Electronica y Servicio N°75-Modos de servicio y fallas en reproductores de dvd.pdf

September 7, 2017 | Author: JoFfre | Category: Microprocessor, Integrated Circuit, 64 Bit Computing, Intel, Transistor
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Fundador Francisco Orozco González Dirección general J. Luis Orozco Cuautle ([email protected]) Dirección editorial Felipe Orozco Cuautle ([email protected]) Dirección técnica Armando Mata Domínguez Subdirección técnica Francisco Orozco Cuautle ([email protected]) Subdirección editorial Juana Vega Parra ([email protected])

Perfil tecnológico Microprocesadores de 64 bits ............................................ 4 Leopoldo Parra Reynada

Leyes, dispositivos y circuitos Circuitos integrados. Fundamentos y aplicaciones. Primera de tres partes ......................................................... 13 Oscar Montoya Figueroa

Servicio técnico

Administración y mercadotecnia Lic. Javier Orozco Cuautle ([email protected])

Detección de fallas en los nuevos circuitos de audio y protección de los minicomponentes ............................. 21

Relaciones internacionales Atsuo Kitaura Kato ([email protected])

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Gerente de distribución Ma. de los Angeles Orozco Cuautle ([email protected]) Gerente de publicidad Rafael Morales Molina ([email protected]) Editor asociado Lic. Eduardo Mondragón Muñoz Colaboradores en este número Armando Mata Domínguez Alvaro Vázquez Almazán Leopoldo Parra Reynada Javier Hernández Rivera Guillermo Palomares Orozco Oscar Montoya Figueroa Diseño gráfico y pre-prensa digital Norma C. Sandoval Rivero ([email protected]) Apoyo en figuras Susana Silva Cortés Marco Antonio López Ledesma Agencia de ventas Lic. Cristina Godefroy Trejo Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunicación, S.A. de C.V., Junio de 2004, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle. Número Certificado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04 -2003-121115454100-102. Número de Certificado de Licitud de Título: 10717. Número de Certificado de Licitud en Contenido: 8676. Domicilio de la Publicación: Sur 6 No. 10, Col. Hogares Mexicanos, Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040, Tel (55) 57-87-3501. Fax (55) 57-87-94-45. [email protected] Salida digital: FORCOM, S.A. de C.V. Tel. 55-66-67-68. Impresión: Impresos Publicitarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara, 55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixtlahuaca, 02400, México, D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual $540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la República Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero). Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos, son propiedad de sus respectivas compañías. Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico. El contenido técnico es responsabilidad de los autores. Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares

No. 75, Junio de 2004

Modos de servicio y fallas resueltas y comentadas en reproductores de DVD .......................... 32 Armando Mata Domínguez

Fallas resueltas y comentadas en hornos de microondas ................................................... 40 Alvaro Vázquez Almazán

Fallas resueltas y comentadas en estéreos del automóvil .................................................. 46 Alvaro Vázquez Almazán

Teoría y práctica sobre los amplificadores de potencia y las redes de altavoces. Primera parte ............................ 53 Guillermo Palomares Orozco

Las etapas de barrido (vertical y horizontal) y circuitos asociados en televisores modernos .............. 60 Javier Hernández Rivera

Sistemas informáticos Ensamblando una computadora desde cero. Segunda y última parte ....................................................... 74 Leopoldo Parra Reynada

Diagrama REPRODUCTOR DE DVD SONY Modelo: DVP-NS400D (se entrega fuera del cuerpo de la revista)

P e r f i l

t e c n o l ó g i c o

MICROPROCESADORES DE 64 BITS Leopoldo Parra Reynada “Esta es nuestra lavandería automática de alta tecnología. La operan las supercomputadoras Cray XMP, que son las torres que están al centro”.

En ningún campo del conocimiento o la tecnología, se ha presentado un desarrollo tan frenético como en el de la informática. En menos de 50 años, dejó de ser una curiosidad exclusiva de científicos para convertirse en parte de la vida diaria. La potencia de cálculo de las computadoras modernas está llegando a niveles tan altos, que muchos analistas se plantean si tendrá alguna aplicación real entre los usuarios promedio. Recientemente, este poder de cálculo volvió a incrementarse con la aparición de los microprocesadores de 64 bits de la serie x86. En el presente artículo, veremos cómo se ha llegado a este punto y qué se puede esperar de dicha tecnología.

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Michael Crichton, “Parque Jurásico”.

Introducción En su papel de “cerebro” de las computadoras, los microprocesadores se han convertido en parte de nuestra vida normal; los utilizamos, al encender el televisor, al calentar alimentos en el horno de microondas, al arrancar el automóvil, al activar el reproductor de discos compactos, etc.; pero donde quizá más apreciamos su función, es en una computadora personal –pues la potencia de cálculo de la máquina, está directamente relacionada con el tipo y velocidad de su microprocesador– (figura 1). Pero, ¿cómo nació el concepto de “microprocesador”, y cómo ha llegado hasta donde ahora se encuentra? Veamos.

Figura 1

Sin tanto pasado

Una persona promedio, está rodeada por decenas de microprocesadores; pero muchas veces no lo sabe, o no lo recuerda.

A decir verdad, el microprocesador no es tan antiguo como otros componentes de la PC. Apareció a principios de la década de 1970, como resultado del trabajo conjunto

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de dos compañías que en ese entonces eran pequeñas y poco conocidas: Busicom, fabricante japonesa de calculadoras de escritorio, e Intel, que apenas comenzaba pero que ya había destacado por la fabricación de chips de memoria eficientes y relativamente económicos. Seguramente, recordará la historia (pues ya la comentamos en artículos anteriores de esta revista): en 1969, los ejecutivos de Busicom solicitaron a Intel la fabricación de 12 circuitos de control para sendos modelos de calculadoras que pensaban lanzar al mercado; los ingenieros de Intel aceptaron el encargo, pero más tarde se dieron cuenta que no tendrían tiempo suficiente para diseñar y producir 12 circuitos distintos en el tiempo estipulado; entonces recurrieron al ingenio de Ted Hoff (figura 2) y Federico Faggin (figura 3); este último, junto el ingeniero japonés Masatoshi Shima, representante de Busicom, diseñaron y construyeron lo que se convertiría en el primer microprocesador de la historia; y para lograrlo, se basaron en los planteamientos que hizo Hoff: al analizar la estructura propuesta para los chips, se percató que el núcleo de operaciones, salv o pequeños detalles funcionales, era igual en todos los modelos de calculadoras; de tal suerte, propuso que se diseñara un solo tipo de núcleo y que las particularidades operativas

Figura 2 Ted Hoff, uno de los fundadores de Intel, formó parte del equipo que hizo la planeación del primer microprocesador en la historia.

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Figura 3 Al ingeniero Federico Faggin, se le encomendó el diseño y construcción del primer microprocesador en la historia.

de cada modelo se integraran de manera externa y mediante circuitos auxiliares. El circuito creado por estos personajes, tenía las siguientes características: • Constaba de 2,300 transistores, grabados en una pastilla de silicio muy pequeña. • Pese a su reducido tamaño, su potencia de cálculo era equivalente a la de ENIAC (una de las primeras computadoras del mundo, y que por cierto ocupaba una habitación de grandes dimensiones). • Para realizar sus cálculos, utilizaba palabras de 4 bits. • Podía encapsularse en una pastilla de sólo 16 terminales. • Funcionaba a la fabulosa velocidad de 108KHz. Aunque para los estándares actuales todo esto parece ridículo, en 1971 representaba un enorme avance tecnológico. Finalmente los circuitos integrados se instalaron en las calculadoras de Busicom, cuyas ventas fueron excelentes. Pero Faggin, luego de darse cuenta que estos componentes también podían aprovecharse en otros aparatos, sugirió a la propia Intel que le comprara a Busicom los derechos de explotación de los chips. Y gracias al acuerdo celebrado entre ambas compañías, Intel lanzó al mercado, en 1971, el primer microprocesador comercial del mundo: el circuito 4004 (figura 4).

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Figura 4 Primer microprocesador comercial: el 4004 de Intel, presentado en 1971.

Figura 6 Durante mucho tiempo, el 8080 fue el microprocesador de 8 bits más utilizado para diversos proyectos.

Primeros microprocesadores de 8 bits Desde un principio, estos dispositivos fueron bien aceptados por los aficionados y profesionales de la electrónica. Tal respuesta, impulsó a Intel a tratar de mejorar el diseño de los mismos; y así, cuando ni siquiera se había cumplido un año del lanzamiento de los microprocesadores 4004, esta empresa presentó su dispositivo 8008 (figura 5); como ya usaba palabras de 8 bits de extensión, tenía más versatilidad y mayores opciones de aplicación. Pero el primer microprocesador con potencia suficiente para impulsar una computadora sencilla, fue el ya legendario 8080 de Intel (figura 6); gracias a su capacidad de cálculo, que permitía realizar varios miles de operaciones por segundo, fue adoptado por los ingenieros de Altair para construir lo que se considera la primera computadora personal comercial en el mundo: la Altair MIPS 8800 (figura 7). Muy pronto, aparecieron competidores para los circuitos de 8 bits de Intel; entre ellos, destacan el 6800 de Motorola, la se-

rie 650x de MOS & Technologies y el que se convertiría en el microprocesador de 8 bits más vendido y utilizado en el mundo: el Z-80, de Zilog (figura 8). Uno de los fundadores de esta empresa, fue el propio Federico Faggin. Tras haber abandonado Intel, su participación en el desarrollo del primer microprocesador de la historia (de lo cual hablamos en el subtema anterior) fue minimizada por los dirigentes de dicha compañía; optaron por concederle mayor crédito a Ted Hoff. Pero las

Figura 7 La máquina Altair MIPS 8800, primera microcomputadora casera de la historia, se basaba en el circuito 8080 de Intel.

Figura 5 El circuito 8008, es el primer microprocesador que utilizó palabras de 8 bits para trabajar.

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Figura 8 El circuito Z-80, de Zilog, fue el microprocesador de 8 bits más flexible y empleado en su época.

circunstancias han hecho que sea reconocida la labor de Faggin, a quien se le considera el verdadero “padre” de los microprocesadores modernos.

16 bits son mejores que 8 En 1978, los ingenieros de Intel aumentaron el poder de cálculo de sus microprocesadores y desarrollaron entonces el circuito 8086 (figura 9). Es el primer dispositivo de 16 bits, y tenía varias características que lo diferenciaban del 8080; en la tabla 1, se hace una comparación entre ambos. Era tanta la potencia de cálculo del circuito 8086, que los diseñadores de IBM decidieron emplear una variante del mismo, el 8088, como núcleo de una nueva plataforma de cómputo personal cuyo diseño tenían a su cargo: la IBM-PC (figura 10). Por tal motivo, hasta la fecha, la evolución de la plataforma PC se encuentra estrecha-

Tabla 1 CARACTERÍSTICA

8080

8086

Número de transistores internos

6000

29000

Ancho del bus de datos

8 bits

16 bits

Cantidad máxima de RAM que puede manejar

64KB

1MB

Velocidad máxima

2MHz

10MHz

Encapsulado

DIL-40

DIL-40

mente relacionada con el avance obtenido en los microprocesadores del estándar x86. Poco después del lanzamiento del circuito 8088, aparecieron otros microprocesadores de 16 bits; por ejemplo, los de la serie 68000 de Motorola, y los Z-8000 de Zilog. Por su bajo desempeño, estos últimos fueron retirados muy pronto del mercado; en cambio, los dispositivos de Motorola tuvieron bastante éxito; tanto, que se utilizaron en computadoras Macintosh y Amiga (figura 11).

... y 32 bits, son mejores que 16 En 1985, Intel presentó el primer microprocesador de 32 bits conocido en el mundo:

Figura 10 Gracias a que IBM eligió el circuito 8088 como núcleo de su plataforma PC, hasta la fecha los microprocesadores de la familia x86 son los más vendidos en el mercado electrónico.

Figura 9 El dispositivo 8086 de Intel, fue el primer microprocesador de 16 bits en el mundo.

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Figura 11 Las computadoras de la serie Macintosh y Amiga, utilizaban como núcleo central el microprocesador MC68000 de Motorola.

el i386 (figura 12). En comparación con los circuitos de 8 y 16 bits, este nuevo dispositivo tenía varias ventajas. Veamos de qué se trata: • Podía manejar hasta 4GB de memoria RAM. • Manejaba su memoria en modo protegido. Es un método que permite ejecutar dos o más aplicaciones al mismo tiempo, las cuales comparten, sin entrar en conflicto, los espacios de memoria disponibles. • Capacidad de multitarea. Permitía que varias aplicaciones estuviesen abiertas a la vez. • Mayor velocidad de trabajo. Los microprocesadores de tipo 386, trabajaban a una velocidad de 40MHz; es decir, eran 10 veces más rápidos que los circuitos 8088. • Conjunto de instrucciones mejorado. Gracias a esto, fue posible que los circuitos i386 tuvieran aplicaciones más sofisticadas y poderosas.

El cambio en los microprocesadores de 16 a 32 bits, trajo consigo muchos beneficios para el usuario y dio lugar a la aparición de los primeros ambientes gráficos de trabajo; nos referimos a Windows (figura 13A), OS/2 (figura 13B) y Linux. Tan efectiva resultó la arquitectura de 32 bits, que durante muchos años los diseñadores de microprocesadores para plataforma PC no vieron la necesidad de modifi-

Figura 13 Gracias a las avanzadas características del circuito 386, se pudieron popularizar los ambientes gráficos de trabajo (por ejemplo, Windows y OS/2).

A

B

Figura 12 Con el lanzamiento del dispositivo 386, primer microprocesador de 32 bits, Intel, una vez más, se adelantó a la competencia.

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carla. Fueron otros especialistas, los que finalmente diseñaron circuitos más poderosos. Todavía en el rango de los 32 bits, aparecieron diversos dispositivos que trataban de ganarse la preferencia de un segmento del mercado; tal es el caso de los microprocesadores de la serie 680x0, de Motorola, los Sparc, de Sun Microsystems, los Alpha, de la compañía DEC, y los MIPS, de Silicon Graphics (figura 14). Todos fueron utilizados por diversas compañías fabricantes de computadoras; pero sin lugar a dudas, los que más siguieron vendiéndose fueron los de la serie x86.

Figura 14 En su época, los microprocesadores de la serie x86 no eran los únicos que se vendían en el mercado. Aquí se muestra un circuito de la serie Alpha de DEC.

¿En el límite? El mercado de los microprocesadores de 32 bits es tan amplio, que todavía son los que más se venden en todo el mundo; entre estos dispositivos, destacan los más modernos Athlon XP y Pentium 4 (figura 15). Esto demuestra que la arquitectura de 32 bits, aplicada en el microprocesador tipo 386 desde 1985 (¡hace casi 20 años!), es muy flexible y poderosa; pero sólo hasta años recientes, se hicieron notorias sus limitaciones y se buscó la manera de eliminarlas. E irónicamente, puesto que la arquitectura de 32 bits de Intel parecía ser más que suficiente para las necesidades tecnológi-

cas de la época, ni la propia Intel ni los demás fabricantes de microprocesadores x86 (AMD y Cyrix, por mencionar a los más conocidos) se dedicaron a diseñar y construir dispositivos de 64 bits. Fueron finalmente otras compañías, como veremos en el siguiente apartado, las que produjeron los primeros circuitos de este tipo. (NOTA: Cabe señalar que aunque los microprocesadores de la serie 386 aparecieron en 1985, tuvieron que pasar 10 años para que apareciera un sistema operativo de uso masivo, diseñado específicamente para explotar las características avanzadas

Figura 15 Incluso los microprocesadores Athlon XP y Pentium 4 modernos, siguen siendo dispositivos de 32 bits.

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de la arquitectura i386; nos referimos, por supuesto, a Windows 95).

Los primeros intentos El primer microprocesador de 64 bits, fue producido a principios de la década de 1990; pertenece a la serie de dispositivos Alpha, de la compañía DEC. Poco después aparecieron los de la serie SPARC, de Sun Microsystems; y luego los de la serie MIPS, de Silicon Graphics (figura 16). Todos estos componentes ofrecían un muy alto desempeño, siempre y cuando se utilizaran programas especialmente compilados para aprovechar su arquitectura de 64 bits. Pero siempre fue muy reducido el sector de mercado que ocupaban estas compañías; no se justificaban los enormes gastos de investigación y desarrollo que requería la producción de nuevos microprocesadores; entonces, poco a poco dejaron de fabricarlos; además, DEC fue adquirida por Compaq (y eventualmente, los derechos de explotación de la arquitectura Alpha pasaron a manos de Intel); mientras tanto, Silicon Graphics y Sun terminaron por adherirse al estándar x86. En otras palabras, la existencia de los dispositivos de 64 bits creados por estas compañías, fue brillante pero fugaz.

Figura 16 Otros microprocesadores muy populares en su época, pero que han desaparecido, son los MIPS de Silicon Graphics.

ó 2MB de RAM; pero en nuestros días, los equipos de poder fácilmente pueden tener 1 ó 2GB de RAM; y para sistemas realmente avanzados, el límite de 4GB de RAM ya resultaba muy pequeño; además, ciertas aplicaciones para procesamiento de datos requerían de una potencia de cálculo mayor que la ofrecida por la arquitectura 386; por eso fue que, finalmente, los dos grandes fabricantes de microprocesadores x86 en el mundo, Intel y AMD, decidieron darse a la tarea de desarrollar un dispositivo de 64 bits.

Los 64 bits llegan al mundo x86 Los más recientes intentos La posibilidad o necesidad de aumentar todavía más la capacidad de RAM y de disco duro, han terminado por empujar a sus límites a la arquitectura 386. Es algo que se veía muy lejano, pero que forma parte de la evolución de la tecnología de computadoras personales. En 1985, cuando se diseñaron los microprocesadores de este tipo, parecía imposible que las computadoras pudieran tener 4GB de RAM; y es que en aquella época, la mayoría de las máquinas se vendían con 1

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Intel, fue la primera compañía en anunciar sus intenciones de fabricar un microprocesador de 64 bits; y trabajó en equipo con Figura 17 El primer circuito de 64 bits en la familia x86, fue el Itanium de Intel.

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HP, que ya había producido un circuito de este tipo para sus mainframes empresariales: el microprocesador PA-RISC. El resultado de este acuerdo de colaboración, es el dispositivo llamado “Itanium”; fue presentado al público, en el 2002 (figura 17). En el año 2003, AMD presentó al público su serie de microprocesadores Opteron, Athlon FX y Athlon 64 (figura 18); todos pueden manejar palabras de 64 bits, y rompen fácilmente la barrera de los 4GB de RAM. Pese a que los circuitos de AMD y de Intel presuntamente formaban parte del estándar x86, los diseñadores de esta última empresa cometieron una grave omisión; no pusieron atención en la compatibilidad del microprocesador de 64 bits con los tradicionales programas de 32 bits (que son los que más se venden en el mercado informático); pensaban que “quienes compran un circuito de este tipo, tienen a la mano programas especialmente diseñados para aprovecharlo”. Las consecuencias de tal descuido, eran muy predecibles; según pruebas efectuadas en distintos laboratorios del mundo, el dispositivo se comportaba perfectamente con programas escritos y compilados para aprovechar sus características especiales; pero

Figura 18 Por su parte, AMD lanzó al mercado sus microprocesadores Opteron, Athlon FX y Athlon 64; todos son de 64 bits.

su desempeño era decepcionante, cuando se ejecutaban programas “normales” de 32 bits. Y desde un principio, Intel decidió que el Itanium no se vendería masivamente al público; más bien, sería exclusivo para aplicaciones especiales (súper computadoras, servidores de red, estaciones de trabajo científicas, etc.); por tal motivo, su precio era exageradamente elevado (incluso para los estándares de Intel). De ahí que el Itanium no haya tenido la aceptación esperada por esta compañía; y aunque se vende en el segmento de máquinas de muy alto costo, su desplazamiento ha sido muy lento. En cambio, AMD decidió desde un principio que sus microprocesadores de 64 bits sí llegarían al mercado masivo de los consumidores finales; por eso puso mucha atención y trabajó en la compatibilidad de estos dispositivos con las aplicaciones de 32 bits ya existentes; y el desempeño de los mismos aumenta, cuando se utilizan para ejecutar programas especialmente diseñados para aprovecha su mayor capacidad. Precisamente por su compatibilidad con los programas de 32 bits y por su precio relativamente bajo, los circuitos AMD de 64 bits son los que más se venden en el mundo (figura 19). La acertada estrategia de AMD para posicionar sus dispositivos de 64 bits en el

Figura 19 Gracias a su bajo precio y a su gran desempeño, los circuitos de AMD encabezan el mercado de microprocesadores de 64 bits.

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mercado, obligó a Intel a producir una nueva generación de microprocesadores de 64 bits con una aproximación similar a los de AMD; esto es, que la potencia de 64 bits sea totalmente compatible con aplicaciones de 32 bits. Es un hecho sin precedentes en la historia del desarrollo de los microprocesadores, y demuestra el grado de madurez que han alcanzado los diseños de AMD. A la producción de microprocesadores de 64 bits, ahora se han sumado Samsung (que en cantidades limitadas, fabrica circuitos de la serie Alpha –original de DEC–) e IBM (que recientemente empezó a fabricar los procesadores PowerPC G5, que impulsan la nueva generación de computadoras Macintosh de Apple Computer –figura 20–).

¿Adónde nos lleva todo esto? Son buenas noticias para el usuario informático, que cada vez tiene más potencia de cómputo a su alcance. Por el momento, la enorme mayoría de las aplicaciones que se siguen utilizando en el mundo están diseñadas para microprocesadores de 32 bits; y lo mismo podemos decir de los sistemas

Figura 20 Otro dispositivo muy popular a la fecha, es el Power PC de IBM; es el “corazón” de los modernos sistemas Macintosh.

operativos. Sin embargo, ya están circulando versiones de 64 bits de Linux; y Microsoft ya está desarrollando una versión de 64 bits de su ambiente Windows. Seguramente, cuando la base instalada de computadoras con circuitos de 64 bits sea bastante amplia, todos los fabricantes de software compilarán sus programas para aprovechar las características especiales de estos nuevos dispositivos; y entonces, la potencia de cómputo de una máquina de escritorio se elevará considerablemente. En definitiva, nos esperan tiempos muy interesantes. Pero a los 64 (bits), los microprocesadores, como los seres humanos, pueden encontrarse en su mejor etapa de desarrollo.

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CIRCUITOS INTEGRADOS: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES Primera de tres partes El presente artículo, dividido en tres partes, va dirigido principalmente a estudiantes. Explicaremos la importancia de los circuitos integrados en el mundo de la electrónica, así como las principales tecnologías de fabricación de estos dispositivos. El objetivo básico del tema, es que el estudiante aprenda a construir diversos circuitos prácticos de electrónica digital: compuertas AND, OR, NOT, codificadores, multiplexores y demultiplexores y una alarma digital de chapa electrónica de clave fija.

Figura 1

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Oscar Montoya Figueroa

Capítulo 1 GENERALIDADES SOBRE LOS CIRCUITOS INTEGRADOS El circuito integrado, base de la tecnología electrónica moderna ¿Quién diría que de la arena de mar se obtiene la “materia prima” de todo transistor? Sí, el silicio, cuyas propiedades intrínsecas lo hacen un extraordinario conductor de la energía eléctrica y que, por la misma razón, requiere de un proceso de dopaje para producir los efectos electrónicos de un semiconductor. Es así como, desde el primer semiconductor desarrollado en los laboratorios de Bell Telephone el 1º de julio de 1948, se decía que “el transistor es un diminuto aparato que realiza casi todas las funciones de una válvula de vacío convencional”. En 1956, John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain recibieron el Premio Nobel; sus investigaciones, condujeron precisamente a la invención del transistor (figura 1).

13

Figura 2

Desde el punto de vista práctico en la construcción de circuitos, uno de los avances permitidos por los transistores fue el uso de tablillas cerámicas en las que se colocaban los componentes electrónicos con todas sus conexiones; en cambio, los circuitos construidos con bulbos tenían que colocarse en un chasis y requerían de un alambrado. Finalmente, con el paso del tiempo se desarrollaron los dispositivos que hoy conocemos como “circuitos impresos” (figura 2). El componente principal de estos circuitos, es una base de papel fenólico (papel prensado) o de fibra de vidrio; y los conductores, que se dibujan sobre la placa con pistas de cobre, fungen como cables de interconexión, dan soporte y resistencia mecánica al circuito y reducen en gran medida el volumen de éste (antes, sus conexiones por medio de cables hacían muy difícil su manipulación). Los métodos de fabricación de los circuitos impresos, van desde el simple grabado a mano con plumón, hasta la serigrafía y los procesos fotográficos de alta calidad. Los circuitos integrados, “diminutos laboratorios de control y operación”, están directamente relacionados con los transistores y con los circuitos impresos; son, además, parte fundamental en múltiples actividades del hombre moderno; por sus propiedades y características, son como el

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“cerebro” de muchas máquinas y aparatos que hoy en día son imprescindibles no sólo en la industria y en la oficina sino también en el hogar. Los circuitos integrados han sido pieza clave para llegar al actual grado de desarrollo tecnológico, que nos sorprende por su sofisticación y su miniaturización materializadas en los nuevos equipos, instrumentos y procedimientos basados en la aplicación de la famosa “pastilla concentrante de componentes”.

¿Qué es un circuito integrado? Un circuito integrado (al que nombraremos de aquí adelante con sus siglas CI), es un dispositivo electrónico que agrupa a cientos, miles e incluso millones de componentes discretos (transistores, resistencias, capacitores, diodos, etc.) que trabajan armónicamente dentro de una pastilla a la que se conoce como chip. La longitud de éste, es de apenas unos cuantos milímetros. A la fecha se fabrican CI verdaderamente complejos, entre los que destacan las memorias, los circuitos aritméticos y los microprocesadores. Estos últimos, por cierto, son actualmente de uso generalizado en computadoras personales (figura 3). Sin embargo, el tamaño de los CI es inferior al de los circuitos impresos; tal como

Figura 3

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Figura 4 Fotografía comparativa de un circuito impreso con un circuito integrado

Para fabricar circuitos integrados de película delgada, cierto material se deposita por galvanoplastia sobre el sustrato. Transistores y diodos, entre otros componentes, se pueden imprimir directamente sobre el circuito.

Técnica del semiconductor dijimos, estos últimos constan de una pieza –placa– en la que se adaptan materiales semiconductores (figura 4). Entre más componentes pueda contener un CI, mayor ahorro de espacio permitirá.

Técnicas de fabricación de los circuitos integrados Básicamente, existen dos formas de fabricar estos dispositivos: mediante la técnica de película superficial, y mediante la de semiconductor. A continuación las describiremos por separado.

Técnica de película superficial Consiste en pintar, galvanizar y pegar materiales sobre una pieza de semiconductor o sobre una oblea de cerámica o de plástico. A las diferentes bases que pueden utilizarse para la fabricación de un circuito integrado, se les denomina “sustratos”. Las sustancias empleadas en esta técnica de fabricación, se distribuyen de manera que puedan hacer las funciones propias de alambres y demás componentes del circuito; y así, por ejemplo, las pinturas resistivas sustituyen a los resistores; y las pinturas conductoras, a los cables y a los capacitores; pero también existen elementos insustituibles, tales como los transistores, las bobinas, los diodos y otros elementos, que se sueldan después de haber cubierto con película la oblea o la partícula (figura 5).

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Esta técnica, que ha permitido la extrema miniaturización de los circuitos integrados, se sustenta en el principio de que las regiones y líneas de éstos funcionan –dentro y fuera de la partícula de material semiconductor– como cables y componentes; en particular, las regiones también pueden operar como capacitores, resistores, transistores y diodos. Para elaborar un circuito de este tipo, que contenga un resistor, un transistor y un diodo, es indispensable el uso de un sustrato de silicio de carga positiva (partícula de tipo P). Y en una etapa que se denomina “dopado”, se agregan ciertas impurezas (aluminio, azufre y otros compuestos) al sustrato, para obtener regiones positivas (P) y negativas (N). Después, en ambos tipos de regiones se deposita una capa de bióxido de silicio que actúa como aislante; y en puntos específicos de esta cubierta, se hacen aberturas; finalmente, para conectar las

Figura 5 Terminales

Alambres de conexión

Base del encapsulado

Chip o sustrato

15

Conductor

Figura 6

Contacto metálico

Vista cercana de una oblea de un C.I.

marca, la patilla número 1 es la primera que se encuentra a la derecha de la muesca del CI). Universalmente, así se identifican las patillas de un circuito intergrado.

Clasificación de los circuitos integrados

regiones externas con las regiones internas de la capa, en dichas horadaciones se introducen conductores metálicos (figura 6). Por su reducido tamaño y gran versatilidad, los circuitos integrados tienen muchas aplicaciones en distintas áreas tecnológicas. En realidad, se trata de uno de los inventos más importantes de nuestra era; los podemos encontrar en una radio portátil, en un televisor, en una lavadora, en una computadora e incluso en un equipo médico de resonancia magnética. Con respecto a su “presentación”, los circuitos integrados se fabrican actualmente en distintos tipos de encapsulados. Para nuestras explicaciones, servirá de base el encapsulado tipo DIP; son las siglas de Double In Line Package, o “encapsulado de dos en línea” (figura 7), que es uno de los que más se utilizan en proyectos sencillos de circuitos impresos. Las patillas de un CI con encapsulado DIP, van numeradas; la patilla 1 está señalada por el punto que se observa en el cuerpo del integrado (cuando no existe esta

Según el tipo de señal que emplean, los circuitos integrados se clasifican en digitales y lineales. Expliquemos esto.

Digitales Manejan señales discretas en forma de pulsos. Bajo este concepto, la existencia de un pulso representa el número 1 y su ausencia el número 0 (figura 8). Los circuitos digitales se utilizan en las modernas PC. A su vez, según los materiales y tecnología con que se fabrican, estos componentes se clasifican en: • CMOS: Metal óxido semiconductor complementario • TTL: Lógica transistor-transistor • ECL: Lógica de emisor acoplado

Lineales Son circuitos que procesan señales analógicas de audio, video, etc. Uno de ellos, es el circuito amplificador de audio (figura 9).

Figura 8 Mediante una señal digital se pueden representar números o datos. Los 0's representan la ausencia de señal, mientras que los 1's la presencia de señal.

Figura 7 Encapsulado tipo DIP, Double in Line Package

v

Muesca

1

t 0

1

1

0

1

0

Señal digital

16

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 9

Figura 10 A

Una señal analágica puede tomar distintos valores; las variaciones de intensidad representan la información. tv

Pinzas en ángulo cortando las pastillas de un circuito integrado

Senal analógica

t

-v

De la variación de amplitud de la señal de audio, depende la intensidad del sonido. Y como del número de ondas por segundo depende la frecuencia de la señal de audio, ésta se vuelve más aguda si su intensidad aumenta; y si su intensidad disminuye, el sonido se vuelve más grave.

Cómo soldar un circuito integrado Para hacer el montaje y la reparación de una placa de circuito impreso, es necesario saber cómo se suelda un circuito integrado. Cuando este componente se sobrecalienta, puede sufrir daños internos. Para desmontarlo y colocar en su sitio un nuevo dispositivo, hay que ejecutar los siguientes pasos: 1. Si el CI está dañado, corte sus patillas hasta el ras de la tablilla y por el lado de los componentes. Para hacer esto, se requiere de unas pinzas de corte en ángulo (figura 10A). 2. Con la ayuda de un cautín, caliente las partes sobrantes de las patillas por el lado de la soldadura. Y luego, extraiga las patillas con un desoldador manual de succión (figura 10B). 3. Si en alguna de las perforaciones no es posible succionar toda la soldadura vieja, agregue en ella otro poco de soldadura nueva y vuelva a succionar.

ELECTRONICA y servicio No. 74

B Desoldador succionando la soldura

C Preformado de un circuito integrado utilizando pinzas de punta

D Circuito integrado pegado sobre un circuito impreso

E Soldando una terminal de un circuito integrado

17

4. Una vez que todas las perforaciones del circuito impreso estén libres, utilice unas pinzas planas o unas pinzas de punta para preformar y alinear la posición de las patillas del nuevo circuito integrado, de modo que entren fácilmente en el circuito impreso (figura 10C). 5. Coloque el CI en el impreso; y con cinta adhesiva, sujételo provisionalmente por el lado de los componentes (figura 10D). 6. Por el lado de la soldadura, caliente durante un segundo el punto de unión de la patilla del CI con la perforación del impreso. Y después, aplique el hilo de soldadura; soldar cada patilla, consume en promedio dos o tres segundos (figura 10E). 7. Retire la cinta adhesiva. Con alcohol industrial y una brocha, elimine los restos de resina dejados por el centro de la soldadura (figura 10F).

Capítulo 2 TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN DE CIRCUITOS INTEGRADOS La importancia de la tecnología de fabricación Tal como se dijo, existen diversas tecnologías para la fabricación de circuitos integrados digitales. Ahora, conozcamos a qué se refiere cada una de ellas; en esencia, una tecnología –o lógica– describe el método y

los materiales con que se fabrican tales dispositivos.

Circuitos integrados TTL (Transistor-Transistor Logic) Los dispositivos de esta tecnología, utilizan como arreglos de transistores ciertas unidades básicas de construcción. En años recientes, ha aumentado la aceptación y se han diversificado las aplicaciones de estos circuitos. Desde que la compañía Texas Instruments los presentó al público en 1964, estos CI han ofrecido un buen equilibrio entre velocidad de operación y consumo de potencia. Además, la familia lógica TTL estándar ha ido creciendo con la aparición de versiones mejoradas –compatibles entre sí– de circuitos tales como: • TTL de baja potencia • TTL de alta velocidad • TTL de alta velocidad tipo Schottky • TTL Schottky avanzada de alta potencia Los circuitos integrados digitales que se fabrican con tecnología TTL, suelen ser veloces y trabajan con una alimentación de 5 voltios. Van grabados con un número o matrícula que permite identificarlos, y que se forma de la siguiente manera: LL74CCNNN ó LL54CCNNN. Parte por parte, veamos qué significan estas claves:

LL F

Abreviatura con la que se identifica a la compañía fabricante. Por ejemplo, las siglas SN corresponden a Motorola.

74 Número clave, que indica que el CI está fabricado con tecnología TTL y que se trata de una pieza comercial. Limpieza del impreso con una brocha

18

ELECTRONICA y servicio No. 74

La línea especial de CI conocidos como “militares”, se identifica con el número 54; mientras éstos garantizan óptima operación en temperaturas de entre -55º y 125ºC y trabajan con un rango de voltaje de +4.5 a +5.5 voltios, los dispositivos de línea comercial lo hacen de 0º a 70ºC y con +4.75 a +5.25 voltios, respectivamente.

CC Siglas que especifican el tipo de tecnología TTL especial utilizada en la fabricación del CI; por ejemplo, a un dispositivo marcado con las siglas LS se le reconoce como TTL Schottky de baja potencia.

Circuitos integrados CMOS (metal óxido semiconductor) Los bloques de construcción básicos de estos componentes, se basan en conjuntos de transistores MOS. Aunque estos CI digitales son un poco más lentos que los dispositivos TTL, consumen menos energía de la fuente de alimentación (lo que se traduce en menor disipación de potencia). Por eso se les utiliza en circuitos alimentados con baterías; es decir, en dispositivos portátiles. Por su alta sensibilidad ante la electricidad estática, los circuitos integrados CMOS deben manejarse con ciertas precauciones (se explican en el siguiente apartado). La tecnología ECL ofrece una alta velocidad de operación; pero precisamente por esto, consume una gran cantidad de corriente (energía de la batería).

la, al caminar sobre un piso de vinilo o por el tipo de tela de la ropa que se utilice. Seguramente, en alguna de esas ocasiones en que usted ha saludado de mano a alguien, ambos han sentido una pequeña descarga eléctrica. Y es que la electricidad acumulada en el cuerpo de uno u otro, fluye hacia ambas partes –cuando entran en contacto– hasta que sus niveles de carga se igualan. Como los circuitos integrados CMOS son especialmente sensibles ante descargas eléctricas, sufren daños cuando son tocados por alguien que tiene carga eléctrica en su cuerpo. Y aunque a la fecha ha sido mejorada su protección interna –colocando diodos y otros dispositivos en sus entradas y salidas–, es conveniente seguir ciertas normas para su manejo: 1. Antes de que empiece a trabajar con un circuito integrado y con tarjetas ya construidas, toque objetos metálicos (ventanas, tuberías, gabinetes, etc.). 2. Procure que la superficie de su mesa de trabajo sea de madera o de algún hule conductor. 3. Lleve puesta una pulsera antiestática. 4. No suelde en circuitos energizados (figura 11). Figura 11 Pulsera antiestática

Precaución en el manejo de los dispositivos CMOS Al igual que otras sustancias, el cuerpo humano tiene la capacidad de adquirir carga eléctrica por influencia; puede adquirirPulsera

ELECTRONICA y servicio No. 74

Tubo de cobre

19

Figura 12 Clavija Cautín

Terminal de tierra física

5. Dispositivos eléctricos como cautines y medidores, deben estar conectados a tierra física (figura 12).

Circuitos integrados ECL Los circuitos integrados que se construyen con esta tecnología, utilizan como bloques de construcción básica principalmente circuitos a transistor en configuración de emisor acoplado.

Polarización de un circuito lógico

los cuales se encuentra el chip de silicio; y este componente, contiene una gran cantidad de dispositivos discretos. Todos los elementos internos del chip, se polarizan por medio de dos líneas de alimentación general marcadas como Vcc y GND en las hojas de datos de los fabricantes. Vcc se conecta al polo positivo de la batería, con un voltaje; y GND al polo negativo, con un voltaje de +5 voltios para los circuitos de tecnología TTL. Los circuitos de tecnología CMOS, pueden polarizarse con un voltaje que va desde los 3 hasta los 12 voltios. Una vez polarizado el circuito integrado, puede conectarse con otros módulos de circuitos integrados sin tener que preocuparse por las polarizaciones independientes de los elementos. En resumen, cada CI que se emplee en un diseño debe polarizarse, según su tecnología, con el voltaje adecuado; y luego simplemente se interconectan, para formar sistemas de mayor complejidad.

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Los circuitos digitales se encapsulan en empaques plásticos o cerámicos, dentro de

S e r v i c i o

t é c n i c o

DETECCIÓN DE FALLAS EN LOS NUEVOS CIRCUITOS DE AUDIO Y PROTECCIÓN DE LOS MINICOMPONENTES Armando Mata Domínguez

Aspectos generales

Debido a la frecuencia con que los equipos de audio y video llegan al centro de servicio para ser reparados, es indispensable que el representante técnico siempre esté actualizado y conozca sobre los cambios realizados en ellos. Con tal finalidad, y tomando de base uno de los modelos más recientes de componentes de audio Sony, en el presente artículo analizaremos ciertas modificaciones importantes y su teoría para el servicio; así mismo, indicaremos cómo aislar algunas de las fallas más comunes en este tipo de sistemas.

ELECTRONICA y servicio No. 74

El equipo que nos servirá de apoyo para nuestras explicaciones, es el componente de audio Sony modelo HCD-GX25/RG220 versión de agosto del 2003; tiene una potencia de 120 watts RMS por canal, con un voltaje de línea de CA de 120, 127, 220 y 240 V a 50/60Hz. En la figura 1, se especifica la ubicación de las principales secciones de este aparato; observe que cuenta con un compartimiento de tres discos en la sección del reproductor de CD; tanto su módulo de reproducción de audiocasetes como su sistema de sintonía de las bandas de AM y FM de radio, son de tipo digital. Para realizar cada una de sus funciones, este componente de audio utiliza diferentes bloques que se localizan en tarjetas de circuito impreso; a su vez, estas placas se encuentran distribuidas en el interior del equipo (figura 2). Uno de los principales cambios que se han hecho en equipos de audio como el que hemos elegido para esta ocasión, tiene que

21

Figura 1

Compartimento de tres CD

Sintonía digital

Sección de audiocasetes

Tarjeta de circuito impreso principal

ver con la sección de audiofrecuencia (figura 3). En este bloque se utilizan transistores discretos, que sustituyen al circuito integrado único que se empleaba en modelos anteriores. Los transistores Q525 y Q526 forman el circuito MUTE, el cual, como su nombre lo indica, omite el audio del equipo; esto se hace de forma manual, por medio del control remoto; y de manera automática, cuando se ordena STOP durante la reproducción de un CD o un audiocasete. La orden que provoca el enmudecimiento, misma que proviene de la terminal 1 del microprocesador, se hace llegar al circuito MUTE a través del transistor Q527. Cada canal de amplificación (izquierdo y derecho) consta de 11 transistores, que

22

complementan o refuerzan la ganancia, a través del circuito de alta eficiencia (en donde sobresale el trabajo de transistores de tipo MOSFET). La sección de audio se complementa con dos circuitos de protección: uno contra la sobrecarga y otro contra el sobrecalentamiento, los cuales se asocian a la terminal 27 (HOLD) del microprocesador.

Teoría para el servicio Debido a que las principales modificaciones sufridas por esta nueva serie de equipos se han hecho en el bloque de audiofrecuencia, haremos una descripción básica de cada una de las subsecciones del mismo; para el efecto, nos apoyaremos en el

ELECTRONICA y servicio No. 74

Interruptores

Figura 2

Salida de video Sensores de CD

Transformador de poder

Tarjeta BD de CD Motores de CD

Motor de carga de CD

Excitadores de CD

Tarjeta frontal

Sensor de control remoto

Tarjeta principal

Leds indicadores

Entrada de juego

Entrada de audÌfonos

Amplifcador de potencia de audio

diagrama del canal izquierdo (el canal derecho es exactamente igual).

Amplificador diferencial En la figura 4 aparece el diagrama del circuito amplificador diferencial, que se forma con los transistores Q517, Q519, Q521 y Q523 Este circuito, a diferencia de un amplificador general, tiene la línea de salida en el colector del transistor. Se le llama “circuito balanceado”, y forma una salida sencilla; y aunque su estabilidad es inferior a la de los sistemas de salida con doble circuito amplificador diferencial, ofrece las siguientes ventajas: • Elimina ruidos por distorsión, que generalmente se deben a fluctuaciones en las corrientes de colector y de base y en los voltajes de base-emisor. A su vez, estas variaciones son causadas por inducción

ELECTRONICA y servicio No. 74

electromagnética, por cambios en el flujo de energía proveniente de la línea de alimentación o por cambios de temperatura de los transistores que integran a la sección. • Neutraliza voltajes de polarización en la línea de salida, lo cual sirve para proteger a las bocinas.

Circuito de amplificación de cascada En la figura 4 se muestran los transistores Q515, Q513 y Q511, que funcionan como un circuito de amplificación de voltaje para los transistores de salida, ubicados en la siguiente sección. Dichos transistores, que proveen casi toda la ganancia de voltaje del amplificador de potencia, amplifican el voltaje aproximadamente 700 veces; y si a esto se suma la cantidad de veces (130) que el amplificador diferencial primario aumenta

23

Figura 3

Tarjeta de amplificador de poder

Amplificador de potencia canal izquierdo

CN501

R559

C521

C517

Q525

R553

R569

C519 R557 R555 R599

C540

JR514

C530

C538

R561

Q527

R500

R558

CN502 R592

R556

Q526

R554 C520

R562 R560

JR516

Circuito MUTE

C522

C518

Amplificador de potencia canal derecho

R591

R95 Q18

R86

R81

C36

D41

D26

Q20 R99 C37

JW1 D24 R92 R83

Amplificador de alta eficiencia

R93

D25

C33 D30

R59

Q22

Q17

R79 R60

R58

R75

Q23

R74 C41

D33

R78

C42

D34 R72

24

D42

D27

Q19

JW2

R85

R91 C35

C43 R71

C34

D35 R56 R55

ELECTRONICA y servicio No. 74

R70 D36

R543

R541

TH501

R529

R537

D503 Q501 D501 JR513 R521

R539

Q507

Q519

R505

R545 Q517

Q509

R523

C503

C501

Q505

R507 R549 C509

R531

C507 C505

R501

C511 C513

D505 R515

D507

Q521

Q523

Q513

R527

C523 R535

C514

R511

R503

Q511

Q515

D510

R547

R513

R509

R525

R533

JR511

Q503

R519

D509

R517

R542 R530

R544

R550

JR501 D504

R538 R540

TH502

R522

D502

R514 Q508

Q520 R546

Q502

Q510 Q518

R506 C504

R524

JR517 C510

C502

Q506

EP501

R532

C512

C508 C506

R508

R502 D506

R510 R512

R516 R504

D508

Q522

R536

R534

Q512

Q516

R528

Q514

Q524

R548

R526

Circuito protector de sobre carga

Q504

R520

R518

D29 Q13

C26 D23

R65

R67

R66

R76 D31

R82

R43

R53

R90

C25

R41

R62

R64 C30

R51

R42 C45

R54

R27

R49

R48

R47

R46

R45

R26

Q24

R68

R97

R98

D37

Q12 D20

R63

R96

R69

C40

C31

Q10

Q21

R61

D32

Q11

R94

R52 R50 D38

D19

D18

Circuito protector de temperatura

JR512 R77

ELECTRONICA y servicio No. 74

25

Figura 4 R543

R541

R529

R537

D503 Q501 D501 JR513 R521

R539

Q507

Q519

R505

R545 Q517

Q509

R523

C503

C501

Q505

R507

C509

R531

C507 C505

C511

R501 D505 R515

D507

Q513

Q521

Q523

R527

R535

R533

R525

también el voltaje, se obtiene una amplificación total de unos 100dB. Los capacitores C505 y C507 (100pF), conectados entre la base y el colector de los transistores Q515 y Q511, previenen que éstos oscilen y realimenten una alta frecuencia a la entrada.

Transistores de Bias Debido a que los transistores finales de la sección de audiofrecuencia (Q501 y Q503) son de alta potencia, se requiere de un voltaje perfectamente calibrado en cada una de sus terminales de base; de lo contrario, se sobrecalentarán y sufrirán daños. Por esto se han agregado los transistores Q507 y Q509, que de manera automática suministran el voltaje estrictamente necesario, a fin de impedir que los amplificadores de potencia se sobrecalienten y se dañen.

Amplificador de alta eficiencia El amplificador de alta eficiencia es un circuito de alto poder, que sólo se activa cuando la señal de audiofrecuencia queda condicionada a una potencia máxima (volumen

26

R511

R503

Q511

Q515

D510

R547

R513

R509

R519

Q503

R517

D509

alto). Es una manera de proteger a los propios amplificadores de potencia. Todo esto es así, porque, a causa del aumento de temperatura en los transistores de potencia (que constantemente son alimentados con un alto nivel de voltaje), existe el riesgo de que la sección del amplificador de potencia sufra una grave pérdida. Y dicho aumento de temperatura, provoca una pérdida de ganancia adicional equivalente a la tercera parte de la pérdida total que normalmente ocurre. Para evitar este problema, hay que hacer que el voltaje de alimentación del amplificador de potencia trabaje a alta velocidad; es precisamente de lo que se encarga el circuito amplificador de alta eficiencia. De la ganancia de la señal de salida del amplificador de potencia de audio, depende la activación de la conmutación del voltaje de alimentación. Gracias a la aplicación de este método, el amplificador de potencia puede utilizar un disipador de calor más pequeño; y de esta manera, por lo tanto, se facilita la fabricación de diferentes modelos de mini y midicomponentes estéreo con ganancia de audio de alto poder.

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 5

R95 Q18

R86

R81

D29

C36 D23

D41

D26

Q20

R76

R99 C37

D31

R82 R94

R61

D32

C31

R63

D24 R92 R83

R93

Q21

R96

C33

R85

R91 C35

D30

C40

R59

Q22

R53

R43

R75

R69

R98

R41

D37

R62

R64 C30

R51

R42

C41

R60

C45

D33

R78

R54 C42

D34 R72

R27

Q11

R79

R26

Q24

Q17

Q23

R74

R58

R97

D25

R52

C43

R50 D38

D42

D27

Q19

R71 C34

D35 R56 R55

En la figura 5, se muestra el diagrama esquemático del amplificador de alta eficiencia y la relación que tiene con las líneas de alimentación del amplificador de potencia. Observe que en su lado positivo (VH+), el transistor Q18 conmuta el voltaje de alimentación; esto depende del cambio de alternancia positiva en la forma de onda de la señal de audio de salida. De manera similar, y según los cambios ocurridos en la alternancia negativa de la forma de onda de la señal de audio de salida, el lado negativo el transistor Q19 conmuta el voltaje de alimentación negativo (VH-). Para conmutar el voltaje positivo, se toma en cuenta que en la base del transistor Q21 hay 0 voltios; y que cuando recibe una señal de audiofrecuencia de gran amplitud, proveniente del amplificador de potencia, adquiere un voltaje que provoca una diferencia de potencial entre ella misma y el emisor de Q21; y éste, entonces, comienza a conducir.

ELECTRONICA y servicio No. 74

R70 D36

R77

Al drenar corriente de la base de Q20, este transistor se bloquea y el voltaje de la compuerta del transistor Q18 aumenta; y por lo tanto, el propio Q18 conduce. Cuando esto sucede, VH+ aparece entre la terminal fuente y el drenador; y a partir de ese momento, la terminal fuente de Q18 adquiere un nivel VH+, el cual suministra a la sección amplificadora de potencia un nivel de voltaje mayor (lo cual provoca mayor amplificación). En resumen, podemos señalar que cada vez que se detecta una señal de alta amplitud, el sistema conmuta el alto voltaje de alimentación positiva al amplificador de potencia; pero cuando se detecta un nivel de señal de baja amplitud, el amplificador de potencia sólo se alimenta con un nivel de voltaje bajo VL+; y así, el sistema puede trabajar con gran eficiencia y alto poder. De manera similar al circuito antes descrito, opera el circuito de alta eficiencia de la conmutación de voltaje negativo.

27

Circuito de protección ontra sobrecarga Siempre que las bocinas sufren daños por un corto parcial o total, puede haber exceso de corriente en el amplificador de potencia; y esta sobrecorriente, puede afectar algunos de sus componentes (por ejemplo, transistores de potencia y resistencias asociadas). Para prevenir tal problema, se ha incorporado un circuito de protección o circuito detector de sobrecarga. Este dispositivo, hace que el sistema se coloque en modo de espera (Standby); es para proteger a los dispositivos del circuito amplificador de potencia. El circuito de protección se forma con los transistores Q505 y Q506 y los resistores R511 y R512. Todos estos elementos, se encuentran asociados a las terminales de colector de los transistores Q511 y Q512 y a la terminal HOLD del microprocesador (figura 6). De esta manera, el equipo se bloquea cada vez que Q511 y Q512 conducen y se detecta alguna anomalía; por ejemplo, el circuito de protección se activa cuando la diferencia de potencial entre la base y el emisor de los transistores Q511 y Q512 es de 0.6 a 0.7 voltios. A este mismo circuito se asocian resistores “flamables” del tipo de alambre, con un valor muy pequeño, co-

nectados en paralelo con el circuito detector de sobrecarga y conectados en serie con los emisores de los transistores amplificadores de potencia. Dichos resistores sirven de protección, en caso de que ocurra un daño mayor en los transistores de potencia.

Circuito detector de DC El circuito amplificador de potencia emplea un sistema de salida sin capacitores OCL (Output Capacitor Less). Como esto permite conectar directamente las bocinas a las terminales de salida del amplificador, no se requiere de un condensador acoplador en la etapa de salida. Para hacer sus funciones, la sección de potencia necesita tanto de voltajes de alimentación positivos como de voltajes negativos; esto le permite operar, balanceando los valores de voltaje hasta que haya 0 voltios en el punto de salida; por tal motivo, un voltaje no balanceado cuyo origen está en un componente defectuoso, provoca que en la línea de salida aparezca un voltaje de DC; y si este voltaje entra a las terminales de las bocinas, sus bobinas serán dañadas. El circuito detector de DC que aparece en la figura 7, bloquea al microprocesador cuando se detecta un voltaje de DC. Si se conoce el modo de operación de este siste-

R508 R502

Q504

JR517 C504

Q502

Q503 R503

R501

C502

R506

R510

R514

R511 R509

C501 R507

R505 Q501

C503

R504

Q505

Q506

28

R512

D509

Figura 6

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 7

R18 R19 R8

R20

C23

R9 Q7

R22

Q8 R6

Q9

R12

R7

C22 D11

R21

R14

R13

R23

R4

D12

D13

D39 D40

R40 D514

R16

D16

D17

R38

R17 C24 R34 R35

R102 Q5

Q6

ma, será más fácil localizar el origen de las fallas que ocurren en el circuito de protección. En estado normal, dicho circuito detector se comporta de la siguiente manera: 1. Los transistores Q5 y Q6, no tienen ningún voltaje de alimentación en sus respectivas bases. Y por esta razón, se encuentran en estado de bloqueo. 2. Encontrándose en tal estado, ambos transistores provocan que haya conducción en los transistores Q8 y Q9. 3. Una vez que Q8 y Q9 están conduciendo, hacen que se bloquee el transistor Q7; y esto, a su vez, permite que en la terminal HOLD del microprocesador haya más de 1.85V. 4. Siempre y cuando suceda lo anterior, el equipo funcionará normalmente. En estado anormal, el circuito se comporta de la siguiente manera:

ELECTRONICA y servicio No. 74

R32

R33

R36

R37 R39

1. Cada vez que aparece voltaje en alguno de los bornes de las bocinas, hay trabajo de conducción por parte de Q5 y Q6. 2. Si ambos transistores conducen, su corriente fluye entre el emisor y el colector, disminuyendo el voltaje de los colectores provocando que se bloqueen los transistores Q8 y Q9. 3. El bloqueo de Q8 y Q9, provoca que el transistor Q7 conduzca; y entonces, la terminal HOLD se conmuta en nivel bajo; finalmente, esto hace que el equipo se apague y que se eviten daños a las bocinas.

Procedimiento para la detección de fallas en la sección de audiofrecuencia • Síntoma: El equipo no enciende. • Causa más probable: Falla en los transistores Darlington. • Comentarios: Cuando se abre alguno de los protectores o fusibles F903, F904, F905

29

y F906, ubicados en la placa AC de la sección de transformador de potencia, el equipo no enciende (figura 8). La falla puede deberse a exceso de corriente en el sistema, causado por un cortocircuito en el amplificador de potencia. Esto provoca que el fusible consuma una gran cantidad de corriente. Los métodos de detección y eliminación de fallas que enseguida explicaremos, son aplicables principalmente a la etapa del amplificador de potencia. Para proponer las acciones concretas que deben realizarse, nos basamos en el diagrama del canal izquierdo (figura 4); no obstante, pueden ser ejecutadas de la misma manera en el canal derecho, sobre los elementos equivalentes: 1. Coloque un óhmetro en escala baja (Rx1 ó Rx100) entre el colector y el emisor del

transistor Darlington PNP, para ver si hay algún corto o si está abierto. Si el transistor tiene algún defecto, reemplácelo. Haga lo mismo con el transistor NPN. 2. Verifique que las resistencias flamables conectadas a los emisores del transistor Darlington NPN y PNP, no estén abiertas o desvaloradas. Si es necesario, reemplácelas. 3. Revise el circuito de protección contra sobrecorriente; quizá está dañado.

Procedimiento para la detección de fallas en el amplificador de alta eficiencia Si el sistema cuenta con un amplificador de potencia de alta eficiencia, es probable que este circuito sea el causante de la falla en los transistores Darlington. Por lo tanto, revise la etapa de fuente de alimentación

Figura 8 (RG220 : EXCEPT AEP,UK,RU MX) S901

T901 F902

* NOT REPLACEABLE :

BUILT IN TRANSFORMER

F905 CN902

*

F903

(US,CND,AEP, UK,RU,MX)

F906

JW902

C901

JW903 (EXCEPT US,CND,AEP,UK,RU,MX)

F904 (US,CND, AEP,UK,RU,MX)

RY902

D906

R901 3.3M (US,CND) 1/2W D901

RY901

T902 D903

D905

(EXCEPT US, CND,AEP,UK, RU,MX)

D902

CN901

D904

C902 JW901 (US,CND,AEP,UK,RU,MX)

30

ELECTRONICA y servicio No. 74

de dicho amplificador, ANTES de pensar en la sustitución de los transistores. Luego encienda el sistema, y revise la operación del circuito mediante este procedimiento: 1. Tome un CD o un audiocasete de prueba, y reproduzca la pista correspondiente a la señal de 1KHz a 0dB. Gire el control de volumen, hasta llegar a un valor de 50%. 2. Con un multímetro digital en función de VCD, verifique que no haya voltaje de CD en los bornes de las bocinas. 3. Si no existe voltaje de CD, conecte las bocinas y asegúrese que haya un nivel de potencia alto. 4. Cuando aumente el nivel de volumen, verifique el nivel de voltaje en los colectores de los transistores Darlington. Asegúrese que el valor de voltaje cambie, cada vez que el volumen pase de nivel mínimo a máximo. 5. Si reemplaza los transistores FET y los transistores de potencia localizados en el disipador de calor, tendrá que eliminar por completo la grasa vieja y aplicar una delgada y uniforme capa de grasa de silicón.

Consejos para la solución de fallas Si el equipo se apaga inmediatamente después de ser encendido, quiere decir que la falla se debe a la activación de los circuitos de protección del amplificador de potencia. Y es que cuando estos componentes entran en funcionamiento, el nivel de la señal HOLD del microprocesador pasa de alto a bajo; y por lo tanto, también es activada. Para aislar el problema, ejecute los siguientes pasos:

que observar cómo trabaja el equipo cuando se conecta el cable de alimentación a la línea de corriente. 2. Si el indicador o display se enciende y el equipo no trabaja, es porque probablemente el circuito detector de sobrecarga está activado o tiene algún daño. 3. Cuando el equipo se apaga una y otra vez, quiere decir que el circuito detector de DC está activado. Recuerde que este elemento entra en funcionamiento, cada vez que se rompe el balance de DC por el circuito de acople directo OCL. Para aislar el problema, elimine la línea de salida hacia la terminal HOLD del microprocesador; y después, espere hasta que el sistema adquiera una operación estable. 4. Para abrir la línea hacia la terminal HOLD del microprocesador, desconecte la línea de HOLD –ubicada en la tarjeta de circuito impreso. 5. No conecte los bafles en las terminales de salida del amplificador; si aparece un voltaje de DC, pueden dañarse las bocinas. El balance de DC puede llegar a romperse, por las siguientes causas: 1. 2. 3. 4.

Falla del excitador. Falla en el amplificador diferencial. Falla en la sección de fuente de poder. Si el colector y el emisor del transistor Darlington están en cortocircuito (lo cual equivale a un cortocircuito en la fuente de alimentación), el circuito protector se quemará y –por lo tanto– el equipo no encenderá. 5. Cuando el emisor y el colector del transistor Darlington están abiertos, sólo se distorsiona el sonido; y entonces, el circuito de protección no se activa.

1. Determine cuál es el circuito protector que se activa. Para lograrlo, sólo tiene

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31

S e r v i c i o

t é c n i c o

MODOS DE SERVICIO Y FALLAS RESUELTAS EN REPRODUCTORES DE DVD Armando Mata Domínguez

Modo de servicio

En el presente artículo, dedicado a los equipos reproductores de los llamados “discos versátiles digitales” (DVD), veremos la importancia de los modos de servicio para localizar y eliminar fallas y para verificar y realizar ajustes. También mencionaremos las causas de las fallas más comunes en estos aparatos. Para hacer nuestras explicaciones, nos basaremos en modelos recientes de reproductores de DVD Sony.

El modo de servicio, no sólo sirve para verificar el funcionamiento de la mayoría de las secciones del sistema; también permite verificar y -en su caso- realizar ajustes en sus distintos servomecanismos. En los reproductores de DVD Sony de modelo reciente, los servomecanismos deben ajustarse cada vez que se reemplace el bloque óptico. Mediante el modo de servicio accesado por el control remoto del usuario, se puede hacer un diagnóstico de averías y una evaluación de los ajustes realizados para tratar de eliminarlas; esto implica el uso de un monitor de televisión, para verificar las manifestaciones visuales y auditivas de fallas en el reproductor y los efectos derivados de la ejecución del proceso de ajuste; pero a veces, también es necesario observar el display o visualizador del equipo.

Habilitación del modo de servicio Para activar el modo de servicio en el reproductor de DVD Sony modelo DVP-

32

ELECTRONICA y servicio No. 74

NS325, deben realizarse las siguientes acciones:

Comprobación y diagnóstico del sistema de control (SYSCON)

1. Conecte el equipo a la red de CA, pero no lo encienda. 2. En el orden indicado, oprima las siguientes teclas del control remoto de usuario:

Una vez que haya entrado al modo de servicio, podrá utiliza las distintas opciones que ofrece el menú de prueba; si por ejemplo presiona la tecla 0 del control remoto, en la pantalla del monitor aparecerá el menú de servicio que se muestra en la figura 2.

STOP—MENU—CLEAR—POWER 3. Entonces, deberá aparecer la indicación “DIAG START” en el display del aparato. Y en la parte inferior de la pantalla del monitor de televisión, se desplegará el menú de servicio; ahí se especifica el nombre del modelo del reproductor, y el número de revisión (figura 1). Figura 1 Test Mode Menu 0. 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Syscon Diagnosis Drive Auto Adjustment Drive Manual Operation Mecha Aging Emergency History Version Information Video Level Adjustment Exit: Power Key

Model : DPX-16xxxx Revision : x.xxx Last Off : xx

4. Los dígitos que se encuentran en la parte inferior izquierda de la pantalla, indican precisamente el número de revisión; y los que se localizan en la parte inferior derecha, indican la última vez que el equipo fue apagado. 5. Para verificar la ejecución de las funciones del reproductor de DVD, sólo presione el número que a cada una le corresponde en el control remoto. 6. Para salir del modo de servicio, oprima el botón de POWER.

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Figura 2

0. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. _

### Syscon Diagnosis ### Check Menu Quit All Version Peripheral Servo Supply AV Decoder Video Audio

Mediante este modo de prueba, se pueden hacer las comprobaciones que enseguida describiremos.

Selección 0 (QUIT) Si elige esta opción, saldrá del modo de prueba y diagnóstico del SYSCON y regresará al menú principal o de inicio del modo de servicio.

Comprobación ALL del SYSCON En este modo, se verifican todos y cada uno de los ajustes realizados; esto se hace de manera consecutiva y automática, hasta hallar un error e indicarlo en el monitor. Este despliegue permanecerá en pantalla, hasta que se oprima la tecla NEXT (para realizar cada una de las pruebas) o la tecla PREV (para regresar, y volver a realizar cualquiera de las pruebas). Vea la figura 3.

33

Comprobación del “suministro” de datos del SYSCON

Figura 3 ### Syscon Diagnosis ### Diag All Check No. 2 Version 2-3. ROM Check Sum Check Sum = 2005 Press NEXT Key to Continue Press PREV key to Repeat

Comprobación de la versión del SYSCON En el módulo de ROM del reproductor de DVD, a qué modelo pertenece y cuál es su código de región.

Comprobación de “periféricos” del SYSCON Las condiciones de los circuitos asociados al sistema de control (microprocesador), se verifican mediante el intercambio de datos previamente acumulados en la memoria EEPROM. En el momento de prueba o de intercambio, estos datos se leen; se verifica que sean iguales a los que indica el manual de servicio y en caso contrario, aparecerá una indicación de error; señala al periférico que se encuentra dañado y que, por tal motivo, ha roto la comunicación o ha alterado los datos.

Para verificar el suministro de datos (“Supply”) entre los periféricos del sistema de control, se tiene que elegir la prueba número 5. Y luego, de manera similar a las pruebas anteriores, se realiza un intercambio de datos con cada uno de los periféricos; si no hay suministro de datos porque el circuito está dañado o porque la línea se ha abierto, aparecerá un código de error 08.

Comprobación del circuito “AV decoder” del SYSCON La prueba número 6 del modo de servicio del SYSCON, permite verificar el funcionamiento del circuito integrado de mayor tamaño: el decodificador de audio y video. Durante esta prueba, la pantalla del monitor se pone en blanco y negro; y así permanecerá, hasta que se suspenda la prueba. Si se detecta algún problema, se desplegara un código de falla 14.

Comprobación de “video” en modo SYSCON Si se selecciona la prueba número 7 en modo de servicio SYSCON y no se detecta ninguna falla, aparecerán unas barras de diferentes colores en la pantalla del monitor. Y si existe algún problema, en vez de las barras aparecerá un código de error 15 y 16.

Comprobación del “servo” del SYSCON De manera similar a la prueba antes descrita, se escriben datos en el circuito EEPROM; y en el momento de probar el servomecanismo, se realiza un intercambio de datos; deben ser iguales a los prefijados y mostrados en la columna izquierda, si no es así, quiere decir que el circuito está dañado; y por lo tanto, aparecerá código de error 12.

34

Comprobación de “audio” en modo SYSCON La última prueba que puede realizarse en modo de servicio de SYSCON, está relacionada con la sección de audio. Para verificar esta etapa, debe seleccionarse la opción número 8; luego de esto, aparecerá señal en los bornes de salida de audio. En los modelos con sistema Dolby Digital, el sonido aparece en cada uno de

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Figura 4

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Auto Auto Auto Auto Auto Auto Auto Auto

Figura 5 Auto Adjustment TRK. Offset Focus Balance Focus Offset Focus Gain TRK. Gain EQ. L.F. Offset Group Delay

## Drive Auto Adjustment ## Adjustment Menu 0. 1. 2. 3. 4.

ALL DVD-SL CD DVD-DL LCD Exit: RETURN

SA. 04EF905 SI.00 EMG.00 DVD SL 12cm

Comprobación de envejecimiento del mecanismo los seis bornes; para activar y desactivar esta señal, sólo hay que presionar la tecla NEXT. Si después de las pruebas realizadas en el SYSCON se desea continuar con la rutina de modo de servicio, se deberá seleccionar la opción QUIT; sólo presione la tecla 0 del control remoto, y regresará al menú inicial o principal (figura 1); y desde ahí, podrá elegir cualquiera de las pruebas restantes.

Comprobación de autoajuste Al seleccionar la prueba 1 en el menú principal del modo de servicio, cada punto mostrado en la pantalla del monitor se ajustará de manera automática (figura 4). Para que esto sea posible, basta con oprimir en el control remoto el número del ajuste deseado (desde el número 1, hasta el número 8).

En el menú de pantalla del modo de prueba, seleccione la opción 3 y ejecute el modo de envejecimiento de mecanismo; verá que aparece un patrón como el que se muestra en la figura 6. Para iniciar la prueba, primero abra la charola y cargue un disco; entonces oprima la tecla PLAY, y el modo de envejecimiento comenzará. Durante este modo, se muestra el número de repeticiones de carga y descarga (apertura y cierre de compartimiento). Este modo puede ser abortado en cualquier momento; para lograrlo, presione la tecla STOP. Y una vez detenida la operación, oprima de nuevo la tecla STOP para retirar el disco; o la tecla RETURN, para regresar al menú de prueba.

Figura 6

Comprobación de ajuste manual Cada vez que se seleccione la opción 2 del modo de servicio y luego se ingrese al menú principal, podrán hacerse ajustes individuales de forma manual. Una vez elegida esta opción, en la pantalla del monitor aparecerá un patrón como el que se muestra en la figura 5.

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### Mecha Aging ### Press OPEN key

Abort : STOP key

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Mediante este modo de prueba, se puede verificar la eficiencia del mecanismo; hay que asegurarse que funciona sin obstrucción alguna.

Comprobación del historial de emergencia En el menú de prueba del modo de servicio, seleccione la opción 4; se desplegará información de emergencia, relacionada con la historia del servo (figura 7). El historial de emergencia, va desde el número 1 hasta el número 10. Para desplegar y modificar esta información, se usan las teclas UP y DOWN; también puede ser mostrada directamente, si se oprimen las teclas 1 a 9. Los códigos de emergencia se muestran por separado. En este modo, destaca el contenido de las dos líneas superiores; indican cuántas horas en total ha estado encendido el láser y -de esta manera- permiten determinar la vida útil del mismo. Cada vez que el ensamble del recuperador óptico sea sustituido, deberán borrarse los datos anteriores y grabar o actualizar la información. Para borrar el historial de la vida del láser, ejecute los siguientes pasos: 1. Habilite el modo de historial de emergencia. 2. Presione las teclas DISPLAY y CLEAR del control remoto (en este orden). 3. Borre los datos del láser del CD y del láser del DVD. 4. Presione las teclas TOP MENU y CLEAR del control remoto (en este orden), para inicializar los datos. 5. Presione las teclas MENU y CLEAR del control remoto (en este orden). Los datos serán inicializados, cuando aparezca el mensaje “Set up Initialized”.

36

Figura 7 ### EMG. History ### Laser Hours

CD DVD

xxhxxm xxhxxm

1.

00 00 00 00 00 00 00 00

00 00 00 00 00 00 00 00

2.

00 00 00 00 00 00 00 00

00 00 00 00 00 00 00 00

Select : 1-9 (1: Last EMG.)

Scroll :UP/DOWN Exit :RETURN

Comprobación de los datos de la versión de la ROM Si se selecciona la opción 5 del menú de servicio, puede desplegarse información sobre la versión de la ROM, el código de región y el tipo de OPT (Tipo de bloque óptico) del reproductor de DVD. El número hexadecimal que aparece dentro del paréntesis incluido en el campo del número de versión, indica el valor del Check Sun (chequeo de versión) actual. Si la versión de la información del ROM es muy antigua, no podrán reproducirse películas recientes que tengan bastantes efectos especiales o funciones.

Comprobación de ajuste del nivel de video En el menú principal del modo de servicio, seleccione la opción 6; aparecerán unas barras de diferentes colores, que sirven para hacer ajustes. Mientras las barras estén presentes, el OSD desaparecerá de la pantalla; y la pantalla de menú reaparecerá, si se oprime cualquier tecla.

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Dentro de este modo, podemos realizar el ajuste de la señal de video por compuesto, la señal S-video y la señal de video por componentes. Sólo hay que ejecutar los siguientes pasos: 1. Con la ayuda de un osciloscopio, verifique que la señal existente en el conector de salida de video (borne amarillo) tenga un valor de 1.0Vpp (figura 8). Si no es así, tendrá que ajustar su valor; para esto, gire lentamente el potenciómetro VR401 (se encuentra en la tarjeta MB103). Figura 8

1.0

+0.04 Vp-p -0.02

2. También con la ayuda del osciloscopio, verifique el nivel de las señales de video existentes en los bornes Y y C de SVIDEO y de VIDEOCOMPONENT. Si es necesario, consulte el manual de servicio para saber cuáles son los valores correctos de estas señales. Observe que los modos de servicio son muy útiles para eliminar fallas provocadas por desajustes o por falta de actualización de datos. Ningún técnico, por más experiencia que tenga, podrá dejar de utilizarlos.

C

E B

rificar el comportamiento secuencial, detectamos que el recuperador óptico se deslizaba hacia el centro del disco; y aunque el láser se emitía con normalidad, la búsqueda de enfoque era muy débil. • Solución: Se reemplazó el IC001 amplificador de RF, porque se encontraba en corto total. • Comentarios: Al igual que los reproductores de CD, los de DVD alojan en el amplificador de RF una parte del circuito servo de enfoque. Por tal motivo, este circuito estaba provocando la falla.

Falla número 2 • Marca: Sony. • Modelo: DVP-S530D. • Síntomas: El equipo no encendía.

Fuente de alimentación

Fallas resueltas y comentadas Falla número 1 • Marca: Sony. • Modelo: DVP-S530D. • Síntomas: Aparecía el mensaje NO DISC. • Pruebas realizadas: Cuando la cubierta del equipo fue retirada, se observó que el disco giraba de manera desbocada. Al ve-

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37

1 2

CN101 F101

D101-104 L101 LINE FILTER

T101 Q101, 102 SWITCH

+12V

PS201

+5V

PS202

+3.3V

PS203

ñ12V

PS204

CN201

+5V

1

+3.3V

6

ñ12V

7

EVER5V

2 1

PC102, Q201 POWER CONTROL

5 6 7

EVER5V

T102

+12V

2

CN202

PC101 PHOTO COUPLER

Q121, 122 SWITCH

4

3

PC121 PHOTO COUPLER

Falla número 3 • Marca: Sony. • Modelo: DVP-S530D. • Síntomas: El equipo no encendía. • Pruebas realizadas: Verificamos los distintos voltajes suministrados por la fuente de alimentación; presentaban niveles inferiores a los normales (por ejemplo, la línea de 9V tenía 6V); y cuando desconectamos los circuitos ROM, los niveles de voltaje se normalizaron. • Solución: Sustituimos los circuitos ROM IC205 e IC206, porque se encontraba con corto parcial, en la terminal de línea de alimentación.

38

A+12V +5V +3.3V

CN203 1

• Pruebas realizadas: Se verificó la existencia de los voltajes de salida de la fuente de alimentación; no encontramos ninguno. Y al revisar la fuente, se descubrió que estaba averiada. • Solución: Se reemplazó el circuito integrado conmutador de la fuente de alimentación, porque estaba totalmente en corto. • Comentarios: La estructura de la fuente de alimentación de los reproductores de DVD es muy similar a la de las fuentes utilizadas en las videograbadoras.

M+12V

5 2

PCONT +5V ñ12V EVER5V

• Comentarios: El aparato no encendía, porque cuando se detectaba un excesivo consumo de corriente, su fuente de alimentación entraba en modo de protección.

Falla número 4 • • • •

Marca: Sony. Modelo:DVP-S530D. Síntomas: El equipo no encendía. Pruebas realizadas: Al verificar la línea de alimentación de 12V, descubrimos que había disminuido casi 11 voltios; puesto Motor spindle

#2

Motor sled

ELECTRONICA y servicio No. 74

que sólo se presentaba 1 voltio y enseguida desaparecía, dedujimos que había un cortocircuito en dicha línea. • Solución: Se sustituyeron los circuitos drive y los motores, debido a que marcaban más de 12 ohmios. • Comentarios: Comúnmente, el incremento óhmico de los motores se debe a su constante rotación; esto pudo haber causado daños en el circuito drive, el cual, al ponerse en corto, provocaba también un corto en la fuente de alimentación.

Falla número 5 • Marca: Sony. • Modelo: DVP-NS300. • Síntomas: La imagen aparecía cuadriculada. • Pruebas realizadas: Se verificó un posible falso contacto por soldadura fría; mas como no encontramos problema alguno, decidimos reemplazar el circuito decodificador de audio y video (IC503) • Solución: Se sustituyó este componente, porque es típico que cuando hay daño interno del circuito provoque este tipo de problema. • Comentarios: Generalmente, el circuito decodificador de audio y video es el dispositivo con mayor cantidad de termina-

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les; tenga mucho cuidado al reemplazarlo, para evitar que se dañen las líneas de circuito impreso.

Falla número 6 • Marca: Sony. • Modelo:DVP-S530D. • Síntomas: El equipo se apagaba, tras un periodo de funcionamiento normal. • Pruebas realizadas: Observamos qué sucedía en el reproductor; puesto que el disco se frenaba poco después de haber empezado a girar, procedimos a verificar las condiciones del motor SPINDLE. • Solución: Se sustituyó este motor, porque se encontraba rozando en el eje del mismo, disminuyendo la velocidad de giro normal. • Comentarios: Al igual que los reproductores de CD, los de DVD emplean un motor de deslizamiento y un motor de giro de disco o motor SPINDLE.

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S e r v i c i o

t é c n i c o

FALLAS RESUELTAS Y COMENTADAS EN HORNOS DE MICROONDAS Alvaro Vázquez Almazán

Continuando con la serie de artículos en los que se abordan directamente casos de servicio reales, fruto de lo experiencia de los autores, se presenta ahora una recopilación de cinco fallas que con mayor frecuencia se presentan en hornos de microondas. Al respecto, se toman como referencia aparatos de la marca Samsung, pero las rutinas que aquí se siguen pueden trasladarse a hornos de otras marcas.

Figura 1

40

Falla 1: No enciende Pruebas realizadas 1. Tras conectar el horno, se observó que no encendía el visualizador o display. Procedimos a verificar el voltaje de alimentación de CA en la entrada del transformador de la fuente permanente (stby), y descubrimos que no había voltaje (figura 1). 2. Con la ayuda de un óhmetro, se midió el estado del fusible de entrada de línea; como estaba abierto, decidimos reemplazarlo (figura 2).

Figura 2

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Figura 3

Figura 4

3. Luego de reemplazar el fusible, el horno encendió por unos minutos e incluso calentó un poco de agua; pero se volvió a apagar. Y al verificar el estado del fusible, encontramos que se había vuelto a abrir; esto significa que había un problema en el consumo de corriente, pues este dispositivo trabaja con 20 amperios. 4. Verificamos el estado del diodo de alto voltaje; se encontraba en buenas condiciones. También se midió el capacitor electrolítico de 1µF, y descubrimos que se había desvalorado (figura 3); bastó con reemplazar este componente, para que el horno recuperara su funcionamiento normal.

como de corriente (recuerde que estos fusibles son para 20 amperios; es decir, el horno trabaja con una gran cantidad de corriente; de modo que si se coloca un fusible de valor más bajo, seguramente que no tardará en abrirse).

Comentarios Si el horno de microondas no enciende, y aparentemente ello se debe a que el fusible de entrada de línea se ha abierto, antes de que reemplace este dispositivo verifique el estado de las piezas y bloques principales del aparato; por ejemplo, el magnetrón, el capacitor de alto voltaje, el transformador de potencia y el diodo de alto voltaje; si alguno de ellos tiene daños, provocará que el fusible de entrada de línea se abra continuamente; por tal motivo, éste también tendrá que ser reemplazado con un dispositivo de iguales características tanto de voltaje

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Falla 2: No enciende Pruebas realizadas 1. Se midió el voltaje de corriente alterna en las terminales de entrada del transformador de la fuente permanente; había 125 voltios. 2. Medimos el voltaje de corriente alterna en la salida del transformador de la fuente permanente; como no había voltaje, dedujimos que este transformador se encontraba abierto (figura 4). 3. Para verificar el funcionamiento del magnetrón, se hizo un puente entre las terminales del relevador que alimenta al transformador de potencia (figura 5). 4. Luego de conectar el horno a la red de alimentación eléctrica, colocamos en su interior un vaso con agua; se trataba de verificar la emisión de microondas. Después de un minuto, el agua se calentó. 5. Bastó con reemplazar el transformador, para que el horno recuperara su funcionamiento normal.

41

Figura 5

Comentarios Este transformador es responsable de entregar el voltaje de corriente alterna que se necesita para alimentar a los circuitos de control digital. Como en este caso se encontraba abierto, impedía que el sistema de control y que el visualizador del horno recibieran voltaje de alimentación; por eso el horno no podía encender.

Falla 3: Se escucha un zumbido, y no calienta el horno

4. Pese a que las terminales de filamentos del magnetrón fueron desconectadas, el sonido no desaparecía; entonces, el problema no se encontraba en el magnetrón. 5. Al medir el estado del diodo de alto voltaje, descubrimos que estaba en corto. 6. Luego de reemplazar este diodo, volvimos a verificar si el horno podía calentar el agua del vaso que habíamos introducido en él. 7. Como el agua no se calentaba, decidimos reemplazar el magnetrón.

Comentarios Cuando el diodo de alto voltaje se encuentra en corto, es común que se dañe el capacitor con el que va asociado; incluso el magnetrón resulta afectado. Pero el hecho de probar la emisión de microondas antes de reemplazar el magnetrón, siempre es de gran ayuda; si este dispositivo no tiene daños, no será necesario reemplazarlo; y por lo tanto, no se elevará el costo de la reparación.

Pruebas realizadas 1. Se conectó el horno, para verificar si encendía; efectivamente, podía hacerlo. 2. Una vez comprobado lo anterior, colocamos un vaso con agua dentro del horno. 3. Ajustamos el horno, para que calentara por un minuto; se escuchaba un zumbido, en la zona en que se encuentra el magnetrón (figura 6). Figura 6

42

Falla 4: El horno se apaga, luego de 2 minutos de haber comenzado a calentar Pruebas realizadas 1. Debido a las características de la falla, procedimos a medir las señales correspondientes al sistema de control (5 voltios, reset, señal de reloj); todas se encontraban dentro del rango especificado. 2. Programamos el horno, para que calentara durante unos 5 minutos. Pero se apagaba aproximadamente a los 2 minutos de estar calentando 3. Se programó el horno para que calentara a diferentes temperaturas durante 5 minutos. Entre mayor era la temperatura programada, más pronto se apagaba el horno. ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 7

4. Al tocar con la mano el horno inmediatamente después de haberlo apagado, notamos que el magnetrón estaba más caliente de lo normal; por eso lo reemplazamos y reemplazamos también el interruptor térmico que este tipo de dispositivos lleva en uno de sus costados (figura 7).

Figura 9

ma de control. Pero en el caso que describimos, el calentamiento excesivo del magnetrón era la causa de que el interruptor térmico se abriera; a su vez, esto impedía que el voltaje de corriente alterna llegara hasta los circuitos electrónicos del horno; por eso se apagaba.

Falla 5: No realiza ninguna función Pruebas realizadas

Comentarios Como este tipo de fallas no es tan común, es sumamente difícil determinar cuál es el componente defectuoso; y es que en apariencia, se trata de un problema en el siste-

Figura 8

1. Se midió el voltaje de alimentación del circuito integrado sistema de control, así como sus soportes (reset y cristal); todo estaba en orden. 2. Verificamos el estado de los interruptores de seguridad del horno; se encontraban en buenas condiciones (figura 8). 3. Se midió continuidad entre las terminales de la membrana del teclado del horno; algunas estaban abiertas (figura 9). 4. Al reemplazar la membrana del horno, éste recuperó su funcionamiento normal.

Comentarios Comúnmente, esta falla se debe a un teclado (membrana) defectuoso; pero para estar seguros, debemos verificar el estado de los interruptores de seguridad y del sistema de control del aparato; si alguno de ellos se encuentra dañado, impedirá que el teclado funcione correctamente y -por lo tanto- alterará la operación del horno en general.

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SEMINARIO DE ACTUALIZACIÓN ACTUALIZACI

Técnicas para reparar los NUEVOS TELEVISORES Sony Wega, LG Flatron de 14, 21 y 25 pulgadas (Televisores de cinescopio plano) Principales Temas 1. Estructura de los Televisores Sony Wega. 2. Fuente de stand-by y fuente de poder conmutada con doble MOSFET. Fallas y soluciones. 3. Circuitos de protección de sobre-corriente (OCP), sobre-voltaje (OVP) y bajo voltaje (UVP). 4. El chip único (one chip syscon/jungle). 5. Protecciones en la jungla. 6. Autodiagnóstico. 7. Los circuitos de protección de las secciones de barrido vertical y horizontal. 8. Circuito de protección de alto voltaje (XRP). 9. Circuito de protección de sobre -corriente (OCP). 10. Protecciones por ausencia de barrida vertical. 11. Procedimiento de aislamiento de averías, sobre los circuitos de protección. 12. Sección de video/RGB.

Además de una valiosa capacitación usted recibirá: TRANSISTOR DUAL MX0541 sustituye

13. Interpretación de las señales, IK, y cómo reemplazarlas. 14. Los circuitos asociados a la sección final de video, modulador de velocidad, (VM), circuito de inclinación (TILT) y compensador de E/W. 15. La sección de barrido horizontal (fallas y soluciones). Pruebas y acciones especiales para no volver a dañar 16. al transistor de salida horizontal. Indicación de prueba dinámica de fly-back y reemplazo. 17. Estructura de los Televisores LG. Autodiagnóstico. 18. Análisis de secciones específicas de modelos LG, 19. fuente de alimentación, modos de servicio, modos de 20. autodiagnóstico, modos de desbloqueo, transistores sustitutos. Solucionando problemas en fuentes conmutadas con el doble transistor MX0541. 21. Uso del DVD de patrones de ajuste en video para reparar TV.

Pick-up láser KSS-213C

a los transistores 2SC4833, 2SC4834, 2SC4663, 2SC4664 y 2SC5271

TRANSISTOR 1

Emisor 1

Base 1 Colector 1

TRANSISTOR 2

Base 2

Emisor 2 Colector 2

Diploma

Lugares donde se impartirá este SEMINARIO Cd. Victoria, Tam.

Chalco, Edo. Méx.

Ecatepec, Edo. Méx.

31 de Mayo 01 de Junio Hotel "H.J. Hotel Everest" Cristobal Colón No.126 Centro

2 y 3 de Junio Escuela Edayo Chalco Calle de Artes y Oficios Ex. Hacienda de San Juan Chalco Infromes: 57.87.35.01

4 Y 5 de Junio Escuela Edayo Ecatepec Emiliano Zapata No.50 Sauces Coalición Ecatepec de Morelos Infromes: 57.87.35.01

Irapuato, Gto.

La piedad, Mich.

Naucalpan, Edo. Méx.

Tecamac, Edo. Méx.

4 y 5 de Junio Hotel "Real de Minas" Portal Carrillo Puerto No.1 Centro

7 y 8 de Junio Hotel "Mirage" Blvd. Lázaro Cardenas No.808

7 y 8 de Junio Escuela Edayo Naucalpan Calle Ruiseñor y Calle Patrón San Agustín el Torito Informes: 57.87.35.01

9 y 10 de Junio Escuela Edayo Tecamac Carr.Libre México-Pachuca, Km.39.5 Vía Ferrocarril Infromes: 57.87.35.01

Zamora, Mich.

Zumpango, Edo. Méx.

Guadalajara, Jal.

Texcoco, Edo. Méx.

9 y 10 de Junio Hotel "Fenix" Madero sur No. 401 Centro

11 y 12 de Junio Escuela Edayo Zumpango Conocido Barrio San Juan Zumpango Infromes: 57.87.35.01

11 y 12 de Junio Hotel "Aranzazú Catedral" Revolución No.110 esq. Degollado, Centro

14 y 15 de Junio Escuela Edayo Texcoco Fracc.Condominios La Trinidad Informes: 57.87.35.01

Tepic, Nay.

Tlalnepantla, Edo.

Puerto Vallarta, Jal.

Toluca, Edo. Méx.

14 y 15 de Junio Hotel "Ejecutivo INN" Insurgentes No.310 Pte, Centro

Méx.16 y 17 de Junio Escuela Edayo Tlalnepantla Av. de los Petroleros s/n San Juan Ixhuatepec Informes: 57.87.35.01

17 y 18 de Junio Unión de Crédito Bolivar y Guatemala Col. 5 de Diciembre (a espaldas del Cine Colonial)

2 y 3 de Julio Escuela Edayo Toluca Paseo Adolfo López Mateos Km.4.5 Lindavista, Zinacantepec Edo. de México Infromes: 57.87.35.01

Atlacomulco, Edo. Méx.

Tultitlán, Edo. Méx.

México, D.F.

5 y 6 de Julio Escuela Edayo Atlacomulco Av. Isidro Fabela Nte.59 Centro Infromes: 57.87.35.01

9 y 10 de Julio Escuela Edayo Tultitlán Lerdo s/n, esq. Insurgentes Benito Juárez Infromes: 57.87.35.01

27 y 28 de Agosto Escuela Mexicana de Electricidad Revillagigedo No.100, Centro Infromes: 57.87.35.01

Próximas Fechas

Próximas Fechas

• Hermosillo, Son. 30 y 31 de Ago.

•Guaymas, Son. 1 y 2 de Sep.

• Salamanca, Gto. 20 y 21 de Sep.

• Aguascalientes, Ags. 22 y 23 de Sep.

• Cd. Obregón, Son. 3 y 4 de Sep.

• Los Mochis, Sin. 6 y 7 de Sep.

• León, Gto. 24 y 25 de Sep.

• Salvatierra, Gto. 27 y 28 de Sep.

• Culiacán, Sin. 8 y 9 de Sep.

• Mazatlán, Sin. 10 y 11 de Sep.

• Celaya, Gto. 29 y 30 de Sep.

• San Juan del Rio, Qro. 1 y 2 de Oct.

Con registro de:

Además recibirá esta información técnica: Diagramas dinámicos de televisores Sony y LG Electrónica y Servicio No. 63 y No.65

COSTO: $500.00 DURACION: 12 HORAS HORARIO: 14:00 a 20:00 Hrs. (primer día) 9:00 a 15:00 Hrs. (segundo día) RESERVACIONES: Depositar en BBVA-Bancomer, cuenta 0450274291 ó HSBC (antes Bital) Suc. 1069 cuenta 4014105399 a nombre de: México Digital Comunicación, S.A. de C.V., remitir por vía fax la ficha de déposito con: Nombre del participante, lugar y fecha del curso. Fax. (0155) 57-70-86-99 Para mayores informes:

Tel. (0155) 57-87-35-01 [email protected]

S e r v i c i o

t é c n i c o

FALLAS RESUELTAS Y COMENTADAS EN ESTÉREOS DEL AUTOMÓVIL Alvaro Vázquez Almazán

En esta ocasión, proponemos un procedimiento para diagnosticar y solucionar 5 fallas diferentes en autoéstereos. Aunque para estructurarlo se tomaron en cuenta los circuitos desarrollados por Sony, el método también es aplicable en otras marcas, de ahí que no especifiquemos los modelos en que nos basamos; en todo caso, hay que verificar las terminales y voltajes correspondientes en el equipo sujeto a prueba.

Figura 1

46

Falla 1: No enciende Pruebas realizadas 1. Se desconectó el circuito integrado de salida de audio, y el equipo seguía sin encender; esto significa que el problema no se encuentra en dicho dispositivo (figura 1). 2. Se verificó la presencia de las señales y los voltajes de soporte para el funcionamiento del sistema de control: alimentación (terminales 10, 24 y 34), señal de reinicio (terminal 36) y señal de reloj (terminales 37 y 38). Todos estaban presentes (figura 2). 3. Se verificó la presencia del voltaje de encendido, en la terminal 48 (ILL_ON). Como había 0 voltios, el equipo no encendía. 4. Al hacer un puente momentáneo entre la terminal 10 y la terminal 48 del sistema de control, se observó que el equipo encendía; por lo tanto, se sospechó que estaba dañado el sistema de control. 5. Pese a que se remoldó el sistema de control, no desaparecía el problema. Hicimos

ELECTRONICA y servicio No. 74

C8

X801

C8 X802 C8

R836

Figura 2 JR801

04 05 51 IC801

R84 R84 R84 R

7. Al rastrear el origen de este voltaje, se descubrió que provenía de Q904. Y cuando fueron verificados los voltajes en las terminales de este transistor, se descubrió que en su terminal de base existían 1.2 voltios en lugar de 0; y que en su terminal de colector, había 0 voltios (figura 3). 8. Como los valores obtenidos en las mediciones anteriores eran incorrectos, se procedió a medir el voltaje en los extremos de D907. Se dedujo que este diodo tenía fugas, porque en vez de 18 voltios presentaba solamente 16. 9. Se realizó un corto momentáneo entre tierra y la terminal de ánodo de este diodo. Con esto, el equipo recuperó su funcionamiento normal. 10. Reemplazamos el diodo zener D907, con un dispositivo de 18 voltios a 1 watt.

Comentarios esto, para descartar algún tipo de falso contacto en dicho circuito integrado. 6. Se verificó que el voltaje existente en cada una de las terminales del circuito integrado sistema de control coincidiera con los voltajes especificados en el diagrama; en especial, se revisaron los valores correspondientes a las señales de entrada y referencia de voltaje. Todo estaba en orden, excepto el voltaje de la terminal 46 (BU_IN); se encontraba en 0.

Antes de que piense siquiera en reemplazar un circuito integrado sistema de conFigura 4

IC101

C401

R401

C206 C216

Figura 3 C113

R914 C112

D907

R404

Q904 C426

ELECTRONICA y servicio No. 74

C407

47

trol, verifique todos y cada uno de los voltajes en sus terminales de entrada; si alguno de ellos falta o se encuentra fuera de especificaciones, el sistema se bloqueará.

Falla 2: No hay audio Pruebas realizadas 1. Se midieron los voltajes de alimentación del circuito integrado de salida de audio, en las terminales 4, 6 y 20 (figura 4). Todos eran correctos. 2. Verificamos la presencia de la señal de audio en las terminales de entrada del circuito integrado de salida de audio (11, 12, 14 y 15); no existía en ninguna de ellas. 3. Se rastreó el origen de dicha señal, hasta el circuito integrado control de volu-

men (IC401). En la terminal 22 de este último, también se verificó el voltaje de alimentación; no existía voltaje alguno (figura 5). 4. Al rastrear el origen de este voltaje, se descubrió que proviene de Q919. Y cuando se verificaron los voltajes de operación de este transistor regulador, descubrimos que en su terminal de colector había 15 voltios (correcto) y que tanto en su terminal de base como en su terminal de emisor había 0 voltios (valor incorrecto, en ambos casos). Observe la figura 6. 5. Observando con cuidado el diagrama, encontramos que en la terminal de base iba conectado un diodo zener de 9 voltios. Y al medir este componente, nos dimos cuenta que estaba en corto.

Figura 5

IC B/D IC401

R112

R116

R115

R103 C215 C213 R102 C212

C111 R111

C210 C211

C110

C208 C209 C207 R202

C101

R201

C109 C201

R101

C106

R104

C202

48

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 6

Figura 7

Q916

Q919

Q918 R930 R934 R931 Q929

R937

Q903 C919 C952

D923

6. Se reemplazó este diodo, con otro de 9 voltios; y entonces, volvió la señal de audio.

Comentarios La mayoría de las veces, el problema de falta de audio tiene su origen en el circuito integrado de salida de audio. Pero antes de que piense en reemplazarlo, verifique su voltaje de alimentación y la presencia de la señal de audio en sus terminales de entrada; si no se encuentra alimentado o no hay señal de audio en sus entradas, sucederá lo mismo que en este caso.

tema de control; no existía en las terminales 10, 11 y 100 de este dispositivo. 4. Al rastrear el origen del voltaje de alimentación, descubrimos que proviene de Figura 8

Falla 3: No enciende Pruebas realizadas 1. Se midió el voltaje de alimentación en las terminales 6 y 20 del circuito integrado de salida de audio; en ambas, el voltaje era correcto; pero la terminal 4, carecía de voltaje (figura 7). 2. Al rastrear el origen de esta anomalía, se descubrió que provenía de la terminal 51 del sistema de control (figura 8). 3. Verificamos la presencia del voltaje de alimentación del circuito integrado sis-

ELECTRONICA y servicio No. 74

49

Figura 9

Q740; y al medir voltajes en las terminales de este transistor regulador, descubrimos que en su terminal de colector, en su terminal de base y en su terminal de emisor, había 0 voltios. Entonces decidimos revisar el diagrama, y nos dimos cuenta que el diodo D740 se conecta

Figura 10

IC2

50

entre el transistor y el voltaje de alimentación (figura 9). 5. Tras reemplazar el diodo D740, el equipo volvió a encender de manera normal.

Comentarios Si el sistema de control no recibe alimentación o carece de alguna señal correspondiente a sus soportes, el equipo no funcionará; y si lo hace, será de manera errónea (y por lo tanto, se producirán diversas fallas). En el caso que nos ocupa, el circuito integrado sistema de control no estaba siendo alimentado; por eso el equipo no funcionaba; ni siquiera encendía.

R1

Falla 4: No reproduce discos compactos

R1

Pruebas realizadas 1. Se verificó que el ensamble óptico hiciera las funciones de búsqueda de enfoque y emisión del rayo láser; no efectuaba ninguna. 2. Al desplazar el ensamble óptico hacia atrás, se encendió el autoestéreo. Y entonces, observamos que el ensamble óptico no se movía; por eso sospechamos del circuito controlador de motores (figura 10).

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 11 A Q907

B Q917

TH901

R916

R933

Q906

R932 D909 D908

Q911 C905

Q905

C951

3. Verificamos la presencia de voltaje de alimentación en las terminales 7, 8 y 20 de este circuito; ninguna tenía voltaje. 4. Al rastrear el origen de este voltaje, se descubrió que proviene del transistor Q907 (figura 11A).

5. Se verificaron los voltajes de operación de este transistor, y se encontró que en su colector existían 14 voltios, en su base 5 y en su emisor 0. 6. Se reemplazó Q907, y el equipo recuperó su funcionamiento normal.

Comentarios

Figura 12 IC101

C401

R401

C206 C216

C113

D444

Por lo general, la causa de que el autoestéreo no reproduzca discos compactos es algún problema en el ensamble óptico. Pero en el caso que nos ocupa, no fue así. Antes de que piense en reemplazar el recuperador óptico, verifique que éste realiza las funciones de búsqueda de enfoque y de emisión del rayo láser; también verifique que sus motores se mueven. Si no se efectúa ninguna de estas acciones, verifique las condiciones de la fuente de alimentación.

C112

Falla 5: No hay audio R404

C407

C426 C960

R408

ELECTRONICA y servicio No. 74

Pruebas realizadas 1. En las terminales 4, 6 y 20 del circuito integrado de salida de audio, verificamos que la alimentación de este dispositivo fuese correcta; todo estaba en orden.

51

tían 5 voltios; y que en el ánodo, no había voltaje (vea nuevamente la figura 12). 7. Al medir el diodo, lo encontramos en buenas condiciones; en cambio, el capacitor electrolítico C401, de 4.7µF a 25 voltios, estaba en corto. 8. Se reemplazó el capacitor electrolítico C401, con otro de iguales características; y entonces, el equipo recuperó su funcionamiento normal.

Comentarios La mayoría de las veces, el circuito de salida de audio es la causa de la ausencia de sonido. Es necesario verificar que los voltajes y señales indispensables para su correcto funcionamiento, estén presentes. Si falta algún voltaje o señal, posiblemente se activará una de las funciones de este dispositivo; en el caso que nos ocupa, se estaba activando la función de silenciamiento.

C8

X801

C8 X802 C8

R836

2. Se verificó la presencia de señal de audio en las terminales de entrada del circuito integrado de salida de audio (11, 12, 14 y 15). En todas ellas, existía la señal. 3. Medimos el voltaje de silenciamiento (MUTE) en la terminal 22 del circuito integrado de salida de audio; como había 0 voltios, se activaba la función de silenciamiento y desaparecía el sonido (figura 12). 4. Al rastrear el origen de dicho voltaje, se encontró que proviene de la terminal 5 del circuito integrado sistema de control IC801 (figura 13). 5. Se midió el voltaje en dicha terminal, y se descubrió que había 5 voltios; esto es correcto. 6. Rastreamos el voltaje desde la terminal 5 del circuito integrado sistema de control hasta la terminal 22 del circuito integrado de salida de audio; descubrimos que en el cátodo del diodo D444, exis-

JR801

Figura 13

04 05 51 IC801

R84 R84 R84 R

52

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S e r v i c i o

t é c n i c o

Teoría y Práctica AMPLIFICADORES DE POTENCIA Y LAS REDES DE ALTAVOCES Primera de cuatro partes Este artículo, va dirigido principalmente a quienes se dedican a la instalación de amplificadores de potencia para la sonorización ambiental, como en salones, iglesias, auditorios pequeños, etc. El lector podrá advertir que el autor hace una cuidadosa revisión de los diferentes conceptos involucrados en esta actividad, y que ofrece una serie de consejos prácticos, muy valiosos al momento de tomar decisiones en la instalación de un equipo de amplificación. Este material es resultado de la experiencia de campo del autor, así como de su actividad docente.

Figura 1

Guillermo Palomares Orozco Director del Centro de Actualización Electrónica de México y Asesor Técnico de Productos Fusimex [email protected]

¿Qué hace un amplificador de potencia? Básicamente, excita a las bocinas para que emitan sonidos de alta intensidad. Todo comienza cuando la señal de audio es mezclada, ecualizada y estandarizada en nivel; y para que las bocinas puedan expedirla con más potencia y con su forma de onda original, tiene que someterse a un cuarto y último procesamiento; por supuesto, nos referimos al que le aplica el amplificador de potencia (que a esto debe su nombre). Para tratar de entender mejor esta interacción, enseguida explicaremos las características y forma de operar tanto de las bocinas como de los amplificadores de potencia.

Las bocinas Las bocinas o parlantes, son dispositivos electromagnéticos que convierten la co-

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53

Tabla 1 Z 100 31.9 10.0 3.10 1.00 80 Hz

100 Hz

300 Hz

800 Hz

rriente eléctrica en movimiento (figura 1). Debido al campo magnético producido por el imán fijo de la bocina, al tamaño y material con que está hecho el cono y a la resistencia inherente de la bobina de voz, para obtener un nivel de volumen alto se requiere de una gran potencia. Y como sabemos, la potencia eléctrica es el resultado de combinar cierto nivel de voltaje con cierto nivel de corriente. El movimiento del cono de la bocina, es proporcional a la corriente que circula por la bobina de voz; y el aumento de calor en el amplificador, es proporcional a la corriente aplicada. Más como se requiere de voltaje para hacer que la corriente fluya, el amplificador de potencia debe entregar, de manera simultánea, altos niveles de voltaje y de corriente. Generalmente, la bobina de voz de cualquier bocina tiene una impedancia de 8 ohmios; por lo tanto, el amplificador debe proporcionar 8 voltios a través de las terminales de la bocina, para generar un movimiento de corriente de 1 amperio. Esto será posible, al menos en teoría, siempre y cuando se utilice un amplificador ideal que trabaja precisamente a 8 ohmios. En la práctica, la impedancia de los parlantes es un asunto más complicado; los movimientos del propio cono suelen afectarla, porque este elemento, por lo general, produce una presión eléctrica de regreso (feedback) que hace aumentar o

54

1 kHz

2 kHz

6 kHz

15 kHz

30 kHz

Frec.

disminuir el flujo de corriente del amplificador; y hasta la presión ejercida por el aire que hay dentro del gabinete que aloja a la bocina, puede alterar la impedancia de ésta. El movimiento del cono varía notablemente, pero sobre todo en la región de bajas frecuencias (desde donde se producen sonidos bajos o graves). Además, la impedancia de las bocinas cambia dependiendo de la frecuencia aplicada; se mueve en un rango que va de los 4 a los 20 ohmios, y generalmente mantiene un promedio de 8 ohmios. Observe en la tabla 1, que de la frecuencia de audio dependen los niveles de variación en la impedancia de una bocina. Si se quiere conectar dos o más bocinas de 8 ohmios a un amplificador típico, se debe hacer un arreglo de parlantes; tomando en cuenta el rango mínimo de impedancia de amplificador, el cual normalmente soporta impedancias bajas de hasta 2 ohmios y que –por lo tanto- es capaz de drenar hasta cuatro veces la corriente normal (en comparación con el amplificador típico de 8 ohmios). Otra consideración a tomar en cuenta es que, en caso de que la bocina esté desconectada pueda trabajar en esta condición (muy alta impedancia.)

El amplificador de potencia Tal como sabemos, cuando se habla de “la potencia máxima de un amplificador” se alude a la potencia o fuerza que puede im-

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Figura 2 40 V

8 Ohms

Datos: I = 10 Amperios R = 8 Ohmios

200 W

DATOS: P = 200 Watts R = 8 Ohms E = √ P * R = √ 200 * 8 = √ 1600 = 40 Volts I = E ÷ R = 40 ÷ 8 = 5 Amps

Solución: E = I x R = 10 x 8 = 80 voltios W = I x E = 10 x 80 = 800 watts

Cómo trabaja el amplificador de potencia

El amplificador de potencia es, básicamenprimir al audio que entrega a las bocinas; te, un dispositivo que convierte en CA la si por ejemplo proporciona 200 watts a 8 potencia de CA; toma la potencia de CA proohmios (figura 2), es porque está diseñado veniente de la línea de 127 voltios (cuyos para entregar 40 voltios en una bocina de 8 valores de frecuencia y voltaje son fijos), y ohmios. Si tomamos estos valores y les aplila convierte en una potencia de audio (cucamos la ley de Ohm, obtendremos 5 yos valores de frecuencia y voltaje varían) amperios de corriente (40 voltios entre 8 para las terminales de las bocinas. Teóriohmios); y si multiplicamos 40 (valor del camente, la salida de audio es una réplica voltaje) por 5 (valor del amperaje), obtende la señal de entrada; la única diferencia, dremos un total de 200 (que corresponde es que es mayor que ésta. al total de watts antes especificado). Observe en la figura 3, el diagrama a bloEn párrafos anteriores, dijimos que el ques de un amplificador típico. En primer movimiento del cono de la bocina es proporcional a la coFigura 3 rriente que circula por su bobina; de manera que si deseamos duplicar el nivel del sonido geEntrada Ganancia Filtro nerado (es decir, obtener más balanceada presión de audio), tendremos que duplicar amperios, porque la impedancia de la bocina no cambia (se mantiene en 8 Ventilador ohmios). Dicho de otra maneSuministro DC ra, el rango de potencia debe Sensor de pasar de 200W a 800W (este últemperatura Control timo valor, se obtiene al multide potencia plicar 80 –valor del voltaje– por 10 –valor del amperaje). EntonSalida + Sujetador Bloque Salida Enmudecedor limitador ces, podemos afirmar que realDC Salida mente es muy sencillo increMonitor mentar el rango de potencia de de falla DC Visualizador un amplificador.

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55

lugar, aparece una fuente de alimentación. Esta sección del dispositivo, toma el voltaje de CA de la línea y –por medio del transformador– lo aísla de los circuitos de audio. Y para evitar choques eléctricos, hace que en diversos devanados (dependiendo de las necesidades del circuito amplificador) disminuya el voltaje de CA. Además, convierte la CA en CD y la almacena en grandes capacitores. No menos importante, es la etapa de salida. Esta sección, que es mayor que la anterior, recibe la señal de entrada de audio; la usa para controlar los transistores de potencia; a su vez, estos componentes convierten la energía almacenada en la fuente de alimentación, en la forma de onda de la señal original de audio pero magnificada en amplitud.

Limitaciones operativas de los amplificadores de potencia Caso 1 Todos los amplificadores, tienen un nivel máximo de potencia; y el voltaje de salida de cada uno, depende del nivel de voltaje proporcionado por su respectiva fuente de alimentación de CD. Si la señal “trata” de exceder este límite, será recortada en sus picos (figura 4); este efecto, llamado clipping o simplemente “clipeo”, produce

Figura 4

Onda senoidal cortada o caturada (clipping)

56

Onda senoidal correcta

distorsión en el sonido (es decir, la señal de audio de salida se recorta). Para evitar tal alteración, es necesario incrementar el voltaje que entrega la fuente de CD; y para lograr esto, se requiere de un transformador de mayor peso y tamaño.

Caso 2 Cada amplificador puede trabajar con un nivel mínimo de impedancia, la cual suele ser igual o menor que la impedancia de carga de una bocina. Si la impedancia de la bocina es baja, más corriente circulará por el circuito amplificador; es decir, la potencia es inversamente proporcional a la impedancia (mientras menor sea ésta, más alta será aquella). Sin embargo, el incremento de la corriente de salida ocasiona que los componentes del amplificador y de la fuente de CD trabajen más en su punto crítico; y por esta razón, cuando es mínima la impedancia, tanto la fuente como los transistores de salida se pueden sobrecalentar; y en casos extremos en que la impedancia disminuye de forma exagerada, se ponen en riesgo los componentes del amplificador.

Caso 3 Un amplificador típico de audio, debe reproducir todas las frecuencias comprendidas dentro del espectro audible (de 20Hz a 20KHz); debe reproducir desde las más bajas hasta las más altas, con el mismo volumen y con la misma ganancia. A esta característica de los amplificadores de potencia, se le llama “respuesta de frecuencia plana”. Si dicha respuesta de ganancia a la frecuencia no es plana, el sonido que se emite puede resultar un tanto extraño, con pérdidas de ciertas frecuencias de señal. Prácticamente todos los amplificadores de potencia profesionales, cumplen esta es-

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pecificación; pero a veces la frecuencia es intencionalmente limitada, para que las bocinas no sufran daños en caso de que reciban una señal de audio con potencia excesiva o con valores que la hagan casi o totalmente imperceptible (es decir, una señal que tenga menos de 20Hz ó más de 20KHz).

Impedancia de las bocinas La impedancia, puede definirse simplemente como “la oposición entre dos fuerzas”. En el caso de una bocina, es la oposición al paso de la corriente proporcionada por el amplificador de potencia; es decir, el flujo de corriente de este dispositivo genera un campo magnético, que provoca que la bobina de voz adherida al cono de papel o polipropileno de la bocina se mueva hacia atrás y hacia delante; también provoca que el cono del parlante empuje las moléculas de aire de manera rítmica; y esto, a su vez, produce lo que conocemos como “sonido”. Mientras mayor sea el flujo de corriente en la bobina de voz, más movimientos se producirán en el cono; y por lo tanto, mayor nivel de presión de sonido se obtendrá. Recuerde usted que la bocina es un transductor o dispositivo que transforma la energía. La bocina toma la corriente eléctrica producida por el amplificador, para transformarla en energía acústica; y de esta manera, se obtiene precisamente el sonido. Pero las bocinas no son del todo eficientes; la corriente eléctrica que no es convertida en energía acústica, se transforma en otra forma de energía a la que se denomina “calor”. Tal como dijimos, la impedancia es la oposición al paso de la corriente; mientras mayor sea la impedancia de una bocina, menor será la corriente que le llegue desde

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el amplificador de potencia; mientras menor sea su impedancia, más corriente recibirá de dicho dispositivo. No olvidemos que el amplificador produce energía en forma de voltaje y corriente. El voltaje, es como la presión o fuerza para realizar un trabajo; y la potencia, expresada en watts, representa la cantidad de trabajo que puede llevarse a cabo. El voltaje, no produce potencia; ésta se produce, sólo cuando la corriente fluye. Mientras más potencia se use, más trabajo podrá ser realizado. El voltaje representa el potencial para crear potencia o trabajo; pero la potencia necesaria para hacer el trabajo, sólo puede conseguirse si es significativo el nivel de la corriente que fluye por el circuito o dispositivo en cuestión.

Relación carga-potencia de las bocinas 1. Es fundamental entender lo que sucede cuando se demanda potencia de un amplificador, en cuya salida se han conectado diferentes cargas (bocinas). Con esta finalidad, veamos ahora la relación que existe entre la carga y la potencia de las bocinas; y después, analicemos sus conexiones en serie y en paralelo. 2. La potencia eléctrica, es la combinación de la capacidad de trabajo y la presión eléctrica (voltaje) de una carga; es decir, de una bocina. Por su parte, la corriente eléctrica es la cantidad de electrones que fluyen en un circuito eléctrico. 3. La oposición al flujo de la corriente de un amplificador de potencia, está determinada por la cantidad de impedancia (medida en ohmios). El ohmio es, como usted sabe, la unidad de medida de la resistencia; y esta oposición al paso de la corriente, puede limitar el flujo de la misma en un amperio cuando existe una presión eléctrica de un voltio. En tanto,

57

la unidad de medida de la potencia es el watt o vatio. 4. Los cálculos de la potencia podrían simplificarse, si la bocina tuviera una resistencia pura; pero su impedancia varía, dependiendo de la frecuencia de audio que se le haya aplicado (de esto hablaremos más adelante); o lo que es lo mismo, la oposición de la bocina al paso de la corriente eléctrica, depende de la frecuencia de la señal de audio que recibe. 5. La bocina, no es solamente un resistor pasivo que genera calor. En realidad, es un sistema compuesto por elementos cuya acción se traduce en inductancia (es el caso de los inductores) y en capacitancia (es el caso de los capacitores); se trata de formas complicadas de impedancia. 6. Los inductores y bobinas de alambre, ofrecen menor oposición al paso de corrientes de baja frecuencia; y mayor oposición, al flujo de corrientes de alta frecuencia. Los capacitores, son dispositivos que cargan voltaje; ofrecen mayor oposición al paso de corrientes de baja frecuencia, y menor oposición al flujo de corrientes de alta frecuencia. Por experiencia, algunas personas saben que si unas bocinas de baja impedancia (por ejemplo, de 2 ohmios) son conectadas a un amplificador que puede trabajar con impedancias mínimas de 6 ohms, se obtiene mayor potencia; pero ignoran por qué sucede esto. Para tratar de explicarlo, apoyémonos en los diagramas que aparecen en la figura 5; por lo que se observa en esta figura, puede afirmarse que una impedancia baja permite drenar una mayor corriente y –por lo tanto– conseguir una mayor potencia. Podemos combinar una serie de bocinas para subir o bajar la impedancia y con ello acoplarlas perfectamente a nuestro equipo

58

amplificador de audio, ya que este valor de impedancia es indicado por el propio fabricante de equipo, y sólo resta que nuestros cálculos sean tendientes a igualar este valor recomendado por el diseñador.

Tipos de circuitos Circuitos en serie Cuando las bocinas son alambradas en serie, la impedancia u oposición al flujo de la corriente se incrementa; y entonces, se obtiene menor potencia. Dos bocinas de 8 ohmios conectadas en serie, ofrecen una resistencia total de 16 ohmios; y si a este arreglo se adapta un amplificador que entregue 40 voltios, obtendremos, según la ley de Ohm, una configuración como la que se muestra en la figura 6.

Circuito en paralelo Con dos bocinas alambradas en paralelo, disminuye la oposición al flujo de la corriente y se genera más potencia.

Figura 5 40 V

8 Ohms

200 W

W = E 2÷ R = 40 2÷ 8 = 1600 ÷ 8 = 200 Watts I = E ÷ R = 40 ÷ 8 = 5 Amps

40 V

4 Ohms

W = E 2÷ R = 40 2÷ 4 = 1600 ÷ 4 = 400 Watts I = E ÷ R = 40 ÷ 4 = 10 Amps

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 6

Figura 8

40 V

8 Ohms

8 Ohms

8 Ohms

8 Ohms

40 V

50W

50W 2.5A

Datos : E = 40V 2

R = 16 Ohms

2

W = E ÷ R = 40 ÷ 16 = 1600 ÷ 16 = 100W I = W ÷ E = 100W ÷ 40V = 2.5A

Dos bocinas de 8 ohmios alambradas en paralelo, ofrecen en conjunto 4 ohmios de impedancia; y si –como en el caso anterior– les agregamos un amplificador que entregue 40 voltios, se obtendrá la potencia especificada en la figura 7.

Figura 7

8 Ohms 40V 8 Ohms

400W = 10A Recuerde que al conectar en paralelo dos bocinas, su impedancia se divide

Datos : E = 40V R=4 Ohms 2 2 W = E ÷ R = 40 ÷ 4 = 1600 ÷ 4 = 400W I = W ÷ E = 400W ÷ 40V = 10A

Circuitos serie-paralelo Esta combinación de los dos tipos de circuitos que acabamos de mencionar, se usa para conectar unas bocinas de baja poten-

8 Ohms

8 Ohms

200W = 5A Datos: E = 40V R = 8 Ohms 2 2 W = E ÷ R = 40 ÷ 8 = 1600 ÷ 8 = 200W I = W ÷ E = 200W ÷ 40V = 5A = (2.5 amps por rama en paralelo)

cia o para sonorizar ambientes muy amplios (figura 8). Pero NUNCA interconecte bocinas de diferentes impedancias, ya que –por esta razón– difieren en su desempeño; y entonces, no habrá un mutuo reforzamiento de audio. Algunas personas creen que para aumentar la impedancia de una bocina, basta con agregarle en serie un resistor; esto es falso, porque dicho componente no produce sonido y porque su valor resistivo no cambia ante ninguna frecuencia de audio. Si se agrega el resistor, lo único que se logrará es que se pierda potencia de audio y que se alteren los cálculos para el diseño de un sistema de parlantes. Otro factor que debemos tomar en cuenta, es la longitud y espesor de los cables que llevan la señal de audio desde el amplificador hasta las bocinas. Recuerde que la resistencia de estos conductores aumenta, mientras más distancia existe entre el amplificador y las bocinas; y en algunos casos es tan alta, que afecta a la calidad del sonido. Para minimizar este riesgo, es preciso poner en práctica ciertas estrategias que explicaremos más adelante. Continuará en el próximo número

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S e r v i c i o

t é c n i c o

LAS ETAPAS DE BARRIDO V Y H Y SUS CIRCUITOS ASOCIADOS EN TV MODERNAS Descripción a bloques de la sección de sincronía, barrido vertical y barrido horizontal

Desde que los receptores de televisión aparecieron, prácticamente no ha cambiado la forma en que se separan y procesan los pulsos de sincronía extraídos de la señal de video compuesto y el recorrido que hacen a través de la sección de barrido vertical y horizontal; tampoco ha variado mucho el uso de la señal de horizontal, aprovechando su frecuencia elevada (del orden de los kilohertz) para generar alto voltaje por medio de un transformador especial llamado fly-back. No obstante, los circuitos que realizan estas funciones sí han sufrido modificaciones sustanciales, como se podrá comprender por las explicaciones dadas en este artículo.

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Desde que los receptores de televisión aparecieron, prácticamente no ha cambiado la forma en que se separan y procesan los pulsos de sincronía extraídos de la señal de video compuesto y el recorrido que hacen a través de la sección de barrido vertical y horizontal; tampoco ha variado mucho el uso de la señal de horizontal, aprovechando su frecuencia elevada (del orden de los kilohertz) para generar alto voltaje por medio de un transformador especial llamado fly-back. En la figura 1 se muestra el diagrama general a bloques de la sección de sincronía, barrido vertical y barrido horizontal.

Señal de video compuesta Como se puede apreciar en la figura 1, el proceso de separación de sincronía inicia con la señal de video compuesta. La señal de video compuesta debe su nombre a que contiene, entre otras señales, los pulsos de sincronía vertical y horizontal que provienen de los osciladores de

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Figura 1 Diagrama a bloques de la sección de deflexión V y H

Separador de sincronía

Video compuesto

Formador de diente de sierra

Sinc V

Yugo V Excitador y salida V

Oscilador vertical

Sinc H Detector de fase

Fuente de alimentación primaria

Oscilador horizontal

Excitador horizontal

Salida horizontal Yugo H

referencia de la señal de video transmitida que llega a los circuitos del televisor. Esto tiene la finalidad de pasar por todo el proceso de recuperación de la señal de video (que es la señal que realmente nos interesa), para que de ésta se extraigan los pulsos de sincronía vertical y horizontal necesarios para efectuar el barrido sincronizado de la imagen con respecto a la imagen de referencia enviada.

Separador de sincronía Una vez recuperada en forma conveniente, la señal de video compuesta pasa a través de bloques de separación de sincronía; y la sincronía, a su vez, atraviesa filtros adecuados (de paso bajo y de paso alto) que se encargan de separar los pulsos de sincronía vertical y los pulsos de sincronía horizontal. La frecuencia de los pulsos de vertical que se presentan a la salida de esta sección es de 60Hz, y la de los pulsos de sincronía horizontal es de 15734Hz. Ambos tipos de pulsos están listos para ingresar a la siguiente etapa, con el fin de ser procesados en la forma que describimos a continuación.

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Fly back

Oscilador vertical Los pulsos de sincronía vertical recién obtenidos en el bloque separador de sincronía, se utilizan para controlar la frecuencia de este mismo bloque (en el que se aloja un circuito detector de fase, el cual entrega un voltaje de control que sirve para mantener sincronizado al oscilador local en frecuencia y fase para la correcta reproducción del video que se está procesando en ese momento). La señal aquí obtenida se aplica al siguiente bloque: formador de diente de sierra.

Formador de diente de sierra En este bloque se moldea o se da forma de diente de sierra al pulso de sincronía vertical ya sincronizado con la señal de video, con el fin de efectuar un barrido lineal del video en el yugo de deflexión vertical. Posteriormente, el pulso de sincronía vertical, ya procesado, atraviesa el bloque excitador y de salida vertical.

Excitador vertical / Salida vertical En esta sección se proporciona un nivel adecuado de voltaje y corriente a la señal de barrido vertical (aumento en potencia),

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con el fin de que ésta alimente adecuadamente al yugo de deflexión en sus bobinas de vertical; y de que cuando la señal de diente de sierra atraviese estas bobinas, se reproduzca un barrido lineal. Normalmente, esta sección consta de un circuito electrónico que hace las veces de amplificador de voltaje para aumentar el nivel de la señal de barrido vertical. Después, esta señal pasa por la sección de potencia o amplificadora de corriente (que normalmente consiste en un circuito diseñado para tal fin), y de este modo se logra alimentar con la potencia adecuada al yugo de deflexión vertical; a su vez, esto permite que el rayo de electrones se desplace en forma lineal desde la parte superior hasta la parte inferior de la pantalla del cinescopio.

Yugo En su sección vertical o en sus bobinas de barrido vertical, está constituido por una bobina de tipo toroidal que se aloja en el cuello del cinescopio. Esta bobina se utiliza para convertir la energía eléctrica de la señal de barrido vertical que atraviesa al cinescopio, en forma de campos magnéticos capaces de hacer que el rayo de electrones emitido desde el interior del cinescopio se desplace verticalmente (o sea, de arriba a abajo de la pantalla).

Detector de fase horizontal La sección horizontal del separador de sincronía, junto con la señal obtenida en el barrido horizontal, controla a un circuito detector de fase. Y como mencionamos recientemente, este circuito produce un voltaje de referencia que varía de acuerdo con los cambios de frecuencia de ambas señales (sincronía y barrido). Finalmente, este voltaje se utiliza para controlar la siguiente etapa: oscilador horizontal.

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Oscilador horizontal Está controlado por el voltaje de control o de referencia que se obtiene de la etapa anterior. La finalidad de esto, es sincronizar la frecuencia y la fase de este oscilador de frecuencia horizontal con respecto a la frecuencia y la fase de la señal de video presente.

Excitador horizontal El pulso de barrido horizontal obtenido en la sección anterior pasa por un amplificador de voltaje conocido como excitador horizontal, el cual se encuentra trabajando en la región de corte y saturación; o sea que la señal que ingresa lo estará conmutando o switcheando consecutivamente, con una frecuencia de 15734Hz (es decir, 15734 veces por segundo). En este bloque se empieza a amplificar y a moldear el pulso obtenido a la salida del oscilador horizontal, con el propósito de lograr una correcta excitación y un tiempo adecuado en que el transistor de salida horizontal esté conmutado. Este transistor se aloja en el bloque que explicamos a continuación.

Salida horizontal En este bloque del televisor se aumenta la potencia de la señal del barrido horizontal, para lograr la correcta alimentación del yugo de deflexión horizontal.

Yugo de deflexión horizontal Como su nombre lo indica, efectúa el barrido o desplazamiento horizontal del rayo de electrones producido en el cinescopio. Para ello, convierte una parte de la energía eléctrica proporcionada por la sección de salida horizontal, en un campo magnético capaz de ejecutar este proceso (o sea, mover el rayo de electrones de izquierda a derecha de la pantalla del cinescopio).

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Fly-back Transformador de alto voltaje que aprovecha las ventajas de trabajar con una frecuencia elevada, logrando así un mejor manejo de la potencia que ingresa a él. Gracias a que posee un núcleo de ferrita y embobinados de pocas vueltas, constituye un transformador de alta eficiencia y pocas pérdidas por calor radiado; debido a todo esto, se puede obtener de forma más práctica el alto voltaje que necesita el ánodo del cinescopio para acelerar el rayo de electrones; también hace posible obtener los voltajes secundarios requeridos para energizar por completo a los demás circuitos del receptor de televisión, así como obtener voltajes de referencia tales como los utilizados en ABL, AFC, rayos X, etc.

Fuente de alimentación Aunque propiamente no forma parte de la sección de deflexión del televisor, es un bloque digno de mencionarse en cualquier proceso electrónico; y es que por ejemplo genera los voltajes de alimentación que requiere cada uno de los bloques (o circuitos electrónicos reales), con el fin de que se energicen y puedan realizar su respectiva función principal. Los diferentes voltajes que se generan aquí son llamados voltajes principales, ya que se derivan del bloque principal de alimentación. Por otra parte, es conveniente aclarar que usaremos el término voltajes secundarios cuando hagamos referencia a los voltajes de alimentación que se generan en el fly-back, junto con el alto voltaje.

Cambios tecnológicos en la sección de barrido Como ya señalamos, esta forma de procesar las señales de sincronía prácticamente no ha variado desde los inicios de la televi-

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sión. Así que cabe preguntarnos ahora: ¿En qué ha sido influenciada esta sección? ¿Ha cambiado con el avance de la tecnología? La respuesta es que al paso de los años, la sección de deflexión sólo ha sufrido cambios en nivel del circuito. Se han diseñado circuitos y componentes capaces de realizar con mayor eficiencia las funciones a cargo de cada bloque, que sumadas a la función de los demás bloques da como resultado una mejor ejecución del proceso general descrito en la figura 1; por ejemplo, el primer cambio significativo sufrido por el circuito electrónico ocurrió cuando se empezaron a utilizar transistores en los televisores; y gradualmente, con el paso del tiempo, estos transistores se encapsularon en forma de circuito integrado, con el fin de mejorar el rendimiento de la sección (incluso, hubo un ahorro de componentes y de espacio); y es que junto con los transistores, se integraron resistencias en los circuitos integrados. Tiempo después (pocos años, por cierto), se logró encapsular una gran cantidad de componentes en el mismo circuito integrado y éste adoptó el nombre de circuito de gran escala de integración; ahora, dentro de éste no sólo estaban contenidas la sección de los circuitos de sincronía de bajo poder (y la sección de procesamiento de las señales de barrido), sino también otros circuitos que realizaban casi todas las funciones necesarias para la completa operación del receptor de televisión. A la fecha, el circuito integrado de gran escala de integración tiene también componentes externos que por su tamaño no han podido incorporarse dentro del encapsulado. Y es lógico que a causa de la gran cantidad de componentes internos de este tipo de circuitos integrados, dentro de ellos sólo se lleven a cabo los procesos que involucran a señales de baja potencia; como también es lógico que se utilicen cir-

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cuitos integrados o circuitos de transistores, para ejecutar las acciones complementarias de los procesos que se realizan en el circuito principal. Por ejemplo, en un solo circuito integrado se realiza la función de amplificación y salida vertical o se cuenta en forma discreta con la sección de excitación y salida horizontal. En su mayoría, las funciones o circuitos necesarios para el procesamiento de la señal de televisión se concentran actualmente en un solo circuito integrado de gran escala de integración: el circuito jungla. Y como es de suponerse, dentro de éste tienen lugar el proceso de separación de sincronía, la generación de pulsos de vertical y horizontal, el proceso de oscilación, el control de sincronía vertical y horizontal y las demás funciones propias de la sección de deflexión. Como es de esperar, estas funciones ocupan un espacio mínimo del circuito integrado de gran escala de integración. Durante la fabricación de éste, fue necesario colocar en cada una de sus terminales los componentes externos que no pudieron encapsularse en la jungla; aunque normalmente son pocos, su trabajo es muy importante en el funcionamiento global del circuito.

Diagrama a bloques de la sección de deflexión de un televisor moderno El diagrama que se muestra en la figura 2 es general, y está diseñado con base en los circuitos que intervienen en el proceso de sincronización de la señal de vertical y horizontal. La sección de deflexión de un televisor moderno, funciona en la forma que describimos enseguida.

Circuito jungla Tal como ya dijimos, en una sección de este circuito se realiza internamente casi todo

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este proceso, el cual se inicia con una señal de video. De esta última se extrae la información de sincronía de la imagen existente; y esta información se utiliza para controlar la frecuencia y la fase de los circuitos osciladores de vertical y horizontal internos. Después, una oscilación patrón se obtiene por medio de un resonador cerámico externo de 500KHz (que corresponde aproximadamente a 32 veces la frecuencia de los pulsos de sincronía horizontal). Dentro de los circuitos de la jungla se divide esta frecuencia, con el fin de obtener la frecuencia exacta de vertical y horizontal; esta frecuencia también se sincroniza con los pulsos correspondientes que posee la señal de video. Del circuito jungla se extrae la señal de excitación vertical (VD = Vertical Drive) y la señal de excitación horizontal (HD = Horizontal Drive), las cuales han sido internamente procesadas en frecuencia, amplitud, fase y hasta forma de onda; incluso, han sido sincronizadas con la señal de video existente. Cada una de estas señales (VD y HD) se dirige hacia su respectivo circuito: circuito excitador y de salida vertical y circuito excitador y de salida horizontal; y cuando cada uno de éstos recibe su correspondiente señal, adquiere energía suficiente para excitar a sus respectivas bobinas de deflexión y fly-back, cuya función específica ya se analizó cuando describimos el funcionamiento integral de la sección.

Sección de control en la jungla Lo realmente innovador en esta sección de los televisores de última generación, es el proceso de control digital que el microcontrolador realiza sobre la jungla. Por medio de este proceso, puede lograrse un control pleno sobre los parámetros de ajuste –e incluso sobre otros parámetros– que intervie-

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Figura 2

Vcc H

Yugo V

GND

Data Jungla

Clock Microcontrolador y memoria Pulso V

Excitación y salida vertical

VD

ABL/PROT

Sección de deflexión vertical y horizontal

Vp (pulso vertical)

AFC Rayos X

Pulso H HD

Excitación horizontal

500KHz

Video

Salida horizontal PWR ON

Yugo H

Fly back + voltajes secundarios

Otras señales de control

Rayos X

On Off

B+ regulado

OCP Protecciones

Encendido

OVP Otros B+ regulado Fuente de B+ regulado

nen en esta sección, y que antes se realizaban por medio de controles pre-ajustables (tales como altura, linealidad, frecuencia V, H y otros más de la sección de deflexión). Estos ajustes, ahora se realizan por medio del modo de servicio de cada marca y modelo de televisor; y se controlan por medio de las señales digitales almacenadas en la memoria del aparato (generalmente del tipo EEPROM), mismas que se envían a la jungla a través de las líneas DATA y CLOCK del microcontrolador. Estas líneas son reconocidas en una sección digital del circuito jungla, la cual consta de circuitos electrónicos especiales que reconocen (decodifican) dichas señales digitales y efectúan cambios (hacen ajustes) en los parámetros de operación de ciertas secciones de la jungla; se trata de las secciones a las que se haya entrado por medio de

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Otros voltajes

la variación de dichos ajustes o por medio de las resistencias electrónicas variables. Debemos mencionar que la comunicación a través de las líneas o buses DATA y CLOCK es bidireccional. Es decir, la comunicación entre el microprocesador y el circuito jungla es “de ida y vuelta”; por ejemplo, luego de que el microcontrolador envía a la jungla las instrucciones necesarias para que coordine el cumplimiento de una orden o la corrección de un parámetro, y de que esto se haya realizado correctamente, ella (la jungla) se comunicará con él, a través de las mismas líneas de DATA y CLOCK, para indicarle que la orden se realizó satisfactoriamente (o sea, “¡Misión cumplida!”); también le indicará e n qué valor quedó el ajuste del parámetro, para que ordene su almacenamiento en la memoria.

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El circuito jungla también envía datos al microcontrolador, o simplemente se comunica con él cuando ocurre algo imprevisto. Si por ejemplo se presenta una situación anormal, el microcontrolador ordenará que se suspenda el pulso de encendido (POWER ON) del televisor o hará que se ejecute otra acción correctiva (tal como veremos en el caso particular de cada modelo de televisor). Normalmente, el propio circuito jungla envía al microcontrolador pulsos de vertical y horizontal que ya están sincronizados con el video y procesados en forma de onda y nivel de voltaje. Una vez fuera del circuito jungla, a estos pulsos se les denomina Vp y Hp o Vsin y Hsin, o de alguna otra manera. Y como se emplean para sincronizar la señal de OSD (textos en pantalla o caracteres), no sería raro que cuando alguno de ellos no complete su trayectoria desde el circuito jungla hasta el microprocesador, se provoque que dicha señal no aparezca o quede fuera de sincronía. En algunos modelos de televisores, estos pulsos se utilizan también como referencias de protección. Cuando faltan, provocan que el televisor se apague unos cuantos segundos después de que se le haya ordenado encenderse.

Señal de AFC (Automatic Frecuency Control o control automático de frecuencia) Esta señal que ingresa al circuito jungla, es un pulso de horizontal que normalmente sale de algún punto del fly-back o del circuito de salida horizontal. Con el propósito de que tenga un nivel adecuado, y así pueda efectuarse internamente una segunda sincronización de la frecuencia horizontal (pues la primera también se hizo internamente, pero con respecto a los pulsos de sincronía del video existente), esta señal

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debe ser atenuada y moldeada para que adquiera un nivel adecuado de voltaje y forma de onda, ANTES de entrar en el circuito jungla. Mediante este proceso de AFC, se logra una mayor estabilidad en el control del parámetro de fase horizontal.

Señal de ABL (Automatic Brigth Level o control automático del nivel de brillo) Terminal de control del nivel automático de brillo con que se presentará el video en el cinescopio. En el fly-back, se toma una muestra del nivel de voltaje que en un determinado punto se genera cuando se reproducen imágenes muy brillantes. Justamente en ese momento comenzará a trabajar el circuito de control automático del nivel de brillo, encargándose de limitar la brillantez de la escena; para lograr esto, dentro del circuito jungla se cuantifica el valor de la muestra tomada; y con este dato, de inmediato se hace bajar el brillo a un nivel adecuado; así contribuye a prolongar la vida útil del cinescopio y protege a los circuitos que en ciertos casos tendrían que aumentar su circulación o consumo de corriente, tales como la fuente reguladora o la salida horizontal, ya que en ese momento se produce un aumento en la corriente que las atraviesa. Como puede darse cuenta, este proceso se ejecuta dentro del circuito jungla; y afecta principalmente a la polarización de los amplificadores de video, con lo cual se logra ejercer control sobre el nivel de brillo reproducido. En ciertas marcas y modelos de televisores, algunas terminales del circuito jungla (tales como AFC, ABL e incluso VD) realizan funciones complementarias a su respectiva misión principal. Dichas funciones se indicarán en el diagrama respectivo, y se describirán conforme se estudie cada modelo de televisor que las incluya.

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Pulso de sincronía vertical (vp) Con el fin de proteger al cinescopio, en algunos televisores se toma una muestra del pulso de refuerzo (boot strap) producido en el circuito de salida vertical. Gracias a esta muestra, puede determinarse si el barrido vertical se está efectuando satisfactoriamente; pero cuando no hay tal pulso, quiere decir que no existe señal de barrido vertical; entonces aparecerá en la pantalla del cinescopio una línea horizontal brillante que puede provocarle algún daño permanente; y en la sección del mismo en que se concentró el rayo de electrones, quedará una marca sombreada. Para evitar esto, se toma una muestra de dicho pulso y, tras proporcionarle un nivel adecuado, se puede dirigir hacia el circuito jungla con el fin de suspender la señal de excitación horizontal (y entonces ésta será apagada); o en su defecto, se puede utilizar el microcontrolador para apagar el televisor unos segundos después de haberse encendido; para ello, suspende el pulso de encendido (POWER ON) que proporciona. En cada caso se analizará el circuito correspondiente a esta protección, y se darán las indicaciones necesarias acerca de su funcionamiento.

ten daños innecesarios a los componentes del circuito. En otros modelos de televisores, la protección contra emisión excesiva de rayos X (X-Ray) se conecta al circuito jungla. Esto ocurre, una vez que se ha tomado como referencia algún voltaje secundario del flyback; y luego de que este mismo voltaje rebasa cierto límite preestablecido, provoca que se dispare un circuito de protección. Más adelante, cuando analicemos diferentes modelos de televisores, veremos que normalmente se interrumpe la señal de excitación horizontal o que la jungla ordena al microcontrolador que suspenda la orden de encendido (POWER ON).

Proceso de encendido de un televisor moderno En los televisores modernos, el proceso de encendido se ejecuta en varias formas. Estas formas tienen que ver sobre todo con la señal de excitación horizontal que sale de la jungla y que, como sabemos, es la encargada de generar el alto voltaje y los voltajes secundarios que necesita el televisor para lograr un encendido pleno. Esto se explica con más detalle en la figura 3 y en el siguiente apartado.

Protecciones

Caso típico de encendido pleno del televisor

Otra sección recientemente incorporado en la sección de deflexión, es la que se conoce como bloque de protecciones. Por lo general, en este bloque se procesan algunas de las fallas más significativas que normalmente ocurren en la sección de deflexión; y a su salida se produce una condición de bloqueo de la orden de encendido (POWER ON) o de la señal de excitación horizontal, para que el televisor se apague y así se evi-

De acuerdo con la estructura a bloques que vemos en la figura 3, nos damos cuenta que el encendido se logra cuando alimentamos a la jungla con un voltaje de polarización switcheado que se denomina VCC HOR (o algo similar, según el televisor en cuestión). En ese momento, los circuitos internos del circuito jungla, correspondientes a la generación de la señal de excitación horizontal, se activan; esto provocará que dicha señal salga del circuito jungla y que, entre

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otras, se active principalmente la etapa de deflexión horizontal (excitación y salida horizontal); y así, finalmente, se logrará el pleno encendido del receptor, que previamente ha recibido alimentación de la fuente reguladora de voltajes principales. Con el simple hecho de switchear el VCC HOR por medio del pulso de encendido que proviene del microcontrolador, se logra un control absoluto sobre la función de encendido/apagado del televisor.

Otra forma de encender un televisor Como vemos en la figura 4, el voltaje de alimentación VCC HOR que llega al circuito jungla es permanente y proviene de la fuente de alimentación reguladora principal. Esta fuente principal también polariza permanentemente a la sección de excitación y salida horizontal (recuerde que el microcontrolador siempre estará trabajando, en tanto el televisor no sea desconectado de la línea de corriente alterna). El VCC HOR activa a la sección digital interna del circuito jungla, la cual sólo está esperando que el microcontrolador se comunique con dicho circuito. Cuando el usuario oprime la tecla de POWER o encendido del televisor, ya sea en el panel frontal o en el control remoto, se inicia de inmediato la comunicación entre el microcontrolador y el circuito jungla; y éste le indicará al microcontrolador que permita la activación

Figura 4 POWER switch de encendido

Figura 3 Diagrama a bloques de un caso de encendido del televisor

Vcc de la fuente conmutada

Switch de voltaje

Vcc Swt

Vcc Hor Jungla Y/C/D

Pulso de encendido PWR ON

A circuitos de deflexión horizontal

de la etapa encargada de generar la señal de excitación horizontal HD, misma que, como hemos señalado, es responsable del encendido pleno del televisor. Otros métodos de encendido se explicarán más adelante, conforme vayamos analizando ciertos modelos específicos de televisores.

Observaciones generales Hemos tratado de explicar de la mejor manera posible el funcionamiento general de la sección de sincronía y deflexión de los televisores convencionales, para que con la asimilación de los conceptos e ideas fundamentales que se utilizaron sea fácil entender la operación de los televisores de modelos recientes, que disponen de los circuitos complementarios de dicha sección. Esto también contribuirá a que entendamos

Vcc Hor. permanente

Data Vcc Hor

Microcontrolador Clock

HD Jungla Y/C/D A la sección de excitación y salida horizontal

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HD

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mejor todas las secciones del televisor que nos interesan, e incluso a sentar las bases para facilitar la localización de fallas que ocurren en la sección de sincronía y deflexión; con respecto a esto último, más adelante explicaremos cómo realizar pruebas sencillas; por lo pronto, en los siguientes capítulos analizaremos modelos de televisores que han salido recientemente al mercado; y en nivel de componentes estudiaremos su circuito electrónico real, para entender cómo trabajan otros modelos no analizados, por simple analogía de los circuitos involucrados en la sección de deflexión vertical y horizontal, así como de sus circuitos asociados.

Efecto cojín o pincushion Se conoce como efecto cojín o pincushion a la distorsión lateral que sufre la imagen o video al ser reproducido en la pantalla de un cinescopio. La imagen adquiere una forma similar a la de un cojín, y por eso se le da tal nombre (figura 5). Dicha forma que adopta la imagen, se debe principalmente a que el ojo humano la percibe como si se estuviera proyectando sobre un cinescopio de pantalla esférica. Esta forma coincide con la exploración que el rayo de electrones realiza en sentido vertical y horizontal, cuando es emitido dentro de este tipo de cinescopios (figuras 6A y 6B). En un cinescopio de este tipo, se puede apreciar que no cambia la distancia radial que recorrería el rayo de electrones antes de chocar contra la pantalla fluorescente. Y por esta razón, la imagen que se proyecta es casi simétrica; pero para el espectador, acostumbrado a ver en forma plana las cosas, y quien la observa de frente fijando su vista en la parte central, la imagen está

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Figura 5 Efecto cojín

alargada en sus cuatro esquinas; o sea, tiene una distorsión que le da aspecto de cojín. Por otra parte, sabemos que los cinescopios comúnmente utilizados no tienen una perfecta forma esférica en toda su pantalla; sus dimensiones impiden que sean totalmente esféricos, ya que si se hicieran cada vez más planos, el radio de referencia interior quedaría más lejos de los bordes (en los que existe menor curvatura). Por lo tanto, concluimos que si los cinescopios fueran más planos, el efecto cojín se notaría aún más. Para compensar esto, se ten-

Figura 6 A

r1 r2 r3 r1 = r2 = r3

B

Pantalla esférica D2 D1

D3

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dría que alargar demasiado el cuello del cinescopio; y obviamente que esto no es algo práctico, porque se volverían todavía más profundos y pesados En el caso de los cinescopios tradicionales de tamaño reducido, de 13” o menos, el efecto cojín no es muy notorio. Pero conforme aumenta su tamaño, el televidente empieza a notar más esta distorsión en las imágenes. Sin embargo, en cada nueva generación de televisores las pantallas son más y más planas. De modo que si no existieran circuitos electrónicos dedicados a eliminar o minimizar el efecto cojín, éste se haría cada vez más notorio. Esto se debe a que la distancia radial que el rayo de electrones recorre sobre la cara interna del cinescopio aumenta conforme el centro geométrico de éste se encuentra más lejos de sus bordes; esto se manifiesta como una pérdida de energía del rayo de electrones, cuando éste finalmente llega a los extremos de la pantalla (figuras 7A y 7B). Mas cuando se compensa el efecto cojín, aparece una nueva distorsión en la imagen: el efecto barril; se trata de una especie de contraparte del efecto cojín, pues las imágenes tienden a alargarse un poco en su área central y esto provoca un ensanchamiento o engrosamiento de las mismas.

distorsión, porque los cinescopios solían mancharse debido a que detrás de ellos estaban colocados los imanes y éstos afectaban de forma diferente a cada uno de los tres rayos (en el caso de los televisores de color); esto se traduce en manchas de color en la pantalla, e incluso en una mala convergencia de los rayos de electrones que incidían sobre ella. Todo lo anterior, obligó a los diseñadores a atacar el problema desde los circuitos electrónicos que finalmente pasaban a formar parte del aparato.

Método de corrección de geometría de imagen Este método funciona de la siguiente manera: como podemos ver en las figuras 8A y 8B, el efecto cojín se produce cuando una pantalla casi “plana” es explorada por el rayo de electrones y éstos chocan contra ella; y como sabemos, el yugo deflector proporciona la energía necesaria en forma de campos magnéticos que son capaces de efectuar dicho movimiento exploratorio (los barridos vertical y horizontal) a través de toda la pantalla. Figura 7 A r1

Corrección del efecto cojín o de la geometría de imagen Cuando se empezaron a fabricar cinescopios esféricos con radio de curvatura más largo, con el fin de que fueran lo más planos posible y para evitar la necesidad de prolongar su cuello, se tomó la decisión de colocar pequeños imanes en su parte posterior; pero conforme iba aumentando el tamaño de los cinescopios o se dotaban con tres cañones de color, este método dejó de dar resultados; ya no se podía corregir la

70

r2 r3

r1 = r2 B

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Como hemos visto, el efecto cojín se debe a que la energía del rayo de electrones va disminuyendo conforme aumenta la distancia que recorre. Si se compensara tal variación, de modo que la energía del rayo exploratorio fuese igual cuando éste pasara por la parte central, cuando llegara a los extremos e incluso cuando estuviera en la parte superior e inferior del cinescopio, habría la posibilidad de obtener una imagen como la que se muestra en la figura 8B. Este método tan ingenioso, basado en dicho concepto, consiste en hacer variar la energía del rayo de electrones; y para esto último, se hace variar el voltaje de la señal de barrido horizontal con el fin de que cambie su nivel de energía; de esta manera, se

Figura 8 A Imagen reproducida sin corrección en pantalla plana Oscilación H normal

B Imagen corregida en pantalla plana

Parábola correctora

Resultado

logra que la energía del rayo de electrones sea siempre la misma en cualquier área de la pantalla que éste explore. Para lograr esto, la señal de barrido horizontal debe modularse con una señal de forma parabólica que esté sincronizada con la frecuencia vertical; dado que con esto se compensa la energía del rayo de electrones, éste se desplazará de manera simétrica por toda la pantalla; y a su vez, esto permitirá que el efecto cojín sea eliminado en un grado altamente satisfactorio (figura 8B). Básicamente, lo que se hace es tomar una muestra de la señal de barrido vertical en algún punto del circuito; y con la ayuda de filtros, es moldeada hasta que adquiere una forma parabólica. Debidamente amplificada, esta nueva señal se aplica en alguna parte del circuito de salida horizontal, con el fin de provocar la modulación o variación controlada del nivel de voltaje de la señal de barrido horizontal; a su vez, éste controlará la corriente que atraviesa el yugo de deflexión horizontal; esto tiene el propósito de hacer variar en forma adecuada la potencia del rayo de electrones que explora la pantalla del cinescopio. Esta sección correctora de geometría de imagen está considerada como parte de los circuitos de deflexión vertical y horizontal del televisor. Por eso la hemos descrito de una manera introductoria, puesto que más adelante, cuando analicemos un modelo específico de televisores, se explicará con más detalles su funcionamiento electrónico.

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La expansión de nuestra revista, descansa en la consolidación de relaciones estratégicas con empresas editoriales y distribuidores de componentes electrónicos, así como en el respaldo a nuestra publicación –conseguido con esfuerzo y seriedad– por parte de maestros, directores de institutos tecnológicos y asociaciones del gremio técnico-electrónico de diversos países. Y es que Electrónica y Servicio ya no es solamente una revista, sino un concepto integral de soluciones mediante tres líneas de actividades: • Ediciones impresas (revistas, fascículos, libros), en video (ya de salida, pues todo lo que viene se lanzará en DVD interactivo) y en formato electrónico (PDF y multimedia interactiva). • Capacitación: presencial (a través de seminarios internacionales en España, Guatemala, Costa Rica, Repœblica Dominicana, Perœ, Ecuador, etc.) y por Internet, a través de las conferencias virtuales que imparte un servidor. • Venta de instrumentos, proyectos, componentes específicos, consumibles, etc. Pero además del sello Electrónica y Servicio, esta casa editorial está posicionando rápidamente otro sello: dirigido al especialista informático, Computación Aplicada. Para mayores informes de nuestras obras y de nuestra cobertura internacional, consulte el sitio www.computacion-aplicada.com, desde donde –además– podrá descargar gratuitamente un curso multimedia para ensamblar computadoras PC. Y ya estamos trabajando también en un tercer sello, Mecánica Automotriz Fácil. Nuestro lema es: Capacitación y soluciones para el trabajo tecnológico. Y aunque suene trillado, no debemos olvidar que el trabajo productivo es la œnica fuente de prosperidad. Por œltimo, una recomendación: no deje de visitar nuestro sitio en Internet (www.electronicayservicio.com), desde donde podrá descargar gratuitamente doce nœmeros de Electrónica y Servicio, completos y dispuestos para su impresión; y esté pendiente, por que pronto subiremos videoclips y tutoriales multimedia. ÁEl sitio es un éxito! No deje de visitarlo; ya rondamos las 60,000 visitas mensuales, provenientes más de 20 países.

Prof. José Luis Orozco Cuautle Director

S i s t e m a s

i n f o r m á t i c o s

ENSAMBLANDO UNA COMPUTADORA DESDE CERO Segunda de dos partes Leopoldo Parra Reynada

El presente artículo es un extracto de la lección 11 del CURSO BÁSICO DE REPARACIÓN Y ENSAMBLADO DE COMPUTADORAS PC. En esta obra, los temas se explican con gran sencillez y abundantes ejemplos gráficos para facilitar la comprensión. Y, para apoyar directamente el trabajo de campo, en el CD-ROM que se entrega con la lección 1, se incluyen diversas utilerías, así como la interfaz y la introducción de un minicurso multimedia en 10 lecciones, el cual se descarga gratuitamente de Internet (www.computacion-aplicada.com), en el que se incluyen explicaciones interactivas, videoclips, animaciones e información especializada.

Figura 6

Unidades de disco Para instalar el disco duro, siga los pasos que se muestran en la figura 6.

Conexión eléctrica del conjunto

1 Localice la bahía de 3.5 pulgadas, que tiene comunicación con el exterior. Ahí se introducirá la unidad de disquetes.

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1. Localice el conector de alimentación de la tarjeta madre, e insértelo en el zócalo que le corresponde. En placas base tipo ATX, es imposible colocar incorrectamente este conector (figura 7). 2. Si la tarjeta madre y la fuente poseen un conector de cuatro hilos adicional para alimentar correctamente al microprocesador y a las tarjetas de video, también conéctelas.

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3

2 Localice una bahía similar (3.5 pulgadas) pero sin comunicación con el exterior, y coloque ahí el disco duro

Libere una de las bahías de 5.25 pulgadas, para montar la unidad de CD-ROM. En nuestro caso, tal como señalamos desde la lección anterior, instalaremos un quemador de CD y un lector de DVD; por lo tanto, tendremos que liberar dos de estas bahías.

5 Configure el quemador de CD como unidad maestra y el lector de DVD como unidad esclava, de modo que puedan conectarse a un mismo puerto IDE.

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4

Antes de instalar ambas unidades, mueva el jumper que cada una tiene en su parte posterior.

CD-ROMs: ubicación del jumper de configuración como master o "slave"

3. Localice los cables planos que acompañan a la tarjeta madre; sirven para conectar las unidades de disco; el más delgado de ellos, se utiliza para conectar la unidad de disquetes; lleve el extremo limpio hacia la tarjeta madre, y el extremo que tiene unos hilos torcidos hacia la unidad de disquetes (figura 8). 4. Localice el pequeño conector de fuente de cuatro hilos, e insértelo en el zócalo de la propia unidad. 5. Conecte las demás unidades: un cable plano con hilos muy delgados, se utilizará para el manejo de señales desde y

hacia el disco duro. Observe que este cable tiene tres conectores: el conector negro se conecta en el disco duro; el gris, por el momento se deja libre; y el azul, en la tarjeta madre (negro = IDE maestro; gris = IDE esclavo; azul = controladora ATA, figura 9). Estos conectores poseen una protuberancia que impide que se coloquen al revés. 6. Utilice otro cable plano (por lo general incluido con alguna de las unidades ópticas) para hacer la conexión de las unidades de CD y DVD. Casi siempre los cables para unidades ópticas son del tipo

Figura 7

Figura 8

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Figura 9

normal (de 40 hilos contra los 80 del cable para disco duro); así que no traen codificación de colores, y en realidad no importa el orden en que se conecten las unidades. Entonces, lleve uno de los extremos del cable al segundo puerto IDE de la tarjeta madre, y los otros dos conéctelos a las unidades ópticas (figura 10). 7. No olvide conectar los cables de alimentación de cuatro hilos; un cable es para el disco duro, otro para la unidad de CD y uno más para el lector de DVD (figura

Figura 10

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Figura 11

11). En este último caso, también conecte el cable de salida de audio y llévelo hasta el socket respectivo en la tarjeta madre.

Conexión de periféricos Al respecto, siga los pasos de la figura 12. Con esto termina nuestra explicación sobre el ensamblado de los elementos internos de una computadora personal. Se habrá dado cuenta que aún no mencionamos al módem ni a la tarjeta de red; pero por experiencia, sabemos que es mejor que el encendido inicial y la carga del sistema operativo se realicen con una máquina que sea lo más básica posible; y una vez que se haya comprobado que el equipo funciona adecuadamente y que incluso ya se cargó el sistema operativo, podremos incorporar con facilidad los elementos restantes. Y tras conectar el teclado, el ratón y el monitor, estaremos listos para el encendido inicial del aparato. Esto es lo que veremos a continuación.

77

Figura 12

1

A

Asegure la tarjeta con un tornillo. (NOTA: Si la tarjeta requiere una entrada de alimentación adicional, no deje de colocarla; si no la pone, el sistema no encenderá).

Libere la laminilla posterior, correspondiente a la ranura AGP. Con cuidado y firmeza a la vez, inserte la tarjeta de video en su sitio hasta que asiente perfectamente. En algunos casos, se escucha un “clic”; este sonido tan clásico, indica que los seguros plásticos que esta tarjeta tiene en su parte inferior han encajado en su lugar.

B

2 Conecte los cables que vienen desde el panel frontal del gabinete. Sirven para el encendido y apagado, para reiniciar el sistema, para alimentar a los LED de encendido y disco duro y para la señal de la bocina interna.

3 Los gabinetes y tarjetas madre modernas permiten colocar también puertos USB frontales; insté$elos.

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