Saber Electrónica 253 Ed, Argentina

December 21, 2016 | Author: Albert Eistein | Category: N/A
Share Embed Donate


Short Description

Póngale GPS a su computadora y teléfono celular 3 MONTAJES Interruptor sensible al tacto 21 Medidor de ...

Description

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

EDITORIAL QUARK

Año 22 - Nº 253 AGOSTO 2008

Ya Ya está está en en Internet Internet el el primer primer portal portal de de electrónica electrónica interactivo. interactivo. Visítenos en la web, y obtenga información gratis e innumerables beneficios. Visítenos en la web, y obtenga información gratis e innumerables beneficios.

www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.ar SECCIONES FIJAS Sección del Lector

76

ARTICULO DE TAPA Póngale GPS a su computadora y teléfono celular

3

MONTAJES Interruptor sensible al tacto Medidor de nivel con indicación sonora Etapa de potencia de audio de 40W Doble interruptor para equipos de comunicaciones Inductor a las ondas alfa

21 51 57 60 62

SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales - Lección 3 Proyecto de un amplificador PWM

30

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Medición de tensión de señales de audio: Amplificador paramétrico Técnicas de liberación de celulares. Cajas y cables para telefonía celular

40 43

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Discos duros. Salimos de compras...

49

EL LIBRO DEL MES TVs & Monitores de LCD

65

AUTO ELECTRICO OBD II. Diagnóstico a bordo de vehículos

72

INDICE Indice completo de los artículos publicados desde el Nº 241 hasta el Nº 252 de Saber Electrónica

Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Distribución en Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

Impresión: Publimprent S.A. - Cóndor 1785 - Bs.As. - Argentina

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

77

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

EDICION ARGENTINA - Nº 253 Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción Pablo M. Dodero Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute En este número:

Ing. Alberto Picerno Eduardo Navas Luis Roberto Rodríguez Enrique Célis

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Herrera 761 (1295) Capital Federal T.E. 4301-8804 Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas Hilda Jara Liliana Teresa Vallejo Mariela Vallejo Diego Vallejo Ramón Miño Javier Isasmendi Ing. Mario Lisofsky Fabian Nieves Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Internet: www.webelectronica.com.ar Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

DEL DIRECTOR AL LECTOR 21 AÑOS JUNTO A UD. Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. El 11 de junio de 1987 se editó el primer Nª de Saber Electrónica, un año después de la primera revista de electrónica que publicáramos: “ C i rcuitos e Informaciones”. Han pasado 21 años llenos de anécdotas, con momentos buenos y otros no tanto pero en todos ellos siempre nos han acompañado prefiriendo a esta revista que, mes a mes, nos acerca información que seleccionamos teniendo en cuenta las preferencias de nuestros lectores. Hoy, Saber Electrónica, es la única revista de electrónica que sigue ofreciéndose en toda América y su éxito se debe a que hemos tratado de mantener nuestro perfil, alentados por los buenos comentarios y las críticas constructivas. Si tuviera que elegir un momento duro, diría que fue en 1997, cuando la empresa propietaria de Editorial Quark quebró y quienes estábamos en Argentina decidimos “sacar adelante este proyecto” pese a no contar con recursos económicos. El 2002 también nos afectó pero entonces ya estábamos consolidados en otros mercados y la situación pudo manejarse de otra manera. En cambio, si tuviera que elegir el mejor momento, diría que es éste... como cada mes que me comunico con Ud. a veces para hacer comentarios s o b re electrónica, otras para dar mi opinión de actualidad y otras para manifestar mi malestar por alguna circunstancia en particular; pero, indudablemente, cada vez que escribo un editorial siento que está por nacer una nueva ilusión en la que participamos todos los que hacemos Saber Electrónica. Como puede observar, esta es nuestra primera edición a todo color; sabemos que el papel no es el mejor y que el precio de tapa ha tenido que ser “retocado” por segunda vez en este año (hacía 14 años que no aumentaba el precio de la revista, ni siquiera cambió cuando el peso se devaluó más de tres veces), pero hemos seleccionado el contenido para que le resulte realmente muy conveniente. Quiero compartir con Ud. la alegría que representa hacerle llegar este PRIMER EJEMPLAR del año Nº 22 de nuestra querida revista y lo esperamos en las páginas de nuestra siguiente edición. Ing. Horacio D. Vallejo

ARTÍCULO

DE

TAPA

Póngale ¿Es sencillo ponerle GPS a una computadora? ¿Qué necesito? ¿Para qué sirve? Sí, es muy fácil, sólo precisa insta lar un programa que descarga gratis de la web y para que funcione debe estar conectado a Internet. ¿Y en un teléfono celular es fácil, es muy caro? Si el móvil es apropiado (no nece sariamente debe ser una PDA o un smart phone) también le instala una aplicación y ya puede utilizarlo como GPS. Hace unos años publicamos el primer artículo sobre la tecnología GPS y en aquella oportunidad decíamos que en el futuro cercano esta tecnología se iba a emplear cada vez más en la localización de vehículos y hasta para rastrear personas. En aquella época comentábamos que el desafío estaba en reducir los costos para que pueda convertirse en una tecnología de uso masivo. Hoy, casi 8 años después no sólo se necesita descargar una aplicación de Internet, instalarla en un equipo móvil, realizar una configuración sencilla y ¡listo! Ya podrá compartir su ubicación en tiempo real con las personas que usted quiera, consultar mapas y muchas de las ventajas que ofrece esta tecnología. El Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, GPS) es una "constelación" de más de 20 satélites adecuada mente ubicados que están en órbita alrededor de la Tierra y hacen posible que la gente con receptores pueda establecer su situación geográfica. Para la mayor parte de los equipamientos, la exactitud de la localización es de entre 10 y 100 metros. El equipo GPS se usa intensamente en la ciencia, y ahora se ha vuelto lo suficientemente accesible como para que casi cualquier persona pueda poseer un receptor, a tal punto que en esta nota no sólo hablaremos de esta tecnología sino que le mostraremos cómo hacer que su PC o su teléfono celular se convierta en un sistema GPS. Autor: Ing. Horacio D. Vallejo e-mail: [email protected] con el aporte teórico de Eduardo Navas

Saber Electrónica 3

Artículo de Tapa atómico y una radio. Con el conocimiento de su propia órbita y el reloj, transmite ¿Qué es GPS? En Saber 213, Eduardo Navas continuamente su posición cambianescribió un artículo en que explite y la hora. (Una vez al día, cada Sistema de Posicionamiento Global: es un sistema caba en qué consiste GPS y ya, satélite verifica su propio sentido de navegación basado en la localización mediante satéen esa época, se vislumbraba lites. Está compuesto por una constelación de satélites que ór- del tiempo y posición con una que en poco tiempo esta tec- bitan la Tierra. estación en Tierra, y realiza las nología iba a estar al alcance El GPS fue originalmente un sistema militar. En los años 80 del si- pequeñas correcciones necede la gente para aplicaciones glo 20 el gobierno de los Estados Unidos decidió abrirlo al uso ci- sarias.) prácticas. En Tierra, cualquier receptor vil. Esto hizo que se desarrollaran equipos GPS portátiles y GPS de GPS contiene un ordenador panel que hoy en día se han desarrollado de manera espectacu¿En qué Consiste el lar. El sistema GPS y sus correspondientes receptores Gps, fun- que "triangula" su propia posicionan en cualquier lugar de mundo, 24 horas al día, con GPS? ción a partir de las indicaciones cualquier meteorología y además de forma totalmente Un sistema satelital GPS de tres de los cuatro satélites. El gratuita. Posiblemente usted esté a punto de disfruque incluye satélites de respaldo resultado se entrega en forma de tar de alguno de los múltiples modelos de están en órbita a unos 16 mil kilóuna posición geográfica - longitud y GPS terrestres que tenemos a su metros sobre la Tierra (son 21 satélilatitud - con un margen de error de 100 disposición. tes más 3 de respaldo). Los satélites esmetros para la mayoría de los receptores. tán ubicados de tal forma que, desde cualquier Si se puede recibir la señal de un cuarto satélite, punto del planeta, cuatro de ellos estarán encima del ho- el receptor /ordenador puede determinar la altitud así rizonte. Cada satélite contiene un ordenador, un reloj como la posición geográfica. Si estamos en movimiento, el receptor puede, incluso, calcular nuestra velocidad y dirección, y darnos tiempos estimados de llegada a destinos específicos. La ciencia usa el GPS para proporcionar datos que nunca habían estado disponibles en la cantidad y nivel de exactitud que posibilita este sistema. Los científicos están utilizando el GPS para medir el movimiento de las capas árticas de hielo, las placas tectónicas de la Tierra y la actividad volcánica. Los receptores GPS se están convirtiendo en productos de consumo. Además de su uso al aire libre (para senderismo, esquí, globos aerostáticos, vuelo y navegación a vela), los receptores pueden usarse en automóviles para relacionar la ubicación del conductor con información de tráfico y de clima. Tecnología GPS

¿Cómo Funciona el GPS? Paso 1: La triangulación desde los satélites Aunque pueda parecer improbable, la idea general detrás del GPS es utilizar los satélites en el espacio como puntos de referencia para ubicaciones aquí en la Tierra. Esto se logra mediante una muy, pero muy exacta medición de nuestra distancia hacia tres satélites, lo que nos permite "triangular" nuestra posición en cualquier parte de la Tierra. Olvidémonos, por un instante, sobre cómo mide nuestro GPS dicha distancia. Lo veremos luego. Consideremos primero cómo la medición de esas distancias nos permiten ubicarnos en cualquier punto de la Tierra. La gran idea, geométricamente, es: supongamos

Saber Electrónica 4

Artículo de Tapa que medimos nuestra distancia al primer satélite y resulta ser de 11.000 millas (20.000 Km). Sabiendo que estamos a 11.000 millas de un satélite determinado no podemos, por lo tanto, estar en cualquier punto del universo sino que esto limita nuestra posición a la superficie de una esfera que tiene como centro dicho satélite y cuyo radio es de 11.000 millas. A continuación medimos nuestra distancia a un segundo satélite y descubrimos que estamos a 12.000 millas del mismo. Esto nos dice que no estamos solamente en la primer esfera, correspondiente al primer satélite, sino también sobre otra esfera que se encuentra a 12.000 millas del segundo satélite. En otras palabras, estamos en algún lugar de la circunferencia que resulta de la intersección de las dos esferas. Si ahora medimos nuestra distancia a un tercer satélite y descubrimos que estamos a 13.000 millas del mismo, esto limita nuestra posición aún más, a los dos puntos en los cuales la esfera de 13.000 millas corta la circunferencia que resulta de la intersección de las dos primeras esferas. O sea, que midiendo nuestra distancia a tres satélites limitamos nuestro posicionamiento a solo dos puntos posibles. Para decidir cuál de ellos es nuestra posición verdadera, podríamos efectuar una nueva medición a un cuarto satélite. Pero normalmente, uno de los dos puntos posibles resulta ser muy improbable por su ubicación demasiado lejana de la superficie terrestre y puede ser descartado sin necesidad de mediciones posteriores. Una cuarta medición, de todos modos es muy conveniente por otra razón que veremos más adelante. Veamos ahora cómo el sistema mide las distancias a los satélites. Paso 2: Midiendo las distancias a los satélites Sabemos ahora que nuestra posición se calcula a partir de la medición de la distancia hasta por lo menos tres satélites. ¿Cómo podemos medir la distancia hacia algo que está flotando en algún lugar en el espacio? Lo hacemos midiendo el tiempo que tarda una señal emitida por el satélite en llegar hasta nuestro receptor de GPS. La gran idea, Matemáticamente, es: Toda la idea gira alrededor de aquellos problemas sobre la velocidad que resolvíamos en la secundaria, Recordemos que "Si

Saber Electrónica 6

un auto viaja a 60 kilómetros por hora durante dos horas, ¿Qué distancia reco rrió?” Velocidad (60 km/h) x Tiempo (2 horas) = V = Distancia (120 km) En el caso del GPS estamos midiendo una señal de radio, que sabemos que viaja a la velocidad de la luz, alrededor de 300.000 km por segundo. Nos queda el problema de medir el tiempo de viaje de la señal (que, obviamente, viene muy rápido). El problema de la medición de ese tiempo es complicado. Los tiempos son extremadamente cortos. Si el satélite estuviera justo sobre nuestras cabezas, a unos 20.000 km de altura, el tiempo total de viaje de la señal hacia nosotros sería de algo más de 0.06 segundos. Estamos necesitando relojes muy precisos. Ya veremos cómo lo resolvemos. Pero, aún admitiendo que tenemos relojes con la suficiente precisión, ¿cómo medimos el tiempo de viaje de la señal? Supongamos que nuestro GPS, por un lado, y el satélite, por otro, generan una señal auditiva en el mismo instante exacto. Supongamos también que nosotros, parados al lado de nuestro receptor de GPS, podamos oír ambas señales (Obviamente es imposible "oír" esas señales porque el sonido no se propaga en el vacío). Oiríamos dos versiones de la señal. Una de ellas inmediatamente, la generada por nuestro receptor GPS y la otra con cierto atraso, la proveniente del satélite, porque tuvo que recorrer alrededor de 20.000 km para llegar hasta nosotros. Podemos decir que ambas señales no están sincronizadas. Si quisiéramos saber cuál es la magnitud de la demora de la señal proveniente del satélite podemos retardar la emisión de la señal de nuestro GPS hasta lograr

Póngale GPS a su Equipo Móvil

Saber Electrónica 7

Artículo de Tapa la perfecta sincronización con la señal que viene del satélite. El tiempo de retardo necesario para sincronizar ambas señales es igual al tiempo de viaje de la señal proveniente del satélite. Supongamos que sea de 0.06 segundos. Conociendo este tiempo, lo multiplicamos por la velocidad de la luz y ya obtenemos la distancia hasta el satélite: Distancia = Tiempo de retardo x Vel. de la luz Distancia = 0.06 seg x 300.000 km/seg = 18.000 km Así es, básicamente, como funciona el GPS. La señal emitida por nuestro GPS y por el satélite es algo llamado "Código Pseudo Aleatorio" (Pseudo Random Code). La palabra "Aleatorio" significa algo generado por el azar.

¿Un Código Aleatorio? Este Código Pseudo Aleatorio es una parte fundamental del GPS. Físicamente sólo se trata de una secuencia o código digital muy complicado. O sea, una señal que contiene una sucesión muy complicada de pulsos "on" y "off". La señal es tan complicada que casi parece un ruido eléctrico generado por el azar. De allí su denominación de "Pseudo-Aleatorio". Hay varias y muy buenas razones para tal complejidad. La complejidad del código ayuda a asegurarnos que el receptor de GPS no se sintonice accidentalmente con alguna otra señal. Siendo el modelo tan complejo, es altamente improbable que una señal cualquiera pueda tener exactamente la misma secuencia. Dado que cada uno de los satélites tiene su propio y único Código Pseudo Aleatorio, esta complejidad también garantiza que el receptor no se confunda accidentalmente de satélite. De esa manera, también es posible que todos los satélites trasmitan en la misma frecuencia sin interferirse mutuamente. Esto también complica a cualquiera que intente interferir el sistema desde el exterior al mismo. El Código Pseudo Aleatorio le da la posibilidad, al Departamento de Defensa de EEUU, de controlar el acceso al sistema GPS. Pero hay otra razón para la complejidad del Código Pseudo Aleatorio. Una razón, que es crucial, es conseguir un sistema GPS económico. El código permite el uso de la "teoría de la información" para amplificar las señales de GPS. Por esa razón, las débiles señales emitidas por los satélites pueden ser captadas por los receptores de GPS sin el uso de grandes antenas. Cuando comenzamos a explicar el mecanismo de emisión de las señales por el GPS y el satélite, asumimos que ambos comen-

Saber Electrónica 8

¿Quién puede usar el GPS, en qué consiste? En general, cualquier persona puede usar GPS: automovilistas, ciclistas, pilotos, tropas, aventureros de campo, marinos, pescadores, cazadores, viajeros de vacaciones o de negocios, ingenieros, etc. Es decir, cualquiera que requiera de un sistema preciso de navegación y medida, o quien quiera ir a un lugar sin perderse y de manera eficaz, se puede unir a los usuarios de la tecnología GPS. El GPS está compuesto por 24 satélites geosincrónicos que órbita la Tierra dos veces al día en una órbita muy precisa y transmite la información a la Tierra. Los receptores Garmin® GPS reciben esa información y mediante triangulación calculan la posición exacta del usuario GPS. Esta posición puede ser presentada en la unidad GPS mediante coordenadas o presentándola en un mapa móvil que puede incluir calles, puntos de interés y detalles geográficos y topográficos. Un receptor GPS deberá captar y asegurar la señal GPS de 3 satélites para calcular la posición y determinar el camino recorrido. Una vez que se ha determinado la posición del usuario, el receptor GPS calcula toda la información adicional, como por ejemplo la velocidad, el rumbo, el camino que recorre el receptor GPS, la distancia al destino, la distancia recorrida, etc.

¿Es preciso el GPS? Los receptores GPS actuales son bastante precisos. La empresa Garmin, por ejemplo, diseña equipos GPS con el sistema multicanal en paralelo que puede recibir y asegurar la señal de hasta 12 satélites GPS de forma rápida. Pueden mantener la señal segura incluso dentro de follaje denso o zonas urbanas con edificios altos. Ciertos factores atmosféricos y otras fuentes de error pueden afectar la precisión de los receptores GPS, cuya precisión normal es de 15 metros. Muchos receptores GPS tienen capacidad WAAS (Wide Area Augmentation System), que puede mejorar la precisión de forma excepcional hasta los 3 metros, sin necesidad de tener ningún equipo adicional ni pago alguno. Los usuarios de GPS pueden también obtener una mejora sustancial de precisión con GPS diferencial (DGPS), que corrige la señal GPS hasta una precisión de entre 3 y 5 metros. Este sistema consiste en una red de torres receptoras en Tierra de señales GPS, que la corrigen y retransmiten al receptor GPS. Para recibir estas señales corregidas, el usuario deberá tener un receptor y antena diferencial GPS, además de su receptor GPS.

Póngale GPS a su Equipo Móvil zaban la emisión de la señal exactamente al mismo nuestra mano. Una vez que el receptor de GPS aplica tiempo. ¿Pero cómo podemos asegurarnos que todo es - dicha corrección al resto de sus mediciones, obtenemos té perfectamente sincronizado? un posicionamiento preciso. Una consecuencia de este principio es que cualquier Paso 3: Control perfecto del tiempo GPS decente debe ser capaz de sintonizar, al menos, Si la medición del tiempo de viaje de una señal de ra- cuatro satélites de manera simultánea. En la práctica, dio es clave para el GPS, los relojes que empleamos de- casi todos los GPS en venta actualmente, acceden a ben ser exactísimos, dado que si miden con un desvío más de 6, y hasta a 12, satélites simultáneamente. Ahode un milésimo de segundo, a la velocidad de la luz, ello ra bien, con el Código Pseudo Aleatorio como un pulso se traduce en un error de 300 km! Por el lado de los sa- confiable para asegurar la medición correcta del tiempo télites, el timing es casi perfecto porque llevan a bordo de la señal y la medición adicional como elemento de relojes atómicos de increíble precisión. sincronización con la hora universal, tenemos todo lo necesario para medir nuestra distancia a un satélite en ¿Qué pasa con nuestros receptores GPS, aquí en la el espacio. Pero, para que la triangulación funcione neTierra? cesitamos conocer no sólo la distancia sino que debeRecordemos que ambos, el satélite y el receptor mos conocer dónde están los satélites con toda exactiGPS, deben ser capaces de sincronizar sus Códigos tud. Pseudo Aleatorios para que el sistema funcione. Si nuestros receptores GPS tuvieran que alojar relojes atóPaso 4: Conocer dónde están los satélites en el micos (cuyo costo está por encima de los 50 a 100.000 espacio U$S), la tecnología resultaría demasiado costosa y naA lo largo de este trabajo hemos estado asumiendo die podría acceder a ellos. Por suerte, los diseñadores que conocemos dónde están los satélites en sus órbitas del sistema GPS encontraron una brillante solución que y de esa manera podemos utilizarlos como puntos de renos permite resolver el problema con relojes mucho me- ferencia. nos precisos en nuestros GPS. Esta solución es uno de los elementos clave del sistema GPS y, como beneficio ¿Cómo podemos saber dónde están exactamente? adicional, significa que cada receptor de GPS es, en Todos ellos están flotando a unos 20.000 km de altuesencia, un reloj atómico por su precisión. ra en el espacio. Un satélite a gran altura se mantiene El secreto para obtener un timing tan perfecto, es estable. La altura de 20.000 km es, en realidad, un gran efectuar una medición satelital adicional. Resulta que si beneficio para este caso, porque algo que está a esa altres mediciones perfectas pueden posicionar un punto tura está bien despejado de la atmósfera. Eso significa en un espacio tridimensional, cuatro mediciones imper- que orbitará de manera regular y predecible mediante fectas pueden lograr lo mismo. Esta idea es fundamen- ecuaciones matemáticas sencillas. La Fuerza Aérea de tal para el funcionamiento del sistema GPS, pero su ex- los EEUU colocó cada satélite de GPS en una órbita plicación detallada excede los alcances de la presente muy precisa, de acuerdo al Plan Maestro de GPS. En exposición. De todos modos, aquí va un resumen some- Tierra, todos los receptores de GPS tienen un almanaro: que programado en sus computadoras que les informan Si todo fuera perfecto (es decir que los relojes de donde está cada satélite en el espacio, en cada momennuestros receptores GPS lo fueran), entonces todos los to. rangos (distancias) a los satélites se intersectarían en El Control Constante agrega precisión Las órbitas un único punto (que indica nuestra posición). Pero con básicas son muy exactas pero con el fin de mantenerlas relojes imperfectos, una cuarta medición, efectuada co- así, los satélites de GPS son monitoreados de manera mo control cruzado, NO interceptará con los tres prime- constante por el Departamento de Defensa. Ellos utiliros. De esa manera la computadora de nuestro GPS de- zan radares muy precisos para controlar constantementectará la discrepancia y atribuirá la diferencia a una sin- te la exacta altura, posición y velocidad de cada satélite. cronización imperfecta con la hora universal. Los errores que ellos controlan son los llamados errores Dado que cualquier discrepancia con la hora univer- de Efemérides, o sea evolución orbital de los satélites. sal afectará a las cuatro mediciones, el receptor busca- Estos errores se generan por influencias gravitacionales rá un factor de corrección único, que siendo aplicado a del Sol y de la Luna y por la presión de la radiación sosus mediciones de tiempo hará que los rangos coincidan lar sobre los satélites. Estos errores son generalmente en un solo punto. Dicha corrección permitirá al reloj del muy sutiles, pero si queremos una gran exactitud debereceptor, ajustarse nuevamente a la hora universal y de mos tenerlos en cuenta. esa manera tenemos un reloj atómico en la palma de Corrigiendo el mensaje, una vez que el Departamen-

Saber Electrónica 9

Artículo de Tapa muchas cosas que le pueden suceder a una señal de GPS para transformarla en algo menos que matemáticamente perfecta. Para aprovechar al máximo las ventajas del sistema, un buen receptor de GPS debe tener en cuenta una amplia variedad de errores posibles. Veamos qué es lo que debemos enfrentar.

to de Defensa ha medido la posición exacta de un satélite, vuelven a enviar dicha información al propio satélite. De esa manera, el satélite incluye su nueva posición corregida en la información que transmite a través de sus señales a los GPS. Esto significa que la señal que recibe un receptor de GPS no es solamente un Código Pseudo Aleatorio con fines de timing. También contiene un mensaje de navegación con información sobre la órbita exacta del satélite con un timing perfecto y la posición exacta del satélite, podríamos pensar que estamos en condiciones de efectuar cálculos perfectos de posicionamiento. Sin embargo, debemos resolver otros problemas. Paso 5: Corrigiendo Errores Hasta ahora hemos estado tratando los cálculos del sistema GPS de manera muy abstracta, como si todo el proceso ocurriera en el vacío. Pero en el mundo real hay

Un rudo viaje a través de la atmósfera. En primer lugar, una de las presunciones básicas que hemos estado usando a lo largo de este trabajo no es exactamente cierta. Hemos estado afirmando que podemos calcular la distancia a un satélite, multiplicando el tiempo de viaje de su señal por la velocidad de la luz. Pero la velocidad de la luz sólo es constante en el vacío. Una señal de GPS pasa a través de partículas cargadas en su paso por la ionósfera y luego al pasar a través de vapor de agua en la tropósfera, pierde algo de velocidad, creando el mismo efecto que un error de precisión en los relojes. Hay un par de maneras de minimizar este tipo de error. Por un lado, podríamos predecir cuál sería el error tipo de un día promedio. A esto se lo llama modelación y nos puede ayudar pero, por supuesto, las condiciones atmosféricas raramente se ajustan exactamente el promedio previsto. Otra manera de manejar los errores inducidos por la atmósfera es comparar la velocidad relativa de dos señales diferentes. Esta medición de doble frecuencia es muy sofisticada y sólo es posible en receptores GPS muy avanzados. Un rudo viaje sobre la Tierra. Los problemas para la señal de GPS no terminan cuando llega a la Tierra. La señal puede rebotar varias veces debido a obstrucciones locales antes de ser captada por nuestro receptor GPS. Este error es similar al de las señales fantasma que podemos ver en la recepción de televisión. Los buenos receptores GPS utilizan sofisticados sistemas de rechazo para minimizar este problema. Problemas en el satélite. Aún siendo los satélites muy sofisticados, no tienen en cuenta minúsculos errores en el sistema. Los relojes atómicos que utilizan son muy, pero muy, precisos, pero no son perfectos. Pueden ocurrir minúsculas discrepancias que se transforman en errores de medición del tiempo de viaje de las señales. Y, aunque la posición de los satélites es controlada permanentemente, tampoco pueden ser controlados a cada segundo. De esa manera, pequeñas variaciones de posición o de Efemérides pueden ocurrir entre los tiempos de monitoreo. Algunos ángulos son mejores que otros. La geometría básica por sí misma, puede magnificar estos

Saber Electrónica 10

Póngale GPS a su Equipo Móvil TABLA 1 Errores típicos, en Metros (Por cada satélite) Fuentes de Error

GPS Actual Desde 2/5/2000

Reloj del Satélite Errores Orbitales Ionósfera Tropósfera Ruido en el Receptor Disponibilidad Selectiva Exactitud Promedio de la Posición Horizontal Vertical 3-D

GPS Standard Hasta 2/5/2000

GPS Diferencial

1.5 2.5 5.0 0.5 0.3 0

1.5 2.5 5.0 0.5 0.3 30

0 0 0.4 0.2 0.3 0

15 24 28

50 78 93

1.3 2.0 2.8

errores mediante un principio denominado "Dilución Geométrica de la Precisión", o DGDP. Suena complicado, pero el principio es simple. En la realidad suele haber más satélites disponibles que los que el receptor GPS necesita para fijar una posición, de manera que el receptor toma algunos e ignora al resto. Si el receptor toma satélites que están muy juntos en el espacia, las circunferencias de intersección que definen la posición se cruzarán a ángulos con muy escasa diferencia entre sí. Esto incrementa el área gris o margen de error acerca de una posición. Si el receptor toma satélites que están ampliamente separados, las circunferencias interceptan a ángulos prácticamente rectos y ello minimiza el margen de error. Los buenos receptores son capaces de determinar cuáles son los satélites que dan el menor error por Dilución Geométrica de la Precisión.

¡Errores Intencionales! Aunque resulte difícil de creer, el mismo Gobierno que pudo gastar 12.000 Millones de dólares para desarrollar el sistema de navegación más exacto del mundo, está degradando intencionalmente su exactitud. Dicha política se denomina "Disponibilidad Selectiva" y pretende asegurar que ninguna fuerza hostil o grupo terrorista pueda utilizar el GPS para fabricar armas certeras. Básicamente, el Departamento de Defensa introduce cierto "ruido" en los datos del reloj satelital, lo que a su vez se traduce en errores en los cálculos de posición. El Departamento de Defensa también puede enviar datos orbitales ligeramente erróneos a los satélites que éstos reenvían a los receptores GPS como parte de la señal que emiten. Estos errores, en su conjunto, son la mayor fuente unitaria de error del sistema GPS. Los receptores de uso militar utilizan una clave encriptada para eliminar

la Disponibilidad Selectiva y son, por ello, mucho más exactos. La Disponibilidad Selectiva fue interrumpida por un decreto del presidente Clinton, con efecto desde el 2 de mayo de 2000. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos se reserva el derecho de reimplantarla, cuando lo considere conveniente, a los intereses de la Seguridad de los Estados Unidos y además dispone de la tecnología necesaria para implantarla en áreas geográficas limitadas. Estas condiciones permitieron al Presidente Clinton suspenderla. La línea final: Afortunadamente todos esos errores no suman demasiado error total. Existe una forma de GPS, denominada GPS Diferencial, que reduce significativamente estos problemas. En la tabla 1 vemos el resumen de las fuentes de error del sistema GPS.

Fiabilidad y Exactitud de Datos Teniendo en cuenta que el Sistema GPS fue diseñado y desarrollado para aplicaciones militares, debemos señalar que los receptores que podemos encontrar en el mercado son para uso civil, por lo que el Departamento de Defensa de los EEUU necesitaba tener una manera de limitar esa exactitud para prevenir que esta tecnología fuera usada de una manera no pacífica. Para limitar su exactitud, se incorporaron errores aleatorios a la señal, es decir, que los receptores civiles (no los militares) están sujetos a una degradación de la precisión, en función de las circunstancias geoestratégicas y geopolíticas del momento, que queda regulada por el Programa de Disponibilidad Selectiva del DoD de los EEUU o SA (Selective Availability). De todo ello se deduce que, habitualmente, los receptores GPS tienen un error nominal en el cálculo de la posición de aprox. 15 m. que pueden aumentar hasta los 100 m. cuando el DoD lo estime oportuno.

Satélite GPS Navstar

Saber Electrónica 11

Artículo de Tapa Si la utilización que fuéramos a dar a nuestro receptor GPS requiriese más precisión aún, casi todas las firmas disponen de dispositivos opcionales DGPS (GPS Diferencial) que disminuyen el error hasta un margen de 1 a 3 metros. El DGPS consiste en instalar un receptor GPS en una situación conocida, de tal manera que este GPS dará errores de situación al compararlos con su exacta situación, y así poder determinar cuál es el factor de error que está introduciendo cada satélite. Esta información se envía vía radio en una frecuencia determinada, que puede ser captada por un receptor diferencial que la introducirá en nuestro GPS (preparado para DGPS) y éste calculará nuestra nueva posición teniendo en cuenta este factor de error.

Mapas, Rutas, PC"S Y GPS Una de las características más importantes de los receptores GPS es la de poder grabar o marcar una determinada posición a través de la función Waypoint, la cual generalmente podremos asociar un nombre (o incluso un ícono). A partir de la anterior función se pueden crear rutas (agrupación en secuencia de waypoints): una ruta contiene una posición de partida y una final, así como toda una serie de localizaciones intermedias a lo largo del trayecto. También podemos hacer que sea el propio GPS el que grabe automáticamente nuestra ruta o "huella" a través de la función track (nuestro receptor grabará un punto cada vez que cambiemos de dirección), para que podamos volver, sin ningún problema, a nuestro punto de partida. Hay dos maneras básicas de usar una ruta: • Si estamos planeando una ascensión, una excursión, etc. podemos extraer las coordenadas de nuestra ruta de un mapa topográfico, introducirlas en nuestro ordenador y, posteriormente, exportarlas a nuestro receptor. Una vez al aire libre únicamente deberemos ir siguiendo las indicaciones de nuestro GPS y disfrutar. • Si hemos tomado nuestro receptor GPS en una excursión o travesía en 4x4, etc. y hemos ido grabando los distintos puntos de paso (bien de forma manual o automática), podremos siempre deshacer el camino andado sin pérdida ninguna, o podemos llegar a casa y exportar estos datos a nuestro ordenador para así poder guardarlos y rehacer la ruta a posteriori, o plasmar los mismos sobre un mapa topográfico digital. Por ejemplo, podemos elaborar nuestras rutas sobre mapas, registrando en el receptor los puntos por los que queremos, o debemos pasar y, una vez sobre el terreno, activando esa ruta, una pantalla gráfica nos indicará si

Saber Electrónica 12

Composición del sistema GPS Los 24 satélites que componen la constelación espacial del sistema GPS órbitan la Tierra a una distancia aproximada de 19.000 km por encima de nuestras cabezas. Estos satélites GPS se encuentran en constante movimiento, realizando 2 órbitas completas en menos de 24 horas. Estos satélites GPS viajan a una velocidad aproximada de 11.000 km por hora. Los satélites GPS obtienen la electricidad mediante energía solar. Tienen, además, a bordo unas baterías como sistema de emergencia para mantenerlos funcionando en el caso de eclipse solar. Para mantenerlos siempre en la órbita correcta, tienen unos pequeños cohetes que son indispensables para la exactitud del sistema GPS. Hay también otros interesantes datos sobre los satélites del sistema GPS. El Departamento de defensa Norteamericano le llama NAVSTAR en vez de GPS. El primer satélite GPS se lanzó en 1978. Toda la constelación de satélites GPS se completó en 1994. Cada satélite GPS se construye para durar alrededor de 10 años, por lo que la construcción, lanzamiento y puesta en órbita de nuevos satélites GPS es constante. Cada satélite GPS pesa aproximadamente 900 kilos y tiene una envergadura de más de 5 metros con los paneles solares extendidos. El transmisor de cada satélite GPS es de sólo 50 vatios o menos. ¿Cuál es la señal electromagnética del GPS? Los Satélites GPS transmiten dos señales de radio de baja potencia, que se designan como L1 y L2. Los receptores GPS civiles utilizan la señal L1 cuya frecuencia es de 1575.42 MHz en la banda de UHF. Las señales GPS se propagan en línea de vista, lo que significa que son capaces de atravesar nubes, cristal y plástico pero no son capaces de atravesar la mayoría de objetos sólidos como ser edificios y montañas. La señal GPS tiene tres diferentes bits de información, un código seudo aleatorio, un dato efemérico y un dato de almanaque. El código pseudoaleatorio es simplemente un Nº que identifica el satélite GPS que está transmitiendo la información. Se puede ver este Nº en la pantalla de satélites de un receptor GPS, puesto que éste identifica qué satélite GPS está recibiendo. El dato de efeméride es constantemente transmitido por cada satélite GPS, contiene información importante sobre el estatus del satélite GPS, es decir si todo es correcto allí arriba o no. Además manda el día y la hora. Esta parte de la señal es esencial para la determinación de la posición GPS. El dato de almanaque le dice al receptor GPS dónde debería estar el satélite GPS en cada momento a lo largo del día. Cada satélite GPS transmite el dato de almanaque mostrando la información orbital para ese satélite y para cualquier otro satélite del sistema GPS.

Póngale GPS a su Equipo Móvil Fuentes de error en los receptores GPS Los factores que pueden degradar la señal GPS y por lo tanto afectar a la precisión del GPS pueden ser los siguientes: * Retrasos en la ionósfera y tropósfera que hace que la señal del satélite GPS se retrace mientras atraviesa la atmósfera. El sistema GPS usa un calculador interno para medir un error medio de retraso, para corregir este tipo de error parcialmente. * Señales múltiples. Esto ocurre cuando la señal GPS es reflejada por objetos tales como edificios, montañas o superficies rocosas antes de llegar al receptor GPS, lo que incrementa el tiempo de viaje de la señal causando un error. * Error del reloj del receptor GPS. Los relojes internos del receptor GPS no son tan precisos como el reloj atómico que poseen los satélites GPS, por lo que se puede producir un pequeño error. * Errores orbitales del satélite GPS. También conocido como errores de efemérides, es la imprecisión de la localización que el satélite GPS transmite. * Cantidad de satélites GPS visibles por el receptor. Cuantos más satélites pueda ver el receptor GPS, más preciso será. Los edificios, montañas, interferencias electrónicas e incluso algunas veces la vegetación densa, pueden bloquear la recepción de la señal GPS, causando errores de posición o la pérdida de la información de nuestra posición. Normalmente los receptores GPS no funcionan dentro de edificios, ni debajo del agua, ni bajo tierra. * Geometría y sombra del satélite GPS. Esto se refiere a la posición relativa de los satélites a una cierta hora. Existe una geometría ideal cuando los satélites GPS están colocados en ángulos grandes entre ellos. La geometría pobre es el resultado de satélites GPS colocados en línea o muy agrupados * Degradación intencionada de la señal GPS del satélite. Existe la posibilidad de degradar selectivamente la señal GPS de forma intencionada. Esta degradación la adopta el departamento de defensa de los Estados Unidos y tiene la intención de prevenir la utilización por parte de adversarios enemigos. Esta degradación que estuvo en vigor inicialmente, fue apagada en mayo del año 2000, lo que se tradujo en una mejora sustancial de la precisión en los receptores GPS.

estamos en el rumbo correcto o nos estamos desviando en alguna dirección; o utilizar la misma función en rutas reversibles; es decir, ir registrando puntos por los que vamos pasando para luego poder volver por esos mismos puntos con toda seguridad. Con todos estos datos, nuestro GPS además nos podrá indicar la velocidad a la que nos estamos desplazando, si mantenemos nuestro

rumbo en línea recta, la velocidad media a la que nos hemos ido desplazando, la distancia recorrida, la duración de la actividad y una larga lista de funciones, muy útiles e interesantes, que iremos descubriendo al utilizar estos grandes dispositivos. Si en nuestra ruta hubiese habido algún herido, podríamos facilitar exactamente la posición del mismo a los equipos de rescate. Como ya hemos comentado, si necesitamos exportar los datos obtenidos con nuestro receptor GPS a un ordenador para hacer los cálculos o planificaciones necesarias, es bueno recordar que, habitualmente, los kits para transferencia de datos entre PC"s y GPS"s, así como los kits de alimentación eléctrica, acostumbran a ser dispositivos opcionales cuando adquirimos nuestro receptor GPS, al menos hasta los receptores de gama media (ver comparativas), que ya empiezan a incorporar funciones que pueden hacer necesario incluir estos kits de serie. Además, no podemos olvidar que necesitaremos un software específico para importar y exportar esos datos de una forma más o menos estándar, que nos permita hacer uso de ellos de manera versátil.

Conclusiones En síntesis, y para concluir, podemos decir que la más moderna tecnología pone a nuestra disposición un sistema para situarnos en la Tierra realmente sofisticado y enormemente útil si sabemos utilizarlo. Actualmente estamos asistiendo a la popularización y difusión de este sistema para su uso portátil en actividades al aire libre, aunque de forma desapercibida. Lo estamos utilizando continuamente, como por ejemplo para desplazarnos de un punto del Globo a otro con el avión o el barco. Otra de las cuestiones más importantes a tener en cuenta es que, por otro lado, saber dónde nos encontramos es algo que en muchas ocasiones nos puede ser realmente necesario cuando practicamos cualquier tipo de actividad al aire libre. ¿Quién no ha tenido un poco de temor cuando, prac ticando actividades a cualquier nivel, en una zona poco conocida, en un momento dado no sabe si está acercán dose o alejándose del punto que buscaba? En estas ocasiones consideramos que, disponer de un sistema que nos proporcione nuestra posición exacta, tiene un valor incalculable. Y ya para finalizar, decir que, aunque hemos descrito todas las excelencias de estos aparatos, no dejan de ser dispositivos electrónicos que pueden fallar (por caída, agotamiento de batería, etc...) por lo que siempre deberemos acompañarlos con nuestros habituales compañeros de viaje: la brújula y el mapa.

Saber Electrónica 13

Artículo de Tapa

Figura 1

GPS en los Teléfonos Celulares La incorporación de sistemas GPS en los teléfonos celulares es todo una moda. Es más, hasta es posible tener la localización de un móvil sin necesidad de que el teléfono celular tenga este sistema, ya que los ope radores suelen prestar este servicio a través de men sajes cortos (SMS). Los dispositivos dotados de GPS, además, podrán realizar cualquier tarea de navegación satelital como ser la elección de rutas correctas cuan do están dentro de un automóvil o poder localizar un dispositivo en cualquier punto del planeta. Explicare mos cómo funciona el circuito en un teléfono celular. Nos basaremos en un móvil Motorola de la serie A920. El sistema GPS en un teléfono celular permite la localización en tiempo real del teléfono, utilizando satélites GPS y redes de telefonía celular (normalmente redes CDMA), para ofrecer resultados con alta precisión a través de los servicios de localización personal. Entre las ventajas de este servicio encontramos: ubicación en tiempo real, mejor supervisión y mayor control, alto nivel de precisión a través de mapas digitalizados, mayor flexibilidad, pues las localizaciones pueden efectuarse desde un celular o vía web. Por ejemplo, se puede conocer la ubicación de un celular con sólo enviar un mensaje de texto (y en este caso no es preciso que el móvil tenga sistema GPS!!!). El localizador deberá enviar un SMS (mensaje corto de texto) con el número de celular a ubicar. De inmediato, la persona buscada recibirá un mensaje en donde se le informa que un determinado número está intentando conocer su ubicación y se le pide que lo autorice, por única vez o para siempre. En caso de que la búsqueda sea autorizada, el so-

Saber Electrónica 14

licitante recibirá un mensaje con la posición geográfica (latitud, longitud y una dirección postal cercana) donde se encuentra el móvil localizado. Un teléfono celular dotado de sistema GPS, puede recibir la señal satelital de 1575,42MHz a través de la antena planar para GPS interna PIFA (Planar Inverted F Antenna) o por medio de una antena externa. La señal recepcionada por la antena planar PIFA pasa a través del filtro FL6055 y del amplificador lineal de bajo ruido (LNA) U6051. Note en los diagramas de las figuras 1 y 2 que, posteriormente, dicha señal ingresa al filtro LNA U6050 a través del filtro FL6055 (si utiliza antena externa, la señal se aplica directamente al filtro FL6055). La señal que ingresa al amplificador LNA del integrado U6050 es una señal DSS (señal de Secuencia Directa de Espectro Extendido = Direct Sequence Spread Spectrum) de 1575,42MHz con una modulación bi fase (BPSK) extendida de 1,023 Mbps (BPSK = Bi-Phase Shift Keying). La señal DSSS se aplica a un circuito mezclador de rechazo de señal imagen. En el mezclador, esta señal DSS se “mezcla” con la señal proveniente de un oscilador local para producir una señal de frecuencia intermedia (FI) de 9,45MHz. Luego, la señal de salida de FI se amplifica y filtra para ser enviada a una etapa amplificadora con control automático de ganancia (AGC) antes de ser aplicada a un conversor Analógico - Digital (A/D). La etapa de FI también contiene un procesador de señales I-Q que realiza la operación de detección de fases, luego suma las señales I y Q y las envía a un solo canal. El circuito de AGC provee a la señal de FI la ganancia óptima para que pueda ser enviada al conversor analógico - digital de 2 bits. De esta manera, el conver-

Póngale GPS a su Equipo Móvil sor AD proveerá bits con la amplitud necesaria para ser aplicados al Bloque de Interfase (Interface Block). Las salidas del bloque de interfase proporcionan señales de reloj y datos de 2 bits al procesador GPS U6000 (CGSP2e/LP). Para simplificar la complejidad de la interfase, las señales provenientes del AD son del tipo PELC (Positive Emitter Coupled Logic = Lógica Positiva Acoplada por Emisor). Las entradas de bloque de interfaz son el cable “AGC interface” (AGCDAT) y el pin de control de potencia PWRCTL. El GPS (El sistema de posicionamiento global) DSP dentro de U6000 correlaciona las señales de entrada de datos MAG y SIGN. La amplia arquitectura paralela de rastreo permite la búsqueda simultánea de 1,920 tramas de tiempo/frecuencia, que permite una combinación poderosa de nueva adquisición muy rápida con la capacidad de encontrar y rastrear señales muy débiles. El bloque de comunicaciones U A RT que está dentro del U6000, se usa para comunicar a la información de datos de interfaz entre el GSP2E/LP (U6000) y el POG. El circuito integrado GPIO proporciona “apoyo” a una serie de periféricos. RTC es un circuito de reloj de muy baja potencia y altísima precisión de 32kHz proveniente del PCAP. Este circuito es alimentado por VDDRTC para permitir una máxima duración de la batería. REF_FREQ se utiliza como una fuente de reloj externa para U6000. GPS_WAKEUP* es una señal (se activa en bajo) del POG utilizada para despertar al cliente SiRFLoc del modo de Sleep (modo de bajo consumo cuando no se utiliza al dispositivo). GPS_RESET* es una señal de puesta a cero (también acti-

va en bajo) difícil para el SiRF BB IC y la memoria Flash. GPS_BOOT_SEL es usado por el POG para poner la configuración de “autoarranque” luego de un reset. GPS_TIME_SYNC es una señal que se activa en estado alto para proporcionar sincronismo, la cual se envía sobre el POG y sobre la UART.

Figura 2

Saber Electrónica 15

Artículo de Tapa Figura 3

Tenga GPS en su Computadora y su Teléfono Celular Un teléfono celular con conexión a Internet, incluso sin el sistema GPS puede ser ubicado por Google “a grandes rasgos”, es decir, es posible saber dónde está una persona gracias a la antena del aparato. La función que permite esto se denomina “My Location” y al momento de escribir estas líneas estaba todavía en etapa de prueba. Permite situar en los mapas de Google el lugar en el que se encuentra un móvil, con unos 1.000 metros de margen de error. Con esta aplicación Google registró las ubicaciones de las antenas gracias a datos enviados por usuarios de teléfonos con GPS que se conectan a Internet, lo que permitió cartografiar sus posiciones. Esta herramienta funciona con teléfonos equipados con sistemas Java, BlackBerry, Windows Mobile o Nokia/Symbian. Aunque este programa no es tan preciso como los aparatos con GPS, que permite ubicarse con un metro de margen de error, permite por ejemplo dar indicaciones de rutas. Debido a que el buscador aún no brinda datos sobre las calles de Buenos Aires y otras ciudades de la Argentina, este servicio no se encuentra disponible.

Póngale GPS a su Celular y su Computadora ¿Qué es ipoki? La página http://www.ipoki.com permite descargar un programa que, al ser instalado en un teléfono celu-

Saber Electrónica 16

lar, permite ubicarlo con buena precisión. Esta aplicación es gratuita ysirve: * Para que cualquiera lo pueda seguir en un mapa por Internet. * Para localizar a sus amigos por todo el planeta. * Para llevar su agenda geolocalizada. * Para ver y grabar avisos georreferenciados. Para poder descargar este programa (gratuito) debe registrarse en la página mencionada. Su configuración es sencilla y realmente brinda buenos resutados. La ubicación en el mapa está en inglés (yo no pude hacerlo funcionar en español aún). En base a esto, calculo que para dentro de unos años, todas las empresas van a empezar a utilizar este sistema de rastreo GPS como una herramienta práctica. ¿Cómo se hace? Si Ud. no conoce el funcionamiento de sistemas de posicionamiento global, o si nunca ha utilizado un aparato de este tipo, sepa que con Ipoki es posible fijar la localización de una persona en un mapa de forma que las personas que Ud. desee puedan saber dónde se encuentra y cómo llegar hasta usted. Para ello, deberá instalar en su computadora un programita (plugin) gratuito ofrecido por Ipoki cuyo uso es muy sencillo, tal como luego explicaremos. Por otra parte, también puede instalar el programa Ipoki en PDAs, Smartphones y teléfonos celulares con sistema operativo Simbian y Blackberry. Cabe aclarar que cuando instala el plugin en su computadora, la misma debe estar conectada a

Póngale GPS a su Equipo Móvil Internet. Para comenzar, visite: http://www.ipoki.com, aparecerá una pantalla como la de la figura 3, desde el borde superior derecho seleccione el idioma de modo de tener la información en el lenguaje que usted prefiera (figura 4).

Figura 4

¿Qué es Ipoki? Ipoki es una red social basada en GPS para compartir una posición con otras personas en tiempo real. También puede ver y seguir a amigos en Google Maps y Google Earth. Ipoki le permite grabar sus rutas y usar esa información para geolocalizar fotos en Flickr de forma automática. Lo más importante: puede invitar a sus amigos a ver donde está y puede seguirlos alrededor del mundo. El registro es gratis. ¿Necesita un GPS para usar Ipoki? No. Puede usar Ipoki exclusivamente desde la Web. Después de registrarse es muy fácil actualizar su posición. Pero la característica mas divertida de Ipoki es compartir su posición en tiempo real. Para ello, tiene que instalar en su dispositivo móvil el plugin de Ipoki que se obtiene desde la página principal de Ipoki.

Figura 5

¿Cómo puede proteger su privacidad? Tiene control total sobre su configuración de privacidad y de visibilidad. Puede elegir entre compartir su posición con todo el mundo, sólo con sus amigos o con nadie (solamente usted puede ver su posición). ¿Cuánto cuesta? Todo el mundo puede usar Ipoki gratuitamente. Si utiliza Ipoki desde un dispositivo móvil, debe pagar la tarifa de acceso a Internet del proveedor que utilice. De todas formas el volumen de datos transmitidos por el plugin es muy pequeño con lo cual la localización por parte del sistema no cuesta mucho. Además, la transmisión de su posición se realiza sólo cada vez que se detecta movimiento.

Figura 6

¿Cómo se puedo seguir a una perso na? Puede empezar siguiendo a otro

Saber Electrónica 17

Artículo de Tapa Figura 7

usuario y añadiéndolo como su amigo. Para añadir un amigo, búsquelo y haga click en el enlace 'Añadir amigo'. Si sus amigos todavía no están en Ipoki, puede enviarles un mensaje de invitación haciendo click en 'Invita a tus amigos'. ¿Cómo invito a mis amigos a Ipoki? Debe registrarse para invitar a sus amigos. Haga click en 'Invita a tus amigos' en la parte derecha de la pantalla. Escriba las direcciones de correo de los amigos que quieras invitar a ver su posición y podrán verlo y compartir su posición con usted.

Figura 8

Figura 9

Saber Electrónica 18

¿Puedo borrar mi cuenta? Puede borrar su cuenta de Ipoki y todos los datos asociados en cualquier momento desde Configuración > Cuenta. ¿Por dónde empezar? Vaya a http://www.ipoki.com/, seleccione el idioma y familiarícese con el mapa. Por default, el sistma brinda una localización determinada que, en mi caso, se encuentra en Africa, dado que yo no he puesto mi posición, ni tampoco he dicho que deseo localizar a alguien. Note que en la parte inferior derecha del mapa le da la opción para hacerlo más grande (figura 5). Si selecciona la opción para hacerlo más grande, aparecerá la pantalla de la figura 6. Note que en la parte superior derecha tengo opciones para ver el sistema de localización como un mapa tradicional pero también puede verlo como un mapa satelital (tal como se vé en la figura 6). Si selecciona la opción “map”, aparecerá una imagen como la de la figura 7. Con los mandos que están en la parte superior izquierda del mapa uno puede recorrer el globo terráqueo de norte a sur y de izquierda a derecha. También puede ampliar la imagen para tener mayor definición o disminuirla para poder tener una imagen global. En la figura 8 podemos observar la imagen con el sistema sin ampliar (sin zoom). A partir de esta imagen, para tener una ubicación ampliada, cada vez que hacemos un doble click en la zona que queremos ampliar, la imagen se agranda hasta obtener una definición co-

Póngale GPS a su Equipo Móvil Figura 10

mo la de la figura 9 para una imagen satelital o como la de la figura 10 para conocer la ubicación por calles que, en este caso no está provista dado que no se cuenta con un mapa de calles de la zona que estamos rastreando. Una vez familiarizado con el programa, debe registrarse, para ello, busque en la página el sector “regístrate” y complete los datos solicitados (figura 11). Ahora, debe bajar el programa de Ipoki y cargarlo en su PC o en el celular. En lo personal, le recomiendo primero instalar el programa en su computadora a los efectos de aprender a manejarlo. Para descargar e instalar el programa, haga click en el sector de descarga y aparecerán todas las opciones de instalación (figura 12). Seleccione una de las descargas. Si su dispositivo no está soportado, revise la página regularmente, ya que constantemente se actualiza. Recuerde que antes de empezar a usar Ipoki debe registrarse para tener una cuenta gratuita. Si tiene alguna pregunta, nos puede escribir a [email protected]. Si quiere instalar el plugin de Ipoki desde su PDA o teléfono móvil, diríjase a http://ipoki.mobi Todos los plugins de Ipoki son Open Source. Si quiere descargar el código fuente de los plugins, visite la página de Desarrolladores. El plugin de Ipoki funciona en Windows XP y Windows Vista. Necesita tener instalado el .NET Framework 2.0 (si no lo tiene o si no sabe si lo tiene, no se preocupe, durante la instalación se lo guiará para que no tenga problemas).

Figura 11

El plugin de Ipoki funciona en Windows Mobile 5 y 6. Para saber qué sistema tiene una PDA (PDA / Smartphone) puedes ir a Inicio > Configuración > Sistema > Acerca de. Hay dos versiones del plugin para Windows Mobile: una para Smartphones y otra para Pocket PC. Si el dispositivo tiene pantalla táctil es un Pocket PC. La versión para Smartphones está diseñada para ser usada con el teclado del dispositivo. En los Figura 12

Saber Electrónica 19

Artículo de Tapa dos casos, debe tener instalado .NET Compact Framework 2.0. Figura 13

¿Cómo Utilizar el localizador? Una vez registrado, debe conectarse en la página y seleccionar su ubicación en el mapa de acuerdo con la explicación dada anteriormente. En el momento de escribir esta nota me encontraba en Ecatepec de Morelos, Estado de México, México (sede central de Saber Internacional SA de CV, representante de Saber Electrónica en México). La posición es: Latitud: 19.6037007 Longitud: -99.0415764

Figura 14

Ampliando el mapa satelital podemos observar la imagen de la figura 13, donde se puede apreciar que Saber Internacional se encuentra al lado de una “finca” o terreno que corresponde a una unidad pedagógica (denominada UP). Al hacer click sobre “map”, tenemos la imagen de la figura 14, que me determina en forma exacta la ubicación de Saber Internacional, que corresponde a los siguientes datos: Saber Internacional Moctezuma N°2 y Av. De Los Maestros Colonia Santa Agueda Ecatepec de Morelos Estado de México México

Figura 15

Saber Electrónica 20

Ahora bien, como en mi computadora se ha instalado un “localizador” que funciona a través de Internet, puedo hacer un doble click sobre el ícono que se ha instalado en el escritorio, conectar el sistema que ha instalado por medio de Internet y empezar a colocar ubicaciones. Para terminar, hemos registrado como usuario a Saber Electrónica y su posición en el mapa es su sede central en Argentina (figura 15), ¿se anima a buscarla? El nombre de usuario es “saberelectronica”. Si quiere saber dónde, cómo y quienes hacen nuestra revista predilecta, no tiene más que ubicarla en el mapa para saber cómo llegar hasta nuestras oficinas. ✪

Mont - Interrup al tacto

9/28/09

10:43 PM

Página 21

MONTAJE

Interruptor Sensible al Tacto Incorpore interruptores de tacto a sus proyectos con la placa IGTV Hasta ahora los proyectos propuestos para la placa IGTV han hecho uso de interruptores mecánicos, sin embargo este mes proponemos el uso de interruptores sensibles al tacto, lo que proporciona una durabilidad prácticamente ilimitada y un manejo suave y cómodo. Autor: Luis Roberto Rodríguez

I

niciaremos este artículo con el planteamiento de la siguiente pregunta:

Todos hemos escuchado alguna vez el zumbido en un amplificador cuando tocamos el cable de la entrada, en realidad escuchamos la ¿Por qué funcionan los interrup - corriente alterna inducida (50 o 60 tores de tacto? Hz). Después de leer la pregunta se Sin embargo, un sensor sensipodría pensar que el planteamiento ble al tacto colocado en un ambienno es el adecuado y que la pregun- te de bajo ruido eléctrico, tal como ta correcta debería ser: un campo lejos de la ciudad y lejos de líneas de energía, no debe fun¿Cómo funcionan los interrupto - cionar. res de tacto? Esto es válido para los sensores En realidad quise plantear la basados en la inducción de la copregunta del otro modo con el fin de rriente alterna. enfatizar un hecho importante: ¡Los Existe otro tipo de sensores interruptores de tacto no siempre que, en realidad, son un par de plafuncionan! cas muy juntas que al tocarlas con Lo que sucede, en realidad, es el dedo hacemos contacto entre que el cuerpo humano está someti- ellas y debido a la resistencia de la do a campos eléctricos y magnéti- piel, hacemos circular una corriente cos en todo momento, sobre todo muy pequeña pero fácilmente deen el ambiente urbano. tectable. Este tipo de sensores coUno de esos campos es el ge- mo se puede deducir, funcionan en nerado por la corriente alterna que cualquier ambiente. circula por cables y que alimenta infinidad de aparatos. Cuando tocamos un interruptor Los Interruptores sensible al tacto nuestro cuerpo acen los Microcontroladores túa como “antena” en donde se inducen tales campos que luego deLos puertos de los microcontrotecta el sensor, que no es otra cosa ladores por lo general tienen impeque la entrada de un amplificador dancia de entrada bastante alta, la con una impedancia de entrada suficiente como para ocasionar promuy alta. blemas si dejamos una entrada flo-

tante, esto debido al ruido eléctrico que fácilmente se induce en las patas del integrado y en las líneas de alimentación con pobre filtrado. Por este motivo se debe tener cuidado al conectar un interruptor a la entrada de un puerto evitando que la pata quede flotante, ya que debido al ruido eléctrico se podrían generar falsos disparos los cuales se detectarían como una acción sobre el interruptor. Para conectar un interruptor al puerto de un microcontrolador, normalmente el circuito empleado es el que se muestra en la figura 1. Si el lector ha seguido los artículos de la placa IGTV seguramente estará pensando:

Figura 1 - Conexión de un interruptor mecánico a un puerto.

Saber Electrónica 21

Mont - Interrup al tacto

9/28/09

10:44 PM

Página 22

Montaje ¡Pero usted no ha colocado nin guna resistencia en los proyectos publicados! En realidad he aprovechado una función de los microcontroladores PIC. En todos los bits del puerto B del microcontrolador es posible conectar a +VDD resistencias internas, las cuales reciben el nombre de “pull up”.

VerifBotones

Boton3Pres

Boton1Pres

btfss Boton1 goto Boton1Pres btfss Boton2 goto Boton2Pres btfss Boton3 goto Boton3Pres goto VerifBotones call ret250ms ---- subrutina del Boton3 --goto VerifBotones call ret250ms ---- subrutina del Boton1 --goto VerifBotones call ret250ms --- subrutina del Boton 2 --goto VerifBotones

IMPORTANTE: La placa IGTV fue publicada en Boton2Pres Saber Electrónica 243 y puede ba jar dicha nota y los artículos si Cuadro 1 guientes desde nuestra web www .webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingre - rebotes al establecer el contacto y sando la clave para lectores IGTV. al abrirlo, tal como lo ilustra la figura 2. Mediante la programación del Como se puede observar en la bit 7 en el registro OPTIONS es po- figura, cada vez que presionamos sible conectarlas o deshabilitarlas. un botón, en promedio lo manteneColocando los interruptores en el mos oprimido alrededor de 200 mipuerto B y habilitando las resisten- lisegundos y luego lo soltamos. cias (poniendo a “0” el bit 7 de OPTIONS), nos ahorramos el tener que usar resistencias externas, de Manejo de Interruptores este modo el circuito se simplifica. Mecánicos con un Microcontrolador Rebote de los Interruptores Cuando presionamos un interruptor mecánico, el contacto no es “limpio” debido a la naturaleza del material metálico, el cual presenta

En los proyectos que hemos desarrollado para la placa IGTV, para evitar interpretar los rebotes como acción del interruptor, en cuanto el microcontrolador detecta un “0” (al presionar el interruptor),

Figura 2 - Rebote en un interruptor.

Figura 3 - Forma de onda en un interruptor sensible al tacto.

Saber Electrónica 22

se llama a una subrutina de retardo de 250 milisegundos, al regreso de la cual ya han pasado los rebotes. Supongamos que tenemos una aplicación con 3 interruptores (Boton1, Boton2 y Boton3), a continuación se muestra el código utilizado para manejar los interruptores (Vea el cuadro 1). Primero se verifica si el Boton1 está presionado, si no es así, entonces se verifica si el 2 está presionado, si no es así entonces se verifica el número 3, si no está presionado entonces se repite el ciclo. En caso de que algún botón esté presionado, se salta a la rutina que maneja el código correspondiente, donde primero se hace una llamada al retardo de 250 milisegundos. Si no ejecutamos el retardo, después de ejecutar la rutina correspondiente corremos el riesgo de que el interruptor aún siga presionado, por lo que se volverá a ejecutar el código, lo cual en la mayoría de los casos no es lo que se desea.

Manejo de Interruptores al Tacto con un Microcontrolador

Afortunadamente la migración hacia interruptores de tacto no implica grandes cambios, ya que el código para manejar los interruptores es el mismo. Observe la figura 3 donde se muestra lo que sucede al tocar un interruptor sensible al tacto. Como podrá observar, la frecuencia de la corriente alterna se induce al tocar el interruptor y mientras esto sucede introducimos pulsos de 50 o 60 Hz al microcontrolador, donde son interpretados como acción de un interruptor. Sin embargo, lo mismo que con el interruptor mecánico, esto sólo lo hacemos durante 200 milisegundos, en promedio.

Mont - Interrup al tacto

9/28/09

10:44 PM

Página 23

Interruptor Sensible al Tacto En la figura 4 se muestra la conexión utilizada en el caso del interruptor de tacto. Bien, aunque el código que se utiliza es el mismo para cualquiera de los dos tipos de interruptores, la resistencia “pull up” en cada caso es distinta. En el caso de interruptores mecánicos, podemos activar las resistencias internas del puerto B, sin embargo en el caso de interruptores de tacto, éstas no funcionan, ya que son de un valor relativamente bajo y no se induciría suficiente corriente alterna para que pueda ser detectada. Por lo tanto en el caso de usar interruptores de tacto, debemos colocar las resistencias “pull up” externamente, por lo que deberemos deshabilitar las resistencias internas. El valor de la resistencia que se debe usar varía de acuerdo a la sensibilidad deseada, pero en promedio el valor es de 5 MegaOhm. Una resistencia de valor más alto podría dar a lugar a disparos ocasionales durante períodos de ruido eléctrico elevado (encender o apagar motores y/o lámparas fluorescentes). En cambio una resistencia de valor más bajo podría no activar el interruptor, o bien, hacer que sea necesario tocar el interruptor durante un período mayor a 200 milisegundos. Se han obtenido buenos resultados utilizando resistencias de 5.6 MegaOhm. La resistencia de 39kΩ es para evitar que al tocar el interruptor, la electricidad estática que en ocasiones acumula nuestro cuerpo pueda dañar al microcontrolador. Por otra parte, también limita la corriente de entrada ya que es probable que se induzca una tensión mayor a 5V. El condensador de 220pF filtra los ruidos de alta frecuencia, los cuales están presentes en cualquier monitor. Este filtro es necesario, de otro modo los campos electromagnéti-

cos que se generan en las bobinas de deflexión se inducirían en los cables de los interruptores de tacto, debido a que los debemos colocar bastante cerca de la pantalla.

Colocando los Interruptores Cerca de la Pantalla Recuerde que se pueden dibujar hasta 5 botones de control en la parte inferior de la pantalla en cualquier proyecto para IGTV. Sería de gran ayuda si pudiéramos colocar interruptores reales cerca de los dibujados en la pantalla, ya que detectaríamos de forma inmediata el botón que debemos presionar al estar éste colocado cerca de la leyenda del botón virtual en la pantalla. Con los interruptores mecánicos, tal tarea es difícil ya que el espacio debajo de la pantalla suele ser muy escaso. Sin embargo, los botones de tacto pueden ser pequeñas placas

metálicas de tamaño reducido las cuales prácticamente no ocupan espacio. En mi caso utilicé tachuelas a las que recorté parte de la cabeza con el fin de acomodarlas en el pequeño espacio disponible en mi monitor de proyectos para IGTV. Luego soldé un cable a cada pata de cada tachuela para enseguida insertarlas previo agujero en el marco de la parte inferior de la pantalla. Si las tachuelas tienen pintura, es importante removerla ya que la mayoría de las pinturas son aislantes. Para mantener las cabezas de las tachuelas en su sitio, utilicé un pegamento a base de cianoacrilato, luego con el mismo pegamento fijé

Figura 4 - Conexión de un interruptor de tacto a un puerto.

Figura 5 - Interruptores de tacto en acción.

Saber Electrónica 23

Mont - Interrup al tacto

9/28/09

10:44 PM

Página 24

Montaje los cables de los interruptores hasta la parte posterior del monitor. En la figura 5 se muestra una fotografía con los interruptores en acción, los cuales comencé a usar desde el artículo pasado: Analizador de Estados Lógicos.

Comentarios Finales Debo admitir, estimado lector, que me siento muy cómodo con los interruptores de tacto. Afortunadamente es fácil implementar cualquiera de los dos tipos, de tal manera que no tendrá dificultad en cambiar de un tipo al otro. Recuerde que si utiliza interruptores de tacto, en caso de usar el puerto B, debe deshabilitar las resistencias internas de “pull up”.

De ahora en adelante publicaremos dos versiones de código binario en los proyectos para IGTV, uno para interruptores mecánicos y otro para interruptores sensibles al tacto. Realmente la única diferencia radica en que al último se le han deshabilitado las resistencias internas. Ya, desde este artículo, se ha colocado en la página WEB de la revista un archivo binario con título AnaEstLog_t.hex, el cual es la versión sensible al tacto del Analizador Lógico publicado el mes pasado, para que desde ahora pueda usted disfrutar de la comodidad que brinda este tipo de interruptores. Aunque el encabezado del artículo indica que los interruptores de tacto son para la placa IGTV, en realidad

se pueden implementar en cualquier proyecto que utilice microcontroladores. Para terminar, recordamos que la placa IGTV (figura 6. Descargue el artículo completo de nuestra web) es una tarjeta de interfase para televisión con capacidades gráficas con el fin de usarla para diseñar equipo de instrumentación de alta calidad y bajo costo. Se conecta a cualquier televisión o monitor con entrada de video para obtener así un display de alta resolución con varios tonos de gris. Además, la tarjeta es inteligente y puede procesar señales digitales para facilitar mostrar en la pantalla múltiples controles, imágenes y caracteres, incluso tiene integradas instrucciones para simular un display de cuarzo.¡Hasta la próxima! ✪ Figura 6

Saber Electrónica 24

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 30

SERVICE

Hemos explicado cómo funciona un amplificador digital tipo PWM. En esta ocasión le indicamos cómo construir sus componentes en forma práctica. Para eso le pedimos que consiga un Fly-Back quemado porque el inductor de filtro PWM no se puede comprar en una casa de electrónica y el capaci tor de filtro no puede ser un electrolítico común. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected] Introducción El mayor problema de un proyecto suele ser la construcción de los componentes especiales. Nuestro proyecto de una amplificador PWM tiene dos componentes especiales que suelen ser los que traban la realización práctica del amplificador. Para comenzar vamos a encarar un proyecto ambicioso pero no mucho. Un amplificador de 50W. Podríamos encarar un amplificador de mayor potencia pero queremos que el lector pueda realmente construirlo y escucharlo, y un bafle de 200W por ejemplo, no es algo que esté al alcance de todos. Inclusive un bafle de 50W va a requerir la compra de un parlante considerablemente costoso. El proyecto que encaramos no es una simple receta de cocina para construir un equipo EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Herrera 761/763 Capital Federal (1295) TEL. (005411) 4301-8804

EDICION ARGENTINA Nº 104 DICIEMBRE 2008 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. (4301-4942) Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. U r u g u a y: RODESOL: Ciudadela 1416 Montevideo, TEL: 901-1184

sin entender lo que se está haciendo. El lector que conoce el tema de audio sabe que lo estamos encarando en profundidad, sin dejar nada sin explicar, de modo que si no puede comprar un parlante de 50W lo pueda modificar y realizar un proyecto de menor envergadura (un ventaja de los amplificadores PWM es su flexibilidad de diseño si Ud. usa una fuente de 12V en lugar de la propuesta ya tiene diseñado un amplificador de 10W aprox.). En esta entrega vamos a explicar las características de los dos componentes especiales que forman parte del filtro PWM. El inductor de 100µH y el capacitor de 0.7µF. Dicho así parece una cosa muy simple, pero realmente no lo es, porque por ambos componentes debe pasar una corriente considerablemente alta y lo primero que vamos a hacer es calcular los paráImpresión: P u b l i m p rent S.A. - Cóndor 1785 - B s.As . - Arg .

Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción Pablo M. Dodero Producción José Maria Nieves Staff Teresa C. Jara Olga Vargas Luis Leguizamón Alejandro Vallejo Javier Isasmendi

metros de nuestro amplificador con los cuales diseñar luego los componentes especiales.

Potencia, Tensión de Fuente y Corriente Nuestro dato de partida es la potencia sobre el parlante que adoptamos como de 50W. Los parlantes más comunes son de 8 Ohms y con ellos vamos a realizar nuestro proyecto. Vamos a tener que aplicar algo de matemáticas para calcular los otros dos parámetros de nuestro proyecto. P=E.I Esta es la fórmula de partida con las unidades [W] = [V] . [A] La potencia la conocemos, sólo nos falta averiguar la tensión y la Publicidad Alejandro Vallejo Editorial Quark SRL (4301-8804) Web Manager - Club SE Luis Leguizamón La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 31

Proyecto de un Amplificador PWM corriente. En lugar de la corriente en la fórmula podemos poner el valor calculado como E/R con lo cual P = E. E/R = E2/R, de donde se despeja la incógnita que es: E2 = P . R –––– –––– E = √ P . R = √ 50 . 8 = 20 V eficaces E = 28,2 V pico aprox. 30V Esa es la tensión de fuente positiva y necesitamos otra fuente negativa del mismo valor. La corriente eficaz por el parlante será de: V / R = 28,2 / 8 = 3,5A ¿Por dónde circula la corriente por el parlante en un filtro PWM? Es difícil de decirlo pero a ritmo del generador es evidente que el capacitor tiene una reactancia mucho menor que el parlante. Si Ud. recuerda la reactancia capacitiva es prácticamente un valor despreciable comparado con la resistencia del parlante para que el filtro PWM sea efectivo. Si en el circuito de potencia colocamos un pequeño resistor de 1MΩ en serie con el capacitor, podremos medir que sobre él se produce una tensión de 800mV. Tomemos 1V por seguridad; esto significa que por el capacitor circula 1A a 100kHz y esto no lo puede soportar un capacitor electrolítico común no polarizado.

Características de los Capacitores

• Tolerancia: es la variación que puede presentar respecto al valor nominal del condensador dado por el fabricante. Se expresa en % y puede ser asimétrica (-a +b %). • Coeficiente de temperatura: expresa la variación del valor del condensador con la temperatura. Se suele expresar en %/ºC (tanto por ciento por grado centígrado), o en ppm/ºC (partes por millón por grado centígrado). • Tensión máxima de funcionamiento (Vn): también llamada tensión nominal, es la máxima tensión continua o alterna eficaz que se le puede aplicar al condensador de forma continua y a una temperatura menor a la máxima de funcionamiento, sin que éste sufra algún deteriodo. • Tensión de pico (Vp): máxima tensión que se puede aplicar durante un breve intervalo de tiempo. Su valor es superior a la tensión máxima de funcionamiento. • Corriente nominal (In): es el valor continuo o eficaz de la corriente máxima admisible para una frecuencia dada en la que el condensador puede trabajar de forma continua y a una temperatura inferior a la máxima de funcionamiento.

ricamente cuando se aplica una tensión alterna a un condensador se produce un desfase de la corriente respecto a la tensión de 90º de adelanto, pero en la práctica esto no es así. La diferencia entre éstos 90º y el desfase real se denomina ángulo de pérdidas.

Capacitores Fijos Estos capacitores tienen una capacidad fija determinada por el fabricante y su valor no se puede modificar. Sus características dependen principalmente del tipo de dieléctrico utilizado, de tal forma que los nombres de los diversos tipos se corresponden con los nombres del dieléctrico usado. De esta forma podemos distinguir los siguientes tipos: • Cerámicos • Mica • Plástico • Electrolíticos ¿Cuáles de estos capacitores son los más adecuados para nues tros proyectos? En la figura 1 vemos capacitores cerámicos del tipo disco. El dieléctrico utilizado por estos capacitores es la cerámica, siendo el material más utilizado el dióxido de titanio.

• Corriente de fugas (If): pequeña corriente que hace que el condensador se descargue a lo largo del tiempo. • Factor de pérdidas (tgΦ): teó-

Los capacitores se pueden ordenar de diferentes formas de acuerdo a sus parámetros. Los principales parámetros son: • Capacidad nominal (Cn): es la capacidad que se espera que tenga el condensador. La capacidad nominal está normalizada.

Figura 1 - Capacitor cerámico disco.

Figura 2 - Capacitores con dieléc trico de plástico.

Service & Montajes 31

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 32

Service Estos capacitores son muy económicos aunque presentan cierta inestabilidad, la capacidad varía considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de funcionamiento. Se utilizan en aplicaciones de baja tensión. Rango de capacidad: 1pF - 1 µF. Su utilización es principalmente como desacople de medias y altas frecuencias y dado su pequeño tamaño no admiten su uso para ser circulados por altas corrientes.

Capacitores de Mica El dieléctrico utilizado en este tipo de capacitores es la mica o silicato de aluminio y potasio y se caracterizan por tener bajas pérdidas, ancho rango de frecuencias y alta estabilidad con la temperatura y el tiempo. Son más costosos que los capacitores cerámicos y se utilizan en lugar de éstos en aquellos casos

Figura 3 - Capacitores electrolíticos.

donde se requiere mayor estabilidad y en aplicaciones de alta frecuencia. Igual que los capacitores cerámicos su pequeño tamaño no los hace adecuados para la circulación de elevadas corrientes.

Capacitores de Plástico Estos capacitores se caracterizan por las altas resistencias de aislamiento y elevadas temperaturas de funcionamiento. Ver figura 2. Según el proceso de fabricación podemos diferenciar entre los de tipo k y tipo MK, que se distinguen por el material de sus armaduras (metal en el primer caso y metal vaporizado en el segundo) y por su construcción. Según el dieléctrico usado se pueden distinguir estos tipos comerciales: KS: styroflex, constituidos por láminas de metal y poliestireno co mo dieléctrico. KP: formados por láminas de metal y dieléctrico de polipropileno. MKP: dieléctrico de polipropile no y armaduras de metal vaporiza do. MKY: dieléctrico de polipropile no de gran calidad y láminas de metal vaporizado. MKT: láminas de metal vapori zado y dieléctrico de teraftalato de polietileno (poliéster). MKC: makrofol, metal vaporiza do para las armaduras y policarbo nato para el dieléctrico.

Capacitores Electrolíticos En estos capacitores una de las armaduras es de metal, mientras que la otra está constituida por un conductor iónico o electrolito. Presentan unos altos valores capacitivos en relación al tamaño y en la mayoría de los casos son de tipo polarizados. Ver la figura 3. Podemos distinguir tres tipos: • Electrolíticos de aluminio: la armadura metálica es de aluminio y el electrolito de tetraborato armónico. • Electrolíticos de tantalio: el dieléctrico está constituido por óxido de tántalo y nos encontramos con mayores valores capacitivos que los anteriores para un mismo tamaño. Por otra parte las tensiones nominales que soportan son menores que los de aluminio y su costo es algo más elevado. • Electrolíticos de alto ripple: admite elevados picos de corriente por ellos, pero su construcción bobinada no los hacen adecuados más allá de las frecuencias de audio. Definitivamente le aconsejamos que utilice 5 capacitores conocidos en nuestro medio como de poliéster metalizado de 0.18µF y los conecte en paralelo para conseguir una capacidad de 0.9µF. Posteriormente cuando el amplificador esté en funcionamiento utilice el instrumento más utilizado en electrónica que es

Tabla 1

Service & Montajes 32

A nivel orientativo éstas pueden ser las características típicas de los capacitores de plástico. Vea la tabla 1. En nuestro proyecto deberíamos utilizar principalmente los capacitores de Poliéster KS y KT, pero como son difíciles de conseguir en Sudamérica preferimos utilizar una combinación en paralelo de capacitores MKT que son los más comunes en el comercio.

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 33

Proyecto de un Amplificador PWM el dedo. Deje funcionar el dispositivo por un par de horas y toque los capacitores para ver que no estén calientes.

El Inductor Si el capacitor debe ser especial, el inductor es todavía más especial que el capacitor porque debemos construirlo nosotros en forma artesanal. Como yo sé por experiencia que lo que sobra en un taller de reparaciones son fly-backs, los utilizo en todos mis diseños. Son conocidos los proyectos para reparadores como por ejemplo el fly-back simulado, el yugo simulado, etc, etc. Mi divierte disfrazar a un fly-back y en este proyecto le encontré un disfraz perfecto como inductor de potencia para el filtro PWM. En mi cementerio privado de flyback encontré uno con el bobinado quemado cuyo núcleo con forma de doble “C” tenía una altura de 56 mm y un ancho de 35 mm. Lo desarmé y le medí la sección para que mis lectores pudieran hacer comparaciones reales.

Era de sección prácticamente rectangular de 9,5 x 12,5 mm. Lo primero que hay que hacer es montarle 10 vueltas de cable de par telefónico y medirle la inductancia que en nuestro caso fue de 23µH medido en el puente RLC a 100kHz, con el mismo entrehierro (una lámina de plástico de 0,2mm) que tenía originalmente en una de sus piernas. Si Ud. no tiene cómo realizar esta medición busque un núcleo de dimensiones similares y arme su inductor; las mediciones posteriores lo ayudarán a comprobar si su construcción es adecuada. La fórmula para el cálculo de la autoinducción (o inductancia) dice que es proporcional al cuadrado del número de vueltas. Es decir que si 10 vueltas tienen 23µH, el doble es decir 20 vueltas tendrán 92µH (4 veces más que el original). Con unas 21 vueltas tenemos nuestro inductor bobinado con una inductancia de 100µH. Para los que gustan de las matemáticas se podría decir que: L2 = k2. L1

Figura 4 - Diseño del oscilador astable.

Siendo L1 el valor correspondiente a 10 vueltas. Despejando k2 = L2 / L1 y ––––– k = √ L2/L1 = 2,085 Es decir que la cantidad de vueltas será 10 vueltas por 2,082 = aprox. 21 vueltas. En el alambre a utilizar no conviene hacer economía para que el mismo inductor nos sirva luego para amplificadores de mayor potencia. Use un cable con una sección de 0,50 o 0,75 mm2 que en una sola capa admite las 21 espiras sobre la rama más larga del núcleo.

Prueba del Filtro Terminado El método científico indica ir probando las etapas a medida que se las va diseñando. Hagamos un análisis de situación de lo que tenemos hecho hasta ahora y lo que podemos probar con el equipo disponible en nuestro laboratorio. Hasta ahora tenemos diseñado el amplificador PWM y el filtro. No tenemos diseñado el excitador, las fuentes y el bafle. El bafle y el excitador podemos dejarlo para la prueba final. Para probar el amplificador PWM y el filtro, solo requerimos una resistencia de carga que reemplace al parlante y lo más complicado, un par de fuentes de 30V que no sabemos qué corriente deben entregar. En el próximo punto vamos a resolver el tema de las fuentes y el resistor de carga. Aquí suponemos que tenemos las dos fuentes y queremos excitar el amplificador para saber si cumple con su cometido y sobre todo saber cual es el requerimiento de las fuentes y de los disipadores de los MOSFET. Vamos a tener que construir un generador que nos permita realizar las pruebas de nuestro dispositivo. Por supuesto no debe ser algo muy

Service & Montajes 33

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 34

Service sofisticado y caro y por todos los medios debemos utilizar componentes prediseñados como CI que nos faciliten el trabajo. En principio lo que necesitamos para una primer prueba es un generador astable de señal rectangular, en lo posible con período de actividad del 50% y frecuencia fija de 100kHz que entregue unos 12V de salida a una impedancia de 100 OHms. Este diseño será luego usado en el conversor analógico a PWM así que todo lo que trabajemos ahora no será en vano.

¿Será caro, será difícil de diseñar, necesito instrumentos muy costosos para probarlo? En el momento actual la electrónica está tan avanzada que el esfuerzo de diseño casi no existe si Ud. sabe sacarle provecho a los laboratorios virtuales que son muy fáciles de conseguir. Para fabricar un generador optamos por utilizar el laboratorio virtual Worbench Multisim 9.1 (WBM en adelante) y el CI 555 que se consigue en cualquier negocio y a un costo despreciable. El diseño está

Figura 5 - Amplificador de audio digital preparado para la prueba.

Figura 6 - Entrada de señal.

Service & Montajes 34

incluido en el laboratorio virtual. Abra el WBM e ingrese en tools → circuits Wizard → 555times wizard y obtendrá una ventana dedicada al diseño de circuitos con el 555 que se puede observar en la figura 4. En esta ventana debemos primero seleccionar el tipo de operación como astable y luego colocar los valores deseados de diseño, como la tensión de fuente de 18V, el período de actividad (en realidad debería ser del 50% pero el 555 con este circuito sólo permite un mínimo del 50% y con ese valor es imposible resolver el circuito) y el capacitor de la constante de tiempo de oscilación C que por defecto está colocado en 10nF, el capacitor de filtro Cf que puede quedar con el valor por defecto y la resistencia de carga que debe poder alimentar el dispositivo que dejamos en el valor por defecto de 100 Ohm. Cuando ponemos estos valores la ventana marca los valores de R1 y R2 que debemos colocar. El lector verá que con el primer intento dejando C de 10nF los valores resultantes de R1 y R2 son inferiores a 1kΩ. Esta condición es inadecuada y la ventanita “Buil circuit” o “construcción del circuito” queda desactivada indicando que debe elegirse un valor menor para C, por ejemplo 470pF. El programa vuelve a calcular automáticamente el valor de R1 y R2 que ahora son mayores a 1kΩ y se activa “Build Circuit”. Pulsando allí el circuito se puede pegar sobre nuestro amplificador de potencia digital que indicáramos en la entrega anterior, quedando preparado todo preparado para nuestra prueba de funcionamiento. En realidad sólo debemos quitar Rl y conectar el circuito al preamplificador mediante un capacitor de .1µF con un resistor de 1kΩ a masa. En la figura 5 podemos observar el circuito completo separado con una línea de puntos entre generador y amplificador y en donde reemplazamos el capacitor

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 35

Proyecto de un Amplificador PWM del filtro PWM por los 5 capacitores en paralelo postulados aquí. ¿Podremos escuchar música en nuestro circuito? No, no se apresure, lo único que podemos probar es el funcionamiento del filtro PWM a la frecuencia de muestreo de 100kHz midiendo el valor del ripple, a la frecuencia portadora sobre el parlante luego de haber comprobado que la salida de los MOSFET es la correcta.

Prueba y Reparación de un Amplificador de Audio Digital Si Ud. tiene un osciloscopio es muy simple medir el filtrado y el funcionamiento del amplificador y realizar alguna reparación en caso de falla. Luego explicaremos qué se puede hacer sin osciloscopio y créame que es mucho lo que se puede hacer con un simple téster, al cual le agregaremos una sonda medidora de CA. Con el osciloscopio lo primero que se debe hacer es colocar una punta en la salida del generador PWM, o la entrada del preamplificador con transistores bipolares sobre el resistor R4 (haz negro arriba en la pantalla del osciloscopio). Como nuestro generador está alimentado con 18V de fuente prácticamente podemos considerar que su salida es de 18V pap, tal como lo podemos observar en la figura 6. El segundo haz del osciloscopio se debe colocar sobre la salida de los MOSFET o la entrada al filtro PWM (haz rojo o gris en versión ByN debajo de la pantalla) en donde se debe obtener una señal de 60V pap como se ob-

serva en la figura 7. Es muy importante realizar una observación de los flancos de la señal cuadrada porque ellos son el reflejo del buen rendimiento del sistema. Si los flancos son bien verticales la teoría indica que no hay pérdida de energía en el amplificador de potencia PWM. Una de las ventajas del amplificador de audio PWM es su sencillez. Si Ud. tiene señal en la entrada y no tiene señal en la salida sólo le queda medir la señal en un punto intermedio como por ejemplo la unión de los emisores de los transistores bipolares. Si allí no tiene señal, lo más recomendable es desconectar los MOSFET tomando todas las precauciones del caso porque se trata de dispositivos sensibles a los campos electrostáticos. Si ahora tiene señal en los emisores, seguramente uno de los MOSFET tiene la compuerta en corto. El circuito de excitación de gates es perfectamente simétrico con sendos resistores de 1k conectados a -30V y a +30V. Teóricamente los diodos D1 y D2 cargan a los capacitores C2 y C3 de modo tal que prácticamente la pata de R5 y R7 no conectadas a fuente, tienen una señal que llega desde 30,6V hacia abajo en R5 y desde -30,6V

hacia arriba en R7, con un valor pico a pico en ambos casos de 18V. En la figura 8 se pueden observar ambos oscilogramas normales. Si la conclusión es que uno o los dos transistores MOSFET tienen la compuerta en cortocircuito, debe considerar que esos transistores se dañaron al soldarlos. Soldar un MOSFET no es cosa simple. Un MOSFET debe venir pinchado sobre una espuma de goma conductora. Esa espuma no debe ser quitada hasta después que se soldó el MOSFET y los resistores R5, R7, D1, D2, C3 y C2. Si en la casa de electrónica donde compró los MOSFET no tuvieron en cuenta este detalle y Ud. observa que el vendedor pone desaprensivamente los dedos sobre los terminales, pídale que le

Figura 7 - Señal de salida PWM.

Figura 8 - Señales en los gates.

Service & Montajes 35

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 36

Service

Figura 9 - Resistencia de carga simuladora del parlante.

entregue otros que estén pinchados sobre la goma conductora y si se niega vaya a otro negocio. Cuando los transistores están soldados las compuertas están conectadas a masa para la CA y no corren peligro alguno, ya que el circuito no puede generar tensiones que las dañen debido a los diodos de protección y polarización D1 y D2. Si tiene un S-EVARIAC no deje de utilizarlo para controlar la temperatura de la punta del soldador y para proveer una aislación extra a la punta (pregunte en [email protected] para recibir información gratuita sobre el S-EVARIAC). Una vez que todo funcione bien, hay que realizar la medición de atenuación del filtro. El método es sen-

cillo pero requiere un parlante simulado, es decir una resistencia de carga de 8 Ohm que soporte por lo menos 100W.

La Resistencia de Carga El modo más práctico de realizar una carga de 8 Ohms 100W es utilizando resistores de alambre de 25W. Como seguramente no va a conseguir resistores de 2,2 Ohm 25W para ponerlos en serie, lo único que le queda por hacer es utilizar 4 resistores en paralelo de 33 Ohms 100W que dan un valor de 8,25 Ohm, lo que se encuentra dentro de una tolerancia aceptable. Como seguramente estos resistores no van a ser muy fáciles de

encontrar recomendamos otro método muy simple que es utilizar alambre de cobre esmaltado de un diámetro de 0,30 mm aproximadamente. En general la fuente de este alambre es un taller de bobinado de motores. Pregunte por su barrio a ver si consigue algún rollo con restos de alambre. Tome 10 metros y mídalos con el téster digital bien ajustado y sin utilizar las puntas del téster. Simplemente estañe la punta del alambre de 10 metros colóquelas en los bornes del téster y apriételas con alguna cuña de madera redondeada. Luego debe realizar una regla de tres simple del tipo: si 10 metros de alambre tienen una resistencia de x Ohm, una resistencia de 8 Ohm deberá tener z metros de alambre. La fórmula de cálculo sería z = 10 . (8/x). Luego tome una tabla de madera de unos 20 cm de ancho y bobine el alambre a espiras separadas (aproximadamente 1mm) para que disipe mejor. Luego coloque dos chapas de aluminio algo mayores que la madera apretando el bobinado y utilizando grasa siliconada entre el bobinado y el aluminio (no se dibujaron para mayor claridad). Ver la figura 9. Nota: Como valor de referencia le indicamos que 10 metros de alambre de 0,20 mm de diámetro tienen una resistencia de 6,6 Ohm. En el momento actual todos los equipos son estereofónicos. Esto significa que Ud. debe encarar la resistencia de carga por duplicado ya que una medición exacta implica medir los dos canales al mismo tiempo para tener en cuenta la caída de tensión en las fuentes de 30V que no son reguladas.

Medición del Filtro

Figura 10 - Medición del filtrado con un período de actividad del 50%.

Figura 11 - Prueba con período de actividad del 1%.

Service & Montajes 36

Conecte un canal del osciloscopio sobre la salida de los MOSFET, el otro sobre la carga de 8 Ohm y mida el resto de portadora.

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 37

Proyecto de un Amplificador PWM Lo primero que va a observar es que el resto de portadora es prácticamente sinusoidal a pesar de que la salida es cuadrada. La razón debe buscarla en el teorema de Fourier, que dice que toda señal estable es una combinación de señales sinusoidales de frecuencias armónicas con una fundamental igual a la inversa del período de repetición. En nuestro caso tenemos una fundamental de 100kHz que es atenuada por el filtro en una dada proporción. La primer armónica de 200kHz es atenuada prácticamente el doble y casi desaparece del espectro, la tercera el triple, etc, etc. En la figura 10 puede observarse el resultado de la simulación con los dos oscilogramas (la conexión es la mostrada en la figura 5). Mientras se realiza esta medición se puede aprovechar para analizar la distorsión del amplificador. Si la señal de entrada tiene exactamente el 50% de tiempo de actividad, el valor medio de la señal cuadrada de salida es igual a cero y luego del filtrado con un filtro infinito debemos medir una tensión continua nula. En el caso real, como el téster no responde a la señal de 100kHz la medición de tensión continua es válida y nos indica si la salida o el pre distorsionan el período de actividad y en qué magnitud lo hacen. El resultado de ambas lecturas fue de 1,5V pap de residuo de portadora, que es perfectamente aceptable pero se observa un valor continuo de salida de 0,5V. Analizando la señal de entrada se observa que no tiene un porcentaje exacto de 50% y por eso se produce el corrimiento de la salida y no por una distorsión del amplificador. La medición realizada hasta ahora es incompleta porque se ha realizado a un período de actividad del 50% y con ese período de actividad no hay tensión continua de salida sobre el parlante y no circula

corriente por el inductor que podría de vueltas, si falla al 50%, o el ensaturarlo. Para realizar una prueba trehierro y la cantidad de vueltas si completa hay que cambiar el perío- falla al 99% o al 1%. do de actividad del generador a un valor mínimo y a un valor máximo. El mínimo es muy fácil de conseguir Mediciones ya que sólo requiere el agregado de sin el Osciloscopio un resistor desde la pata 5 del 555 a masa. Por ejemplo el agregado Sin osciloscopio sólo le queda el de un resistor de 220 Ohms lleva el recurso de transformar su téster en período de actividad al 1%. un medidor de CA de por lo menos Con ese período de actividad, la 100KHz. En la web del autor puede señal prácticamente está haciendo encontrar un detalle completo de conducir sólo al transistor inferior cómo construir una sonda que cudurante casi todo el tiempo y sobre bre una banda desde audio hasta el resistor de salida debemos tener microondas absolutamente gratis. una tensión continua de 30V, es de- Aquí sólo le daremos el circuito pacir que circula una corriente de ra armar una sonda adecuada para 3,75A que podría hacer saturar al medir el valor pap de la señal sobre núcleo del inductor. Por eso realiza- la carga en la banda de audio hasmos una medición del resto de por- ta unos 500kHz. Ver la figura 13. tadora sobre la salida para ver el Recuerde que esta sonda mide comportamiento del filtro. valor pico a pico de una señal alterEn la figura 11 se puede observar el na y no está influenciada por los vaoscilograma correspondiente. lores de continua presente sobre la Utilizando acoplamiento a la co- salida, es decir que permite la merriente alterna se puede observar dición tanto la del 50% como al 1% que el ripple de portadora es de o el 99%. aproximadamente 1V pap, con lo cual podemos decir que el inductor pasa la prueba definitiva. Medición de Rendimiento Para realizar una prueba completa es necesario utilizar una señal ¿Qué és el rendimiento de un complementaria a la anterior con un amplificador? período de actividad de 99%. Pero La noción de rendimiento es la el 555 no puede generar tal señal, misma para un auto o para un amasí que se debe agregar un inversor plificador. En el auto indica cuántos para completar el generador de prueba. Ver la figura 12. Si el filtro sortea todas las pruebas ya podemos pasar a la siguiente etapa de nuestro proyecto. En caso contrario, si el ripple de portadora supera los 2 o 3 V en la medición del 50% o en la del 1% o 99% habrá que seguir trabajando sobre el filtro; cambiando la cantidad Figura 12 - Generador de prueba con inversor.

Service & Montajes 37

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 38

Service

Figura 13 - Sonda de AF y RF.

Km por litro puede recorrer el automóvil y es común hacerlo a diferente condiciones de trabajo. Por ejemplo a baja velocidad, a velocidad de crucero, a máxima velocidad con las ventanillas cerradas o abiertas, etc, etc. En un amplificador es el consumo desde la fuente en función de la potencia de salida de audio. Si se toman 50W de la fuente y se envían 50W de potencia de audio a la carga, el rendimiento es unitario o del 100 por ciento. Si se toman 50W de la fuente y sólo salen 25W de audio a la carga, el rendimiento es del 50%.

ta. Si Ud. puede hacer un diseño con un elevado rendimiento, seguramente estará salvando un árbol de una muerte segura, estará reduciendo la polución atmosférica por evitar que se quemen combustibles fósiles y estará aumentando las reservas de petróleo. Pero además estará haciendo un diseño mucho más económico en dos sentidos: A) la fuente será más chica y B) los disipadores sobre los MOSFET serán más pequeños porque la pérdida de rendimiento significa generación de calor. Un amplificador clásico tiene un rendimiento de aproximadamente ¿Y qué importancia tiene el ren - el 60%. dimiento de un amplificador? En principio todos los seres hu¿Cuál es el rendimiento espera manos tenemos una deuda de gra- do de nuestro amplificador? titud con nuestro vapuleado planeTeóricamente debería ser del

Service & Montajes 38

100% si la resistencia de saturación de las llaves MOSFET fuera nula, si el filtro no dejara vestigios de portadora sobre el parlante y si la potencia de excitación de los MOSFET fuera despreciable. ¿Esos factores fueron tenidos en cuenta en el diseño? Desde luego, los MOSFETs utilizados son para más de 20A y tienen unos 0,3 Ohm de resistencia interna cuando están saturados y el filtro deja pasar sólo un 5% de portadora por lo que la potencia perdida sobre el parlante es muy baja y la excitación de un MOSFET es teóricamente nula si conmuta rápidamente. ¿Se puede medir el rendimiento con nuestro generador de prueba? Sí, porque lo podemos poner en la

Service - audio digit

253

9/28/09

10:58 PM

Página 39

Proyecto de un Amplificador PWM

Figura 14 - Medición del rendimiento.

condición de mínimo o máximo período de actividad y simplemente medir la potencia tomada de las fuentes y la aplicada a la carga y simplemente compararlas tal como lo estamos mostrando en la figura 14. En realidad es una medición muy exigente porque el amplificador va a sacar una tensión continua sobre la carga igual a la tensión de una de las fuentes, es decir 30V y no una tensión eficaz de 30/1,41. Algunas cuentas indican que prácticamente trabajaremos al doble del valor nominal de potencia alterna sobre la carga. Como podemos observar, la potencia consumida de fuente es de: P = 114 + 7,1W = 121W La potencia de salida es de 102W lo que implica un rendimiento del: R = (102/121) . 100 = 84,3 % Por supuesto que en la realidad

no tendremos un watímetro y deberemos realizar mediciones de tensión y corriente y sacar la cuenta correspondiente. Seguramente a la potencia nominal de salida el rendimiento será aún mayor.

yecto por lo que pedimos que se comuniquen con el autor indicando que KIT compraría si le ofertaran un amplificador digital de 20, 30, 50 o 100W. Si desea obtener los archivos electrónicos de WBM por favor contáctese con el autor.

Conclusiones En la próxima entrega vamos a realizar una auténtica etapa generadora de señales PWM construida con un 556 y vamos a probarla con diferentes señales de entrada incluyendo ruido blanco. Y si tenemos espacio vamos a desarrollar la etapa de realimentación con su filtro complejo, del cual ya dimos las ecuaciones en la primer entrega. Como el lector puede observar estamos cumpliendo nuestra promesa de brindar un proyecto explicando todo lo relacionado con el mismo. Estamos seguros de que todos los lectores desean armar este pro-

Simulaciones Algunos de los circuitos que estamos simulando son lo suficientemente complejos como para que el sistema automático de generación de parámetros no opere correctamente. Por favor si se corta la simulación y se genera un mensaje de error haga Simulate → Interactive simulation setting → Maximun time step = 10-8 Seg. De este modo la simulación es más lenta que en el modo automático que deja el time step en 10-5, pero no se detiene. ¡Hasta el mes que viene! ✪

Service & Montajes 39

**tec repa - SMD 240

9/28/09

11:10 PM

Página 40

Cuaderno del Técnico Reparador

Medición de Tensión de Señales de Audio: AMPLIFICADOR PARAMÉTRICO Un amplificador paramétrico es un dispositivo cuya ganancia es ajustable y posee un dispositivo de medi ción de la salida y otro de escucha cuando se trata de un amplificador de audio. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected]

C

on un amplificador paramétrico se puede medir una tensión de entrada si la ajustamos “justo” como para que la salida llegue a un nivel de 1V. En los auriculares se podrá escuchar el sonido correspondiente a la señal aplicada en la entrada. En la figura 1 se puede obser-

var el circuito del amplificador armado con un circuito integrado doble MC1358G (en realidad se puede armar utilizando cualquier amplificador operacional doble). La primer mitad del operacional en la parte superior se utiliza realmente para amplificar. Se puede observar que las dos entradas se polarizan desde un divi-

sor por dos, que garantiza que todo el operacional se polarice a media fuente, es decir a 4,5V. En efecto, si ambas entradas están polarizadas a mitad de la tensión de fuente, la salida debe tener también una tensión de 4,5V. Analicemos el problema suponiendo primero que la tensión de salida es mayor a 4,5V. En Figura 1 - El amplificador paramétrico.

Service & Montajes 40

**tec repa - SMD 240

9/28/09

11:10 PM

Página 41

El Amplificador Paramétrico ese caso la pata - tendrá una tensión levemente superior a la pata + debido a la corriente que circula por R6 y R9 proveniente de la salida. Si la entrada negativa aumenta la salida, tendrá que reducirse y se compensa el fenómeno que comenzó el proceso. Ahora suponga que la salida es menor a 4,5V. En este caso la entrada tendrá menos tensión que la entrada + y la salida aumentará. Ahora podemos asegurar que si la salida no es menor que 4,5V, ni mayor que 4,5V, debe ser igual a 4,5V. La señal de entrada se introduce por el terminal + por intermedio del resistor R10 y el capacitor C3 que filtra la continua. Si la pata + aumenta de valor, la salida también lo hará. Si no existiera la realimentación negativa, proporcionada por R6, la salida aumentaría hasta infinito, ya que se puede suponer que la ganancia del amplificador es muy alta (cercana a infinito). Pero la realimentación opera como un freno, levantando la tensión de la pata de modo de hacerla prácticamente igual a la tensión de la pata +.

Se puede demostrar que la salida sólo se incrementará, entonces, en un valor inverso al factor de división de R6+R9 con R8. Es decir: R6+R9 +R8 / R8 Cuando el potenciómetro se encuentra a máximo valor, la amplificación será entonces 100 + 100 + 100.000 / 100 = 1000 y el amplificador tendrá, entonces, una ganancia máxima de 1000 veces. Como la salida nominal será de 1V, se puede asegurar que la entrada será de 1mV. Cuando el potenciómetro esté en cero, R6 se anula y la amplificación será R9 + R8 / R8 = 100 + 100 / 100 = 2 y la entrada deberá ser de 0,5V para que la salida tenga el valor nominal de 1V. En realidad, el capacitor C4 también influye en la ganancia, porque forma parte de la rama inferior del atenuador. Pero un capacitor tiene una respuesta diferente a cada frecuencia y por lo tanto existiría una amplificación diferente a cada frecuencia. Dicha amplificación aumentaría al

elevarse la frecuencia. Pero el amplificador operacional real tiene una pobre respuesta en altas frecuencias que compensa ese incremento. El resultado es que la ganancia se conserva plana hasta una frecuencia de 12kHz, que es suficiente para nuestro uso. En cambio la ganancia ya no es de 1000 veces sino que sólo llega a 100 veces (40dB), que es también suficiente para nuestros requerimientos. Si utilizamos un voltímetro a led para indicar que la salida sobre la carga es de 1V, podemos hacer un dial sobre el eje del potenciómetro que nos indicará la tensión de entrada con aceptable exactitud desde 10mV hasta 1000mV aproximadamente. Sabemos que ya existe un potenciómetro adecuado para este uso, que incluye un pequeño dial con su aguja. Esos potenciómetros se utilizan para el ajuste de canales de los viejos TVs con sintonizador electrónico, que aún se consiguen en los comercios de electrónica con una resistencia de 100kΩ, que es el adoptado por el autor.

Figura 2 - Circuito con instrumen tal conectado.

Service & Montajes 41

**tec repa - SMD 240

9/28/09

11:10 PM

Página 42

Cuaderno del Técnico Reparador Si Ud. posee un oscilador de audio con salida calibrada, debe calibrar ese potenciómetro realizando verdaderas mediciones de sensibilidad de nuestro dispositivo. Si no lo tiene deberá conformarse con medir la resistencia del potenciómetro con un téster y en el valor máximo (100kΩ) marcar 10mV. En el valor mínimo poner 1V. Luego se buscará un valor de 10kΩ para marcarlo con 100mV. Si desea una calibración más fina le indicamos la siguiente tabla: 0 5kΩ 10kΩ 20kΩ 30kΩ 40kΩ 50kΩ 100kΩ

1V 170mV 100mV 50mV 30mV 25mV 20mV 10mV

Un auricular para walkman tiene una resistencia de unos 15 Ohms por cada transductor. Es conveniente conectar los transductores en serie para formar 30 Ohms y luego ecualizar la salida

cuando por la pata 1 del operacional existe una tensión de 1V de pico (2V de pap). En nuestro caso, utilizando unos auriculares Philips observamos que con 50 Ohms, para R1, se lograba una escucha cómoda. El lector deberá elegir el valor de R1 para su auricular específico. Ahora vamos a analizar el voltímetro “pasa no pasa”. El nombre proviene de los calibres “pasa no pasa” de la técnica mecánica. Un calibre “pasa no pasa” es un calibre fijo utilizado para medir ejes en producción. Existirá un calibre por donde el eje no debe pasar y otro por donde debe pasar cómodamente. La primer medida es el diámetro máximo permitido y la segunda el mínimo. Nuestro voltímetro opera de un modo similar. Cuando está bien calibrado, una tensión de 1V sobre la pata izquierda de R11 alcanza para que justo encienda el led LED1. Nuestro voltímetro mide valores de pico sobre la entrada, siguiendo el procedimiento de arrancar a baja sensibilidad (1V) y observar que el led esté

apagado. Luego se va aumentando la sensibilidad hasta que el led justo se encienda. La indicación de la aguja del potenciómetro de entrada nos indica el valor pico de entrada. El circuito es muy simple, el segundo operacional se utiliza como detector de nivel colocando en la pata - una tensión continua de 1V que se ajusta por intermedio de R15 (simplemente conecte el téster sobre el cursor y ajústelo a un valor de 1V). El resistor de realimentación R13 limita la ganancia a 5.000 veces como para que no se produzcan oscilaciones. La salida se rectifica con D1 que carga el capacitor C5 nivelando la continua, para evitar que el led esté alimentado con picos. Para aquellas personas que están interesadas en las simulaciones con Workbench Multisim, le ofrecemos en la figura 2 el circuito completo con el instrumental de medición conectado y las indicaciones de los diferentes instrumentos, con el operacional a plena ganancia (100 veces). ¡Hasta la próxima! ✪

Figura 3 - Mediciones en el amplificador paramétrico.

Service & Montajes 42

Tec Repa - cajas y cables

9/28/09

11:11 PM

Página 43

Cuaderno del Técnico Reparador

Técnicas de Liberación de Celulares

CAJAS Y CABLES PARA TELEFONÍA CELULAR En Saber Electrónica Nº 235 publica mos el circuito de una caja adaptado ra para conectar a un teléfono celular con una computadora que llamamos “Caja de Trabajo RS232”. Desde en tonces, en esta sección, hemos publi cado 15 notas sobre liberación y flas heo de móviles de diferentes marcas utilizando dicha caja y programas que chequeamos en cada caso. También publicamos una caja alternativa y dis tintos modelos de cables. Frente a to do esto surge la siguiente pregunta: ¿Por qué en el mercado existen distin tas cajas y dongles de muy alto costo, no existe una caja universal que sirva para todos los teléfonos? La respuesta es NO, debi do a que cada equipo ha sido preparado teniendo en cuenta determinadas características de comunicación propias de cada tecnología, aunque con un poco de ingenio (o mejor di cho: conocimiento) nuestra caja de trabajo sería suficiente. En este artículo resumimos pa ra qué sirve una caja de desbloqueo, qué tiene en su interior, damos el circuito de una ca ja comercial y le indicamos cómo descargar más esquemas. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

RS232, USB, MBUS, FBUS Un protocolo de comunicaciones es un conjunto de normas que permiten la conexión e intercambio de señales entre dispositivos para que puedan dialogar en el mismo idioma, es decir que si uno transmite información, el otro la interpreta y viceversa. Los teléfonos celulares tienen que poder comunicarse con otros equipos y para ello emplean diferentes idiomas o protocolos y para conseguirlo tienen conectores que responden a estos protocolos pero

TODOS los móviles pueden comunicarse a través de RS232 y por ello creo necesario “hablar” un poco sobre este protocolo.

El Estándar RS-232C El puerto serie RS-232C, presente en casi todas las computadoras (las actuales ya no lo traen pero existen placas y circuitos que permiten obtener un puerto serial a través de uno USB), es la forma mas comúnmente usada para realizar transmisiones de datos entre

computadoras y teléfonos celulares. El protocolo RS-232C es un estándar que constituye la tercera revisión de la antigua norma RS-232, propuesta por la EIA (Asociación de Industrias Electrónicas), realizándose posteriormente un versión internacional por el CCITT, conocida como V.24. Las diferencias entre ambas son mínimas, por lo que a veces se habla indistintamente de V.24 y de RS-232C (incluso sin el sufijo "C"), refiriéndose siempre al mismo estándar. El protocolo RS-232C se vale

Service & Montajes 43

Tec Repa - cajas y cables

9/28/09

11:11 PM

Página 44

Cuaderno del Técnico Reparador 8250, llega hasta 115.200 baudios) y 16550A (con buffers de E/S). A partir de los microprocesadores Pentium, los circuitos UART de las placa madre son de alta velocidad, es decir, UART 16550A. De hecho, la mayoría de los módems conectables a puerto serie necesitan dicho tipo de UART, incluso algunos juegos para jugar en red a través del puerto serie necesitan de este tipo de puerto serie. Por eso hay veces que una computadora 486 no se comunica con la suficiente velocidad con una PC con µP Pentium. Las PC portátiles suelen llevar otros chips: 82510 (con buffer especial, emula al 16450) o el 8251 (no es compatible). Para controlar al puerto serie, la CPU emplea direcciones de puertos de E/S y líneas de interrupción (IRQ). En el AT-286 se eligieron las direcciones 3F8h (o 0x3f8) e IRQ 4 Figura 1

Tabla 1 de un conector tipo DB-25 de 25 pines, aunque es normal encontrar la versión de 9 pines DB-9, más barato e incluso más extendido para cierto tipo de periféricos. Ya casi no se ven conectores DB25 y en caso de que una computadora los tuviera, no suelen emplear más de 9 pines en el conector DB-25. Al puerto que maneja este protocolo en las computadoras se lo llama puerto serie o serial. Las señales con las que trabaja este puerto serie son digitales, de +12V (0 lógico) y -12V (1 lógico), para la entrada y salida de datos, y a la inversa en las señales de control. El estado de reposo en la entrada y salida de datos es -12V. Dependiendo de la velocidad de transmisión empleada, es posible tener cables de hasta 20 metros. Cada pin puede ser de entrada o de salida, y cada uno de ellos posee una función específica. De los 9 pines, los que más nos interesan, sobre todo para trabajar con teléfonos celulares son los que se muestra en la tabla 1. Las señales TXD, DTR y RTS son de salida, mientras que RXD, DSR, CTS y DCD son de entrada. El pin de referencia (masa, tierra o GND) para todas las señales es SG (Tierra de Señal). Finalmente, existen otras señales como RI (Indicador de Llamada), y otras poco comunes que no se explican en este artículo por rebasar el alcance del mismo (tabla 2, (*) = Normalmente no conectados en el

DB-25). La figura 1 muestra la ubicación de terminales en conectores del puerto serial.

El Puerto Serie en la Computadora La computadora controla el puerto serie mediante un circuito integrado específico, llamado UART (Transmisor-Receptor-Asíncrono Universal). Normalmente se utilizan los siguientes modelos de este chip: 8250 (bastante antiguo, con fallas, sólo llega a 9600 baudios), 16450 (versión corregida del

Service & Montajes 44

Tabla 2

Tec Repa - cajas y cables

9/28/09

11:11 PM

Página 45

Técnicas de Liberación de Celulares para el COM1, y 2F8h e IRQ 3 para el COM2. El estándar de la PC llega hasta aquí, por lo que al añadir posteriormente otros puertos serie, se eligieron las direcciones 3E8 y 2E8 para COM3-COM4, pero las IRQ no están especificadas. Cada usuario debe elegirlas de acuerdo a las que tenga libres o el uso que vaya a hacer de los puertos serie (por ejemplo, no importa compartir una misma IRQ en dos puertos siempre que no se usen conjuntamente, ya que en caso contrario puede haber problemas). Es por ello que posteriormente, con el auge de las comunicaciones, los fabricantes de computadoras incluyeron un puerto especial PS/2 para el ratón, dejando así libre un puerto serie. Mediante los puertos de E/S se pueden intercambiar datos, mientras que las IRQ producen una interrupción para indicar a la CPU que ha ocurrido un evento (por ejemplo, que ha llegado un dato, o que ha cambiado el estado de algunas señales de entrada). La CPU debe responder a estas interrupciones lo más rápido posible, para que dé tiempo a recoger el dato antes de que el siguiente lo sobrescriba. Sin embargo, las UART 16550A incluyen unos buffers de tipo FIFO, dos de 16 bytes (para recepción y transmisión), donde se pueden guardar varios datos antes de que la CPU los recoja. Esto también disminuye el número de interrupciones por segundo generadas por el puerto serie. El puerto RS-232 puede transmitir los datos en grupos de 5, 6, 7 u 8 bits, a unas velocidades determinadas (normalmente, 9600 bits por segundo o más). Después de la transmisión de los datos, le sigue un bit opcional de paridad (indica si el número de bits transmitidos es par o impar, para detectar fallos), y después 1 o 2 bits de Stop. Normalmente, el protocolo utilizado ser 8N1 (que significa, 8 bits de datos,

sin paridad y con 1 bit de Stop). Una vez que ha comenzado la transmisión de un dato, los bits tienen que llegar uno detrás de otro a una velocidad constante y en determinados instantes de tiem- Tabla 3 po. Por eso se dice que el RS-232 es asíncrono por caracter y síncrono por bit. Los pines que portan los datos son RXD y TXD. Las demás se encargan de otros trabajos: DTR indica que el ordenador está encendido, DSR que el aparato conectado a dicho puerto está encendido, RTS que el ordenador puede recibir datos (porque no está ocupado), CTS que el aparato conectado puede recibir datos, y DCD detecta que existe una comunicación, presencia de datos. Tanto el equipo que se va a conectar (un teléfono en nuestro caso) como la computadora tienen que usar el mismo protocolo serie para comunicarse entre sí. Puesto que el estándar RS-232 no permite indicar en qué modo se está trabajando, es el usuario quien tiene que decidirlo y configurar ambas partes. Como ya se ha visto, los parámetros que hay que configurar son: protocolo serie (8N1), velocidad del puerto serie, y protocolo de control de flujo. Este último puede ser por hardware (el que ya hemos visto, el handshaking RTS/CTS) o bien por software (XON/XOFF, el cual no es muy recomendable ya que no se pueden realizar transferencias binarias). La velocidad del puerto serie no tiene por que ser la misma que la de transmisión de los datos, y de hecho debe ser superior. Por ejemplo, para transmisiones de 1200 baudios es recomendable usar 9600, y para 9600 baudios se pueden usar 38400 (o 19200). En la tabla 3 se resume el estándar de transmisión de un dato

con formato 8N1. El receptor indica al emisor que puede enviarle datos activando la salida RTS. El emisor envía un bit de START (nivel alto) antes de los datos, y un bit de STOP (nivel bajo) al final de estos.

El Puerto RS232 en los Teléfonos Celulares Siempre decimos que trabajar con un móvil es similar al proceso que los electrónicos empleamos para programar a un microcontrolador. Necesitamos conectar al micro con la computadora y para ello se usan tarjetas programadoras o bien se arman cables de conexión para comunicar al microcontrolador con un puerto de la computadora. Luego es necesario un programa que permita cargar un archivo en la memoria del microcontrolador. De esta manera los electrónicos “corremos con ventajas”, ya que deberíamos saber trabajar con microcontroladores, y como un teléfono celular posee un micro en su interior que se encarga de supervisar y realizar “todas las tareas” que deba ejecutar el dispositivo, entonces programar al teléfono no es más que comunicarse con su micro. Todos los teléfonos se pueden comunicar a través del protocolo“RS232, o MBus o FBus”. En el protocolo RS232 se emplean tres cables: TX, RX y GND y la velocidad de transmisión es relativamente baja (es normal una velocidad de 9600 baudios). El protocolo RS232 es el que maneja el puerto serie o

Service & Montajes 45

Tec Repa - cajas y cables

9/28/09

11:11 PM

Página 46

Cuaderno del Técnico Reparador puerto COM de la computadora. En MBus y FBus se emplean 4 cables, típicamente los mismos que en RS232 más un cuarto hilo que lleva tensión. Se puede enviar datos a mayor velocidad; en MBus típicamente 10MB y en FBus 100MB. MBus y FBus son los protocolos que maneja el puerto USB de la computadora (MBus equivalente a USB 1.1 y FBus equivalente a USB 2.0). Los teléfonos celulares que se conectan al puerto USB de la computadora para intercambiar archivos, deben emplear programas que comuniquen a dicho teléfono a través del puerto USB y para su ejecución normalmente se precisa la instalación de un driver para comunicar al teléfono con la PC. Los móviles que se conectan por RS232, normalmente no requieren la instalación de drivers, ya que los programas realizan el intercambio de datos a través de los tres hilos (TX, RX y GND). Como los teléfonos celulares manejan diferentes niveles de tensión que la computadora para comunicarse a través del protocolo RS232, es preciso un “adaptador de niveles”. La mayoría de las cajas que se ofrecen en el mercado poseen circuitos similares y todas ellas emplean un chip adaptador de niveles que, en general, es el MAX232. Lo que difiere a una caja de otra suele ser el empleo de un programa contenido en una memoria RAM o en un microcontrolador que habilita programas determinados (actúa como llave) y facilita la tarea del técnico mediante el empleo de accesorios que sólo funcionan con dicho programa.

El Circuito Integrado MAX232 El MAX232 soluciona la conexión necesaria para lograr comunicación entre el puerto serie de una PC y cualquier otro circuito, con

Figura 2

funcionamiento en base a señales de nivel TTL/CMOS. Cambia los niveles TTL a los del estándar RS232 cuando se hace una transmisión, y cambia los niveles RS-232 a TTL cuando se tiene una recepción, es decir, es un circuito integrado que convierte los niveles de las líneas de un puerto serie RS232 a niveles TTL y viceversa. Lo interesante es que sólo necesita una alimentación de 5V, ya que genera, internamente, algunas tensiones que son necesarias para el estándar RS232. Otros integrados que manejan las líneas RS232 requieren dos voltajes, +12V y -12V. El circuito integrado posee dos conversores de nivel TTL a RS232 y otros dos que, a la inversa, convierten de RS232 a TTL. Estos conversores son suficientes para manejar las cuatro señales más utilizadas del puerto serie de

Service & Montajes 46

la PC, que son TX, RX, RTS y CTS. TX es la señal de transmisión de datos, RX es la de recepción, y RTS y CTS se utilizan para establecer el protocolo para el envío y recepción de los datos. En la figura 2 se indican las terminales que deben ir conectadas al PIC16F84. Además, en el otro extremo se tiene la conexión con un DB9-macho, el cual se conecta al cable de la HP48G (con el que carga sus programas). Un módulo “adaptador” con RS232 puede funcionar para cualquier circuito, pero para usarlo se debe tener el conocimiento de la programación del microcontrolador, para lo que se recomienda que sea utilizada la herramienta que, de manera ex-profesa, incluyen los microcontroladores y que recibe el nombre de USAR. Por lo tanto, en el presente proyecto se mostrará

Tec Repa - cajas y cables

9/28/09

11:11 PM

Página 47

Técnicas de Liberación de Celulares tan sólo a manera de ejemplo, la manera de habilitar la comunicación serial “Full duplex” en un microcontrolador PIC, siendo de manera específica el PIC16F628A, el que se utilizará como ejemplo. Antes revisemos la manera en que trabaja el protocolo RS-232. En el caso del puerto serie existe el inconveniente de que un microcontrolador trabaja con niveles de voltaje TTL y el puerto serie de la computadora trabaja con niveles de voltaje de acuerdo a la norma RS232. Estas diferencias en los niveles de voltaje, hacen que sea imposible realizar una conexión “directa” de un microcontrolador al puerto serie de la computadora (vea la tabla 4). Para poder establecer comunicación entre el puerto serie de una computadora y un microcontrolador, es necesario construir un módulo adaptador de RS232 a TTL. Dicho módulo debe ser capaz de convertir los niveles de voltaje de RS232 a TTL para realizar una transmisión de datos (desde la computadora) y de TTL a RS232 para realizar una recepción de datos (desde el microcontrolador). En el mercado se encuentra un circuito integrado que realiza esta tarea,

Figura 3

Tabla 4 Figura 4

Service & Montajes 47

Tec Repa - cajas y cables

9/28/09

11:11 PM

Página 48

Cuaderno del Técnico Reparador específicamente el MAX232. Este circuito integrado es muy popular debido a que sólo necesita de cuatro capacitores electrolíticos y una fuente de alimentación de 5V para un funcionamiento adecuado. La figura 3 muestra el diagrama esquemático del Módulo “Adaptador Puerto Serie”. El IC1 tiene dos fuentes conmutadas, la primera de ellas en conjunto con los capacitores electrolíticos C3 y C2, “adaptan” el nivel de voltaje tomado de la alimentación de +5V a +10V. La segunda fuente conmutada y los capacitores electrolíticos C1 y C4 invierten los niveles de voltaje para que se puedan obtener -10V. Estos niveles de voltaje son utilizados para realizar la adaptación de los voltajes RS232 y se encuentran dentro de los rangos permitidos por la norma RS232. En resumen, el CI MAX232 dispone internamente de 4 conversores de niveles TTL al bus estándar RS232 y viceversa, para comunicación serie como los usados en los ordenadores y que ahora están en desuso, el Com1 y Com2. En la figura 4 se puede observar el circuito de un “cable” que puede ser usado para conectar a una computadora casi con cualquier teléfono celular pero a través del puerto USB. En otras ediciones ampliaremos la información, funcionamiento y uso de estos cables. Sin embargo, si no desea esperar, puede bajar el manual de uso del integrado PL2303HX de nuestra web w w w. w e b e l e c t r o n i c a . c om.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave PL2303.

La figura 5 muestra el esquema circuital de una caja denominada Universal Smart Box que no es más que un “cable adaptador de niveles”. Si bien esta caja es propuesta para trabajar con celulares Siemens y Ericsson, seguramente funciona también con móviles de otras marcas y modelos. Si desea obtener los diagramas

Service & Montajes 48

de otras “cajas” puede visitar nuestra web y, con la clave dada en el párrafo anterior, descargar la información que le interese. De todos modos, en próximas ediciones publicaremos una nueva versión “mejorada” de nuestra caja de trabajo RS232 cuyo armado, funcionamiento y uso fue explicado en Saber 235. ✪

Figura 5

Mant PC- discos duross

9/28/09

11:12 PM

Página 49

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

DISCOS DUROS -

SALIMOS DE COMPRAS...

Cada cierto tiempo, la capacidad de nuestros discos duros nos queda chica. Muchos creen que sólo hay que buscar GB, pero antes de comprar uno hay que tener en cuenta otras va riables. En esta nota veremos los aspectos a tener en cuen ta a la hora de elegir un “nuevo” disco rígido. De la Redacción de

de MP Ediciones

L

o fundamental de un subsisteInterfaz ductos. Serial ATA tiene dos versioma de disco duro es su capanes: Serial ATA 1.0 y Serial ATA 2.0. cidad, o sea que deberemos Actualmente, la reina de las in- La primera tiene una tasa de transdeterminar qué disco se ajusta me- terfaces de disco de escritorio es ferencia máxima de 150MB/s, y la jor a nuestras necesidades según el Seria ATA (S-ATA). Esta interfaz tie- segunda duplica esa velocidad hasuso que vayamos a darle a la PC. Si ne muchas ventajas con respecto a ta llegar a 300MB/s. Si comparan la usamos para la oficina y esos me- la anterior, Parallel ATA (P-ATA). Por estas cifras con el mejor disco Pnesteres, uno de 80GB es mucho ejemplo, tiene una tasa de transfe- ATA de 133MB/s, las diferencias son más que suficiente, pero la cosa rencia superior y unos cables mucho obvias. cambia cuando trabajamos con edi- más simples (7 hilos contra 80 Hilos) Con respecto a la velocidad de ción de audio y video, por ejemplo, que hacen que el flujo de aire dentro Serial ATA, queremos recordarles aplicación que consume gigas y gi- del gabinete sea más eficiente. Ade- que los 300 MB/s son para transfegas de espacio. Incluso, los adictos más, los fabricantes de chipsets es- rencias “en ráfagas”, dado que el a las descargas de información des- tán desterrando a P-ATA de sus pro- disco no puede transferir en forma de Internet y los jugadosostenida semejante flujo res precisarán bastante de datos. Es por eso que espacio para almacenar cuando hacemos los sus datos sin tener que benchmarks de discos, les realizar backups en DVD mencionamos la tasa de con frecuencia. Por lo transferencia pico y la sosgeneral, capacidades de tenida; verán, por ejemplo, entre 160 y 250GB son que un Barracuda 7200.10 las más comunes, aunllega a 250MB/s de pico que los discos de 320GB (casi al tope de la norma Sestán empezando a verATA), pero cuando transfiese como una opción intere datos en forma sosteniresante para el usuario da (es decir, un dato muy medio. grande y pesado, como un Luego de determinar archivo de video), la tasa la capacidad, deberemos no supera los 60 MB/s. Por tener en cuenta otros palo tanto, no caigan en el Figura 1 - El Seagate Barracuda 7200.7 Plus rámetros a la hora de truco publicitario de “300 120GB ya está algo obsoleto, pero su precio (US$ 65) no deja de ser tentador. comprar un disco. MB/s”, porque ese número

Service & Montajes 49

Mant PC- discos duross

9/28/09

11:12 PM

Página 50

Mantenimiento de Computadoras no refleja la realidad en absoluto, dado que las transferencias en ráfagas no son tan frecuentes como se piensa.

Métodos de Grabación

hay discos con 2, 8 o 16 MB. Si bien entre 2 y 8MB hay una diferencia de rendimiento apreciable, no sucede lo mismo entre 8 y 16. Por lo tanto, a 7200 RPM lo más balanceado es tener 8MB. Quizá, a 10.000 RPM sí amerite tener el doble de caché, porque los datos son transferidos a mayor velocidad y se necesita más memoria temporal donde almacenarlos.

Hoy en día, gracias a los adelantos técnicos, existen dos formas de almacenar los datos en el disco: la grabación Figura 2 - El mejor del segmento es el Seagate longitudinal y la grabación Barracuda 7200.10, que brinda 320GB de perpendicular. espacio, una caché de 16MB, soporte para Supongamos que los bits NCQ. ¿Su precio? 140 dólares. ¿Qué Comprar? que se van a guardar en el disco son personas: si las En esta ocasión nos autoimpuacostamos en el suelo una al lado simos un tope de U$S 150 para de la otra, en una habitación de 4 x comprar un disco, una cifra más que Velocidad de Rotación 4 metros, entrará una determinada lógica para el usuario medio en esy Caché cantidad. Esa cantidad, a nivel del tos tiempos. Asimismo, todos los disco duro se llama “densidad de indiscos que seleccionamos son SeActualmente, el 90% de los dis- rial ATA, por el hecho de que Parallel formación”. Ahora bien, si en la misma habitación ponemos a las perso- cos de escritorio es de 7200 RPM, ATA está en retirada, y comprar un nas de pie, descubrimos que la den- velocidad que brinda un muy buen disco de tecnología anticuada no sidad de información crece de ma- balance de rendimiento, y genera- nos parece conveniente en este monera drástica. Las nuevas técnicas ción de calor y ruido. Si bien están mento. P-ATA debe tenerse en cuende grabación perpendicular nos per- los Western Digital Raptor de 10.000 ta sólo para reemplazos de discos miten almacenar los bits “parados” RPM, no consideramos que valgan duros en motherboards que no poen la superficie del disco, con lo cual la pena para el usuario medio, dada seen puertos S-ATA; de cualquier se obtienen densidades nunca antes su capacidad limitada (el más gran- forma, la mayoría de los fabricantes alcanzadas y, por lo tanto, es posible de es de 150GB), así como el hecho ofrecen versiones de sus discos en que con sólo cinco platos de 200GB de que dos discos de 7200 RPM ambas interfaces, siempre con catengamos un disco duro de 1000GB puestos en RAID 0 proveen la mis- racterísticas similares. (1 TB)m como el Hitachi 7K1000, o ma performance a un costo inferior. La selección no es tan difícil: en En cuanto a la caché, hoy en día función al dinero de que dispongan, como el disco que Seagate tiene en puerta, con cuatro platos compren un disco S-ATA de 250GB. 300 con soporte a NCQ La ventaja de la grabaque tenga la mayor capacición perpendicular es que, dad posible. Los Barracual aumentar la densidad da 7200.10 realmente vuede información de manera lan; de hecho, son los distan notable, los discos recos con mejor performance quieren menos platos para que se pueden conseguir alcanzar altas capacidaen este momento en el des. Esto se traduce en mercado por este precio. menos cabezales de lecLuego, si están muy ajustatura/escritura, lo que redudos de presupuesto, la líce la cantidad de partes nea de Samsung tiene un mecánicas en juego, que, muy buen precio, aunque a su vez, hace bajar la tahay algunos modelos que Figura 3 - Hitachi nos sorprende con sus avances. sa de fallas y el calor geno soportan NCQ, así que Su Desktar 7k160 ofrece 160GB de capacidad, 8 nerado por la fricción de cuidado si están preocupaMB de caché, soporte para NCQ y sólo cuesta 85 los platos en rotación. dos por este tema. ✪ dólares.

Service & Montajes 50

Mont - medidor nivel

9/28/09

11:14 PM

Página 51

MONTAJE

Medidor de Nivel con Indicación Sonora Este circuito le permitirá saber cuál es el nivel de líquido que hay dentro de un tanque y darle un aviso sonoro cada vez que dicho tanque esté casi vacío o totalmente lleno. La indi cación es provista por una barra de leds cuya cantidad deter mina la precisión de la medida.

Por: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

E

ste montaje es un circuito sencillo que indica el nivel de líquido en un tanque. El equipo produce un aviso sonoro cada vez que el nivel del agua está por debajo del indicado por D1 o cuando dicho nivel supera al sugerido por D12. Se ha diseñado el esquema con 12 leds que determinan la precisión de la medida, pero esta cantidad puede aumentarse o disminuirse cambiando la cantidad de circuitos detectores y de leds. En el circuito de la figura 1, los diodos D25,

D26 y D27 cumplen la función de rectificadores cuyas salidas son filtradas por C1, C2 y C3 respectivamente. Inicialmente, cuando el nivel del agua está por debajo de D1, el led no queda polarizado y no enciende ningún led. En esas condiciones, el nivel de tensión en la base de Q1 es bajo y el componente permanece cortado, con lo cual se activa el oscilador UM66 y se oirá un aviso sonoro en el parlante.

Cuando el nivel del agua supera el establecido por el indicador D1, dicho led se enciende y aparece una tensión en la base de Q1 que hace que comience a conducir, con lo cual se bloquea el funcionamiento del integrado oscilador, haciendo que la alarma deje de sonar. Note que aún no encienden los demás leds porque no son alcanzados por el agua que hace de “conductor” para que los mismos se iluminen. Cabe aclarar que el secreto del funcionamiento de este circuito

Figura 1

Service & Montajes 51

Mont - medidor nivel

9/28/09

11:14 PM

Página 52

Montaje

Figura 2

es la barra sensora que puede construirse con pequeñas láminas de acero inoxidable separadas entre sí por una distancia que determinará la precisión de la medida. A su vez, estas láminas deben estar a sólo 2 mm de una barra pequeña de acero inoxidable, de manera tal que al haber agua entre una lámina y la barra, se establezca una conducción que haga funcionar el circuito. Por último, cuando el nivel de agua supera al establecido por D12, D25 conduce y pone en marcha nuevamente al oscilador formado por el UM66. Cabe aclarar que en el colector de Q2 podría conectarse la base de un BC548 que comande un relé del tipo de los empleados en circuitos impresos con el objeto de

poner en marcha algún aparato (por ejemplo un automático para cargar

el tanque y apagarlo cuando sea necesario). ✪

Lista de Materiales

T1 – Transformador de 220V ó 110V a 12V x 500mA IC1, IC2, IC3 – Varillas o lengüetas de acero inoxidable de 5 mm de ancho, 20 mm de largo y 1 mm de espesor. IC4 – Varilla de acero inoxidable de 5 mm de ancho, 1 mm de espesor y largo de acuerdo con la profundidad que se desee medir. IC5 – Tomacorriente. IC6 a IC14 – Varillas o lengüetas de acero inoxidable de 5 mm de ancho, 20 mm de largo y 1 mm de espesor.

Q1, Q2 - BC548 - transistores NPN CI 1 - UM66 - Integrado oscilador R1 - 10kΩ R2 - 1kΩ R3 - 150Ω R4 - 100Ω R5 - 1kΩ D1 a D12 – Diodos Leds de 5 mm de distintos colores (ver texto) D25 a D29 - 1N4148 – Diodos rectificadores. D13 a D24 - 1N4148 - Diodos de uso general. D30 - Zener 3,1V x 1W C1, C2 – 100µF x 25 V – Electrolítico C3 - 470µF x 25V - Electrolítico LS1 - Parlante de 8Ω

Service & Montajes 52

Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, láminas y barra de acero inoxidable, estaño, disipador de calor, etc.

MONTAJE

Etapa de Potencia de Audio de 40W Utilizando un “clásico de Philips” presentamos el cir cuito de una etapa de potencia de 20W cuando se lo alimenta con una tensión de ±15V y que llega a 40W cuando la tensión de alimenta ción es de ±25V. Este amplificador puede ser empleado con un preamplificador universal y no requiere ajustes ni calibración de ningún ti po. La fuente de alimentación debe proveer una corriente mínima de 2A. Por: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

P

hilips desarrolló una serie de circuitos integrados de potencia entre los que se encuentra el TDA1514 A que es capaz de generar una potencia de salida supe-

rior a 50W reales cuando se lo alimenta con una fuente partida de ±25V. En el manual del componente se describe un circuito de aplicación para poder realizar mediciones que

se asemejan mucho al que finalmente proponemos en este artículo. Se trata de un amplificador de salida de audio que emplea muy pocos componentes periféricos, al me-

Figura 1

Saber Electrónica 57

Montaje jor estilo de los famosos híbridos STK, que hace casi 2 décadas resultaron todo un suceso; pero a diferencia de éstos, el TDA no se quema tan fácilmente y puede generar señales de hasta 10W cuando no se emplea disipador de calor que, a la postre, resulta ser el componente más caro del proyecto. Cabe aclarar que el circuito de la figura 1 (con el integrado con disipador), entrega una potencia cercana a los 40W con excelente fidelidad, alcanzando una temperatura de unos 60˚C, razón por la cual es recomendable emplear un pequeño ventilador se lo va a emplear a plena potencia. También mencionemos que se puede construir una versión estéreo duplicando la placa de circuito impreso mostrada en la figura 2. Como dijimos anteriormente, la principal ventaja de este integrado en relación a los STK (además de su reducido tamaño) es que posee tres protecciones internas. La primera protección sirve para limitar la potencia máxima de los transistores de salida, la segunda protección “bloquea” el funcionamiento del integrado cuando la temperatura de la carcasa supera los 70˚C y la tercera protección impide que el integrado se inutilice en caso de que se cortocircuite la salida accidentalmente. Por otra parte posee un circuito de “muting” que hace que el integrado funcione cuando todos los electrolíticos estén cargados, y esto evita ruidos molestos cuando se pone en marcha el equipo. La tensión máxima de alimentación es de ±30V (con ella la potencia supera los 45W), la corriente de reposo es de unos 70mA y la corriente a plena carga con una impedancia de salida de 4Ω es de 1,3A. Una de las características más importantes es que la distorsión total a media potencia es inferior a 0,15%. Tenga en cuenta que el integra-

Figura 2

do debe estar provisto de un disipador de calor aletado. R1 provee al circuito la impedancia de entrada apropiada, mientras que C1 es un filtro para las señales de RF que pudieran estar presentes en el conector de entrada; de esta manera, la señal desde el preamplificador se aplica a la pata 5 del circuito integrado. C3 y R7, conectados en paralelo con el parlante conforman una red de Zobel que compensa las características inductivas del reproductor acústico. Por otra parte, C4 y

Saber Electrónica 58

R1 se utilizan para generar el efecto de “muting” que impide que se escuche el clásico “toc” cuando se enciende el amplificador. La pata 7 del integrado es la de boostrap, por esta razón, R4 y C7 cumplen la función de mejorar las características del amplificador con el objeto de obtener una mayor potencia de salida, menor disipación de calor y mayor ganancia. Con respecto a la fidelidad del circuito, aclaremos que R5 y R6 forman un divisor de “contrarreacción” que tiende a linealizar la

Etapa de Potencia de Audio de 40W curva de respuesta del circuito. Con respecto a la fuente de alimentación, debemos mencionar que la misma no precisa ser regulada pero debe estar muy bien filtrada, dado que, de lo contrario, escucharíamos el zumbido de fuente en el parlante cuando el amplificador se encuentre operando a potencia máxima. La tensión de alimentación debe ser mayor a ±25V y menor a ±30V (recuerde que debe ser una fuente partida) con los valores dados en el circuito pero, alterando R2, R3 y R5 se lo puede alimentar con una tensión menor, lógicamente obteniendo una potencia de salida más baja. El montaje del circuito no reviste consideraciones especiales, sólo resta mencionar que puede conectársele un vúmetro para monitorear la potencia de salida y que el integrado debe estar dotado de un buen disipador de calor. Por último, este mismo integrado puede ser empleado como amplificador para equipo de comunicaciones (figura 3) de modo que, en función de una tensión Ur de referencia, es posible obtener diferentes condiciones de trabajo. ✪

Figura 3

Lista de Materiales CI 1 = TDA1514 A - Integrado de potencia de audio R1 - 470kΩ R2, R5 - 22kΩ R3 - 82Ω R4 - 150Ω R6 - 680Ω R7 - 4,7Ω x 5W C1 - 220pF - Poliéster

C2 - 1µF - Capacitor no polarizado C3 - 0,022µF - Cerámico C4 - 47µF x 45V - Electrolítico C5, C8 - 0,5µF - Poliéster C6 - 47µF x 100V – Electrolítico C7 - 220µF - Electrolítico x 50V Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, fuente de alimentación de ±25V x 2A, conectores, estaño, disipador de calor, etc.

Saber Electrónica 59

Mont - interruptor

9/28/09

11:23 PM

Página 60

MONTAJE

Doble Interruptor para Equipos de Comunicaciones Los radioaficionados y quienes operan equipos de comunicaciones saben de la necesidad de contar con circuitos que permitan ahorrar energía, espe cialmente cuando se está fuera del aire. Este cir cuito permite conectar y desconectar automática mente un lineal en la salida de nuestro transceptor cuando transmitimos o bien conectarse en la entra da para poner en marcha un preamplificador de antena cuando recibimos. Por: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

L

e proponemos conectar un amplificador en la salida de potencia de RF de un equipo de comunicaciones durante la transmisión

o un preamplificador de antena durante la recepción en forma totalmente automática. El único requisito es que la potencia de salida del

Figura 1

Saber Electrónica 60

equipo sea superior a 2W. El circuito de conmutación (figura 1) debe conectarse entre la salida del RTX y la antena (IC4), empleando cable coa-

Mont - interruptor

9/28/09

11:23 PM

Página 61

Doble Interruptor para Equipos de Comunicaciones xil de 52Ω. Así, en el modo de recepción, se desconectarán los dos relés y la señal captada por la antena se dirigirá a la entrada del preamplificador (mientras que el contacto del segundo relé la tomará en la salida de dicho preamplificador). SW2 se empleará cuando se desee excluir dicho preamplificador, por ejemplo cuando se esté recepcionando una comunicación local. Cuando pasamos a modo de transmisión, parte de la señal de audio se toma a través de R1 y C1, se Figura 2 rectifica y se duplica a través de D1, D2 y C2. Si dicha señal de audio es suficientemente fuerte se excita Q1, lo que hará que se activen los relés 1 y 2. Si sigue el recorrido de la señal en el circuito de la figura 1, notará que la señal de audio será dirigida a la entrada del amplificador de salida adicional para que se amplifique y se envíe a la antena. Si la señal de AF a la salida del transceptor no llega a 1W (por lo Lista de Materiales Q1 - TIP 29 - Transistor NPN de media potencia de uso general. D1 a D4 - 1N4148 - Diodos de uso general. Relé 1 y 2 - Relés de 12V para circuitos impresos. R1 - 1kΩ R2 - 12kΩ

C1 - 33pF - Cerámico C2 - 0,022µF - Cerámico C3 - 1µF - Electrolítico x 25V (en paralelo con un cerámico de 0,01µF, ver texto).

Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, estaño, cable coaxil, etc.

menos), no tendremos señal suficiente para excitar a Q1 y por ende el circuito no funcionará. Si esto ocurre, aumente el valor de R2 a unos 47kΩ. Por último, si nota que el disparo de los relés es errático, conecte un capacitor de 10nF en paralelo con C3 ya que la anomalía se podría producir por señales de alta frecuencia que no alcanza a filtrar el capacitor. El montaje no requiere consideraciones especiales y, en general, puede emplear el diagrama de circuito impreso que mostramos en la figura 2. Para conectar cada uno de los diferentes equipos puede emplear conectores BNC del tipo de los que suelen utilizarse en las entradas de los osciloscopios. También son útiles los conectores tradicionales para cables coaxiles. La tensión de alimentación puede ser cualquiera comprendida entre 9V y 15V, pudiendo emplearse tensiones menores pero, en ese caso, deberá cambiar los relés por otros de 6V de tensión de bobina. Es recomendable colocar el interruptor dentro de una caja metálica para contrarrestar los efectos de las interferencias por alta frecuencia. ✪

Saber Electrónica 61

Mont - ondas alfa

9/28/09

11:24 PM

Página 62

MONTAJE

Inductor a las Ondas Alfa Se dice que los seres humanos logramos un estado de “armonía” interna cuando conseguimos que nuestro cere bro baje su ritmo, generando frecuencias de 7 a 14 ciclos por segundo y que, cuando está en este estado, se encuentra relajado y se siente muy bien. Muchas veces, se emplean equipos costosos para “ayudar o inducir” a nue stro cerebro para llegar a este estado, que se componen de un oscilador que genera un ritmo monótono emitido por un parlante, produciendo el destello de luces que ayudan a ingresar a este estado de concentración. El proyecto que describimos, que ya he publicado en Saber 158, logra este propósito y la alteración en algunos valores de componentes y el uso de leds de alto rendimiento han per mitido potenciar sus efectos. Por: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

D

esde los comienzos de las investigaciones de ondas cerebrales, se ha descubierto que el cerebro responde perceptiblemente a los estímulos externos de manera tal que algunos de nuestros actos provienen de la tendencia del cerebro a "sincronizarse" con la entrada sensorial que se le presenta. La actividad de onda cerebral por arriba de los 14Hz es llamada estado "beta". Este estado es generalmente reconocido como el estado del "despertar"; es probablemente el rango en el cual opera su cerebro durante un estado de calma. La actividad desde los 7 a los 13Hz se llama estado "alfa". En este estado, usualmente se encuentra relajado pero en actividad, cuya armonía aumenta en la medida que desciende la frecuencia. El rango de 4 a 8Hz es el "theta", asociado con la meditación profunda, la creatividad y el sueño. Por debajo de los 4Hz, sólo se puede en-

contrar en un estado de sueño extremadamente profundo. Estas frecuencias representan las áreas cerebrales que han sido estudiadas. Ud. puede realizar varios experimentos interesantes con un equipo como el que proponemos en este artículo. Le permitirá experimentar varias combinaciones de frecuencias, que se pueden grabar en un casete. Cuando se vuelva a ejecutar la cinta, titilarán ante sus ojos unos diodos emisores de luz en un equipo de anteojos a prueba de luz. Esto estimulará su cerebro a desplazarse a una frecuencia en la cual los LEDs continúen titilando. Puede modificar el "programa" para adecuarlo a sus necesidades. Dado que el programa está guardado en una cinta, puede grabar una sesión exitosa y hacer copias para otras personas que deseen experimentar lo mismo. El sincronizador de ondas cerebrales es un circuito de dos chips que incluye un generador de audio y

Saber Electrónica 62

un decodificador. La señal básica producida tiene un ciclo de rendimiento de 50% con una frecuencia de 1.000Hz, la cual se apaga y se enciende a una frecuencia de 2 a 20 Hz. Con un control simple se puede modificar la parte de baja frecuencia de la señal; el usuario establece las frecuencias de señal que sincronicen con la frecuencia de onda cerebral deseada. Luego de grabar un "programa" en la cinta de un casete, ésta se reproduce inyectando la entrada en el sincronizador. Los pulsos entrantes se vuelven a convertir en pulsos eléctricos que hacen titilar un conjunto de LEDs instalados en un equipo de anteojos. Dado que los pulsos están en la misma frecuencia de la grabación, el usuario sólo debe colocarse los anteojos, sentarse en una silla cómoda y dejar que los pulsos de luz ingresen en sus ojos (los cuales pueden estar abiertos o cerrados). La estimulación de los nervios

Mont - ondas alfa

9/28/09

11:24 PM

Página 63

Inductor a las Ondas Alfa

Figura 1

ópticos inducirá al cerebro a sincronizarse con la frecuencia de los LEDs. La luz de los anteojos se conserva en un nivel razonable, y la salida se modula (reduce) durante el ingreso de los pulsos. En la figura 1 se muestra el diagrama esquemático del sincronizador visual de ondas cerebrales. Se emplean dos compuertas de IC1 (IC1a e IC1b) para formar un oscilador que opera en el rango de 2 a 20Hz. R12 establece la frecuencia del oscilador. Advierta que R2 está en serie con R12, por lo cual siempre habrá alguna resistencia en la vía de realimentación del oscilador. Las otras dos compuertas forman un oscilador similar que se ejecuta a 1.000Hz. La salida del oscilador de baja frecuencia se alimenta al pin 8 de IC1-c en el oscilador de alta frecuencia; esta disposición activa y

desactiva el oscilador de 1.000Hz. La salida del oscilador de 1000Hz se conduce al limitador de corriente R5 y los limitadores de tensión D1 y D2. La señal resultante en J2 se coloca a la entrada del micrófono del grabador. La salida se establece a aproximadamente 0dB en una entrada de nivel de línea. La señal de salida del oscilador (que también se puede presentar en un parlante) o la salida del grabador se coloca en la entrada J1 del sincronizador (J1). La señal se acopla en un transformador de audio de 8Ω a 25000Ω. La salida del transformador se conecta a tierra en un lado y alimenta directamente a la base de Q1. Este transistor brinda una función dual de rectificación de la señal entrante y conexión a tierra de R11; el resultado es una señal de 1000Hz con un ciclo de rendimiento de 50%. Esta señal alimenta a IC2-a.

La salida de IC2-a alimenta al resto de los inversores. Cada inversor restante conduce los LEDs con resistores limitadores de corriente. Los LEDs deben montarse en anteojos. Puede usar cualquier tipo de anteojos. Taladre agujeros apropiados para los LEDs. Dos deberían centrarse sobre cada uno de sus globos oculares, otro se ubica en el medio de los anteojos y los últimos dos en cada lado cerca del borde de los anteojos. Use cemento Duco para pegarlos en sus respectivas ubicaciones. Deben ser Leds de color rojo de alto rendimiento, las luces penetrarán sus párpados aun cuando esté con los ojos cerrados. Luego de preparar sus anteojos, píntelos por fuera con un color oscuro; tanto el azul como el negro o el marrón funcionan bien. La idea es asegurarse de que no podrá ver la luz exterior. Luego de construir el

Saber Electrónica 63

Mont - ondas alfa

9/28/09

11:24 PM

Página 64

Montaje sincronizador, debe calibrar su dispositivo. El procedimiento de calibración es la parte más difícil de la operación, ya que el circuito oscilador no se comporta de una manera lineal. El potenciómetro de audio especificado para R12 ayuda a mejorar la operación lineal del oscilador, pero deberá calibrar usando un contador de frecuencia o contando sus pulsos. La regla principal es que para un potenciómetro con una rotación de 270°, los marcadores deben espaciarse cada 18 grados aproximadamente. Puesto que experimentará y probará su unidad de acuerdo a sus resultados específicos, no necesitará una precisión absoluta, ya que sus resultados son repetibles. Si tiene un contador de frecuencia, la señal más clara la encontrará en el pin 8 de IC1. Esta señal es una onda cuadrada de 12V; debería ser la más fácil de leer para el contador de frecuencia. Si no cuenta con un contador, deberá contar los pulsos a ojo. A continuación describimos este procedimiento.

Figura 2

* Divida este número por 10. * Mueva R12 a la posición que indique el resultado de la operación anterior. * Mueva R12 para acelerar un poco las oscilaciones y repita el pro ceso.

Si mueve el dial a incrementos regulares, será capaz de contar los pulsos hasta que alcance los 12Hz. En este punto, el ojo humano comienza a ver los pulsos como una * Conecte la salida de J2 a la en - luz continua. Dado que las frecuencias princitrada de J1. Los anteojos titilarán al pales en las que la mayoría se intemismo tiempo que la frecuencia. * Lleve R12 a su posición más resa se hallan por debajo de esta frecuencia, la calibración a esta frebaja * Cuente el número de pulsos cuencia no debería presentar un que ve en un período de 10 segun - problema durante el uso de la unidad. ✪ dos.

Saber Electrónica 64

Lista de Materiales IC1- CD4011 - Circuito integrado IC2- CD4049 - Circuito integrado Q1- 2N2222 - Transistor NPN D1, D2- 1N4148 - Díodo de silicio LED1-LED5- Diodos emisores de luz roja de 5mm de alto rendimiento R1-10Ω R2, R4, R11-22kΩ R3-100kΩ R5-1000Ω R6 a R10 - 220Ω R12 - Potenciómetro de 500kΩ C1-0,82mF - Cerámico C2-0,027mF - Cerámico J1, J2 - Toma de audio tipo J35 T1 - Transformador de salida de audio tipo miniatura (ver texto) Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, fuente de alimentación, conectores, estaño, etc.

El LIBRO DEL MES

Este mes puede conseguir en los mejores quioscos de Argentina el tomo Nº 43 de la colección Club Saber Electrónica dedicada a las pantallas de LCD. Se trata de una obra de Editorial Quark, escrita por el Ing. Alberto Picerno, que explica el funcionamiento de estos equipos y que, además, contiene notas de actualidad y montajes prácticos, siendo un texto complementario del tomo anterior (publicado el mes pasado), dedicado a las pantallas de plasma. En esta nota comentamos el texto y realizamos una introducción al tema.

DIAGRAMA EN BLOQUES DE UNA PANTALLA LCD Un LCD tiene muchas cosas en común con un plasma. Ambos se basan en una pantalla con una gran cantidad de píxeles ubicados formando una matriz de filas y columnas. Esos píxeles tienen además tres sub-píxeles correspondientes a los colores rojo, verde y azul. Los sub-píxeles se direccionan según un modo de búsqueda por intersección de fila y columna y finalmente cada color se excita separadamente con una intensidad adecuada que es la que finalmente se transmite al ojo. Lo que varía de un tipo de pantalla a otra es el modo en que se genera la luz de cada color, pero el principio del direccionamiento es único para las dos tecnologías. También se parecen enormemente en lo que podemos llamar cabeza de captación de las señales. Igual que con el plasma, el criterio de los fabricantes va variando con el tiempo. En un principio la pantalla contaba con su correspondiente sintonizador de TV analógica; pero en estos tiempos de TDT libre o codificada ese dispositivo va teniendo cada vez menos preponderancia; se transforma en un dispositivo complejo que maneja tanto señales analógicas como digitales o en la mayoría de los casos, las pantallas se van transformando en sim-

ples monitores que muestran las señales captadas por sintonizadores externos, cualquiera sea éste. En el momento actual las fuentes de programa para una pantalla LCD de 16/9 apta para HDTV son innumerables y cada usuario utiliza su pantalla según sus preferencias personales. Comenzando por lo mejor podemos nombrar las trasmisiones de HDTV satelitales o terrestres de acuerdo a cada país y en donde no existe aún el servicio, la posibilidad de ver discos “blu ray” que ya se consiguen en casi todos los videoclubes de América. Luego le siguen las transmisiones de definición mejorada por cable, aire o satélite de tipo digital codificadas o libres y donde no existe aún este servicio, la reproducción de un DVD de video o un casete de súper VHS. Luego las transmisiones analógicas por aire o cable y el ya casi obsoleto videograbador VHS o BETA. Para entender cómo funciona un LCD lo mejor es explicarlo tal como es nuestra costumbre con diagramas en bloques, desde los más genéricos hasta los más específicos, comenzando con el ofrecido en la parte superior de la figura 1. Si Ud. comprende el funcionamiento de este diagrama en bloques general ya tiene ganada una buena parte de la partida.

Saber Electrónica 65

Principios de Funcionamiento Para tratar el caso más general dibujamos el diagrama de un TV. Es decir que nuestro equipo tiene un completo sintonizador que puede ser solo el analógico clásico o tener también la posibilidad de decodificar señales digitales libres de TDT. El sintonizador es la fuente primaria de señales por defecto, pero el usuario puede seleccionar alguna otra señal alternativa que ingrese directamente por el panel trasero o delantero. La placa encargada de estas funciones de conmutación es, precisamente, la placa microprocesadora principal. La función de la Placa escaladora o Scaler es fundamentalmente la de escalar todas las señales de entrada a la resolución del panel LCD escogido. Esto es, tomar las señales analógicas o digitales que entrega la Placa de TV o una PC o cualquier otra entrada y adaptarlas como para excitar la matriz LCD que ahora usamos como elemento de formación de imágenes en el TV. Por ejemplo, el panel de 16/9 puede corresponder a una matriz de 1024 x 1024 píxeles y nosotros podemos estar observando la señal de una PC con definición de 1024 x 512 píxeles y relación de aspecto de 4/3. Es evidente que faltarán 512 líneas de exploración. La placa escaladora no puede crear la información inexistente pero puede recrearla repitiendo información de una línea en dos contiguas. Ella digitalizará la señal de la PC y guardará los parámetros de cada sub-píxel de un campo completo en la memoria. Posteriormente leerá la memoria y repetirá el valor de los píxeles que se encuentren uno arriba del otro. De ese modo transfor-

mará las 512 líneas de campo de la imagen de la PC en 1024 valores adecuados para recorrer su pantalla. Es decir que generó 512 x 1024 = 524.248 nuevos píxeles. Nosotros tomamos un ejemplo sencillo pero no es tan fácil recrear los píxeles. En muchos casos el scaler deberá resolver complicadas operaciones matemáticas para asignarle valor a cada píxel, pero siempre generará una señal de salida adecuada para la matriz de la pantalla. En nuestro caso, siempre realizará una exploración de 1024 puntos horizontales por 1024 verticales. El panel llamado Inverter Panel o simplemente inversor será el encargado de generar la alta tensión necesaria para el encendido de los 4, 6 o más tubos fluorescentes existentes dentro del Display LCD.

Diagrama en bloques general .

Figura 1 - Distribución de un chasis típico de 17”.

Saber Electrónica 66

Pantallas de LCD

Figura 2 - Distribución de un chasis típico de 23” 16/9.

Para encender estos tubos se les debe aplicar una tensión del orden de los 900V eficaces durante al menos 1 seg (tensión de cebado); luego de esto los mismos se mantienen encendidos con una tensión aplicada del orden de los 540V eficaces. En la parte inferior de la figura 1 se puede observar la distribución de un chasis clásico de Philips; el LC02 en su versión de 15 o 17”. En la figura 2 se puede observar la variante para 23” en formato 16/9. En la misma puede observarse que el TV cuenta con muchas entradas externas adicionales incluyendo entradas para PC, un Sintonizador (capaz de sintonizar inclusive Radio en FM), y un buen amplificador de audio. Se puede observar también la existencia de un panel de control local para la operación de las funciones básicas, y una plaqueta IR/LED en el cual están el receptor remoto y el LED piloto e indicador de fallas. De todas estas plaquetas sólo la plaqueta LCD no puede repararse por su tipo de construcción a decir de la empresa fabricante. Sin embargo, vamos a ver en el apéndice 2 que la falla más común “sub-píxel o píxel apagado” puede llegar a tener una solución utilizando un software llamado “masajeador de píxeles” y alguna manipulación sobre la pantalla frontal.

DIAGRAMA EN BLOQUES DEL PANEL LCD La denominación de panel LCD tiene diferentes significados de acuerdo al tipo de panel. En los paneles con pocos electrodos significa sólo el panel de cristal líquido con un contacto de salida por cada segmento y

un contacto común. En los paneles más complejos se considera dentro del panel a los dispositivos electrónicos encargados de direccionar y excitar los píxeles porque prácticamente se puede decir que las pantallas no se pueden utilizar si no es a través de ellos. En efecto, excitar segmento por segmento significaría para una pantalla de alta definición tanto como 1024 x 1024 = 1.048.576 conexiones, en tanto que excitando a través de un circuito electrónico en forma de fila y columna sólo tendríamos unas 2.000 conexiones. En la figura 3 se puede observar un diagrama en bloques de una pantalla LCD típica de 1024 x 768 píxeles. Nosotros tomamos como ejemplo la pantalla LC151X01 que es el Display de Cristal Líquido en base a una matriz activa que usan muchos de los primeros TVs Philips LCD TFT que salieron al mercado. El panel funciona en base a una matriz de transistores planos de silicon amorfo (TFT) como elementos activos. Estos Displays son del tipo transmisivo, es decir que no generan luz por sí mismos, sino que su función es la de permitir o no el paso de una iluminación externa. La fuente de luz proviene de 4 tubos fluorescentes en las pantallas de 4/3 y de 6 en los de 16/9. Este TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Cristal Display) tiene en pantallas de 4/3 un área activa de 15.1” de diagonal con resolución XGA (es decir que es un arreglo de 768 píxeles verticales por 1024 píxeles horizontales). Cada píxel está dividido en sub-píxeles comúnmente llamados “Dots” de color Rojo, Verde y Azul, organizados a modo de tiras verticales. Ver la figura 4. La luminosidad de cada sub-píxel está graduada

Saber Electrónica 67

Principios de Funcionamiento

Figura 3 - Diagrama en bloques de una pantalla típica.

según una escala de brillo de 8 bits para cada “Dot”. De este modo se obtienen 256 escalones de gris y por lo tanto 256 x 256 x 256 = 16.78 millones de colores diferentes. A continuación vamos a analizar cómo funciona una pantalla LCD con referencia al direccionamiento y la transparencia del panel correspondiente a cada píxel comenzando por las pantallas históricas sin TFT para terminar agregándolos y explicando la mejora introducida. Un LCD consiste de un cristal inferior, sobre el que se deposita o forma las barras metalizadas transparentes de direcionamiento horizontal y un cristal superior en el cual se alojarán las barras de metal transparente y los filtros de color. El cristal líquido se inyecta entre ambas placas de cristal. Por detrás se coloca una fuente de iluminación fluorescente que hace ingresar la luz a través de un filtro polarizador. Los filtros de color están polarizados a 90º con respecto al filtro polarizador trasero. Toda esta disposición puede observarse en la figura 5. El modo de funcionamiento de esta pequeña sección de una pantalla es muy simple. Observe que se trata de un sandwich de dos láminas de vidrio en cuyo interior se encuentra el cristal líquido. Los vidrios tiene internamente impresas una láminas conductoras transparentes que excitan al cristal líquido y que se comunican con el medio exterior por conductores de alambre formando la clásica matriz de fila y columna. Debido a esta disposición sólo queda excitado el sector de cristal líquido que tiene la lámina inferior positiva cuando la superior es negativa, cualquier otro píxel queda sin campo eléctrico porque tiene desconectada la lámina superior o la inferior.

Saber Electrónica 68

Ahora vamos a explicar resumidamente cómo hace la luz para avanzar desde los tubos fluorescentes hasta los filtros de color (recuerde que si Ud. desea ampliar este tema puede recurrir a información adicional que puede bajar de nuestra web siguiendo el método que describimos en la página 32). La luz es energía electromagnética y por lo tanto cada cuanto de luz tiene un ángulo de polarización determinado pero distinto a otro cuanto. Cuando esta luz no polarizada pasa por el filtro polarizador, éste orienta los diferentes ángulos de modo que todos los cuantos de energía tienen un ángulo fijo bien determinado. Si el cristal líquido no está polarizado es amorfo y no modifica dicho ángulo; en cambio, si se lo polariza, su espesor está elegido para que produzca

Figura 4 - Píxeles y dots.

Pantallas de LCD ya que determina la cantidad de tensión aplicada al Cristal Líquido y es un componente clave para poder realizar un direccionamiento matricial (filas y columnas) de los sub-píxeles.

PANTALLAS DE CRISTAL LÍQUIDO TRANSISTORES TFT

CON

Las pantallas de cristal líquido normales, como las de las calculadoras, presentan elementos de imagen excitados en forma directa (se puede aplicar una tensión a través de un segmento sin que interfiera con Figura 5 - Un pequeño trozo de pantalla LCD. otros segmentos de la pantalla). Esto no es posible en panuna rotación de 90º. El filtro superior tiene una ángulo de tallas grandes con un gran número de píxeles, puesto polarización que esta a 90º del inferior y por lo tanto im- que se requerirían millones de conexiones (conexiones pide que la luz salga hacia fuera cuando no hay campo en la parte superior e inferior para cada uno de los tres eléctrico aplicado. En cambio, si el campo eléctrico es colores, rojo, verde y azul de cada píxel). pleno, el líquido amorfo se transforma en un cristal y el Para evitar esto, los píxeles son direccionados en fiángulo de polarización gira 90º. Así se puede entender las y columnas, lo que reduce el número de conexiones que salga o no salga luz de la pantalla. de millones a miles. Si todos los píxeles de una fila son excitados mediante una tensión positiva y todos los pí¿Cómo se hace para cambiar la intensidad de la luz? xeles de una columna son excitados con una tensión neExisten dos modos, uno simplemente cambia la tensión gativa, entonces el píxel que se encuentra en la interaplicada a cada porción del panel, ajustando de ese mo- sección tiene el voltaje aplicado más elevado y se endo la rotación de la luz en un ángulo comprendido entre ciende en tanto que los otros permanecen apagados. El 0 y 90º. De ese modo la intensidad luminosa de salida inconveniente de esta solución es que todos los píxeles varía en forma proporcional a la tensión aplicada. En el de la misma columna reciben una fracción de la tensión otro modo la intensidad de la luz que sale siempre es la aplicada. Lo mismo ocurre con todos los píxeles de la misma; cuando se desea que salga mucha luz se deja el misma fila, así a pesar de que no sean activados por dot excitado durante todo el barrido vertical. Si se desea completo, tienen una tendencia a oscurecerse; es decir menos luz se lo deja excitado menos tiempo y si se de- que se produce una reducción del contraste. sea oscuridad total no se excita. Cambiando el tiempo La solución al problema es proporcionar a cada píxel de actividad de cada dot se logra cambiar el color y ex- su propia llave a transistor conmutador, esto permite plorando toda la pantalla se produce un campo de ima- controlar a cada píxel por separado. El transistor de cagen completo. da píxel en realidad no se corta por completo sino que Las dimensiones de un píxel son de 0,2 mm de an- permanece con una bajísima corriente de fuga lo cual cho aproximadamente. La separación de las láminas es implica que la tensión aplicada no se pierde del todo duconsiderablemente mayor. De ese modo es difícil evitar rante las actualizaciones de refresco de la imagen en la que la zona de cristal líquido vecina al dot excitado no pantalla. Cada píxel es un pequeño condensador con se excite también en forma espúria generando un falso una capa transparente de óxido de indio y estaño en el color y una iluminación de fondo que reduce el contras- vidrio del frente y otra capa transparente en la parte poste. Para evitar esta falla en la lámina de vidrio interior se terior para que entre la iluminación y en el medio una caimprime un transistor plano (TFT) que opera como llave, pa aislante de cristal líquido. Ver la figura 6. de modo que sólo exista un dot conectado mejorando La distribución de los circuitos en un LCD-TFT es notablemente el color y el contraste. muy similar a la utilizada en una memoria DRAM (RAM El TFT juega un papel muy importante en el panel dinámica). Sin embargo, en vez de realizar los transisto-

Saber Electrónica 69

Principios de Funcionamiento fresco), que eran un problema de los monitores LCDs de tecnología pasiva. Los tiempos de respuesta rápidos han sido la virtud más importante de esta tecnología, aunque en la mayoría de los casos este número no refleja el verdadero rendimiento de la pantalla . En efecto. Los tiempos de respuesta tradicionales fueron medidos de acuerdo a un estándar ISO como la transición desde el negro hacia el blanco y no reflejaron nunca la velocidad de las transiciones de los tonos grises (en la práctica una transición mucho más común para las pantallas de cristal líquido). El uso moderno de tecnologías llamadas RTC (Response Time Compensation - Overdrive o Compensación del tiempo de respuesta por sobreexcitación) han permitido que los fabricantes reduzcan el tiempo de las transiciones de gris significativamente, mientras Figura 6 - Distribución de circuitos en un LCD TFT que el tiempo de respuesta por la meres usando obleas de silicio, éstos son fabricados depo- dición ISO queda casi en el mismo valor. Los tiempos de sitando una película delgada de silicio sobre un panel de respuesta son ahora medidos por el método G2G, danvidrio. Los transistores ocupan sólo una pequeña frac- do valores de 4ms a 2ms como valores comunes para ción del área de cada píxel ya que la película de silicio los modelos basados en la tecnología de TN+film. Esta de la superficie remanente, es eliminada permitiendo estrategia de mercadotecnia, combinado con el costo que la luz pase a través de ella. relativamente más bajo de la producción para pantallas La capa del silicio para TFT-LCDs se deposita gene- TN, ha resultado en un dominio casi absoluto de estas ralmente usando el proceso denominado PECVD (Plas- pantallas en el mercado consumidor. ma Enhanced Chemical Vapor Deposition o deposición Una de las desventajas de las pantallas basadas en de vapor químico en estado de plasma) de un precursor TN es su escaso ángulo de visión, especialmente en la de gas silano (SiH4) para producir una película amorfa dirección vertical, siendo la mayoría de estas pantallas de silicio sobre el vidrio. También se utiliza silicio poli- incapaces de mostrar los 16.7 millones de colores (en cristalino en algunas pantallas donde se requieren TFTs Windows se lo llama color verdadero o truecolor y tiene con un mayor rendimiento; por ejemplo en pantallas 24 bits, es decir 8 bits para cada color). O sea que todos donde se requiere una resolución muy alta o en aquellas estos tubos pueden representar la máxima cantidad de donde se desea realizar algún procesamiento de datos colores disponibles en las tarjetas gráficas modernas en sí mismo. para PC, que es la tecnología más exigente que pueden Ambos tipos de TFTs, los de silicio amorfo y los de mostrar los TVs LCD modernos. silicio policristalino presentan una prestación muy pobre Existen otros paneles LCD más económicos con 6 frente a los transistores fabricados a partir de cristales bits para cada canal de color a diferencia de los 8 antede silicio simples, pero aún así son adecuados para la riores. Estas pantallas pueden acercarse al color de 24 función requerida. bits usando un método de tramado que combina píxeles Existen diferentes tipos de pantallas pero la más co- adyacentes para simular el color deseado. También puemún es la TN+Film (Twisted Nematic+Film). Este tipo de den usar FRC (Frame Rate Control o control de la relapantalla es la más común, debido a su costo de produc- ción de cuadro), en donde se utiliza el concepto de exción bajo y a su amplio desarrollo a lo largo de los años. citación PWM para simular los bits faltantes. El tiempo de respuesta de un píxel en los paneles TN Estos métodos de simulación de color son perceptimodernos, es lo suficiente rápido como para evitar ras- bles para la mayoría de las personas y molestos para tros de sombras y efectos fantasmas (problemas de re- otras. El FRC tiende a ser más notable en los tonos más

Saber Electrónica 70

Pantallas de LCD oscuros. El método del tramado tiene la tendencia a aparecer como si los píxeles individuales de la pantalla estuvieran en realidad visibles. En general, la reproducción de color y ángulo de visión de los paneles de tipo TN son pobres. Los defectos en la gama de color de visualización también pueden ser atribuidos a que la tecnología implica iluminar desde el fondo de la pantalla. No es poco común que aparezca en las pantallas iluminadas con CCFL (Catode Cold Fluorescent Lamp o lámparas fluorescentes de cátodo frío) sólo pueda reproducirse desde el 40 % a 76 % de la gama de color de la norma NTSC, mientras que las pantallas que utilizan iluminación por LED pueden extender la gama al 100 %. Sin embargo, a pesar de esta diferencia significativa es muy probable que el televidente promedio no note una diferencia perceptible. Existe una tecnología llamada IPS (Alternación En El Plano) desarrollada por HITACHI en 1996 para superar los pobres ángulos de visión y reproducción de color de los paneles TN. La mayoría de las IPS también soporta 8 bits y tiene por lo tanto colores reales. Estas mejoras vinieron con una pérdida de tiempo de repuesta, que estaba inicialmente en el orden de los 50ms. Los paneles de IPS eran también sumamente costosos. IPS desde entonces ha sido reemplazado por S-IPS (Super-IPS) que Hitachi presentó en 1998. S-IPS tiene todos los beneficios de la tecnología de IPS más un tiempo de refresco mejorado. Aunque la reproducción de color se acerca a la de los TRCs, el contraste es relativamente pobre. La tecnología S-IPS es ampliamente usada en los paneles de 20" y más grandes. LG y Philips son los principales fabricantes de paneles basados en S-IPS. AS-IPS (S-IPS Avanzado), también desarrollado por HITACHI en el 2002, mejora considerablemente el contraste de los S-IPS tradicionales al punto de ser superados sólo por algunos S-PVAs. AS-IPS es también una tecnología usada en monitores NEC (como por ejemplo el NEC LCD20WGX2) basados en tecnología S-IPS, en este caso desarrollada por LG y Philips. A-TW-IPS (IPS Blanco Real Avanzado), desarrollado por LG y Philips LCD para la firma NEC, es un panel SIPS personalizado con un filtro TW (Blanco Real) para hacer que el blanco se vea más natural e incrementar la gama de colores reproducidos. Esto se utiliza en LCDs profesionales o para estudios de fotografía. MVA (Alineación Vertical Multidominio) fue desarrollado en 1998 por Fujitsu originalmente como un punto intermedio entre TN e IPS. Consiguió una respuesta de píxel rápida (en su momento), amplios ángulos de visión, y un contraste muy alto, en desmedro de la luminosidad y la reproducción de color. Los paneles de MVA modernos pueden brindar

amplios ángulos de visión (sólo superados por la tecnología S-IPS), buena profundidad de negro, buena reproducción, buena profundidad de color y cortos tiempos de respuesta gracias al uso de tecnologías RTC. Hay varias tecnologías "de siguiente generación" basadas en MVA, incluyendo P-MVA y A-MVA de AU Optronics, como así también S-MVA de Chi Mei Optoelectronics. Los analistas predijeron que MVA sería la tecnología a seguir, pero sin embargo TN ha dominado el mercado. El factor que más contribuye a que esto ocurra era el mayor costo de MVA, conjuntamente con un tiempo de respuesta más lento (que aumenta considerablemente cuando sólo hay cambios pequeños en la luminosidad). Los paneles de MVA más económicos también pueden usar "dithering"/FRC. PVA (Alineación Vertical por Patrones) y S-PVA (Super Alineación Vertical por Patrones) son las versiones alternativas de la tecnología MVA ofrecidas por Samsung. Desarrollado por separado, padece el mismo problema que la tecnología MVA, pero a cambio ofrece contrastes muy altos (tanto como 3000:1). Los paneles PVA económicos también usan "dithering"/FRC. Todos los paneles S-PVA son de 8 bits de color reales y no usan ningún método de simulación de color. PVA y SPVA pueden brindar una buena profundidad de negro y amplios ángulos de visión. S-PVA puede ofrecer además tiempos de respuesta rápidos gracias a modernas tecnologías de RTC. Debido a los enormes costos que presentan las fábricas de LCD TFT, el número de fabricantes de pantallas grandes es muy pequeño. Los cinco principales fabricantes son: 1. 2. 3. 4. 5.

LG.Philips AU Optronics S-LCD Corporation (De Samsung/Sony) Chi Mei Optoelectronics Sharp Corporation

Las pantallas TFT se suelen clasificar en fábrica. Esta clasificación tiene en cuenta aspectos como el número de píxeles muertos, la homogeneidad de la imagen, y la calidad general del producto. Además, pueden existir diferencias de tiempos de respuesta de hasta +/- 2 ms en paneles fabricados en la misma línea de producción. Las pantallas de peor calidad se venden a compañías "sin marca" o se usan en los monitores y TVs de bajo costo (habitualmente se reconocen con una “V” al final del código alfanumérico). Las intermedias se reservan para uso en hogar y oficina, y se indican con la letra “S”, mientras que las de mejor calidad se usan para monitores TFT de "calidad profesional" y se marcan con una “P”. ✪

Saber Electrónica 71

AUTO ELÉCTRICO

OBD II Diagnóstico a Bordo de Vehículos Con frecuencia escuchamos decir: voy a llevar mi auto al escaner o a la máquina, para saber qué está fallando. Se entiende que lo que uno quiere es leer (scanner) los códigos de la computadora del vehículo, para saber qué, cuál, o cuántos sensores están dando alertas de mal funcionamiento. En este artículo comenzamos a describir en qué consiste el sistema OBD de diagnóstico a bordo de un vehículo de forma tal que más adelante podamos construir un cable de datos para usar a nuestra computadora como “escaner". Sobre un Artículo de Enrique Célis www.automecanico.com

Introducción ¿Qué tan confiable es este tipo de diagnóstico? En "automecanico.com" hemos desarrollado este tema, siguiendo nuestro espíritu de aprender y trasladar experiencia. Por ello trataremos de ser lo más explícitos posible, debido en gran parte a que el grueso de nuestros seguidores son jóvenes estudiantes e instructores de mecánica, a quienes seguiremos apoyando en su propósito de abrirse paso en la vida a través del estudio.

OBD II OBD II: On Board Diagnostics Second Generation) Diagnóstico a Bordo de Segunda Generación.

Sabemos que los vehículos vienen equipados con computadoras. También sabemos que las computadoras han evolucionado estos últimos años de tal manera que la capacidad de procesamiento de los últimos adelantos en computación no tenían por qué ser ajenos a los vehículos. La diferencia entre OBD II y los sistemas computarizados anteriores a 1996 consiste, elementalmente, en que el sistema OBD II es un sistema que generaliza la forma de leer los códigos de la computadora de a bordo, lo que quiere decir que no necesita adaptadores para hacer la conexión, sin importar si los vehículos son de fabricación nacional o extranjera; ni tampoco andar rastreando por todo el vehículo tratando de ubicar el bendito conector que sirve para apagar la luz de:

Saber Electrónica 72

"chequear el motor", "servicio rápido", "check engine", etc. A partir de enero de l996 se requiere que los vehículos vendidos en muchos países de la región sean compatibles con OBD II. La mayoría de fabricantes de los Estados Unidos ya venían equipando sus vehículos con OBD II desde l994. La Agencia de Protección Ambiental es la que impone mormas y regulaciones para la protección del medio ambiente. Los sistemas OBD II reúnen los requisitos adecuados para monitorear y detectar fallas, permanentes o intermitentes que podrían hacer que un vehículo contamine el medio ambiente. El sistema OBD II almacena una gran cantidad de códigos generales de problemas, junto con códigos

OBD II: Diagnóstico a Bordo de Vehículos específicos de los fabricantes. Estos códigos se clasifican en:

Figura 2

Código B Sistemas de la carrocería. Código C Sistemas del chasis. Código U Comunicaciones de la red. Código P Sistemas del tren de potencia (Motor y Transmisión). Antes de continuar debemos aclarar: Un motor controlado por una computadora es similar al viejo motor no computarizado, debido a que el principio de combustión interna es el mismo (pistones, bujías, válvulas, cigueñal, árbol de levas, etc.) Igualmente los sistemas de carga, arranque y encendido son similares. En otras palabras, los probadores de encendido, los medidores de compresión, las bombas de vacío y las lámparas de sincronización siguen siendo útiles. En la figura 1 Figura 1 podemos observar un tipo de lector de códigos (auto scanner OBD II). Este tipo de scanner, no necesita batería, sólo se acopla al conector del vehículo con un cable como el de la figura 2 y se procede a leer códigos. En la figura 3 se muestra un ejemplo de dónde debe conectarse el cable en un coche para poder realizar la lectura de códigos. Los códigos obtenidos deben ser interpretados, en forma especifica, recurriendo al manual del vehículo ya que cada fabricante programa su computadora con sus propios códigos.

Figura 3

Esto podría ser un inconveniente pero la ventaja es que en la red (www.autoelectronico.com) existen direcciones de fácil acceso que tienen a disposición del visitante bancos de datos de estos códigos, totalmente gratis. En otras palabras, cualquier persona puede acceder a la lectura de códigos de su vehículo y encontrar la interpretación en la red. Para esto no necesita experiencia previa (este conector suele estar ubicado a un lado de la columna de dirección, abajo del tablero de control), Las normas exigen que en el caso de no encontrarse el conector en esta ubicación, el fabricante deberá

pegar una etiqueta en este lugar, indicando en qué lugar se encuentra. Hasta aquí estamos de acuerdo en que el sistema OBD II facilita la forma de acceder a los códigos que almacena la computadora de a bordo. Pero si usted cree que después de leer los códigos e interpretar su significado solucionó su problema, se equivoca. Por que aquí es donde se verá la sabiduría, experiencia, y capacidad de discernimiento del mecánico. Los códigos obtenidos con el lector electrónico sólo pueden servir de referencia debido a lo siguiente: * La computadora del sistema OBD II tiene comunicación con el

Saber Electrónica 73

Auto Eléctrico

El conector suele encontrarse a un costado de la barra de dirección, debajo del tablero.

módulo de encendido y con el módulo de la transmisión, lo que significa que para efecto de activar uno de sus actuadores, se vale de la información que tienen estos módulos. Si usted por alguna razón (por presumido) cambió el tipo de llantas de su vehículo, la computadora recibirá datos contradictorios entre las vueltas de la transmisión y la revolución de las llantas. Recuerde que el sistema OBD II lo que pretende es optimizar el consumo de combustible y para esto se vale de sensores colocados en diferentes partes relacionadas al funcionamiento del vehículo. Cualquier alteración de los componentes del vehículo engañará a los sensores y por lo tanto la información que recibe la computadora será falsa y falsa será la interpretación y decisión que origine una orden a cualquiera de los actuadores. La computadora del sistema OBD II controla el suministro de combustible, la velocidad de marcha en vacío, el avance por vacío y los controles de emisiones. En algunos casos las computadoras de a bordo controlan la transmisión, los frenos y el sistema de suspensión. Los sensores son pequeños dispositivos que miden las condiciones de operación y las traducen en señales que la computadora pueda entender. Por ejemplo: sensores térmicos, (sensor de temperatura), potenciómetros (sensor de posición de la

Pantalla de un programa que permite leer los códigos de error para indicar cuál es la falla en el vehículo. Como puede apreciar, no se trata de un “scanner” común, sino que la información brindada es bastante detallada.

válvula reguladora de aire), generador de señales (sensor de oxígeno). Los actuadores son dispositivos eléctricos que pueden ser activados por la computadora. Entre éstos se incluyen los solenoides y relés. Los sensores, actuadores, generadores de señales y potenciómetros no son baratos. Si usted decide cambiarlos debe estar seguro de que realmente están defectuosos y que la falla no venga de una mala conexión, cableado flojo o un mal funcionamiento del motor, originado por falla mecánica básica (bujías, cables, tapa rotor, empaques, bombas, bandas o correas, etc.). En conclusión: el sistema OBD II generaliza y facilita la forma de leer códigos almacenados en la computadora de a bordo, pero es el mecánico el encargado de analizar estos códigos, para discernir y encontrar la razón u origen del problema de un motor, una transmisión, o un sistema de frenos. Los sistemas computarizados

Saber Electrónica 74

de los vehículos actuales, aparte de controlar las operaciones del motor, también pueden ayudarlo a encontrar problemas. Estas computadoras han sido programadas con habilidades especiales de prueba. Estas pruebas verifican los componentes conectados a la computadora que se usan para suministro de combustible, control de velocidad de marcha en vacío, sincronización de encendido, sistemas de emisión y cambios de marcha en la transmisión. La computadora de control del motor ejecuta pruebas especiales que dependen del fabricante, motor, año del modelo, etc. No existe una prueba universal que sea la misma para todos los vehículos. Asimismo, con este sistema, puede borrar los códigos almacenados y apagar la luz de advertencia después de atender los servicios requeridos. Sólo tenga en cuenta que los llamados códigos duros representan problemas que volverán a manifestarse encendiendo la luz si usted

OBD II: Diagnóstico a Bordo de Vehículos no soluciona el problema. Para acceder a los códigos de la computadora, sólo necesita un lector de códigos [scanner OBD ll] o armarse un cable y bajar un programa a su PC. El precio promedio en el mercado de este tipo de aparato es de aproximadamente 150 dólares americanos. Igualmente en este rubro de lectores OBD II, también existen a la venta scanners por un precio similar que se pueden trabajar con programas en la computadora de su casa y que le permite hacer un examen minucioso de los códigos y funcionamiento de la computadora de a bordo.

Algunos Códigos OBD A los efectos de completar esta introducción al tema, a continua-

ción, en la tabla 1, brindamos algunos códigos con su significado en inglés y su traducción a nuestro idioma. Como hemos dicho, cada marca y modelo de coche emplea sus códigos y, por lo tanto, presentarán diferentes interpretaciones aunque, en general, son siempre los mismos. Tome nota de lo siguiente: Existen códigos que son reservados por los fabricantes. Igualmente, cuando un motor por razones mecánicas, altera sus revoluciones, la computadora detectará alteraciones de señal en los sensores relacionados al sistema de emisiones (humo). Esto no significa que los sensores necesariamente deben cambiarse; use el sentido común y tome como base su experiencia en el funcionamiento básico del motor. Como tip agregamos: Borren los códigos almacenados, calienten el

motor y hagan una nueva lectura, y así tendrán una lectura real. Entiéndase como circuito de variación a lo siguiente: La computadora envía una señal de referencia a los sensores; el funcionamiento de éstos tienen un margen, alcance, gama, tolerancia o rango, entre máximo y mínimo. Esta variación altera la resistencia y por la tanto envía la señal de referencia y retorna con otro valor; esto hace que la computadora active los actuadores para corregir una falla de funcionamiento del motor (si la hubiera) o para mejorar el rendimiento del motor. En la tabla 1, al decir problemas en el circuito de variación nos referimos a que lo mencionado en el párrafo anterior no está funcionando adecuadamente debido a una mala instalación, o a que el sensor tenga el circuito pegado en cualquier posición. ✪

Tabla 1: algunos códigos de error y sus significados.

Saber Electrónica 75

S E C C I O N . D E L . L E C T O R Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected]. Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible.

Respuestas a Consultas Recibidas Para mayor comodidad y rapidez en las respuestas, Ud. puede realizar sus consultas por escrito vía carta o por Internet a la casilla de correo: [email protected] De esta manera tendrá respuesta inmediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas simples pueden ser causas de que su respuesta se demore. Pregunta 1. ¿De dónde puedo bajar el programa de la Mascota Electrónica publicada en Saber 211? Julián Avalos

Si bien en nuestra web: www.webelectronica.com.ar, con la clave “picaxe” es posible bajar los archivos “.cad” para experimentar con la mascota publicada, le recomiendo que Ud. realice sus propios diagramas de flujo, tal como se enseña en dicho artículo. Podrá programar que los leds (que simularían a los ojos de la mascota) se enciendan simultáneamente cuando haya luz y que se apaguen en la oscuridad o que el buzzer (que simula la boca) emita un sonido característico si pasa un tiempo y no ha apretado el pulsador (lo que simularía que está dando de comer a la mascota). Las posibilidades sólo se agotan con su imaginación. ✪

PROMOCIONES EXCLUSIVAS PARA COMPRADORES DE ESTA REVISTA Sólo durante este mes compre paquetes educativos COMPLETISIMOS con descuentos de hasta el 60% y LLEVE DE OBSEQUIO:

UN SET DE HERRAMIENTAS PARA TECNICO + UN TIMBRE PARA NEGOCIO SIN CABLE (avisa cuando una persona ingresa) Promoción válida para la compra de cualquiera de las promociones descriptas abajo, hasta agotar stock. Si está interesado llame al teléfono (01) 4301-8804 o envíe un mail a [email protected] solicitando el paquete y con él se enviarán los obsequios. Q070801 Compendio Universal de Teléfonos Celulares (Incluye tecnologías 2007 - 2008) Ideal para todos los niveles. Util para el aficionado y el técnico. Lo más completo en telefonía celular, con más de 250 programas full y cursos completos que arrancan de cero. Contiene "soluciones para cada marca" ideales para el técnico y de obsequio lleva 5 cables para trabajar con el 80% de los teléfonos de nuestro mercado. INCLUYE: 24 CDs, 4 Videos Completos, 1 Caja de Trabajo, 2 Libros de Texto, 6 revistas que tienen lo siguiente: Curso Completo de 8 CDs Multimedia - Videoteca de 4 VCDs - Textos de Lectura Rápida (2 libros) - Caja RS232 Versión 2 - 6 Soluciones para Servicio Técnico (18 CDs) De regalo con la preventa: 5 cables para liberación y desbloqueo (Motorola, Siemens, Nokia). Ud. sólo paga por esta preventa $289 (15% de descuento incluído) (El Precio Promocional Durante Julio será de: $340 - Precio Normal: $680)

rante Julio será de: $90 - Precio Normal: $210)

Q070802 Sea un Experto en REPRODUCTORES DE CD Y DVD Aprenda todo lo que precisa saber sobre reproductores de CD y DVD. La biblioteca más completa con instrumentos útiles para el técnico reparador. INCLUYE: 4 LIBROS + 4 CDS MULTIMEDIA + 1 VIDEO EN FORMATO VCD + MEDIDOR DE LASER + SET DE HERRAMIENTAS + DISCO LIMPIA LASER

Q070804 Estudie para Técnico Superior en Electrónica Etapa 1 (Completa) Comience a estudiar desde cero una carrera apasionante y luego, mes a mes, capacítese hasta convertirse en "Técnico Superior en Electrónica". La carrera está formada por 6 etapas y aquí le ofrecemos los 6 paquetes de la primera etapa y lleva de obsequio los CDs Multimedia de la segunda etapa completa. INCLUYE: 6 CDS MULTIMEDIA + 6 GUIAS EN 3 CDS + 3 LIBROS + SOLDADOR + MULTIMETRO DIGITAL + PROTOBOARD + FUENTE DE ALIMENTACION DE MULTITEN-

Ud. sólo paga por esta preventa $76 (15% de descuento incluído) (El Precio Promocional Du-

76

Saber Electrónica

Q070803 Set de Trabajo para Reparación de Equipos Electrónicos MANUALES + INSTRUMENTAL Tenga la colección más completa en diagramas y manuales de servicio ya sea, en textos ordenados como en formato digital. Son más de 10.000 circuitos de todo tipo de equipo electrónico,ordenados por tipo de aparato, marca y modelo. INCLUYE: 2 DVDS MULTIMEDIA CON MAS DE 10.000 DIAGRAMAS DE EQUIPOS ELECTRONICOS + 1 CD MULTIMEDIA + 4 LIBROS EDEME + INSTRUMENTAL DE BANCO DE DATOS PARA EL TALLER (OSCILOSCOPIO EN SU PC - PROGRAMA FULL Y PUNTA DE PRUEBA) + SET DE DESTORNILLADORES + TESTER MULTIMETRO ANALOGICO PORTATIL. Ud. sólo paga por esta preventa $127 (15% de descuento incluído) (El Precio Promocional Durante Julio será de: $150 - Precio Normal: $320)

SION DE 1 AMPERE + BOLSA DE COMPONENTES Y ACCESORIOS PARA PRACTICAS Si Ud. Ya ha adquirido alguna de las Guías, consulte por las que le falten y obtendrá un precio promocional. Obsequio: Sólo durante esta promoción lleva los 6 CDs Multimedia de la Etapa 2 COMPLETA!!! Ud. sólo paga por esta preventa $238 (15% de descuento incluído) (El Precio Promocional Durante Julio será de: $280 - Precio Normal: $320) Q070805 Biblioteca "Yo Puedo Hacerlo" El mejor compilado en CD y Guía de lectura rápida sobre los temas más votados por nuestros lectores durante el 2007 y los primeros meses del 2008. Contiene textos, programas, simulaciones, videos, etc INCLUYE: 5 productos completos con los siguientes temas: 1) Vea Toda la TV Por Internet, sin abonos ni instalaciones 2) Manejo de Puertos de PC 3) Conviértase en Técnico en Redes de PC 4) Aprenda Telefonía Celular, Liberación Carga de Aplicaciones 5) Conviértase en Experto en Domótica y Sistemas de Seguridad Obsequio: Radio de FM + Puntero LASER Ud. sólo paga por esta preventa $60 (15% de descuento incluído) (El Precio Promocional Durante Julio será de: $70 - Precio Normal: $125) Conozca el contenido detallado y otras promociones especiales que hemos preparado para Ud. ingresando a: www.webelectronica.com.ar

INDICE

XXI

AÑO INDICE COMPLETO

DE LOS ARTICULOS PUBLICADOS DESDE EL Nº 241 HASTA EL Nº 252 INCLUSIVE

ARTICULO

REVISTA

PAG.

ARTICULO DE TAPA Tarjeta adaptadora par puerto serial desde puerto USB...........................................................................................241 .......................3 Tarjeta de adquisición de datos. Sistema de 8 canales analógicos ........................................................................242 .......................3 Interfase gráfica para TV ............................................................................................................................................243 .......................3 Microcontroladores AVR de Atmel: qué son, para qué sirven, cómo se usan........................................................244 .......................3 Montajes discretos. Alarmas, filtros, temporizadores, generadores, juegos,Instrumentos, cargadores .............245 .......................3 Pantallas de plasma - Sepa cómo funcionan y cómo repararlas ............................................................................246 .......................3 Vea toda la TV gratis por internet ...............................................................................................................................247 .......................3 Inyección electrónica en el automóvil........................................................................................................................248 .......................3 Reparación de Playstation: desarme, limpieza de lente, cambio de chips, Tip de reparación, diagramas y programas .......249 ..........................3 Domótica: automatismos normalizados para el hogar ............................................................................................250 .......................3 Amplificadores de audio digitales ..............................................................................................................................251 .......................3 Super-Evariac: multi-instrumento inteligente para la reparación de equipos Electrónicos...................................252 .......................3 AUTO ELECTRICO Funcionamiento y reparación de hornos de microondas .........................................................................................249 .......................70 Diagnóstico del motor de arranque............................................................................................................................250 .......................75 ¿Cómo arranca el motor de un automóvil? ..............................................................................................................251 .......................69 Vehículos híbridos ¿Qué son, cómo funcionan? .......................................................................................................252 .......................70 AYUDA AL PRINCIPIANTE Cómo medir dB con el osciloscopio..........................................................................................................................241 .......................24 Proteja sus amplificadores operacionales de sobrecargas ....................................................................................247 .......................60 CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Cómo funcionan los teléfonos celulares - El sistema de carga de batería de un teléfono celular ..................................................................................................................................................241 .......................40 Cómo funcionan los teléfonos celulares. El sistema de audio de un celular ..........................................................242 .......................40 Técnicas de liberación de celulares. Liberación y desbloqueo de V3 en Todas sus versiones y otros modelos Motorola .......................................................................................................243 .......................37 Cómo funcionan los teléfonos celulares. Bluetooth en teléfonos celulares.............................................................243 .......................44 Televisores de plasma................................................................................................................................................244 .......................28 Cómo funcionan los teléfonos celulares. El GPS .....................................................................................................244 .......................31 Técnicas de liberación de celulares. Liberación, test y desbloqueo De teléfonos Nokia con caja RS232 ..........................................................................................................................244 .......................57 Técnicas de liberación de celulares. Liberación, test y desbloqueo De teléfonos Nokia BB5 y mucho más!.....................................................................................................................245 .......................33 Las memorias de los televisores y reproductores de DVDs de Comunicación paralelo...............................................................................................................................................245 .......................38 Cómo funcionan los teléfonos celulares. Funcionamiento de la cámara................................................................245 .......................41 CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Reparación de motores de CC ..................................................................................................................................245 .......................44

Saber Electrónica 77

INDICE DEL XXI AÑO DE SABER ELECTRONICA

ARTICULO

REVISTA

PAG.

Informe de reparación de DVDs - Reparación de un equipo que no reproduce CDs ni DVDs ..............................................................................................................................................................246 .......................34 Técnicas de liberación de celulares. Liberación de teléfonos celulares Alcatel Sin cables ni cajas especiales ...................................................................................................................................246 .......................37 Descripción de los televisores de plasma ................................................................................................................247 .......................30 Reparación de televisores de plasma .......................................................................................................................248 .......................24 Trabajando con teléfonos celulares Sony Ericsson: programación, liberación Desbloqueo, reparación. Cables de conexión del teléfono con la computadora.....................................................248 .......................41 Informe de reparación de DVDs ................................................................................................................................249 .......................34 El modo service en los televisores actuales.............................................................................................................249 .......................38 Técnicas de liberación de celulares. Liberación, desbloqueo y reparación de software de Samsung ............................................................................................................................................250 .......................33 Reparación de consolas de videojuegos. Desarme, mantenimiento y limpieza de la lente de una PlayStation 2 ...............................................................................................................250 .......................57 Reparación de consolas de videojuegos. Mediciones de tensión en el pick-up Y cambio de chip en PlayStation 2.............................................................................................................................251 .......................36 Técnicas de liberación de celulares - Guía universal para liberar celulares Motorola paso a paso..................................................................................................................................................251 .......................41 Técnicas de liberación de celulares - Liberación, desbloqueo y reparación de software de móviles LG.........................................................................................................................................252 .......................41 INDICE Indice año XX...............................................................................................................................................................241 .......................77 INFORME ESPECIAL 20 años informando y educando a los amantes de la electrónica............................................................................241 .......................49 LIBRO DEL MES Sistemas de seguridad. Sistemas sencillos con circuitos integrados ....................................................................241 .......................65 Configuración de una red inalámbrica.......................................................................................................................242 .......................67 Todo sobre Mini-robótica. Introducción a la robótica................................................................................................243 .......................57 Manejo de puertos de PC & adquisición de datos.....................................................................................................245 .......................47 Curso de electrónica para principiantes - Etapa 1 Idóneo en electrónica ...............................................................246 .......................43 Aprenda el funcionamiento de los reproductores de DVD .......................................................................................247 .......................27 Curso de electrónica para principiantes - Etapa 1....................................................................................................248 .......................47 Funcionamiento y reparación de hornos de microondas .........................................................................................249 .......................47 Curso de electrónica - Etapa 1 - Idóneo en electrónica - Lecciones 5 y 6 ..............................................................250 .......................73 Trucos y mitos de los teléfonos celulares .................................................................................................................251 .......................57 MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Fallas comunes de monitores de PC ........................................................................................................................242 .......................35 Reparación de un teléfono celular..............................................................................................................................243 .......................76 Analizador de Fly-Backs ............................................................................................................................................244 .......................77 Reparación de cámaras fotográficas digitales..........................................................................................................245 .......................65 Reparación de una fuente de alimentación................................................................................................................246 .......................48 Mantenimiento de computadoras...............................................................................................................................247 .......................41 Un recorrido por las tarjetas de video “económicas”...............................................................................................248 .......................62 Un recorrido por Internet - Sitios recomendados .....................................................................................................249 .......................41 Monitores LCD para PC - Mayor calidad, menos espacio......................................................................................250 .......................23 Un mother de alta performance .................................................................................................................................252 .......................38 MICROCONTROLADORES Arquitectura de los microcontroladores AVR de Atmel............................................................................................251 .......................73 Introducción a la programación de los microcontroladores AVR de Atmel ............................................................252 .......................76 MONTAJES Qmetro. Medidor de impedancias y capacitores......................................................................................................241 .......................44 Tarjeta entrenadora PIC 16F877 ................................................................................................................................241 .......................57 Robot de carreras GABOTT-1 ...................................................................................................................................241 .......................60 Robot de carreras GABOTT-1. Construcción del móvil ..........................................................................................242 .......................20 Implementación de un puerto COM virtual a partir de un puerto USB en

Saber Electrónica 78

INDICE DEL XXI AÑO DE SABER ELECTRONICA

ARTICULO

REVISTA

PAG.

Windows XP................................................................................................................................................................242 .......................57 Transmisor de datos de UHF.....................................................................................................................................242 .......................60 Dimmer digital con PIC a control remoto .................................................................................................................242 .......................64 Control remoto para dimmer digital ..........................................................................................................................243 .......................23 Seguidor de tensión de precisión ...............................................................................................................................243 .......................48 Circuito de muestreo y retención...............................................................................................................................243 .......................49 Filtro con seguidor de tensión ....................................................................................................................................243 .......................49 Fuente de partida de potencia hasta 20V ...................................................................................................................243 .......................50 Fuente de alimentación con protección .....................................................................................................................243 .......................50 Robot para riego automático ......................................................................................................................................243 .......................59 Gabott-Bass. Robot sigue líneas................................................................................................................................243 .......................62 Receptor para la banda de 40 metros - RX/..............................................................................................................243 .......................67 Easy Downloader 2.0: programador para Atmel de 40 pines por puerto serial......................................................244 .......................20 Control para 4 motores paso a paso..........................................................................................................................244 .......................47 Almacenamiento de datos tomados desde una PC ..................................................................................................244 .......................70 Alarma transistorizada NC ........................................................................................................................................245 .......................16 Alarma con tiristor NC ...............................................................................................................................................245 .......................17 Alarma temporizada NA.............................................................................................................................................245 .......................18 Central de alarma y alarma para automóvil .............................................................................................................245 .......................19 Filtro pasa bajo con separador...................................................................................................................................245 .......................21 Filtro pasa altos (de RED) .........................................................................................................................................245 .......................22 Temporizador multipropósito .....................................................................................................................................245 .......................23 Dado electrónico .........................................................................................................................................................245 .......................23 Generador de radiofrecuencia para calibración........................................................................................................245 .......................57 Medidor de intensidad de campo ...............................................................................................................................245 .......................58 Cargador de baterías ..................................................................................................................................................245 .......................59 Control de velocidad para motores CC.....................................................................................................................245 .......................60 Temporizador transistorizado ....................................................................................................................................245 .......................61 Automático para escalera...........................................................................................................................................245 .......................62 Sonómetro ...................................................................................................................................................................245 .......................63 Filtro pasa banda.........................................................................................................................................................245 .......................64 Implementación de un semáforo con la tarjeta de adquisición de datos .................................................................245 .......................69 Mini-robot pendular simple ........................................................................................................................................245 .......................75 Simon dice...................................................................................................................................................................246 .......................19 Medidor de capacitores para IGTV............................................................................................................................246 .......................57 Oscilador para práctica de telegrafía.........................................................................................................................246 .......................63 Mando a distancia con 2 relés....................................................................................................................................246 .......................65 Control remoto infrarrojo............................................................................................................................................246 .......................69 Frecuencímetro de 10Hz a 1 GHz.............................................................................................................................247 .......................36 Probador de cables de red de computadoras............................................................................................................247 .......................49 Módulo adaptador TTL-RS232 para puerto serie .....................................................................................................247 .......................53 Tarjeta entrenadora PIC 40. Integradora de aplicaciones. Parte 1...........................................................................247 .......................57 Medidor de umbral de ruido .......................................................................................................................................248 .......................16 Medidor de intensidad de campo ...............................................................................................................................248 .......................35 Construcción de un frecuencímetro de 1GHz con la placa IGTV............................................................................248 .......................52 Generador para ajustes de RF/FI ..............................................................................................................................248 .......................59 Medidor de inductancias para IGTV ..........................................................................................................................249 .......................19 Circuito para desbloquear contraseñas de bios de Laptops.....................................................................................249 .......................44 Circuito de control para robot de minisumo..............................................................................................................249 .......................57 Tarjeta entrenadora PIC 40 integradora de aplicaciones: contador de personas....................................................249 .......................60 Construya un osciloscopio de baja frecuencia..........................................................................................................250 .......................17 MONTAJES Sensor infrarrojo de obstáculos para robot ...............................................................................................................250 .......................45 Arme un teclado matricial microcontrolado..............................................................................................................250 .......................63 Amplificador de 40W HI-FI ........................................................................................................................................250 .......................70 Teclado matricial con PIC ..........................................................................................................................................251 .......................17 Potenciómetro digital para control de volumen estéreo ...........................................................................................251 .......................20 Integrador estable........................................................................................................................................................251 .......................62 Conversor de CA a CC de precisión.........................................................................................................................251 .......................63 Circuito de muestreo y retención...............................................................................................................................251 .......................63

Saber Electrónica 79

INDICE DEL XXI AÑO DE SABER ELECTRONICA

ARTICULO

REVISTA

PAG.

Rectificador de media onda para RF.........................................................................................................................251 .......................64 Amplificador de valor absoluto...................................................................................................................................251 .......................64 Detector de pico ..........................................................................................................................................................251 .......................65 Sumador de señales de RF........................................................................................................................................251 .......................65 Oscilador a Varicap para experiencias de laboratorio .............................................................................................251 .......................66 Sonda medidora de temperatura................................................................................................................................252 .......................48 Analizador de estados lógicos....................................................................................................................................252 .......................57 Reactivación de TRCs y voltímetro de tensión de pico de AT.................................................................................252 .......................64 Teclado matricial análogo con PICAXE-08 ...............................................................................................................252 .......................66 Efecto de luz: un regalo para mamá ..........................................................................................................................252 .......................68 RADIOAFICONADO ROE y sus inconvenientes .........................................................................................................................................241 .......................23 RECEPCION DE TV POR UHF Pruebas y ajustes del decodificador para recepción por UHF ................................................................................241 .......................68 La conexión de audio del decodificador para recepción de TVB por UHF..............................................................242 .......................49 ROBOTICA Sensores externos de los robots. Los detectores inductivos ...................................................................................241 .......................72 Sensores externos de los robots (2). Sensores especiales: hall, captativos, Contacto, etc..................................242 .......................72 Actuadores finales empleados en robots. Manos y muñecas robots ......................................................................243 .......................71 Aplicaciones industriales de los robots .....................................................................................................................244 .......................71 SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 15 - análisis del servo de tracking de sled ..................................................................................................241 .......................28 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 16 - Análisis del servo de rotación de un DVD ...........................................................................................242 .......................28 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 17 - La sección de decodificación ................................................................................................................243 .......................28 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 18 - Análisis de los decodificadores de datos .............................................................................................244 .......................36 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 19 - Análisis de la sección de audio y las memorias .................................................................................245 .......................28 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 19 (conclusión) - Reparaciones en el segundo y tercer Decodificador de audio .....................................246 .......................28 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 20 - Análisis del microprocesador del display y del teclado......................................................................247 .......................20 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 21 - La fuente de aliment. de un DVD moderno (Parte 1) ..........................................................................248 .......................20 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 21 - La fuente de aliment. de un DVD moderno (Parte 2) ..........................................................................249 .......................28 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 22 - Reparaciones en reproductores de DVDs...........................................................................................250 .......................30 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 22 - Conclusión - Reparaciones en reprod. de DVDs................................................................................251 .......................30 Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de DVD De audio digitales - Lección 2 - Generación de PWM a partir de una señal Analógica.........................................252 .......................30 TECNICAS DIGITALES El 4007 - Un dispositivo muy versátil........................................................................................................................246 .......................73 TV POR INTERNET Manuel de uso simplificado del TVAnts.....................................................................................................................249 .......................77

Saber Electrónica 80

View more...

Comments

Copyright ©2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF