Saber Electrónica Nº 252

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SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

Año 21 - Nº 252 JULIO 2008

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

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ARTICULO DE TAPA Super-Evariac: multi-instrumento inteligente para la reparación de equipos electrónicos

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LIBRO DEL MES Pantallas Planas 1: TVs de Plasma

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MONTAJES Sonda medidora de temperatura Analizador de estados lógicos Reactivación de TRCs y voltímetro de tensión de pico de AT Teclado matricial análogo con PICAXE-08 Efecto de luz: un regalo para mamá

48 57 64 66 68

SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales - Lección 2 Generación de PWM a partir de una señal analógica

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MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Un mother de alta performance

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Técnicas de liberación de celulares - Liberación, desbloqueo y reparación de software de móviles LG

41

AUTO ELECTRICO Vehículos Híbridos ¿Qué son, cómo funcionan?

70

MICROCONTROLADORES Introducción a la programación de los microcontroladores AVR de Atmel

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.

I m p res ión: Publimp rent S.A. - Cónd or 1785 - Bs. As. - Arg e n t i n a

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

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Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

EDICION ARGENTINA - Nº 252 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 Ing. José Luis Hernandez Aguilar Ing. Luis Roberto Rodriguez José Campos John Carlos Qusipe Chambi

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 ADIOS A UN AMIGO Y EXCELENTE PROFESIONAL Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Lamentamos comunicarles que el Prof. A rnoldo C. Galetto ya no está entre nosotros. Autor de varios trabajos, entre los que se encuentran el libro: “Mediciones Electrónicos ” y viejo colaborador de Saber Electrónica, fue una persona de una ética intachable para con sus colegas y lectores, preocupándose por generar bibliografía y recursos para facilitar la tarea de estudiantes, técnicos y profesores. Tuve el gusto de conocer a Arnoldo por los años 90 en ocasión de tener que comprar uno de los equipos de su fabricación y desde entonces surgió una relación que, a través de los años, se fue alimentando ya sea por aportes que Arnoldo realizaba para nuestros lectores o en ocasión de “plantear” soluciones comerciales. Quienes me conocen, saben que mi gran pasión es la electrónica, a tal punto de no haber disfrutado cosas importantes en mi vida por estar abocado a tareas referentes a mi carrera; sin temor a equivocarme, creo que con el Sr. Galetto ocurría algo similar ya que me consta que su enfermedad lo ha acompañado desde hace varios años, y sin embargo, se la tomaba como “algo” con lo que debía convivir pero sin que ello sea un obstáculo para seguir generando material relacionado con la electrónica. Arnoldo C. Galetto ya no está, pero sus enseñanzas nos seguirán acompañando a través de sus escritos y estoy seguro que cada vez que tenga que redactar una nota sobre RF, filtros o amplificadores operacionales, su recuerdo vendrá enseguida a mi mente por haber sido un referente para mí en estos temas. Desde este Editorial, quienes hacemos Saber Electrónica, queremos rendirle un homenaje, darle nuestros respetos s sus seres queridos y comentarle a nuestros lectores que su recuerdo siempre nos hará compañía. ¡Hasta el mes próximo! Ing. Horacio D. Vallejo

ARTÍCULO

DE

TAPA

Super-Evariac Multi-Instrumento Inteligente para la Reparación de Equipos Electrónicos

El S-EVARIAC es el instrumento más práctico y útil para el reparador de equipos electrónicos, cualquie ra sea su especialidad. Lo ayuda en la reparación de fuentes de TVs realizando una prueba de arranque suave levantando la tensión en forma gradual. Lo ayuda en la prueba de etapas de deflexión horizontal que queman el transistor o que hacen cortar la fuente propia o se protegen sin permitir averiguar cuál es la falla. Lo ayuda a probar el inverter de un TV o monitor LCD reemplazando al Buck Converter y tra bajando a lazo abierto. Le permite recuperar un tubo agotado sin necesidad de dejar el filamento con sobretensión. Le permite probar fuentes que tengan arranque por CA sin peligro para su vida. Reempla za la fuente de un equipo de audio por otra variable para aquellos casos en que se queman los amplifi cadores de potencia si se prueban a plena tensión. En principio un S-EVARIAC es una fuente de tensión variable de 0 a 310V 3A (o más si cambia el tiristor y el transformador aislador) ajustable por 4 pulsado res. Dos suben o bajan la tensión de salida en pasos de 10V y otros dos ajustan el valor alrededor del valor anterior en saltos de 1V aproximadamente. El S-EVARIAC posee un fusible electrónico de nivel va riable o fijo que corta la fuente para evitar daños mayores al equipo o evitar que se quemen los fusibles. A estas funciones básicas se le agregaron otras secundarias que enumeramos a continuación: A) Generación de tensión continua de 0 a 300V 3A (o más) controlada por un micro y ajustable por pulsadores con saltos de +10V - 10V +1V y -1V. Esta tensión puede estar aislada de red y se puede limitar su valor máximo a 75, 150, 220 y 300V de CC. B) Corte de corriente ajustable por potenciómetro. C) Generación de tensión continua de 0 a 30V 1A con fusible electrónico y aviso para tensiones superiores a 6,3 V. D) Fuente para método de reparación de TV/monitores por precaldeo de filamento. E) Fuente aislada de 220V o 110V CA para prueba de arranque de fuentes que arrancan por CA. F) Reactivador de tubos de TV y monitores. G) Control de temperatura para soldador. H) Control de iluminación de escenarios o marquesinas. I) Probador de tiristores y triacs de potencia. J) Probador de transformadores de pulsos. K) Probador de resistores de bajo valor (shunts). L) Control de motores de CC. M) Aplicación del método de reparación por precaldeo del filamento. N) Reparación de inverters de TVs o monitores a LCD. O) Reparación de fuentes para TV/monitores LCD o PLASMA. Autor: Ing. ALBERTO HORACIO PICERNO [email protected] [email protected]

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Artículo de Tapa Introducción Un super-evariac (S-EVARIAC) es un instrumento múltiple que comienza cuidando su vida. Sus comienzos fueron modestos, sólo pretendía reemplazar al famoso variac (fuente variable de alta tensión) recomendado para la reparación de fuentes y etapas de salida horizontal de TV. Comenzamos con el clásico circuito, con un potenciómetro, un capacitor, un diac y un triac; pero pronto lo abandonamos porque era impreciso y peligroso ya que no tenía corte de corriente, y una falla en el diac o el triac era una catástrofe para el equipo. Además es difícil hacerlo regular bien y por lo general no llega a 150V o 180V de CC en su salida. Como todos saben que mi idilio con los PIC va “in crescendo”, se me ocurrió hacer una fuente de CC con un PIC que cambiara la tensión de salida de 0 a 310V por pasos gruesos de 10V y luego un ajuste fino dentro de cada escalón. Por supuesto, todo se debía realizar operando 4 pulsadores (dos para subir y dos para bajar). Y si la corriente de salida superaba un determinado valor, el micro se debía resetear tirando la señal de salida a cero. Al comenzar a usarlo, se presentó el primer problema. Algunas fuentes de TV tienen arranque por CA y no permiten el uso de nuestra fuente que es sintéticamente una fuente de CC con limitador de corriente y ajuste por pulsador. Para esos casos le agregamos una fuente aislada de 220V o 110V (de acuerdo a la red de su país) de baja potencia, porque el arranque prácticamente es un consumo mínimo. En este punto observé que teniendo una fuente aislada de CA de 220V (construida con dos transformadores iguales usado como de 220/24V uno y como de 24 a 220V el otro) podíamos agregar una fuente regulada de 30V para uso variado. Si tengo esa fuente puedo realizar un precalentamiento (precaldeado) del TRC que permite, a su vez, un método de prueba general muy interesante pero algo peligroso, porque hay que alimentar al filamento desde una fuente externa. Simplemente hice que esta segunda fuente entregue una corriente máxima de 1A de modo que no fuera capaz de quemar un filamento, y además agregué una indicación luminosa cuando la fuente entrega más de 6,3V.

Con un S-EVARIAC con fuente de baja tensión y transformador de arranque, pue de reparar todo tipo de fuentes cualquiera sea su circuito de arranque, con continua o alterna, de cualquier potencia, para TV,

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LCD, PLASMA, Video, CD, DVD Blu ray o DVD-HD o amplificadores de potencia, con circuitos integra dos, o discretas a transistores, con llave de potencia a Mosfet o a transistor. La fuente de baja se puede usar también para probar TVs por el método del pre caldeado de filamento que se está imponiendo como el mejor ante la gran cantidad de protecciones que tienen los equipos actuales. Cuando no usa el Va riac para probar equipos, puede utilizarlo como con trol de temperatura del soldador, ideal para trabajar con componentes SMD. Como uso complementario, el Evariac se aconseja como un excelente reactiva dor de tubos. ¡A esto lo llamamos Super-Evariac! Resumiendo, un Super-Evariac es básicamente una fuente de CC programable de 0 a 310V aislada de red y con fusible electrónico ajustable. Su funcionamiento se basa en el control del ángulo de conducción de un puente de rectificadores, por intermedio de un tiristor de potencia. La corriente máxima que puede entregar un Evariac no está limitada por el sistema de control, es decir que el control es de uso general y todo depende del transformador de aislación (si lo hubiere) del puente de rectificadores y del tiristor. Para su uso normal en un taller de reparaciones de TV, se ha diseñado un transformador aislador que admite hasta 3A a 310V de salida en uso no continuo cuya información se entrega por separado. Para que el lector entienda qué puede hacer con un Evariac para probar una fuente, le brindamos este artículo aclaratorio. El Evariac completo es, en realidad, una combinación de tres instrumentos que se pueden

Figura 1

Artículo de Tapa representar con la figura 1. Cada una de las salidas tienen una aplicación específica en la prueba de un TV o la recuperación de un TRC. La superior es la fuente principal, ajustable en tensión por intermedio de 4 pulsadores. Dos varían la tensión por saltos de +10V y -10V, los otros dos ajustan el nivel en forma fina con saltos de aproximadamente 1V alrededor de la tensión gruesa fijada por los primeros. Si para algún uso especial se requieren otros saltos de tensión o una tensión máxima diferente, se puede reprogramar el control o usar una derivación diferente del transformador separador. Es decir que el dispositivo es absolutamente flexible y adaptable a cada uso o preferencia particular. Esta sección de la fuente S-EVARIAC tiene un corte de corriente que se puede modificar en forma analógica. El tiristor tiene resistores de bajo valor en serie que pueden ajustarse a su uso particular. Luego el transistor de disparo puede poseer una red de base, fija o por potenciómetro para proveer un ajuste de corte exterior regulable desde infinito al valor ajustable por los resistores, tal como se muestra en la figura 2. Los valores de R1 (en realidad la plaqueta tiene lugar para 5 resistores en paralelo) R2 y R4 permiten ajustar el valor del corte de corriente y la gama de control del potenciómetro de corte. El reparador deberá probar la fuente Evariac con una carga resistiva que permita obtener los valores de corte de corriente deseados cuando la salida de la fuente se ajusta en 100V. Ajuste el potenciómetro R3 a mínima resistencia. Coloque esa carga sobre la salida principal de la fuente Evariac, ajuste la tensión de salida al valor deseado de corriente de corte por la carga, que Ud. debe medir con un buen téster y luego ajuste el potenciómetro de corriente de la fuente Evariac para que se produzca el reset (el reset genera un corte a 0V de la salida, lo cual requiere un nuevo ajuste de los pulsadores). Lo ideal sería que Ud. trace una escala en el potenciómetro de corriente.

Funcionamiento y Armado del S-Evariac Propuesto Armar una plaqueta de S_EVARIAC es una tarea sencilla si Ud. posee la adecuada información para hacerlo. Explicaremos el funcionamiento de la plaqueta de control para poder realizar reparaciones en la misma, en caso de necesidad o para todos aquellos que desean utilizar la plaqueta de control en forma diferente a la habitual. Como todos saben, nuestra plaqueta tiene múltiples usos de los cuales damos algunos ejemplos en esta no-

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Figura 2

ta; si Ud. encuentra un nuevo uso por favor envíe un comentario al autor. Obviamente, para armar el S-Evariac hará falta un microcontrolador programado que estará disponible en diferentes países de América Latina a través de la red de representantes de Editorial Quark, propietaria de nuestra querida Saber Electrónica. El autor ha empleado un PIC al que ha programado con un pequeño firmeware, convirtiéndolo en un integrado de control que hemos convenido en llamar “PICerno S01” (algo similar a los PICAXE de Revolution Education, pero en este caso no es preciso volver a programar el micro, ya viene preparado para ser usado en el control del supervariac). Ud. podrá conseguir todos los componentes en casas o tiendas de electrónica, a excepción del microcontrolador que, como dijimos, estará disponible en distintos países del continente y hasta podrá solicitar que se lo envíen a su domicilio para lo cual deberá contactar al autor por e-mail. A los armadores de kits le pedimos que no se apresuren a armar el dispositivo completo con su rectificador en puente y su filtro de ripple sin haber probado la plaqueta de control sola. Nuestra plaqueta se puede probar simplemente con transformador de 220V a 12V+12V ó 110V a 12V+12V, un led y un resistor y nosotros le vamos indicar cómo hacerlo en una descripción paso a paso. Primero le vamos a entregar el circuito completo de la placa de control del EVARIAC explicándole para qué sirve cada componente y cómo se prueba cada sección.

Circuito y Prueba de la Plaqueta de Control En la figura 3 se puede observar el circuito completo de la plaqueta de control dibujada con un laboratorio vir-

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Figura 3

tual Live Wire. Veamos entonces los componentes y su función:

una prueba completa, vuelva a realizar la prueba pero colocando sobre la entrada del téster una resistencia de carga de 10 Ohm y 3W. La mejor prueba se realiza miD1,D2 - Diodos rectificadores de la fuente. diendo directamente sobre el zócalo del PIC con el neC7,C8 - Capacitores matapulsos para evitar irradia - gativo del téster en la pata 5 y el positivo en la pata 14. ciones interferentes. C1 - Electrolítico de ripple de la fuente de baja ten D3 - Diodo sumador del detector de pasaje por cero. sión sin regular. D4 - Diodo sumador del detector de pasaje por cero. RG1 - Regulador de tensión de tres terminales de R2 - Resistor de suma de ambos diodos. 5V. R3 - Rama superior del atenuador de excitación. C2 - Capacitor de filtrado de baja frecuencia de la R4 - Rama inferior del atenuador de excitación. fuente de 5V. D5 - Diodo de protección contra tensión inversa en la C3 - Capacitor de filtrado de media y alta frecuencia base del transistor. de la fuente de 5V. Q1 - Transistor detector del pasaje por cero. D6 - Led piloto de 5V. R5 - Resistor de carga del transistor detector de pa R10 - Resistor limitador del led piloto. saje por cero. Compruebe que el PIC no esté colocado en el zócalo para evitar que se queme si la fuente está mal armada. Esta sección se prueba fundamentalmente observando el encendido del led piloto al conectar la entrada CN1 a un transformador de 12+12V. Tome un téster o multímetro digital y controle que la salida del regulador se encuentre entre 4,75 y 5,25V. Para realizar

Figura 4

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Super-Evariac: Multi-Instrumento Inteligente Figura 5

El detector de pasaje por cero funciona como un sumador a diodos de los dos semiciclos positivos del transformador de alimentación. Sobre R2 se obtendrá una señal pulsante de onda completa, con picos de unos 12V tal como se observa en la figura 4. Cuando la señal supera los 600mV el transistor se satura y la tensión de colector baja casi a cero. Por debajo de los 600mV el transistor está cortado y la tensión de colector llega a 5V. La mitad del pulso de colector marca el pasaje por cero. Es evidente que hay un corrimiento de fase con respecto al flanco tanto ascendente como descendente. Ese mínimo error de fase se tiene en cuenta en la programación; el detector cumple perfectamente con su cometido de sincronizar el funcionamiento del programa con la red. Para probar esta sección se puede usar un téster de aguja. Si Ud. lo conecta en el colector del transistor y realiza un cortocircuito sobre R4, el colector debe indicar 5V. Cuando quite el corto, la tensión debe bajar a aproximadamente 430mV indicando el valor medio de la señal de colector. Es obvio que si Ud. tiene osciloscopio se impone realizar una medición de la señal de colector colocando la punta del osciloscopio sobre la pata 6 del microcontrolador.

R19 - Resistor de pull up del terminal 12 (++). R20 - Resistor de pull up del terminal 13 (--). Nota: El símbolo (-) significa: pulsador para bajar tensión suavemente. El símbolo (+) significa: pulsador para subir tensión suavemente. El símbolo (- -) significa: pulsador para bajar tensión rápidamente. El símbolo (++) significa: pulsador para subir tensión rápidamente.

Para comprobar el funcionamiento de un EVARIAC debe conectar el cátodo provisoriamente a la masa general de la plaqueta (pata 5 del micro) y el ánodo a un circuito serie de led y resistor de 1kΩ conectado al ánodo de D1 según la 5. Cuando se conecta el transformador de 12V+12V el led debe quedar apagado. Si Ud. toma un cable y puentea la pata 12 del micro a masa el led se debe encender paulatinamente hasta llegar a su máxima iluminación. Luego poniendo a masa la pata 13 debe bajar el brillo rápidamente. Llevando a masa las patas 10 y 11 luego de llevar el led a un brillo medio se debe conseguir una variación suave del brillo. IC1 - Microcontrolador PICerno S01 (PIC16F834pro Si Ud. tiene osciloscopio puede observar la señal de gramado). gate comparada con la señal sobre R3. La señal de gaR1 - Resistencia de compuerta del Tiristor. te es un pulso de 500µs que se desplaza desde el cero C4 - Capacitor de suavizado de flancos de la señal de la señal hasta el máximo, es decir 90º cuando se code compuerta (gate). locan las patas de entrada de pulsadores a masa. D7 - Tiristor. Justamente esto hace que el ciclo de trabajo del tirisR14 - Resistor de la red antichispas del tiristor. tor se modifique y mantenga al led encendido por más o C10 - Capacitor de la red antichispas del tiristor. menos tiempo. Pero para que exista un pulso de salida R17 - Resistor de pull up del terminal 10 (-). se deben cumplir varias condiciones de las señales soR18 - Resistor de pull up del terminal 11 (+). bre el micro. La primera es que el mismo tenga aplicada

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Artículo de Tapa

Figura 6

la tensión de fuente de 5V. La segunda es que funcione el oscilador a cristal. Esta condición es difícil de observar sin osciloscopio, pero no es imposible. Si Ud. se dedica a trabajar con micros, seguramente habrá que construir un milivoltímetro adecuado para medir señal de clock; si no lo tiene, ingrese a www.picerno.com.ar y descargue gratuitamente las indicaciones para construir uno que mide desde audio hasta 10GHz, que permite detectar la oscilación (si no hay oscilación, cambie el cristal o los capacitores C5 y C6). La tercer condición es que el micro no esté reseteado, para lo cual se debe medir la tensión de la pata 4 que debe estar en 5V. La condición y reparación del circuito de esta pata se verá más adelante. Si todo esto existe, seguramente la señal de salida por la pata 7 será el correspondiente pulso de 5V que dura 500µs. Puede medirlo con la misma sonda propuesta para medir la señal del cristal o con una sonda como la indicada en la figura 6. El detector de la figura 6 va a indicar el valor pico a pico de la señal con el error de las dos barreras de los diodos, es decir unos 4V. Si existe la señal de gate y no existe variación de brillo en el led de prueba, significa que no está cambiando la fase del pulso. Y la única posibilidad de que no varíe la fase, si el micro está en buenas condiciones, es que no lleguen las señales de entrada de los pulsadores. Como no tenemos conexión externa, sólo puede ocurrir que falle el PIC porque la falla en un resistor de pull up daría el efecto contrario, es decir que sería como si estuviera la pata operada (a masa). En efecto, las cuatro patas deben tener un potencial de 5V si no se operan los pulsadores. El tiristor tiene dos circuitos de protección. Uno es

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por el capacitor C4. Si la tensión sobre el tiristor cambia muy bruscamente se puede producir un falso disparo del mismo por acoplamientos internos al mismo. Para evitarlo, se coloca un capacitor desde el gate a masa que limita la velocidad de crecimiento de la tensión. La otra protección se obtiene por la red RC en paralelo y es una protección por tensión. El tiristor es una llave y la carga sobre él es inductiva. Al abrirse la llave, se produce un pulso de tensión que puede quemar al tiristor. El resistor y el capacitor anulan este comportamiento del circuito inductivo de carga.

Q2 - Transistor sensor de sobrecorriente. R16 - Rama inferior del atenuador de ajuste de cor te de corriente. R11 - Rama superior del atenuador de ajuste de cor te de corriente. C9 - Filtro de componentes superiores a 100Hz. R6, R7, R8, R12, R13 - Resistores shunt para la me dición de corriente. El sensor de sobrecorriente es un circuito clásico que sensa la corriente pulsante que atraviesa el tiristor. Recuerde que la corriente que pasa por el tiristor es un arco de sinusoide rectificada de 50Hz si el puente no tiene filtro de ripple. Pero nuestro circuito tiene filtro de ripple y por lo tanto la forma de onda de corriente puede considerarse como un corto pulso rectangular con los bordes muy redondeados. Pero estos pulsos tienen una altura proporcional al consumo de CC del EVARIAC y por lo tanto se pueden usar para construir un fusible electrónico con una corriente de corte aproximadamente constante que depende de los valores de los resistores shunt y del divisor de base. De cualquier modo, que-

Super-Evariac: Multi-Instrumento Inteligente remos aclarar que el ajuste de corriente es sólo aproximado; para un ajuste preciso se requiere un circuito con un optoacoplador.

110V,165V y 220V para poder así ajustar el valor máximo de CC de salida. Si su red es de 110V, Ud. deberá construir un transformador elevador de 110V a los valores antes indicados. Si Ud. va usar la fuente para otra D8 - Led detector de sobreconsumo. función que no sea TV puede adaptar el valor de la saR15 - Resistor limitador del detector de sobreconsu - lida de acuerdo al transformador que mande a construir. mo. Los que trabajan en audio suelen hacer salidas de 25V, 50V y 75V para conseguir tensiones de salida de 0 a Nota: 100V. Esta parte del programa aún no está implementada en el microcontrolador. 3) Transformadores complementarios. La sección Recién después de haber realizado todas las prue- de transformadores se completa con dos transformadobas con la plaqueta sola, aconsejamos realizar la prue- res más conectados en cascada inversa, por ejemplo ba de la fuente completa agregando el puente de rectifi- 220V a 12V+12V conectado a 12V+12V a 220V. Con el cadores y el filtro de ripple. primer transformador se logra una tensión de 12V para Recuerde que de acuerdo al uso Ud. deberá retirar el regulador de 5V de la plaqueta de control. Agregando el tiristor de la plaqueta y colocarlo sobre un disipador el segundo transformador se consiguen volver a elevar adecuado conectado por cables. la tensión a 220V aislada, de baja corriente para arrancar fuentes que poseen arranque por alterna. Si se desea construir una fuente regulada de 0 a 30V, hay que Armado y Prueba del Super-Evariac agregar un tercer transformador de 220V a 24V+24V que puede ser de hasta 1,5A que es lo que admite el Como Ud. ya sabe, el EVARIAC tiene diferentes ver- LM317 como carga máxima. De este modo se pueden siones de armado. Si Ud. ya tiene una fuente para la conseguir hasta 30V de salida de la fuente regulada y prueba de precaldeado de filamento o un recuperador ajustable para uso general. de tubos, no tiene sentido incluirlo dentro de su nuevo instrumento. Tal vez sólo deba agregar la fuente aislada 4) Rectificacción. La sección de rectificación está de CA. En lo que sigue vamos a explicar el armado del construida fundamentalmente por un puente de diodos modelo básico de EVARIAC para que Ud. le agregue lo de 500V y 8A conectada del modo clásico, salvo por el que necesite y que está explicado en otros artículos. terminal que habitualmente se conecta a masa, que en En la figura 7 se puede observar la plaqueta de con- este caso va conectado a la plaqueta de control y por la trol con todos los agregados externos, incluyendo la masa de los electrolíticos que se conectan al tiristor. De fuente aislada de CA. este modo, el tiristor sólo conecta los electrolíticos cuanA continuación le ofrecemos una explicación paso a do la tensión alterna del puente de rectificadores tienen paso de cómo construir la sección del potencia del EVA- el valor deseado y éstos se cargan con una tensión conRIAC explicando para qué sirve cada componente y co- tinua que puede ser variada a voluntad. mo probarla. El filtro de ripple es un filtro compuesto en “pi” con un capacitor de 220µF x 400V de entrada y otro de 470µF 1) Conector de entrada. Recuerde que esta fuente x 400V de salida. El inductor debe ser construido espeestá preparada para una corriente de 3A o más. Por lo cialmente según lo indicamos en otro artículo. En realitanto el conector interlock, si lo hubiere, debe ser del ti- dad el inductor no es imprescindible si se utilizan dos capo utilizado en TV de 33”. Posteriormente se aconseja pacitores de 470µF. colocar portafusibles y los correspondientes fusibles del Las dos lámparas LA1 y LA2 operan como piloto de doble del valor nominal de corriente que entregará la la tensión de salida y como descarga de los electrolítifuente. Los portafusibles se conectarán a una llave in- cos cuando se apaga la fuente o cuando se desea poversora simple para TV (o inversora doble con sus sec- der reducir la tensión sin tener conectada una carga exciones en paralelo). terior que es el caso más común. En efecto, el modo de uso es ajustar la tensión de salida sin la carga conecta2) Transformador separador. Aquí todo depende da, dejando abierta la llave de salida. Cuando la tensión de la red de su zona. Si posee red de 220V deberá co- es la correcta, se cierra la llave y si es necesario se realocar un transformador separador 220V/220V de 300VA justa la tensión. como mínimo o si es posible de 500VA. Si debe mandar Es una buena idea probar el sistema de potencia soa construirlo, es preferible que pida derivaciones a 55V, lo sin la plaqueta reguladora para estar a salvo de pro-

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Artículo de Tapa Figura 7

bables errores de armado. En efecto, si Ud. conecta entre sí las patas 1, 2, 3 y 4 del conector que va a la plaqueta de control, los dos ánodos unidos del puente de rectificadores (Izquierda en la figura 7) quedan conectados a masa y el sistema se transforma en un rectificador de 310V, si está tomando la salida de 220V eficaces del transformador. Si conecta la parte de potencia a la red y cierra la llave de entrada, las lámparas en serie se encenderán a medias y un téster en continua colocado sobre ellas indicarán 310V. Aproveche para medir la salida de alterna del transformador de alimentación de la plaqueta de control de 12V+12V y la salida del transformador para la fuente de 0-30V si lo hubiere, que debe entregar 24V + 24V de CA. Ahora que la plaqueta de control y la sección de potencia están terminados y probados, se puede proceder a probarlas en conjunto. Retire los puentes del conector CN4 y conéctelo a la placa principal, pero sin el PIC. Conecte el conector de fuente de la plaqueta de control. Encienda la llave principal y mida la tensión entre las patas 5 y 14 para asegurase que está entre 4,75V y 5,25V. Controle que las lámparas serie estén totalmente apagadas (el tiristor no tiene señal de gate). Apague la llave principal, coloque el PIC, encienda la

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llave principal y observe que las lámparas serie permanezcan apagadas. Oprima el pulsador (++) y observe que la tensión de salida aumente hasta 300V. Oprima () y observe que se reduce a cero. Oprima (++) ajuste la tensión en 100V y verifique que con los pulsadores (+) y (-) se obtenga una variación de unos 10V aproximadamente. Controle que el fusible electrónico corte en 3A, utilizando una carga resistiva adecuada. Por ejemplo, alrededor de 100V, necesita un resistor de 27 ohm aproximadamente. Recuerde que el corte automático debe ser ajustado modificando los resistores shunt del transistor sensor de corriente. En la figura 8 brindamos la placa de circuito impreso de la placa de control para armar nuestro dispositivo.

Ayuda para la Localización de Fallas Frecuentes En varios años de experiencia armando Evariacs podemos asegurar que no tienen fallas comunes. Por lo general, las fallas iniciales se deben a errores de armado por no haber seguido el paso a paso indicado. Las fallas, luego de algún tiempo de funcionamiento, suelen deberse a la falta de un disipador adecuado para el tiristor o a no haber verificado el funcionamiento del fusible

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Figura 8

Figura 9

electrónico. Cuando el fusible electrónico no funciona, se pueden quemar los resistores shunt y eso da lugar a que se queme el transistor sensor de sobrecorriente, dejando al micro permanentemente reseteado (lo que hace presuponer que está quemado). El reemplazo de los resistores sensores de sobrecorriente y el transistor Q2 devuelven el buen funcionamiento al sistema. Para que los lectores se guíen más fácilmente en la reparación de una plaqueta de control dañada, les entregamos la figura 9, en donde se puede apreciar una plaqueta armada observada a trasluz. Una falla frecuente de cableado ocurre cuando la pata 1 (la inferior) del conector CN2 no queda conectada a masa (pata 4). El lector debe observar que esta conexión se realiza sobre el puente de rectificadores ya que ambos cables (el de pata 1 y el de pata 4) se unen en los ánodos de la izquierda de D2 y D5 del puente de rectificadores. Otra es que, según la costumbre, las masas de los electrolíticos se retornan justamente a esa unión de los diodos y en el EVARIAC no es así. La masa de los electrolíticos se conectan a la pata 2 y 3 del conector CN1 que internamente es el ánodo del tiristor. Observe que los electrolíticos van conectados a masa, pero lo hacen entrando por la pata 3 de CN1, el ánodo del tiristor, el cátodo, los resistores shunt y el cable al puente de diodos que retorna a la pata 4.

Uso del Super-Evariac en la Reparación de Equipos de Audio Una falla frecuente les ocurre a los que usan el EVARIAC para probar amplificadores de audio. Por lo general se quejan de que el ripple es demasiado alto. Y es lógico que eso ocurra porque se trata de equipos que consumen hasta 10 o más ampere, en tanto que un TV consume alre-

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Artículo de Tapa

Figura 10

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Super-Evariac: Multi-Instrumento Inteligente

Figura 11

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Artículo de Tapa dedor de 1A y el filtro “pi” está diseñado para un TV. Para el uso en audio debe anularse L1 y usar capacitores C1 + C2 de 4700µF. Como sería imposible usar tales capacitores a tensiones de 350V se aconseja limitar la tensión de salida por el uso de un transformador reductor que soporte 10A o más y provea una tensión eficaz de 75V y usar capacitores electrolíticos de 150V. Si desea un equipo de doble uso TV/audio deberá conmutar transformadores o utilizar un autotransformador de 220V a 50V x 10A conectado a la salida del transformador aislador. Nota: Más adelante le daremos los datos del transformador aislador que tiene derivaciones a 220V, 175V, 110V y 55V eficaces pero su corriente está limitada a 3A, lo cual suele ser poco para la mayoría de los equipos de audio de alta potencia. No obstante, si Ud. trabaja con audio de hasta 50W es probable que pueda utilizar dicho transformador sin modificaciones. En caso contrario, deberá aumentar el diámetro de la derivación más baja y realizar conmutaciones para incrementar la capacidad del filtro de ripple y cortocircuitar el choque.

Reparación de la Fuente de un Reproductor de DVD Ahora que sabemos qué es un Evariac y cómo ajustamos su corte de corriente (fusible electrónico), vamos a explicar cómo se utiliza para probar una fuente genérica, tomando como ejemplo la fuente de un DVD Philips 703 que salvo por la corriente y las tensiones entregadas no se diferencia en nada de una fuente para TV, para video o para un Home Theater. La fuente de nuestro DVD arranca por la generación de una tensión sobre el capacitor electrolítico 2121 de 100µF (vea el circuito en las figuras 10 y 11), pero se requiere un arranque del oscilador que en este caso se produce por los resistores 8123 y 8134 en serie que forman una resistencia de 2x27kΩ = 54kΩ, este resistor equivalente hace circular una momentánea corriente por el CI que produce el arranque del oscilador. Para poder trabajar de un modo seguro es conveniente levantar el fusistor 3132 de 1 ohm para probar el circuito de

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arranque sin peligro para el tiristor de potencia. Aquí utilizaremos otra de las fuentes de nuestro instrumento que es la que está en segundo término en la figura 1.1.1. Es simplemente una salida de 220V aislada de la red con una lámpara limitadora de corriente de 10W en serie. Ahora la fuente del DVD puede ser alimentada desde esta salida de CA, que es suficiente para alimentar el puente de rectificadores y cargar al capacitor principal 2121 ya que sólo existe una carga mínima que son los resistores 8188 y 8181 de 270kΩ; lo importante es que el capacitor de arranque 2134 no se da cuenta del cambio que sufrió la fuente y genera un pulso de tensión continua creciente que produce el arranque momentáneo del oscilador. Nota: Esta misma salida de 220V CA se puede utilizar para cualquier fuente que tienen arranque por CA (muy común en TV). Hasta que el oscilador arranca, el consumo es pequeño y por esa razón la red de alta impedancia formada por el resistor equivalente de 54kΩ alcanza como para que se genere la tensión de arranque. Si la fuente arranca, el diodo 6133 entrega energía al capacitor 2134 y la fuente de arranque de alta impedancia deja de ser necesaria. Ahora la energía proviene del mismo transformador de pulsos y se podría desconectar la fuente de CA de 220V que la fuente no se apaga. Pero para que el transformador de pulsos funcione requiere una tensión de fuente mínima aplicada allí donde levantamos el fusistor. Por lo tanto, levante la pata del fusistor que va conectada al electrolítico principal y conecte allí la fuente principal del Evariac, por ahora con tensión de salida nula indicada por el voltímetro de salida del Evariac. Figura 12

Super-Evariac: Multi-Instrumento Inteligente Coloque un téster analógico sobre la pata 7 del CI 7145. Al no tener fuente de CC aplicada al transformador de pulsos, podrá observar una oscilación cíclica de la aguja del téster. La tensión aumenta, el CI comienza a oscilar excitando al transistor llave 7125 y posteriormente se corta por aumento del consumo cuando comienza a funcionar el driver interno. Este arranque y corte de la excitación puede ser controlado para determinar si el MOSFET está adecuadamente excitado aún antes de conectar la fuente de potencia al fusistor. Si tiene osciloscopio puede conectarlo sobre la compuerta del MOSFET y observar la señal. La misma debe superar la tensión de encendido (aproximadamente +6V) y debe llegar a cero mientras se realiza el intento de arrancar. Si no tiene osciloscopio, utilice el téster de aguja conectado a una sonda de valor de pico como la indicada en la figura 12, en donde se ha redibujado el circuito de excitación del MOSFET, con la sonda, el téster y el osciloscopio conectado. Nota: Los dos generadores XFG2 y XFG1 dibujados a la izquierda reemplazan al CI 7145, generando la señal de excitación adecuada para el Mosfet aplicada al gate del 7125. Si desea verificar la excitación del gate en forma permanente se debe agregar una fuente de 12V y un diodo en serie, con el ánodo hacia la pata 7 del integrado, de modo que pueda aplicar tensión pero no tomarla. Esta fuente puede ser la fuente de baja tensión del propio SEVARIAC. Ahora el procedimiento de arranque comienza con la fuente de 12V en cero, observando que se produzca el arranque por el sistema de arranque propio. Luego se levanta la tensión de la fuente agregada a 12V y se observa que la excitación se producirá en forma constante. Este momento se puede aprovechar para analizar la excitación de un modo más preciso. Con el osciloscopio o con la sonda detectora. Si la excitación funciona correctamente, se puede levantar la tensión de la fuente principal aplicada a la pata 1 del transformador en forma paulatina, midiendo la salida de 3,3V (punto de prueba F214 y F215) que es la salida regulada de esta fuente en particular (en fuentes de TV se controlará la tensión de la etapa de salida horizontal, generalmente de 90 a 120V). Observe que la tensión aumente progresivamente y que cuando llegue a 3,3V quede ajustada con toda exactitud sin posibilidad de incremento alguno. Si Ud. observa que la fuente de 3,3V llega a tensiones superiores a 3,5V, no siga incrementando la tensión de la fuente primaria porque su fuente no regula. Si la fuente no levanta tensión de 3,3V, deberá reali-

zar las pruebas de cortocircuitos de todos los diodos o las cargas del secundario. En principio verifique que no haya ninguna carga conectada sobre las salidas (conector de fuente desconectado). Sólo debe conectar una resistor de 10 Ohm sobre la tensión de 3,3V para que la fuente trabaje con una carga mínima de 1W aproximadamente. Nota: En el caso de un TV, conecte un resistor de 600 Ohms sobre la salida de fuente para el horizontal. Desconecte una pata de los diodos auxiliares 6250, 6261 y 6230. Es decir que sólo debe dejar en funciones al diodo 6210 y al 6241 porque ambos contribuyen al funcionamiento del voltímetro. Esos dos diodos deberán ser controlados con un téster en posición “diodo” y debe medirse con el téster como óhmetro un circuito abierto sobre el capacitor 2240 (fuente de 12V) y una resistencia de 6K5 sobre el capacitor 2210 (fuente de 3,3V antes de conectar la carga de 10 Ohms). Vuelva a probar la regulación. Si la tensión levanta es porque algunos de los diodos que acaba de levantar (o sus cargas) están en cortocircuito. Si a pesar de tener todos los diodos desconectados y los diodos imprescindibles medidos, la fuente no arranca, se deberán probar primero el Mosfet y luego el transformador de pulsos según un método que se comenta en dos apéndices de este artículo y que son un nuevo uso para la fuente S-EVARIAC. Si la fuente levanta tensión pero no regula, debe revisar el funcionamiento del circuito voltimétrico y del control sobre el integrado. Para determinar cuál de las dos cosas está fallando, retire el optoacoplador 7131 y coloque un led rojo donde estaban las patas del led del optoacoplador teniendo en cuenta la polaridad. Vuelva a realizar la prueba de regulación y ahora observe que al llegar a una tensión de salida de 3,3V el led comience a encender. Si no enciende, debe revisar los componentes del voltímetro relacionados con el diodo led; sobre todo en este caso, el diodo zener programable. Puede revisar todos los resistores con el téster digital usado como óhmetro, sin necesidad de desconectarlos del circuito. Si el led se enciende correctamente, debe reconectar el optoacoplador pero dejando levantadas una de las patas del transistor. Ahora conecte el téster digital como óhmetro sobre el transistor, con la punta roja sobre el colector y la negra sobre el emisor (se puede usar también un téster analógico pero tenga en cuenta que muchos tienen el positivo en la punta negra, averígüelo midiendo un diodo). Vuelva a probar la regulación pero ahora observe que cuando la tensión llega a 3,3V, el tés-

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Artículo de Tapa ter comienza a indicar una baja resistencia. Esto significa que el optoacoplador funciona correctamente. Si éste es el caso, verifique los resistores 3154, 3153 y 3145 que son los encargados de llevar la información del opto al CI. Si están bien, es conveniente que retire los transistores 7141 y 7150 que forman parte de las protecciones de la fuente.

shunt son propensos a fallar o a desvalorizarse cuando se quema el Mosfet y no se quema el fusible, por lo que se aconseja su verificación.

Nota: Si recomendamos levantar las protecciones es porque en realidad nosotros estamos operando como protección al levantar gradualmente la tensión de la pata 1 del transformador de pulsos y observar la tensión de salida.

El Método de Precalentamiento del Filamento

Este es un consejo de índole general y sirve para cualquier fuente, sólo hay que adaptarlo al circuito de su fuente. Si la fuente comienza a regular, significa que funcionan mal las protecciones. Muchas protecciones son muy simples de verificar y por lo general sólo hay que controlar un par de resistores, un capacitor o algún transistor. En nuestro caso, los transistores 7141 y 7150 forman un circuito fuertemente realimentado y es imposible repararlo realizando mediciones en funcionamiento. Le aconsejamos que cambie los transistores por otros de probado buen funcionamiento y revise los resistores y los zeners. Estos dos transistores se encargan de proteger al circuito contra un exceso o una deficiente tensión sobre el capacitor de fuente del CI. La mayoría de los equipos genéricos no tienen en cuenta detalles de este tipo y simplemente dejan que se queme el circuito integrado. Por último, queda la protección más importante, que es la protección por exceso de corriente en el Mosfet, que se toma sobre los resistores shunt 3126,3127 y 3128 mediante el filtro de pulsos 3155 y 2156 y se introduce en la pata especial Isense del CI. Estos resistores

Localización de Fallas en TVs Utilizando Super-Evariac

Los equipos modernos poseen una gran cantidad de protecciones de todo tipo y en todas las etapas. Anularlas para saber qué etapa está fallando puede producir una falla aún mayor. Reparar el equipo sin desconectar las protecciones sería lo ideal, pero es imposible. La solución es probarlo antes de que opere la protección. No hay mucho tiempo, tal vez algunas décimas de segundo hasta 1 segundo. Pero una décima de segundo bien empleada puede ser suficiente para realizar un buen diagnóstico. La idea es desconectar el cable vivo de filamento y conectar nuestra fuente entre ese cable y masa con la tensión ajustada en 6,3V (figura 13). De inmediato se observa que el filamento se calienta y recién entonces se enciende el equipo. La imagen debe aparecer de inmediato con la altura, la linealidad, el ancho, el contraste, color, brillo, etc. Todas estas características y parámetros deben estar en buenas condiciones. Seguramente, si ese flash inicial indica algo incorrecto, Ud. tendrá una guía hacia la etapa fallada por simple observación. A continuación le damos algunos ejemplos muy característicos. Falla 1: Es la falla mas común; aparece una línea blanca horizontal indicando que el circuito vertical no funciona y un instante después opera la protección y se apaga el TV.

Figura 13

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Super-Evariac: Multi-Instrumento Inteligente Falla 2: Otra falla común es la distorsión del barrido horizontal con una línea brillante vertical al 30% de comenzado el barrido y una compresión a la derecha de la pantalla. Indica mala excitación del transistor de salida horizontal. Esto aumenta el consumo que suele ser reconocido por la fuente de alimentación que se corta. De acuerdo a la fuente puede volver a encender y cortarse cíclicamente o quedarse cortada hasta que se desconecta el cable de red y se vuelve a conectar. En la prueba normal el filamento no llega a calentar y el tubo queda a oscuras. Falla 3: Como la fuente de alimentación de un TV suele aumentar de tensión de salida lentamente (normalmente demora 3 segundos en llegar al valor final); el precaldeado permite descubrir arcos en el transistor de salida horizontal; el fly back, el diodo recuperador etc. Si Ud. nota que el barrido comienza bien (con poco ancho y altura) y llegado a un ancho y alturas considerables se produce un apagado, sospeche de algún arco por tensión y pruebe la etapa de salida horizontal aumentando su tensión de fuente paulatinamente de 10V en 10V usando la sección Evariac y tocando los componentes sospechosos para ver cuál se calienta. Falla 4: El precaldeado (precalentado) permite determinar fa-

llas en los aparatos que poseen ajuste automático de blanco, mostrando alguna imagen coloreada o con poco brillo que indica que el tubo está agotado antes de que opere el apagado por video. En este caso no pierda tiempo; mida la emisión del tubo y si es necesario use el reactivador de tubos del S-EVARIAC tal como lo indicamos en un MONTAJE de esta edición. Falla 5: Arreglar una etapa de color moderna sin anular el color killer es imposible. Pero el color killer no puede operar en forma instantánea porque lo hace a través del micro (en los binorma automáticos). Con el precaldeo Ud. puede ver que problema tiene una etapa de color sin necesidad de ubicar el modo de operación del color killer que muchas veces se opera sólo por el modo service. Determine de una mirada si hay colores antes de que opere el color killer y si éstos están enganchados o desenganchandos. Inclusive puede determinar si la frecuencia está un poco corrida (problemas con el CAColor) o muy desenganchados (problemas en la selección automática de normas).

Y etc, etc, etc; probablemente la aplicación intensiva del método lo enriquecerá generando muchas más fa llas que permitan determinar un componente dañado con tanta facilidad como en la vieja época donde no existían prácticamente las protecciones. ✪

Lista de Materiales de la Placa de Control del Super-Evariac

R19 -10kΩ R20 -10kΩ

Resistores de 1/8W R1 - 330Ω R2 - 1kΩ R3 - 10kΩ R4 - 47kΩ R5 - 10kΩ R6 - 0,47Ω R7 - 0,47Ω R8 - 0,47Ω R9 - 1kΩ R10 - 1kΩ R11 - 1kΩ R12 - 0,47Ω R13 - 0,47Ω R14 - 330Ω R15 - 1kΩ R16 - 22Ω (ajuste) R17 -10kΩ R18 -10kΩ

Capacitores Electrolíticos C1 - 100µF x 25V C2 - 10µF x 25V Capacitares Cerámicos C3 - 100nF 50V (.1µF) C4 - 10nF x 50V (.01µF) C5 - 22pF x 50V C6 - 22pF x 50V C7 - 1nF x 50V (.001µF) C8 - 1nF x 50V (.001µF) C9 - 100nF x 50V (.1µF) C10 - 100nF x 50V (.1µF) Diodos D1 - 1N4007 D2 - 1N4008 D3 - 1N4148 D4 - 1N4148

D5 - 1N4148 D6 - DIODO LED ROJO 2,5 mm D7 - TIRISTOR BT137 D8 - DIODO LED VERDE 2,5 mm Transistores Q1 - BC548B Q2 - BC548B Regulador de 3 Terminales RG1 - 78L05 Microcontrolador PIC16F84 Programado (PICerno S01) Varios 1 TIRA DE 3 PINES 1 TIRA DE 8 PINES 1 ZOCALO DE 18 PATAS Cables, estaño, placa de circuito impreso, gabinete, etc.

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El LIBRO DEL MES

Este mes puede conseguir en los mejores kioscos del país el tomo Nº 42 de la colección Club Saber Electró nica dedicada a los televisores de plasma. Se trata de una obra de Editorial Quark, escrita por el Ing. Alberto Picerno, que explica el funcionamiento de estos equi pos y que, además, contiene notas de actualidad y montajes prácticos. En esta nota comentamos el tex to y realizamos una introducción al tema.

E

l nuevo siglo nos trajo nuevas pantallas de TV y una nueva obligación para los ya complicados técnicos reparadores de nuestra época. Aprender a reparar TVs que no se parecen en nada a los viejos televisores de TRC. Inclusive, podríamos decir que no tienen nada en común, ya que los últimos TVs, en realidad, son monitores o pantallas “tontas”. Los primeros plasmas o LCD poseían el típico sintonizador de canales y tenían una entrada de antena. Los últimos, simplemente tienen una entrada por componentes R G V o R V A en español (analógica o digital) o quizás alguna entrada de video compuesto y nada más. Y es muy lógico que así ocurra porque la civilización, a 8 años de comenzado el nuevo siglo, no sabe aún por dónde va a llegar el contenido de la TV. Por lo tanto, los fabricantes de pantallas hicieron lo más adecuado. La pantalla es sólo para mirarla; el dispositivo que selecciona el contenido será externo y adecuado al medio y a las características de la transmisión. Teóricamente, la pantalla debe ser adecuada para observar hasta el sistema de mayor definición que es la TV de alta definición o HDTV y de allí para abajo deberá adaptarse a todas las otras normas de menor definición. Decimos teóricamente porque no todas las

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pantallas soportan sistemas de alta definición, algunas sólo son aptas para definición tipo DVD y otras sólo para transmisiones de TV analógicas. Si bien al momento de escribir esta obra estábamos preparando “un curso formal” sobre pantallas planas (plasma y LCD) decidimos publicar un manual para “llenar un vacío sobre el tema” de modo que los técnicos puedan contar con bibliografía apropiada.

El tomo Nº 42 de la colección Club Saber Electrónica “TVs de Plasma”, es un adelanto del futu ro… No pretende ser un curso dado su corto tamaño y por eso decidimos editarlo en dicho tomo de la Colección Club Saber Electrónica, pero seguramente el lector sacará buen provecho de él para saber a qué atenerse con respecto a la TV que se viene. Ya es un hecho que los usuarios compran TVs de plasma o LCD a pesar de su precio. Y cuando pase el período de garantía, se preguntarán a dónde llevarlos para su reparación. No espere que le traigan un plasma todos los días; pero con uno o dos por mes, Ud. ya factura tanto como reparando 20 TVs de TRC y eso no se puede despreciar.

Televisores de Plasma Seguramente al llegar a este punto podemos separar los lectores en tres categorías. Los que entendieron todo, los que entendieron a medias y los que no entendieron nada. A los que entendieron todo, los invitamos a realizar un verdadero curso próximamente (si no desea esperar hasta la aparición de la obra, diríjase a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, vaya al ícono password e ingrese la clave “plasma244”). Si luego de leer este manual “no han entendido mucho”, les aconsejo que repasen todo lo que puedan, sobre todo, de técnicas digitales, y a los que no entendieron nada, les pido que no se abandonen. Siempre se puede comenzar un buen curso de electrónica básica y dejar para más adelante los temas complejos, como la reparación de plasmas. Este tema tiene una continuación, la que explicará el funcionamiento de los TVs y monitores LCD TFT tan en boga en estos momentos. Por eso, le aconsejamos que reserve con su canillita amigo el próximo tomo (Nº 43) que se publicará un mes después de aparecido este ejemplar. Dejamos para más adelante las pantallas de leds y las electroluminiscentes porque aún no hay suficiente material bibliográfico para tratarlas seriamente.

A los fines prácticos, damos a continuación los temas tratados en la obra:

Seguramente Ud. se estará preguntando: si entendí todo ¿puedo reparar algún plasma con los conoci mientos obtenidos en esta entrega? Todo lo entregado fue muy básico, pero cuando el autor escribe lo hace pensando en que el lector pueda encarar un trabajo real y esta entrega no es la excepción. Si Ud. recibe algunos de los TVs de ejemplo y a través del modo de código de led verde o rojo puede ubicar la etapa fallada, seguramente podrá realizar un buen trabajo sintiéndose seguro de lo que hace y si lo puede reparar, para Ud. queda la gloria, la ganancia, el prestigio y la mejor propaganda, que es la de un cliente agradecido.

Formación de la Imagen en una Pantalla de Plasma Direccionamiento de Píxeles en una Pantalla de Plasma

Como en el tomo anterior, en este caso también hemos seleccionado bibliografía de electrónica como una segunda parte de este tomo de colección. Con es to pretendemos que Ud. “se interese” por otros temas y que si realmente desea ampliar sus conocimientos pueda dirigirse a nuestra web para descargar material adicional. En suma, este tomo de colección no sólo le permite comprender qué son las pantallas de plasma sino que le brinda la oportunidad de leer otros temas y descargar más de 500MB de información sobre Televisores de Plasma entre Manuales de Servicio, Planos (diagramas) de Circuitos, Fotos, Tips de Reparación, etc.

Pantallas Planas: Introducción Tecnología básica de las pantallas de Plasma Introducción al dispositivo pantalla CRT (Cathode-ray tube) o en Español TRC Conceptos básicos de TV Introducción a los Dispositivos de Pantalla LCD Liquid Crystal Display - Display de Cristal Líquido Arreglos de Led (Light Emitting Diode) OLED (Organic LED) también llamados OEL (Organic Electroluminiscense) Plasma Conexión y Configuración Tecnología Básica del Display de Plasma

Cambio del Nivel de Iluminación de un Píxel Los Bloques del Pioneer ARP3123 Reparación de las Pantallas de Plasma Ayudas para la Reparación de un Plasma El Power Down Especificaciones Explicadas de los TVs de Plasma Descargue Más de 500MB de Información: Manuales de Servicio, Planos de Circuitos, Fotos, Tips de Reparación, etc. Las Pantallas de Plasma: Conclusión Electrónica para Todos Para que el lector pueda “repasar” conceptos básicos sobre las pantallas planas, veremos algunos aspectos introductorios sobre las pantallas de plasma, tema que puede ampliar leyendo el tomo de coleccción Nº 42 “TVs de Plasma”.

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El Servicio a Equipos Electrónicos

Principio de Funcionamiento de las

Pantallas de Plasma Introducción La TV siempre se observó sobre la pantalla de un tubo de rayos catódicos (TRC). En efecto, salvo en la época de los pioneros en donde se usaban sistemas mecánicos, cuando la TV llegó a los hogares, siempre se observó sobre un dispositivo electrónico basado en el viejo tubo de Williams Cookes. La imagen siempre se producía haciendo incidir electrones de alta velocidad sobre una pantalla de vidrio que tenía fósforo depositado. La energía de los electrones era suficiente para que los átomos de fósforo quedaran energizados (algunos electrones pasaban a una órbita de mayor diámetro). Como este estado es inestable, un instante después el átomo emitía energía y volvía a su estado estable. Si esa emisión de energía estaba dentro de las longitudes de ondas visibles, se observaba un punto luminoso sobre la pantalla. En un principio, se elegían diferentes tipos de fósforos para lograr un punto blanco en la TV de ByN, y luego se usaron tiras de fósforo de colores rojo, verde y azul en la TV color. Luego, todo consistía en mover ese punto sobre la pantalla para formar el raster de TV, al mismo tiempo que se cambiaba la cantidad de electrones incidentes sobre la pantalla para cambiar el brillo del punto. Todo muy simple y muy analógico. Pero esa fue la pantalla de TV que miró toda la humanidad por casi 70 años. Por último, queremos mencionar un tema por demás importante para el vapuleado gremio de los reparadores: el costo de una reparación. Históricamente, en América Latina, una reparación siempre ronda el 10% del valor de un equipo similar al que estamos reparando. El último equipo que ya ingresó formalmente a nuestros laboratorios de reparación es el DVD y su precio tan exiguo en el caso de los simples reproductores hace que sea un mal negocio repararlos (salvo cuando se trata de algún Home, un grabador o de un reproductor portátil con pantalla LCD). Las nuevas pantallas tienen valores superiores a los 1.000U$S casi sin límite superior, ya que una pantalla de plasma de 50” con relación de aspecto de 16/9 apta para HDTV puede costar 5.000U$S. Esto hace que los reparadores se vuelvan a amigar con la profesión ya que vuelve a tomar interesantes posibilidades económicas.

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El problema es que una pantalla de plasma no se repara con el método de cambiar y probar. Para repararlas hay que saber, tener instrumental y mucha paciencia, por la falta de repuestos que suponemos irán apareciendo poco a poco en el mercado. Y al decir reparar no nos referimos al trabajo de un servicio técnico autorizado que se limite a cambiar plaquetas y devolverlas a fábrica para su reparación; me refiero al trabajo de hormiga de ubicar una placa dañada y repararla a nivel de componentes.

Tecnología Básica de las Pantallas de Plasma Introducción al dispositivo pantalla Una pantalla de TV actual puede estar construida con las siguientes tecnologías. CRT PLASMA LCD LED OLED Los conceptos básicos de TV nos ayudarán a repasar nuestros conocimientos para así entender más claramente los nuevos dispositivos de observación de las imágenes.

CRT (Cathode-ray tube) o en Español TRC Es la tecnología más ampliamente utilizada en el mundo actual, en productos comerciales, productos para consumidores, productos industriales, campo educativo, profesional, etc. En vista de que esta tecnología ha sido ampliamente utilizada, es muy difícil cambiar las opiniones establecidas por los usuarios al tratar de introducir la nueva tecnología de pantalla de plasma. Por ejemplo, los usuarios están acostumbrados a los colores de los fósforos de un TRC y difícilmente acepten otros como buenos. Antes de comenzar a explicar el funcionamiento de las diferentes pantallas, vamos a aclarar algunos conceptos con referencia a la percepción luminosa del ojo humano. La TV no es más que una extensión del cine en lo que res-

Televisores de Plasma pecta a los fenómenos ópticos. Por lo tanto, si el cine es un engaño para el ojo, la TV también lo es y prácticamente con los mismos parámetros de funcionamiento. Cuando Ud. mira una pantalla de cine o de TV y percibe una imagen en movimiento, se está engañando. En realidad, se trata de una rápida sucesión de imágenes fijas. Muchos autores dicen que los fenómenos son diferentes porque la imagen de TV se forma con un punto que recorre la pantalla en un barrido similar al de la lectura de una hoja escrita. En realidad se equivocan porque todas las pantallas deben poseer un fenómeno llamado persistencia, ya que la persistencia del ojo no alcanza para producir una imagen brillante si cada punto está encendido sólo una pequeña cantidad de tiempo. Si Ud. toma un led y le hace circular un pulso de 1A durante 1ms y luego lo mantiene apagado por 999ms más, obtiene una sensación luminosa similar a que el LED tuviera aplicada una corriente permanente de 1mA. El ojo es un integrador en lo que respecta a las sensaciones luminosas. En cinematografía se proyectan fotogramas completos que sólo se interrumpen cuando se debe proyectar el siguiente fotograma (asimile un fotograma a un barrido completo por punto volante, en donde cada elemento de imagen iluminado tarda en apagarse tanto como el sistema tarda en recorrer todos los elementos de imagen). Para tener una buena sensación de movimiento, basta con iluminar 24 fotogramas por segundo. Pero con esa velocidad el ojo percibe un parpadeo muy molesto. Para que el parpadeo no se note se requieren 48 fotogramas por segundo, pero el consumo de película es el doble de lo necesario para percibir un movimiento continuo. La solución es que cada fotograma se ilumine dos veces haciendo pasar una cruz opaca por delante del fotograma proyectado (cruz de Malta). En TV ocurre algo similar, sólo que no es película lo que se consume sino ancho de banda electromagnético. La imagen completa se obtiene proyectando dos cuadros. Pero recuerde que es la pantalla la que debe proveer la mayor parte de la persistencia y no el ojo. Y si no me cree apague un TV en una habitación muy oscura y observará que la última imagen se puede percibir por varios segundos aunque con un brillo que va reduciéndose paulatinamente en forma logarítmica. En la figura 1 se puede observar la exploración de una pantalla por el método de fila y columna, que es el empleado universalmente para ver TV.

Figura 1 - Pantalla elemental de 8x6 píxeles con un píxel iluminado.

La sensación es que el tubo tiene un rendimiento luminoso del 10% del que tendría si el elemento de imagen tuviera una persistencia de 20ms en donde se llega al 100%.

¿Y si se usa un sistema con una persistencia muy alta, cómo se ve la imagen? Depende de la imagen. Si es una imagen fija o que se mueve lentamente, no hay ningún problema, pero hagamos la salvedad que el rendimiento no es mayor. Es obvio que la pantalla no puede rendir más que el 100%. Si la imagen cambia muy rápidamente se observan algunos problemas en la parte de la pantalla que más cambia. Por ejemplo, en un partido de fútbol la pelota se observa con una cola como si fuera un cometa.

Conceptos Básicos de TV

El TRC es el principal componente de un TV. Este despliega en su pantalla las imágenes de video recibidas por un sintonizador. Las imágenes se dibujan punto por punto en la pantalla gracias al cañón electrónico. Cada punto que conforma la imagen se llama “pixel”. Los principales componentes del TRC son: El cañón de electrones, el yugo y la pantalla de vidrio con fósforo. Ver la figura 2. El cañón genera un haz de electrones que tiene que recorrer toda la pantalla una y otra vez en un movimiento de zig-zag, independientemente del contenido de la señal de video. El dibujo formado sobre la pantalla se llama “raster” (ba¿Qué ocurre si un elemento de imagen no dura encen - rrido). Se requieren 2 ciclos de barrido vertical en forma de dido un tiempo igual al tiempo total de exploración de la pan - diente de sierra para formar una pantalla completa o cuadro. Cada uno de esos dos ciclos se llama campo. talla? Las señales que produce el barrido se aplican al yugo y La pantalla pierde rendimiento porque ese elemento no está encendido todo el tiempo que podría estarlo. Imagíne- tienen forma de diente de sierra dibujando finas líneas horise que la pantalla se explora en 20ms y que cada elemento zontales de izquierda a derecha; luego regresan y vuelven a dibujar otra línea en la misma dirección. de imagen tiene una persistencia de 2ms.

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El Servicio a Equipos Electrónicos Las señales aplicadas al yugo son dos: las de baja frecuencia se encargan de mover verticalmente el haz de arriba hacia abajo, en tanto que las de mayor frecuencia lo mueven de izquierda a derecha en una forma de barrido similar a la que se utiliza para leer un texto. Hay dos normas de barrido comunes en el mundo, una es la NTSC y la otra es la PAL. A continuación indicaremos sobre una línea inclinada lo que corresponde a NTSC y debajo lo que corresponde a PAL. Ver la figura 3. 525/625 líneas generan un cuadro completo. Este cuadro completo no se muestra todo de una sola vez; como ya dijimos, se divide en dos “campos”, cada uno compuesto por 262.5/312,5 líneas. Figura 2 - El TRC. El primer campo dibuja todas las líneas impares y el segundo campo dibuja las pares. Luego los dos campos se El TRC es el dispositivo de mayor aceptación en el munentrelazan para formar un cuadro. La frecuencia de los cam- do entero, debido a su bajo precio, su buena calidad de imapos es lo suficientemente rápida para que el ojo sea incapaz gen, y por el hecho de que están fabricados en una indusde detectar que los campos no son continuos. Es decir que tria establecida desde hace muchos años. se observa una pantalla de 525/625 líneas sin que el ojo Los TRC se utilizan para observar Video, PC's, equipos pueda saber que se trata de dos campos. de medición (osciloscopios), pantallas de proyección, etc. Sintetizando: se despliegan 60/50 campos por segundo, Su tamaño va desde las 7” hasta las 50”. Una desventaja o sea, 30/25 cuadros completos por segundo. del TRC es que debido a su gran peso y su gran volumen fíComo hay 60/50 campos por segundo, la señal de con- sico, no son convenientes para equipos pequeños ni para trol vertical se debe mover de arriba hacia abajo a una fre- dispositivos portátiles. cuencia de 60/50Hz. Como cada uno de los 60/50 campos Cualquier pantalla se puede estudiar siempre como un contiene 262,5/312,5 líneas, se deben dibujar 15.750 sistema de direccionamiento del píxel a mostrar y otro siste/15.625 líneas horizontales por segundo; por lo tanto, la fre- ma que modifica la intensidad de la iluminación. El TRC es cuencia horizontal debe ser de 15.750/15.625Hz. muy especial en este sentido, porque en realidad, tiene un Pensamos en una imagen en blanco y negro y en tubo sistema que direcciona tres píxeles al mismo tiempo. En excitado por cátodo. Si la señal de cátodo es baja en el mo- efecto, existen tres cañones electrónicos y por lo tanto tres mento en que el haz impacta al fósforo, se verá un punto haces y un sistema de enmascaramiento tal que cada haz blanco en ese pixel porque llegan muchos electrones. ilumina sólo sus propios luminóforos, sin incidir en los de Una tensión alta producirá un punto negro porque no lle- otro color. Por otro lado, el sistema con TRC posee tres conga ningún electrón. O casi negro, porque el resto de la pan- troladores de brillo, a saber, uno para cada color. talla puede tener puntos iluminados que iluminan el interior A pesar de que la pantalla posee tríadas de puntos (en del tubo y el punto negro toma algo de brillo. monitores) o tres barritas verticales cortas (TV), los haces En un TV en colores hay 3 cañones electrónicos dentro electrónicos no excitan una sola tríada por vez sino un grudel TRC. Los tres apuntan a diferentes puntos, cercanos po aproximadamente circular de tríadas de alrededor de 1/4 uno de otros pero con diferentes tipos de fósforos. de mm. La pantalla está cubierta con 3 tipos diferentes de fósfoRecalcamos el carácter analógico de este dispositivo ya ro que brillan con colores diferentes entre sí (rojo, verde y que es la única pantalla con tales características. Las otras azul). Un cañón de electrones apunta pantallas son claramente digitales y hacia los puntos rojos, otro apunta en ella los píxeles se excitan uno por hacia los azules y el último apunta uno; inclusive los tres colores se exhacia los puntos verdes. Estos puncitan en sucesión y no al mismo tos de colores están ligeramente setiempo. Es la persistencia retiniana y parados en la pantalla, y tienden a la persistencia de la pantalla la que combinarse entre ellos cuando brillan permite sumar la intensidad de los simultáneamente ya que el ojo no lotres colores para generar toda la gagra separarlos. Iluminando estos ma cromática de la pantalla y todos puntos de colores mediante diferenlos tonos posibles de gris. tes intensidades, se pueden ver soComo dijimos anteriormente, puede bre la pantalla prácticamente todos ampliar esta información leyendo la Figura 3 - Barrido de TV. los colores de la naturaleza. obra que acabamos de comentar. ✪

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En la edición anterior llegamos a explicar cómo se puede realizar un ampli ficador digital por PWM pero no indicamos cómo se genera, en la práctica, una PWM partiendo de una señal analógica. En esta entrega vamos a suge rir algunos simples circuitos prácticos que el lector podrá simular o cons truir realmente. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected] INTRODUCCION

cuencia de 50KHz aproximadamente y con forma rectangular. Será un La solución de cómo digitalizar un transformador más parecido a un amplificador utilizando señales PWM transformador de pulsos de TV pero es una solución a medias, pero es lo de mayor tamaño, aunque todo deque se está empleando en la actualipende de la potencia que se le está dad y debemos conocer el método aplicando al parlante. Si Ud. está penantes de explicar algo más completo. sando que además van a aparecer las distorsiones debidas a la curva de his¿Por qué digo una solución a me ¿Qué tipo de construcción física téresis del hierro, lo vamos a tranquilidias? tiene un filtro PWM? ¿Tendrá muchas zar, porque no tiene mayor importanPorque la sección digitalizada es vueltas de alambre fino o pocas vuel - cia la linealidad del inductor de filtro. mínima. El preamplificador sigue tas de alambre grueso? ¿Usará hierro siendo tan analógico como siempre y laminado? algo más complejo de realizar porque En principio podemos decirle que MODULACION ANALOGICA como explicamos en la entrega ante- su resistencia interna debe ser mucho Y MODULACION DIGITAL rior, el filtro de la etapa PWM genera menor que la resistencia del parlante un retardo de fase que debe ser com- así que va tener pocas vueltas de Uno de los mayores atractivos del pensado en la señal realimentada alambre grueso. Seguramente usará amplificador en clase D es que su desde la salida, porque en caso con- un núcleo cerrado tipo “E” “I” o dos “C” funcionamiento puede considerarse trario podemos diseñar un bonito os- o toroidal, pero no va a ser un núcleo (con ciertas reservas) como digital, ya cilador en lugar de un amplificador. de hierro laminado porque ese induc- que la amplificación de la señal de Por supuesto que la clásica etapa tor estará sometido a la señal PWM audio se lleva a cabo mediante el de salida en clase AB desaparece y que como sabemos es de una fre- muestreo de la señal analógica, obteEDITORIAL 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 103 NOVIEMBRE 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

con ellas se van las pérdidas por efecto Joule (disipación en las resistencias internas de los transistores de potencia) pero aparecen las pérdidas en el inductor del filtro y debemos entonces construir un componente enorme y pesado para manejar potencias considerables.

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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.

Amplificadores de Audio Digitales niendo una codificación por ancho de guir alterar la distribución del ruido de FILTRO PWM REAL pulso (también llamada cuantización cuantización inherente a la señal digide 1 bit como para complicar un poco tal, con el fin de obtener una menor En la entrega anterior le indicamás la cosa). En general, esta codifi- distorsión de cuantificación. Median- mos las fórmulas para calcular el filcación PWM se lleva a cabo de forma te el empleo de un DSP es posible in- tro PWM. A continuación vamos a reanalógica mediante la comparación tegrar en un solo dispositivo el proce- solver un caso práctico de un amplifide la señal de entrada con una señal so digital habitual (filtros, retardos, cador de audio (para un parlante de 8 triangular de frecuencia mucho ma- crossovers, etc) y la amplificación sin Ohm), de banda completa utilizando yor que la frecuencia máxima de la la necesidad de emplear convertido- dichas fórmulas: señal de audio, de manera que pue- res D/A, es decir pasando directade evitarse el fenómeno de “aliasing” mente de PCM a PWM. Ver la figura (batido de las altas frecuencias de la 1. Como se puede observar en los señal de audio con la fundamental de equipos clásicos de CD (el AIWA330 la PWM). es el más conocido) la señal original Dado que los sistemas actuales grabada en el disco con el código de de soporte y reproducción de audio CD se decodifica y se transforma en la están basados en procesos digitales clásica señal estereofónica digital o (CD, DVD etc.), es preciso convertir señal PCM que se puede obtener en el L1 = (1,41 . 8) / (6,28 . 20.000) = primero los datos digitales del disco, conector óptico, utilizado para conecal mundo analógico para poder llevar tar un amplificador estereofónico con 89,8µHy C1 = 1 / (8,85 . 20.000 . 8) = .7 a cabo la amplificación clase “D”. El entrada digital del tipo de los utilizados 10-6 = .7µF empleo de convertidores D/A añade por los equipos de minidisc de Sony. Estos valores se puedistorsión a la señal de den llevar a un simulaaudio, por lo que un dor Electronics Wo rpreamplificador y una bench Multisim para veetapa de potencia cuidarificar el funcionamiento dosamente diseñada con un generador de pueden resultar inútiles onda rectangular de frente a un conversor 100kHz. Ver figura 2. D/A de mala calidad. La Se puede observar que ventaja del amplificador la primer armónica de la en clase D es que la seportadora tiene una amñal digital de entrada plitud de pico 500mV puede ser amplificada aproximadamente sin la necesidad de concuando la portadora tievertidores, mediante el ne 10V de pico, es decir empleo de distintas técun 2,5% que es un valor nicas de conversión aceptablemente bajo PCM a PWM. En esta para el parlante. conversión es muy frecuente el empleo de técnicas de “noise shaping” EL MODULADOR para reducir el ruido dePWM CON FILTRO RC bido a la cuantización de la señal, lo que mejora la Como prometiéramos, distorsión armónica total vamos a comenzar a de manera significativa. entregar circuitos para Esta técnica se basa en que el lector los pueda una ecuación determiarmar y probar. Le renística que emplea un cordamos que son tocuantizador fino embebidos circuitos experido en un lazo de realimentales creados por el mentación, para conseFigura 1 - Evolución de los amplificadores

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Service

Figura 2 - Efectividad del filtro en 100KHz (las escalas son diferentes).

autor, por lo que su comentario puede contribuir al mejoramiento de los mismos. Ud. puede observar simplemente este artículo, pero la idea del autor al realizarlo es que arme las simulaciones y las pruebe. Si Ud. es alumno de un industrial de electrónica, insista a sus profesores para que juntos realicen las simulaciones. Lo que Ud. puede aprender realizando las simulaciones es infinitamente mayor a lo que puede aprender leyendo el artículo simplemente. La figura 2 que utilizamos para probar el filtro nos puede resultar muy didáctica para entender el funcionamiento del amplificador PWM. La señal del generador es una señal rectangular de amplitud constante.

¿Cómo puede ser entonces que opere como fuente de información de audio en un sistema real? Porque cambia el tiempo de actividad de acuerdo al sonido. Imaginemos que Ud. quiere escuchar una señal muy sencillita. Un tono de audio de 1kHz de baja amplitud. El modulador genera una portadora de por ejemplo 100kHz y comienza a cambiarle el tiempo de actividad de modo que varíe por ejemplo de 40% a 60% en 1ms (que es el período de una señal de 1kHz) pasando por todos los valores intermedios, incluyendo el 50% del tiempo de actividad, que es cuando la sinusoide de 1kHz pasa por cero. Para entender perfectamente el concepto, vamos a simular

el circuito del modulador al que vamos a cargar con un filtro sencillo tipo RC para conectar un téster digital que mida la salida filtrada. Ver la figura 3. Comencemos explicando que un comparador es un CI analógico que detecta cuando la entrada (+) es más alta que la entrada (-) generando un estado alto en su salida que es del tipo a colector abierto (la resistencia de carga debe ser externa, en nuestro caso es R1 conectada a +18V). Ahora observe que la pata (+) está conectada a un generador de diente de sierra de 100kHz con un período de actividad del 50% y la pata (-) está conectada al cursor de un potenciómetro cuyos extremos están conectados a +1V y -1V; el cursor tendrá, por lo tanto, un potencial nulo cuando está en la mitad de su recorrido, que es el caso mostrado. Como el diente de sierra es de CA, la mitad del tiempo la tensión de la entrada (+) está por arriba de cero y la otra mitad está por abajo. En el osciloscopio se observa la señal de salida, que es una cuadrada con picos de +18V y 17V ya que el transistor interno al saturarse queda a 1V.

¿Cuál es el valor medio de esta señal? Prácticamente cero, si no fuera por el problema de la tensión de saturación. Observe el téster y la forma de señal en la entrada B del osciloscopio. El oscilograma indica un pequeño ripple debido a que no quisimos poner un valor muy grande de C para agilizar la simulación. ¿Para qué sirve el potencióme tro? Para recortar el diente de sierra de la pata positiva en diferentes lugares y así generar una PWM con un valor medio distinto de cero. En la figura 4 se puede observar las dos señales de entrada y el resultado sobre la salida.

Figura 3 - Modulador PWM.

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Nota: en el osciloscopio de cuatro

Amplificadores de Audio Digitales canales se desplazaron los ceros de los canales A y B a la primer línea de la cuadrícula, empezando desde arriba, y los canales C y D a una línea por debajo del centro. Observe que la tensión continua del potenciómetro colocado al 75% corta al diente de sierra en forma asimétrica y genera, por lo tanto, una señal de salida rectangular con un semiperíodo positivo corto y un semiperíodo negativo largo. El valor medio sobre C1 queda prácticamente a un valor de -7,5V medidos en el osciloscopio, o exactamente -7,67V indicados por el téster. A continuación mostramos el caso inverso, o sea moviendo el potenciómetro al 25% de su valor máximo, obteniendo las señales de la figura 5. En este caso se puede observar que el recorte del diente de sierra ocurre por debajo del centro, de modo que la señal de salida es rectangular pero con un semiperíodo positivo largo y un semiperíodo negativo corto. Esto implica un valor medio positivo de 7,15V.

¿Qué utilidad práctica tiene este circuito? Prácticamente ninguna, pero tiene un gran valor didáctico porque a continuación vamos a reemplazar el potenciómetro por una señal senoidal de 1kHz y a observar las salidas. Ver la figura 6. Prácticamente no se puede observar diferencia alguna en una figura estática pero en la simulación se puede observar que el punto de corte del diente de sierra sube y baja a un ritmo de 1kHz y que el período de actividad de la salida del comparador cambia de un mínimo a un máximo. Si modificamos la base de tiempo del osciloscopio para que se pueda observar la señal de 1kHz se obtiene lo indicado en la figura 7. Aquí se puede observar que el valor medio de la salida varía con la misma forma de señal que la entrada por

Figura 4 - Potenciómetro al 75%.

Figura 5 - Potenciómetro al 25%.

Figura 6 - Señal alterna de 1KHz con base de tiempo rápida.

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Service 80W (40 en cada MOSFET) y no es fácil evacuarles el calor generado. De cualquier modo, cuando se trata de hacer amplificadores de más de 200W es conveniente recurrir a los amplificadores digitales porque además son mucho mas fáciles de proteger. Lo mismo cuando se requiere un elevado rendimiento aunque no se necesite una gran potencia, como por ejemplo en los equipos para publicidad móvil en auto o en avión.

LLAVES PWM A TRANSISTOR Figura 7 - Iden pero con una base de tiempos más lenta.

la pata negativa, salvo un pequeño resto de portadora de 100kHz que no molesta por ser inaudible.

por un filtro y aplicarla al parlante. Fácilmente se podría utilizar un MOSFET de canal N de 32A como el IRF540 y aplicarlo a una fuente de ¿Qué conclusiones podemos sa - +250V y un MOSFET como el car de todo esto? IRF9540 y aplicarlo a una fuente de Que una señal senoidal se puede 250V. Con un parlante de 8 Ohm obdescomponer en una PWM y luego tendríamos una potencia de volver a reconstruirla sin producirle (250.0,703)2/8 = 3800W (reales, no distorsión. Y esto significa que puedo PMPO). Por supuesto, en la realidad realizar una amplificación de potencia el problema no es tan sencillo porque tomando la señal del modulador y co- un filtro para una corriente de 30A no locándola en una llave a mosfet de al- es moco de pavo y los MOSFET en to rendimiento que teóricamente de- realidad se calientan cuando condubería trabajar totalmente fría si no tu- cen porque pueden tener una resisviera pérdidas de conmutación. Pos- tencia interna de 0,2 Ohm y cuando teriormente se debe pasar esta señal circulan 40A por 0,2 Ohm se disipan

Figura 8 - Amplificador PWM de media potencia.

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Si le cargáramos nuestro filtro real al LM139E no tendríamos ningún resultado, porque su resistencia de salida es la que nosotros colocamos entre la salida y fuente, que es de unos 220 Ohm como mínimo y no admite la carga de un filtro de 8 Ohm. La salida del comparador debe ser reforzada y el refuerzo depende de la potencia del equipo que Ud. desea diseñar. Si se trata de media potencia, se pueden utilizar simples transistores Darlingtons complementarios que es lo que vamos a indicar a continuación en la figura 8. Si se trata de alta potencia, estos transistores se transforman en excitadores de un par de MOSFETS es decir que el circuito realmente no cambia mucho, sólo se le agregan etapas. Si Ud. observa atentamente la figura no va a tener inconveniente en reconocer algunas secciones clásicas y otras nuevas pero que ya presentamos en este artículo. A la izquierda está el modulador PWM y a la derecha el filtro para carga de 8 Ohm. En el centro tenemos una clásica etapa de salida de simetría complementaria con transistores Darlington complementarios compensados en temperatura por una serie de diodos 1N4148. Q3 funciona cuando la tensión de salida del comparador es superior a cero. Q4 cuando es inferior. Como ambos tienen una disposición en colector común, la resistencia de salida

Amplificadores de Audio Digitales es muy baja e igual a la resistencia de carga del comparador (R3) dividido por el beta del transistor, que por ser un Darlington puede estimarse como 500 de valor promedio. Esto significa que la resistencia de salida del par es de aproximadamente 1000/500 = 2 Ohm. Los diodos se colocan para compensar las barreras internas de los Darlingtons. Como cada uno posee dos barreras en serie se deben colocar 4 diodos. Si las bases simplemente se unieran, el circuito funcionaria pero con una importante distorsión cuando la salida atraviesa el cero o cambia el sentido de la circulación de corriente. En efecto, hasta que la salida del comparador no llegue a 1,2V el transistor Q3 no conduciría. Y lo mismo ocurre cuando la tensión baja hasta 1,2V momento en que conduce Q4. Entre -1,2 y +1,2 no conduciría ninguno de los dos transistores y la salida tendría una discontinuidad. Colocando los diodos el problema se soluciona. Imagínese que la salida del comparador está en -2V y por lo tanto esta conduciendo Q4. Si esta tensión comienza a acercarse a la de masa en determinado momento la base de Q4 estará a -1,2V, pero debido a los diodos la base de Q3 estará por conducir porque ya tiene 1,2V. Es decir que apenas corta Q4 comienza a conducir Q3 y no hay discontinuidad en el funcionamiento.

¿Cuál es la potencia máxima que puede entregar nuestro circuito? Teóricamente la tensión de pico del audio de salida sobre el parlante puede ser igual a la tensión de salida de la llave electrónica. En nuestro caso la salida puede ser entonces de 18V de pico o de 32V pap. En este caso la tensión eficaz de salida será de 18V/1,41 = 12,76V y la potencia se determina con la fórmula V2/R en donde R es la resistencia del parlante. Reemplazando obtenemos (12,76)2 / 8 = 20W.

Figura 9 - Amplificador PWM de 100W.

AMPLIFICADOR DE ALTA POTENCIA CON MOSFET Para completar esta entrega, queda por mostrar un amplificador PWM práctico para potencias superiores a 100W. Cuando se trata de conmutar altas corrientes y elevadas tensiones, los MOSFETS son inigualables en cuanto a rendimiento. Sólo hay que tener en cuenta que excitarlos no es tan fácil como parece. Existe la tendencia a pensar que una compuerta aislada que no consume corriente resistiva se puede excitar a alta impedancia. Y realmente no es así. Cuando se trabaja con MOSFETS de gran potencia, la capacidad de la compuerta tiene una importancia fundamental sobre el diseño del excitador, que siempre es una etapa de baja impedancia de salida para que el capacitor de compuerta se cargue y se descargue rápidamente. En la figura 9 se puede observar un amplificador PWM diseñado por el autor y utilizado hasta una salida de 30V pico sobre 8 Ohm. El cálculo de la potencia será entonces (30.0,707)2 / 8 = 107W, es decir aproximadamente 100W. El circuito es muy claro. Observe que el mismo está dividido en dos sectores. Un sector de salida y un pre. No dibujamos el modulador porque para probar el amplificador es preferible dejarlo de lado y agregarlo posteriormente.

Observe que se utilizaron dos MOSFETS complementarios, uno tipo P de enriquecimiento y uno tipo N de enriquecimiento. Elegimos transistores de 32 Amperes, aunque este proyecto no lo requiere ya que la corriente pico es de 30V/8 Ohm = 3,75A. Del mismo modo, los transistores soportan una tensión de fuente de 100V y los usamos en 30. Esto parece un desperdicio, pero en el fondo no es así. Un MOSFET de 32A tiene una resistencia de saturación de 200 mOhm lo cual implica un rendimiento muy alto y una baja temperatura de trabajo cuando se lo trabaja a sólo 3,75A. El exceso de tensión contribuye a lograr un proyecto casi indestructible, inclusive si se pone el parlante en corto porque entonces la corriente por los MOSFETS queda limitada por el inductor. Más adelante se analizarán las condiciones de seguridad con todo detalle. Es importante observar que Q1 y Q2 se comportan como un push pull. En realidad, el nombre más conocido es el de semipuente porque la rama de salida se parece a medio puente H de los utilizados en electrónica industrial para alimentar motores de CC. Por el tipo de transistor utilizado, Q2 conducirá cuando la compuerta se encuentre unos 4V por debajo del terminal de fuente y Q1 cuando la compuerta se encuentre unos 4V por encima del terminal de fuente. Esto significa que las compuertas se deben

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Service alimentar con una diferencia en su valor de polarización, es decir que la compuerta de Q2 debe tener sumada una continua y la compuerta de Q1 debe tenerla restada. Estas tensiones se pueden conseguir con diodos zener pero el funcionamiento de este amplificador en CA es ideal para lograr que las tensiones se produzcan cargando capacitores de paso (en este caso C2 y C3) mediante los diodos limitadores D1 y D2. D1 no permite que la tensión de compuerta de Q2 supere los 30,6V y D2 no permite que la compuerta de Q1 tenga un valor inferior a -30,6V. Su uso carga los capacitores C3 y C2 exactamente con el valor necesario para que el circuito quede bien polarizado y los transistores conmuten rápidamente aumentando su rendimiento. R5 y R7 operan como una carga mínima de Q3 y Q4 que ayudan a mejorar el arranque del circuito sin afectar mayormente su rendimiento (si Ud. no los coloca, el simulador arranca dando un mensaje de falla). El par complementarios Q3 y Q4 se encargan de excitar a las compuertas a muy baja impedancia y dando un camino de circulación de las corrientes en las dos direcciones posibles (carga y descarga de los capacitores internos de compuerta). Observe que la tensión de alimentación de estos transistores es menor que la tensión de las fuentes de salida, lo cual permite, posteriormente,

dible poseer un generador de funcio nes? No, pero se necesita una fuente de señal de onda rectangular con tiempo de actividad y frecuencia variable que imite la salida por colector abierto de los comparadores de tensión. Por el momento vamos a trabajar con un generador de funciones, pero más adelante le vamos a explicar cómo se construye un generador de reemplazo con un PIC y muy pocos componentes externos. Con un téster y un generador de funciones se puede hacer realmente mucho. Inclusive una medición de linealidad del sistema. Pero expliquemos qué significa “linealidad” en un equipo digital. En un equipo analógico significa que la tensión de salida sea perfectamente proporcional a la tensión de entrada, antes de utilizar la realimentación negativa que todo amplificador necesita. Esto, por lo general, es imposible de realizar en la práctica, porque los amplificadores de audio analógicos realimentan tanto la señal de alterna como la de continua por la misma red y si se desconecta al realimentación de alterna el amplificador no funciona porque queda mal polarizado. Los amplificadores PWM permiPRUEBA DE LA ETAPA DE ten un análisis muy completo sin apliPOTENCIA Y EXCITADORA car realimentación. Inclusive la realimentación es mucho más moderada ¿Para trabajar en un tema como el porque no tienen grandes distorsiones indicado es prácticamente imprescin - implícitas.

alimentar al modulador con una tensión alejada de su valor máximo de +18V. Si el lector lo desea, puede alimentar el preamplificador con un valor menor, como por ejemplo +-10V, que es un valor que aún supera ampliamente el valor necesario de excitación de los MOSFETS. Es decir que el circuito tiene, como característica importante, separar las fuentes de las etapas de salida y la preamplificadora. Con esto se consigue diseñar un amplificador muy flexible simplemente cambiando las fuentes V1 y V2. El autor tiene experiencia en el diseño de amplificadores de 400W simplemente utilizando fuentes de +-80V. También se puede cambiar el valor del parlante por 4 Ohm si se cambia el diseño del filtro y trabajar con tensiones menores de fuente. Lo más importante es que Ud. maneje el tema con gran conocimiento de lo que está fabricando. De hecho, el tema del audio de gran potencia es muy especial porque forma un nicho de producción que no está ocupado por los productos importados, ya que los amplificadores para boliches suelen estar incluidos en el bafle y por supuesto no admiten el valor de un flete desde el exterior.

Figura 10 - Medición de salida nula.

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¿Medir distorsión con un téster? Sí, la idea es colocar un téster sobre la carga (que por supuesto no puede ser el parlante sino una carga resistiva) colocar la señal de entrada con la frecuencia de la portadora PWM elegida y un período de actividad del 50%. El téster deberá indicar un valor prácticamente nulo. Ver la figura 10. Observe que el téster indica -88 mV que puede considerarse como un valor nulo. Ahora se debe probar con un va-

Amplificadores de Audio Digitales

Figura 11 - Medición al 1% y al 99% de tiempo de actividad.

lor de tiempo de actividad de 1% y volver a leer el téster. Luego se lo lleva a 99% y se vuelve a medir la tensión de salida. Ya se puede observar que el pre y la salida son perfectamente lineales porque los valores de +29.252 y 29,686 son prácticamente equidistantes de 0. Si lo desea, puede realizar mediciones intermedias y trazar una gráfica.

CONCLUSIONES

nentes que se pueden encontrar en cualquier taller de reparaciones de Recién ahora podemos decir que TV. Luego, si Ud. quiere fabricar en estamos en tema. El lector ya debe cantidades, ya verá el modo de resolestar comprendiendo la enorme sim- ver el problema. Para el prototipo vaplicidad de un amplificador PWM y ya buscando algunos fly-backs quesus extraordinarias prestaciones. Pe- mados de TV y guarde sus núcleos ro estamos seguros que en su cabe- sin perder los entrehierros y los torniza ronda una pregunta que aún no llos. contestamos. En la próxima entrega le vamos a enseñar a fabricar el inductor y el ca¿Cómo construyo un inductor de pacitor de filtro que también debe ser ¿Como es posible que compo - 100µHy, que admita una señal rectan - especial y si nos queda espacio vanentes altamente alineales como los gular de 100kHz y que lo atraviese mos a tratar el tema de los disipadotransistores bipolares y los MOSFET una continua de prácticamente 4A sin res, si es que son necesarios en el generen una linealidad tan perfecta? que se sature el núcleo? amplificador que Ud. desea construir Porque se los utiliza al corte o a la saLe vamos a adelantar que según y para eso vamos a necesitar disipaturación, nunca a un valor intermedio. una costumbre del autor, las expe- dores con cooler de los que usan las Eso significa digitalizar un circuito. riencias se deben realizar con compo- PCs. ✪

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MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

UN MOTHER DE ALTA PERFORMANCE -

ABIT IN9-32X MAX WI-FI

La empresa Abit nos envía un mother para Core 2 Duo basado en la nave insignia de NVIDIA, EL NFORCE 680i SLI. Cuando pensábamos que ABIT (www.abit-usa.com) había desaparecido del mundo, nos sorprendimos al verla produciendo motherboards de una calidad realmente superior. De hecho, los productos de la línea MAX tienen características de performance suprema que veremos en esta no ta. En esta ocasión, testearemos uno de los motherboard más podero sos de la compañía. Su nombre completo: Abit IN9-32X MAX Wi-Fi De la Redacción de

de MP Ediciones PRIMERA VISION Ya empezando por una caja enorme con una gráfica impresionante de un dragón lanzando fuego con la leyenda “doma a la bestia interior” e, incluso, una manija para llevar el motherboard con total comodidad, nos percatamos de que esta placa no es una más. Por el contrario, encontramos todo para armar a full nuestro sistema, como seis cables S-ATA, uno P-

ATA, uno de disquetera, los puentes SLI y la frutilla de la torta de esta versión: un adaptador Wi-Fi 802.11g de interfaz PCI Express x1 con su correspondiente antena, que nos permite conectarnos sin cables a un access point o hacer que la PC se convierta en uno.

DISEÑO Y LAYOUT

Mirando al producto, observamos un motherboard muy prolijo, basado en un PCB negro sin colores estridentes. El layout de la tarjeta es impecable: todo está diseñado para la comodidad extrema, desde los puertos SATA y P-ATA que están en forma lateral para optimizar el recorrido de los cables, hasta la clara indicación de cuáles son los canales de memoria. Por otro lado, un aspecto positivo es la separación de los tres slots PCIe x16, que permiten armar una configuración SLI de alto rendimiento con dos GeForce 8800 GTX o Ultra sin ningún Figura 1 - En su caja, el mother - problema. Afortunadamente, ninguno de los board incluye un adaptador wi-fi puertos internos afecta la instalación 802.11g de interfaz PCI Express x16; sin dudas, un agregado su - de otros, ya que, como dijimos, el lamamente interesante. yout es perfecto, y ningún cable inter-

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fiere con otro. Quizás lo único criticable es la presencia de un Molex de 4 pines para proveer tensión adicional, que está en la parte inferior de la placa y nos obliga a tender un cable hasta el fondo del sistema. El conector EPS de 8 pines está en un lugar insuperable, casi pegado al tope de la placa, y esto facilita su conexión.

PWM Y COOLING Ya que hablamos de regulación, en este punto empieza a destacarse la placa, con un regulador digital PWM de cinco etapas que otorga una estabilidad sin precedentes, así como el manejo de mayores cargas de corriente sin problemas. Los reguladores digitales son lo máximo en materia de entrega de tensión a un procesador, gracias a un ajuste extremadamente preciso de la tensión de salida, así como a la baja generación de temperatura, comparado con los reguladores pasivos. La etapa MOSFET de control de potencia está cubierta por un disipador de cobre macizo que, junto a un heat pipe, se comunica con el disipador del northbridge y el southbridge que ABIT denomina Silent

Un Mother de Alta Performance OTES. De todos modos, como el nForce 680i SLI suele generar temperatura en el momento del overclock, ABIT nos brinda un juego de clips para agregar un fan de 40 mm (aunque éste no es provisto por la empresa). Esta etapa de potencia es un lujo por donde se la mire.

CARACTERISTICAS TECNICAS * ZOCALO: LGA 775 * CHIPSET: NVIDIA NFORCE 680i SLI / MCP55XE * MEMORIA: 4 ZOCALOS DDR2 400/533/667/800 (DUAL CHANNEL) * SLOTS DE EXPANSION: 3 PCIE X16, 2 PCIE X1, 2 PCI * AUDIO: HD AUDIO 8 CANALES CON DTS (CODEC REALTEK ALC888HD) * RED: 2 x 1 GBPS (PHY MARVELL 88E1116 x 2) * FIREWIRE: 2 PUERTOS IEEE 1394A (400 MBPS) * DISP. P-ATA/S-ATA: 1 /6 (300 MB/S). * RAID: 0, 1, 0+1, 5

* PANEL TRASERO: 2 PS/2, 2 ESATA (Sil3132), 2 RJ45, 6 MINIPLUG (AUDIO), 2 S/PDIF (OPTICAL IN, OPTICAL OUT), 4 USB, SWITCH CLEAR CMOS. * OTROS: SLI (x16/x16/x8), CD IN, 6 USB, 2 IEEE1394, 1 HDMI, SWITCHES INTEGRADOS DE POWER y RESET, 2 DISPLAYS, 7 SEGMENTOS DEBUGGING DE POST, ABIT UGURU CONNECTOR

CARACTERISTICAS DESTACABLES Como ya hemos visto en ediciones anteriores, el nForce 680i SLI es un chipset que soporta plenamente las configuraciones de paralelismo gráfico de NVIDIA, y que provee a cada placa de un ancho de banda completo de PCI Express x16, dejando una tercera ranura PCIe x16 (aunque es x8 eléctricamente) para el procesamiento de la física. ABIT ha agregado cosas destacables, como el uso de capacitores japoneses de estado sólido en toda la tar-

jeta (recordemos que éstos son muchísimo más resistentes que los capacitores electrolíticos normales). Otro detalle impecable es un pequeño switch en el panel trasero, que nos permite borrar el CMOS sin necesidad de abrir el gabinete. Hemos esperado esta solución durante años, y ABIT, por fin, escuchó nuestras súplicas. ¡Gracias, amigos! También tenemos el µGuru, diseñado exclusivamente por ABIT, que nos permite manejar el overclock en forma dinámica desde Windows con una aplicación diseñada por la empresa. Además, el µGuru tiene un conector para instalar el µGuru Panel, un accesorio no incluido con la tarjeta que ocupa una bahía de 5,25”, y permite hacer overclock dinámico vía hardware y monitorizar temperaturas y velocidades de coolers. Para cerrar, ABIT no podía olvidarse de los mothers, y dotó a este IN932X MAX de unos LEDs azules en la parte trasera que son controlados por el chip µGuru. Estos LEDs tienen siete secuencias preprogramadas de encendido que generan la sensación de

Figura 2 - Como todo motherboard basado en el NFORCE 680i SLI, Éste de abit se muestra muy completo. Pero tiene un detalle particular: usa capacitores de estado sólido en toda la tarjeta.

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Mantenimiento de Computadoras movimiento, además de poder apagarlos por completo o dejarlos todos encendidos permanentemente. Sin dudarlo, este motherboard tiene que ser acompañado de un gabinete con ventana lateral, para que demuestre todo su potencial estético.

LAS PRUEBAS Para probar este motherboard, empleamos un procesador Core 2 Duo E6400 (2,13GHz), dos módulos de memoria OCZ a 800MHz (4-4-412-1T), una ATI Radeon X1650 Pro y una fuente de alimentación OCZ Modstream de 520W. Teniendo en cuenta que sus características técnicas predicen una performance muy similar a la del ECS PN2-SLI+, lo que más nos interesa a nosotros es su comportamiento en cuanto al overclocking. En este aspecto, es sumamente importante el BIOS Setup. Y, al menos en la cantidad de opciones de tweaking, el producto de ABIT se luce mucho. En su muy bien organizado µGuru Utility, nos permite variar las tensiones de una gran cantidad de componentes: procesador (de 1,325V a 1,9250V en incrementos de 0,01V), memoria (de 1,8V a 3V), FSB (de 1,2 a 1,5V), northbridge (1,35V a 1,55V), southbridge (de 1,5V a 1,7V) y, finalmente, el enlace HT entre puentes (de 1,2 a 1,4V). Por otro lado, todos los parámetros de la memoria están presentes, y se puede ajustar a gusto el clock base del FSB (200 a 750MHz), de memoria (de DDR2 400 a DDR2 1400) y los multiplicadores del procesador. Por cierto, al configurar manualmente los parámetros de memoria, no tuvimos ningún problema. Lo más destacable es que el software µGuru para Windows nos deja ajustar exactamente los mismos parámetros que su contraparte de BIOS, por si no nos gusta el hecho de tener que cambiar valores y reiniciar cada vez que modificamos uno.

Figura 3 - Una característica muy destacable es la correcta separación entre los tres slots PCI Express x16, que permiten hacer un sistema SLI de alto rendimiento sin problemas.

Sin dudas, en este aspecto es más que completo, aunque hay que ver cómo se desempeña en la práctica. Probando varias configuraciones distintas sin modificar la tensión y dejando la memoria a DDR2 800 (gracias a la flexibilidad del nForce 680i SLI), la máxima frecuencia del procesador que obtuvimos sin que ocurriesen inestabilidades fue de 3,1GHz. Al subir la tensión del procesador (1,45V), del northbridge (1,4V) y del FSB (1,5V), logramos un clock base máximo de 440MHz, y obtuvimos una frecuencia de CPU estable de 3,52GHz (lo mismo que con el PN2 SLI2+). Quizá, teniendo alguna solución de cooling más avanzada o watercooling (usamos un OCZ Tempest), podríamos haber llegado a límites superiores para este procesador.

Figura 4 - En el panel trasero observamos un pequeño detalle: ¡tiene un switch para realizar un “Clear CMOS” sin tener que abrir el gabinete!

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Lo único criticable es que el regulador de tensión, al incrementar la tensión de operación, comenzó a emitir un zumbido que, si bien no representa un problema, puede ser un poco molesto y hasta generar dudas. Pese a esto, la placa no perdió ni un ápice de estabilidad. Cuando consultamos a ABIT por este tema, nos confirmaron que el zumbido es normal en condiciones de sobretensión, pero que no compromete la estabilidad del sistema. En definitiva, éste es uno de los productos más poderosos que hemos visto. Sus características, overclocking, desempeño, layout y estética lo convierten en un tope de gama indiscutido, con tanta potencia, que nuestra inversión (cuesta nada más que 325 dólares) está asegurada durante varios años, sin dudarlo. ✪

Cuaderno del Técnico Reparador

Técnicas de Liberación de Celulares Liberación, Desbloqueo y Reparación de Software de

Móviles LG No caben dudas que constantemente hay avances tecnológicos en la fabricación de celulares y que el técnico debe conocer cada vez más detalles sobre la programación de estos dispositivos. El conoci miento de la tecnología de fabricación nos permite saber qué tipos de aplicaciones se deben emplear para poder realizar el mantenimiento a los teléfonos. Los móviles LG, hasta hace unos años, podían libe rarse desde el teclado o por medio de cálculos efec tuados a partir del IMEI del celular. Sin embargo, pa ra modelos actuales la cosa se complica un poco más, a tal punto de que es “prácticamente imposible” brin dar una guía que responda a todos los modelos. Es más, si se fija en proveedores de soluciones, verá que la cantidad de cajas y dongles ofrecidos para liberar ce lulares LG es muy grande. En Saber Electrónica tratamos de “encontrar soluciones” para la liberación de móviles sin necesidad de usar cajas cos tosas y por ello solemos emplear nuestra vieja conocida caja de trabajo RS232. En esta no ta damos un informe sobre la forma de liberar algunos celulares LG, brindando también modelos de cables que pueden ser montados si es que Ud. no prefiere el uso de nuestra caja de trabajo RS232. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

Introducción No nos cansaremos de decir que uno de los problemas más grandes con que se encuentra el técnico es la falta de información. Si Ud. es un asiduo lector de esta sección, lo que diremos a continuación le resultará muy familiar… ya que, palabras más o palabras menos, repetimos los conceptos que daremos “tantas veces co-

mo sea necesario” para que nadie tenga dudas de lo que está permitido y lo que es ilegal. Muchos técnicos, además, no poseen una formación teórica que le permita comprender qué está haciendo cuando usa una cajita de liberación que normalmente paga fortunas (cualquier caja como la smart, red box, tornado, dongles, etc. las cobran más de 300 dólares).

Sin embargo, todos los teléfonos celulares son implícitamente iguales ya que todos pueden comunicarse entre sí por medio de la red de telefonía celular y, por más que cambie la tecnología (CDMA y GSM, por ejemplo) lo que distingue a los móviles entre sí es la cantidad de tareas adicionales a la comunicación que cada uno hace (sacar fotos, reproducir videos, comunicarse a Internet, ejecutar juegos,

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Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 1 reproducir música, etc.). Si el teléfono es de uno (no es de la compañía Telefónica o no está en comodato), puede hacer con él lo que Ud. quiera, menos cambiarle su número de documento (IMEI en teléfonos GSM y número de serie en teléfonos CDMA). Si cambia el IMEI de un teléfono es como si le cambiara el número de motor a un automóvil y eso es ILEGAL. Cuando a un teléfono se lo denuncia como perdido o robado, se coloca su número de IMEI dentro del sistema global de comunicaciones de modo que ese móvil NO PUEDA ser activado, por lo cual la única manera de que ese teléfono pueda ser usado en la red es cambiando su IMEI, es decir, COMETIENDO DELITO. Al proceso de cambio de IMEI de un celular se lo conoce como CLONACION y reiteramos que es un proceso penado por la ley. La liberación de un teléfono celular se realiza para permitir que un móvil GSM pueda reconocer a un chip de cualquier compañía y su proceso NO ES ILEGAL. La liberación es una tarea muy similar para cualquier celular y la técnica a aplicar dependerá de la complejidad del sistema operativo que posee el teléfono y de las llaves o candados que deben ser quitados para permitir su programación. Recuerde que, a su vez, la liberación consiste en quitar un candado que las empresas operadoras colocan en una posición de la memoria de usuario y para ello muchos programadores realizan aplicaciones (programas) para escribir los datos en dicha memoria que permitan quitar el mencionado can-

Figura 2

dado. El esquema es similar al que los electrónicos empleamos para programar a un microcontrolador. Por un lado 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. En un teléfono celular ocurre lo mismo, ya que dicho aparato posee en su interior un microcontrolador que se encarga de supervisar y realizar “todas las tareas” que deba ejecutar el dispositivo. Los teléfonos celulares LG, básicamente, pueden liberarse por tres técnicas:

der que existen muchas soluciones que suelen ser costosas (la caja “Blazer LG” cuesta unos 350 dólares; la caja “Easy Unlocker” cuesta unos 400 dólares, la “Infinity Box” cuesta unos 500 dólares). En Saber Nº 217 publicamos un artículo sobre la Blazer. Esta caja está especializada en la liberación de todos los modelos de LG del mercado, incluidos los correspondientes a la tecnología 3G. Trabaja conectada a la PC al igual que otras cajas, con lo cual no es un clip como la smart-clip (su tamaño es similar) destinada a teléfonos Motorola y Sendo. Debe ser conectada al puerto de la PC por medio de un cable bidireccional. La alimentación del box es suministrada por el puerto USB de la PC otorgando la ventaja de no re1) Empleando cajas o don - querir fuentes o baterías externas. gles especiales. El kit LG Blazer incluye: 2) Por medio de introducción de códigos. Caja unlock 3) Mediante el empleo de pro Cable de alimentación USB gramas. 8 cables para toda la línea de celulares LG.

1) Liberación de Celulares LG por Medio de Cajas Especiales Basta con que eche un vistazo a algunos proveedores de accesorios para celulares para compren-

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Vemos el dispositivo ilustrado en la figura 1. Por medio de un programa que viene con la caja (figura 2) este dispositivo lee y escribe EEPROM y Flash, restaura sonido e imagen, restaura IMEI clonados,

Técnicas de Liberación de Celulares realiza flasheos en alta velocidad. Libera y desbloquea teléfonos. Continuamente hay actualizaciones de software para esta caja. Los teléfonos soportados son: LG C1200 , C1100, L1100, L1150, G650, C3100, New B1300, G7000, W7000, G7020, W7020, G7030, W7030, G5500, G7050, B1300 G1500, G3100, G7070, 510, 3000, 5200, 5208, 5300, 5300i, 5310, 5400, 7100, 5210, 5220c, 4010, 4011, 4050, C1300, L1100, L1150, V100 USA, C1300i V091 USA, F2400 V10d FRANCE ( N L _ E N _ F R _ D E _ I T _ P L _ R O _ SK_ES), etc.

2) Liberación de Celulares por Código En diferentes sitios de Internet, en nuestro libro: “Telefonía y Teléfonos Celulares”, en nuestra web: www.webelectronica.com.ar (con la clave “telcel”) y en distintos foros y chats es posible conseguir códigos que al ser introducidos en los teléfonos permiten su liberación. En nuestra web, haciendo click en el ícono password, e ingresando la clave “LGCEL” encontrará unos 20 programas para trabajar con teléfonos celulares LG, algunos de los cuales son calculadores de código a partir del IMEI del celular. Con dichos programas se pueden liberar unos 50 modelos (por razones de espacio no podemos mencionar a todos y, puede dirigirse a nuestra web para obtener la información completa). Uno de los calculadores es el “LG Calculator By IMEI” que sirve para los modelos 7020, 510 y 1200. El procedimiento a seguir es el siguiente: 1º- Descargue desde nuestra web y ejecute el programa LG Calculator by IMEI. 2º- Seleccione la casilla corres-

pondiente e introduzca el IMEI del móvil que desee liberar. 3º- El programa le mostrará el código de desbloqueo. 4º- Encienda el teléfono móvil con una tarjeta de su operador y espere a que tome cobertura. Luego, pulse lo siguiente:

Figura 3

2945#*5101#Menu 555 > Net - funcione en el MOVIL (es decir, que work > Off > introduzca el código debe estar registrado en la red ande desbloqueo dado por el progra - tes de seguir con este proceso). 2 : Cuando el móvil esté encenma y pulse "OK" dido, tiene que introducir el siguienRecuerde que la batería del te- te código: 2945#*7101# . 3 : De esta manera se consigue léfono debe estar completamente ingresar en el MENÚ del teléfono, cargada. después va a AJUSTES, luego eliNota: Para conocer el IMEI de ja la opción SEGURIDAD y, postesu móvil, enciéndalo y digite el có- riormente, seleccione la opción: BLOQUEOS SIM, aparecerán 5 digo: *#06#. opciones; primero ingrese en la opDe más está decir que para ca- ción Nº 2 y le va a pedir el código da “calculador de código” tendrá de RED que puede tomar de la páuna pantalla diferente pero, en to- gina oficial del proveedor de línea dos los casos, deberá colocar el telefónica, introduzca el código de número de IMEI para obtener el có- red y después seleccione DESACdigo de liberación y posteriormente TIVAR . El móvil quedará libre y listendrá que introducir dicho código to para usar con un chip de otra con los pasos expresados en el compañía. punto (4). Liberación del LG kg800 Chocolate Algunos modelos de teléfonos LG no precisan ni programas ni calculadoras. Es por ello que antes de realizar alguna operación es recomendable seguir los pasos que sugiero a continuación, ya que lo peor que puede pasar es “que no pase nada”. En los primeros modelos del LG KG800 (el denominado CHOCOLATE), para desbloquearlo sólo hay que poner 2945#*#, entonces aparece un menú y en él se debe seleccionar la opción: factory reset. Ya me ha sucedido de poder emplear este método con éxito. En otros modelos, para introducir el código de desbloqueo al móvil LG Kg800, tiene que seguir estos pasos: 1 : Introduzca una tarjeta que

3) Liberación de Celulares LG por Software Todos los teléfonos se pueden comunicar a través del protocolo “RS232, 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 puerto COM de la computadora. En MBus y FBus se emplean 4 cables, típicamente los mismos que en RS232, pero que se llaman de diferente forma, más un cuarto hilo que lleva tensión. En estos protocolos se puede enviar datos a mayor velocidad; en MBus típicamente 10MB y en FBus 100MB. MBus y FBus son los protocolos

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Cuaderno del Técnico Reparador Figura 4

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, en cambio, 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). Es por este motivo que siempre recomiendo a los principiantes que traten de realizar experiencias de mantenimiento de celulares utilizando conexión serial o RS232 y, para ello, es preciso contar con programas que comuniquen a la PC y al teléfono por un puerto COM. Ahora bien, los teléfonos celulares manejan diferentes niveles que la computadora para comunicarse a través de RS232, razón por la cual es preciso un “adaptador de niveles”. La caja de trabajo RS232 publicada en Saber Electrónica Nº

235 y cuyo circuito se muestra en la figura 4, realiza la adaptación de niveles entre el teléfono y la computadora. Básicamente posee un circuito integrado MAX232CPE que realiza esta adaptación. Ahora bien, la caja se conecta a la computadora por medio de un cable prolongador de puerto serial que se puede comprar en cualquier casa de computación o que Ud. mismo puede armar, ya que sólo es preciso conectar 3 cables (patas 2, 3 y 5 del puerto serial o puerto COM). El problema se encuentra en la fabricación del cable que conecta al teléfono con la caja, y es aquí donde entra en juego el ingenio de cada uno. Para eso, mes a mes vamos publicando notas que mues-

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tran la forma en que yo armo los cables. Como primera medida, es preciso conseguir el manual de servicio del teléfono celular con el que vamos a trabajar a los efectos de saber dónde está el conector que posee los contactos RX, TX y GND. Normalmente estos contactos son parte del conector exterior del móvil y en otras ocasiones se encuentra en el compartimiento donde se aloja la batería.

Cables para Teléfonos LG En el artículo publicado en Saber Electrónica Nº 235 dimos los esquemas de contactos para un montón de teléfonos celulares, casi

Figura 5

Técnicas de Liberación de Celulares Métodos de Liberación con Caja RS232

Figura 6 todos los empleados en nuestro mercado que, para el caso de LG, se muestran en la figura 5. Sin embargo, si el teléfono con el que Ud. quiere trabajar no se encuentra en dicho artículo (bájelo sin cargo de nuestra web, dirigiéndose al sector de números anteriores de Saber Electrónica), siempre puede recurrir al manual de servicio o a la sección de celulares de nuestra web, a la cual se accede con la clave “telcel”. Teniendo el diagrama del conector, ahora podemos armar el cable. Sin embargo, surge la siguiente pregunta:

¿De dónde saco el conector pa ra enchufar en el teléfono? En algunos casos podrá conseguir conectores en casas de venta de accesorios de celulares, pero generalmente deberá recurrir al conector de un auricular y en otros

casos hasta deberá “sacrificar” un cable de conexión por USB. En mi caso, desarmé un cable USB para un LG U8110 (figura 6), conecté los cables localizados a un conector RJ11 y efectué el armado del conector definitivo para usarlo con mi caja de trabajo RS232, empleando el esquema eléctrico de la figura 7.

Ya tenemos la caja RS232, sabemos cómo conectarla a la computadora, también tenemos el cable para conectar el teléfono a la caja y sólo nos resta encontrar el programa que permita realizar dicha operación. En Internet hay varios programas que cualquiera puede bajar, aclarando que TODOS los que puede descargar desde nuestra web (damos detalles al final de este artículo) han sido probados con éxito. Para bajar los programas, diríjase a: w w w.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “LGCEL”. Para ingresar a este sector debe ser socio (es gratuito, sólo debe registrarse) y, por lo tanto, deberá seleccionar la opción “información para socios”.

Figura 8

Figura 7

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Cuaderno del Técnico Reparador no, con positivo en el terminal 4 y negativo en el terminal 12.

Liberación con Software “Unlock LG Phones” Algo que no hemos dicho es que en algunos casos es preciso instalar los drivers de los teléfonos para que puedan ser reconocidos por la computadora. En este caso, los modelos soportados por este programa son:

Figura 9

Figura 10

Una vez descargado el programa en el disco rígido su PC, debe instalarlo. Para liberar un celular LG U8110 emplee el programa “All LG U81xx Unlocker”. Para efectuar la liberación, siga los siguientes pasos: · 1º - Primero conecte el cable al teléfono móvil. El teléfono debe estar sin tarjeta SIM y apagado. · 2º - Ejecute el programa (All LG U81xx Unlocker), aparecerá la imagen de la figura 8. · 3º - Seleccione el modelo que desee liberar, en este caso el LG U8110. Pulse sobre el botón "Unlock" y cuando le diga "Waiting for ignition" pulse la tecla de encendido del móvil y la mantiene pulsada hasta que acabe el proceso de liberación (figura 9). · 4º - A los pocos segundos es-

tará el terminal libre, apareciendo la imagen de la figura 10. Como sugerencia, debe tener en cuenta lo siguiente:

· La batería del teléfono móvil debe estar totalmente car gada. · Nunca desco necte el cable mien tras el celular está en proceso de libera ción. · Si no hay comu nicación con el telé fono es porque la versión de software no lo permite. En ese caso deberá colocar una tensión de 3V (dos pilas en serie) al conector del teléfo -

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Para proceder al desbloqueo de un teléfono de esta serie, ejecute el programa y siga los siguientes pasos:

Figura 11

Técnicas de Liberación de Celulares 1. Arme el cable de acuerdo con las instrucciones dadas más arriba y conforme con el modelo del conector del celular. 2. Seleccionamos el puerto COM donde el teléfono está conectado. 3. Verificamos, en el Sistema operativo Windows, la velocidad del puerto com que corresponda con la del programa (vea la pantalla de la figura 11). 3. Seleccionamos el modelo; el más común del mercado Latino es el LG 4015 (seleccionaremos el 4010 que es el modelo similar). 4. Una vez seleccionado el puerto, la velocidad y el modelo de teléfono, conectamos el cable al celular con el mismo apagado, seleccionamos “connect” en el programa y encendemos el teléfono cuando nos lo indica el programa. Veremos que el programa nos habilita el botón de unlock que es el que utilizaremos para liberar nuestro teléfono, esperamos 5 segundos... y ¡listo! Al respecto debemos aclarar que siempre “antes de realizar cualquier tarea que implique la escritura de datos en el teléfono” es preciso asegurarse que haya comunicación correcta con el móvil, y para ello siempre se lo debe “leer”, ya sea pulsando READ en este caso, o “INFO” en otros, o cualquier otra opción de diálogo sin que implique una escritura. Otro dato a tener en cuenta es saber si el celular posee algún “candado” impuesto por los fabricantes para que sólo pueda ser programado por gente autorizada. Cuando ésto ocurre, la forma de acceder a la programación y por ende a la liberación del teléfono, es preciso quitar ese candado que suele constituirse como una interrupción por hardware. Para quitar esa interrupción se debe conectar una resistencia de 100Ω en un punto determinado de la placa de circuito impreso, o debe cortarse una pista o resistencia para que

desaparezca esa interrupción (a este proceso se lo conoce con el nombre Test Point). Por cuestiones de espacio, debemos abandonar el tema en este punto, aclarando que en la próxima edición daremos una segunda parte con más ejemplos de liberación y los circuitos de distintos cables de programación y servicio.

Programas para LG

terminal de LG U8110. Este es el primer teléfono móvil 3G de la firma coreana. 9) Furious LG U8110 Unlocker Descripción: Software válido para li berar los LG U8110. 10) Lg 1300 Flasher & Unlocker Descripción: Software para liberar y flashear los LG 1300. 11) LG 3G Unlock Software Descripción: Software válido para li berar los LG: KU800 2007, U990, KU990, KU380, CU400, CU405, CU500, CU500v, CU320, TU500, TU550, MU500, MU550

En nuestra web encontrará información sobre liberación y uso de programas. En la sección de celulares, con la clave “LGCEL”, encontrará los links de descarga del siguiente software:

12) LG calc v.0.2 by Crux Descripción: Software para calcular por IMEI los códigos de liberación. So porta los siguientes LG: W510, W520, B1200, M1200, 7010, 7020 y 1300.

1) All Lg Flasher & Unlocker Descripción: Software para liberar y flashear los LG: B1300, 5300, 5300i, 3000, 7000, etc.

13) LG Calculator by IMEI Descripción: Software válido para li berar por IMEI los LG 510W, B1200 & 7020.

14) LG Electronics IMEI for SVC 2) All LG U81xx Unlocker Descripción: Software entre otras co Descripción: Software válido para li sas válido para resetear el código de se berar los LG U8110, U8120, U8138, guridad en los teléfonos móviles LG. U8130 & U8135. 15) LG NCK Calculator v.3.61 3) Arc7050 v.1.0 Descripción: Software para liberar Descripción: Software con el que po los LG por IMEI. Modelos soportados: drá modificar los gráficos incluidos en los B1200, M1200, B1300, 1300, G510, 510, firmwares de los LG 7050. 520, 510W type 1, 510W type 2, 7010, 7020 & W3000. 4) Floader v.2.1 Descripción: Software para flashear 16) LG Total Service 6.2 .hex & teléfonos móviles LG de diferentes mo Schema delos. Descripción: Archivo .hex, .pcb y es 5) Furious LG C1100, C1200, quema para hacer un dongle LG 6.2 ca sero. También se incluye manual de ins C1400 & G3100 Unlocker v.1.02 Descripción: Software válido para li - trucciones de liberación. berar los LG C1100, C1200, C1400 & 17) LG U81x0 Unlocker Babes G3100. Descripción: Software válido para li 6) Furious LG G7050 & L1100 Un - berar los LG U8110 y U8120. locker v.1.2 18) LG Unlocker v.1.2 Descripción: Software válido para li Descripción: Software válido para li berar los LG G7050 & L1100. berar la mayoría de terminales de la mar 7) Furious LG U8110 & U8120 Un - ca LG: G510w, W3000, G5200, G5220, G5300, W5300, G5400, G7100, ... locker Descripción: Software válido para li berar los LG U8110 & U8120. 19) Qualcomm Flasher 1.5 Build7 Descripción: Software válido para 8) Furious LG U8110 3G Unlocker flashear los LG U880, U890, U300 & Descripción: Software para liberar el U900. ✪

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MONTAJE

Sonda Medidora de Temperatura El principal problema que se presenta cuando se de sea controlar la temperatura de la punta de un solda dor es, precisamente, realizar una sonda que genere una corriente o una tensión proporcional a la tempe ratura de la punta. Inclusive los soldadores de las es taciones de desoldado comercial de u$s500 presen tan este problema, a pesar de que pueden recurrir al uso de una punta especial que tiene en su interior un par termoeléctrico o un resistor de alambre de plati no. Nosotros no podemos aplicar una tecnología tan sofisticada, ni pretendemos hacer lo, sólo para conseguir una temperatura controlada con un 1% de precisión. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected]

N

uestro deseo es, tal vez, una temperatura controlada dentro de un 10%, de modo que si ajustamos la temperatura a 250ºC la misma pueda estar realmente entre 225 y 275ºC. ¿Qué sensor utilizar? En principio, si pretendemos medir temperaturas de hasta 300 ºC sólo tenemos disponibles dos tipos de sondas. Las sondas resistivas de platino y los cuplas termoeléctricas bimetálicas. Los resistores de platinos son muy caros para nuestro uso y las cuplas bimetálicas son difíciles de utilizar en forma casera, aunque el autor cree que en algún momento podrá diseñar un soldador práctico con dicha tecnología. Todo lo que nos queda es construir el equivalente a un atenuador de calor y realizar una medición de temperatura alrededor de 120ºC. Como no podemos realizar grandes modificaciones mecánicas en nuestro soldador, se me ocurrió que una posible solución es diseñar una son-

da de temperatura con un transistor TIP29 o TIP31 montado sobre el caño del soldador cerca del mango de plástico. El caño del soldador se comporta como un atenuador de calor, de modo que el cristal del transistor medidor no sobrepase los 120ºC. Como el lector ya se imaginará, la construcción y el circuito dependen del soldador y por lo tanto debemos explicarle al reparador cómo medir y modificar los dispositivos de acuerdo a cada caso particular. Lo primero es construir nuestra sonda de temperatura, y probarla y calibrarla usando un téster digital. Luego lo montaremos en nuestro soldador para controlar a qué temperatura llega el cristal y, si se pasa de temperatura, modificaremos el montaje. ¿Qué necesitamos para realizar el ajuste y modificación de nuestro dispositivo? Como instrumento imprescindible necesitamos un téster digital. Si podemos conseguir un

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téster digital con termocupla medidora de temperatura, va a facilitar el ajuste, pero aclaramos que la termocupla no es un instrumento imprescindible sino sólo una ayuda. Por último, conectaremos nuestro soldador con sonda a un voltímetro de leds para que nos indique la temperatura del soldador y se encargue de ajustarla al valor central de la escala.

Circuito Medidor de Temperatura a Transistor Una etapa a transistor polarizada convencionalmente es una excelente sonda medidora de temperatura, cuya sensibilidad depende del valor de los resistores de polarización. En la figura 1 se puede observar el circuito de la sonda medidora. Nuestro control de temperatura se basa en un transistor TIP31, que se coloca en contacto térmico y eléctrico con el caño de soporte de nues-

Sonda Medidora de temperatura

Figura 1 - Circuito de la sonda medidora de temperatura.

tro soldador, en el lugar en donde este caño se embute en el mango del soldador. El transistor se dispone en un circuito muy particular en donde la base está conectada a una fuente regulada de 5V muy bien controlada en temperatura. Con un resistor de emisor de 100 Ohms nos aseguramos una corriente de emisor de aproximadamente 50mA. La corriente de colector debería ser, por lo tanto, de un valor similar que; al circular por R3, produciría una caída de tensión de:

de juntura base/emisor del transistor, que es aproximadamente de 4,4V a la temperatura ambiente. Lo interesante es que esa tensión cambia con la temperatura en

forma lineal a razón de -2,5mV/ ºC, siendo esta variación prácticamente una constante universal dependiente del material del chip. El Workbench Multisim está ca-

50mA x 4.7kΩ = 235V Como la fuente de colector solo es de 16V, significa que el transistor estará saturado, de modo que el colector adoptará una tensión apenas un poco superior al emisor, es decir, la tensión de base menos la tensión

Figura 2 - Variación de la tensión de colector de Q1 con la temperatura.

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Montaje pacitado para resolver el circuito y generar una gráfica de la tensión en cualquier parte del circuito, haciendo variar la temperatura entre dos límites prefijados. Por ejemplo, en el colector de Q1 se obtiene el gráfico de la figura 2. Como se puede observar, la tensión de colector se mantiene constante a lo largo del tiempo porque el transistor está polarizado en continua. La recta superior (marcada con triangulitos), corresponde a una temperatura de 100ºC, en tanto que las inferiores corresponde a saltos de 10ºC, de modo que la recta inferior corresponde a 0ºC. Como nuestra intención es que la sonda medidora de temperatura excite un voltímetro de leds ajustado para medir de 0 a 5V, debemos transformar esta pequeña variación de tensión de 4,2 a 4,8V en una variación de 0 a 5V. Para ello se utiliza la mitad de un operacional LM358 o similar como amplificador de tensión

Figura 3 - Gráfico de temperatura del terminal de salida IO1.

continua, con posibilidad de ajuste del punto inferior de 0ºC en 0V por intermedio de R4 y del punto superior de 100ºC en 5V. Los diodos D1 y D2 ayudan a reducir la tensión de salida del operacional que sólo puede llegar hasta un valor de 1V.

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En la figura 3 se pueden observar las gráficas de tensión de salida en función de la temperatura para el conector de salida IO1. En las próximas dos entregas vamos a terminar de analizar nuestro control de temperatura de soldador. ✪

MONTAJE

Analizador de Estados Lógicos Cuando en Saber Electrónica Nº 243 presentamos a la placa de Interfase Fráfica IGTV, digimos que con ella ibamos a con struir una serie de instrumentos muy útiles tanto para el taller como para el laboratorio. Usando dicha placa le proponemos construir un analizador de estados lógicos de 8 canales que incorpora disparo por evento y ¡todo con un solo integrado!

Autor: Luis Roberto Rodríguez

E

n esta oportunidad construiremos un analizador de estados lógicos igual de sencillo utilizando también un solo integrado. Nuestro instrumento será capaz de graficar 8 señales digitales con capacidad de 96 muestras, las cuales se almacenarán en 4 pantallas, cada una de 24 bytes. Se podrá programar el inicio del muestreo mediante un byte llamado “de enmascaramiento”, de tal forma que sólo hasta que se presente tal máscara en los datos se comenzará a grabar en memoria la información. Esto permite analizar el comportamiento de las señales después de ocurrido algún evento especial.

INTRODUCCION La reparación de equipos digitales se facilita utilizando instrumentos capaces de mostrar, de manera gráfica, las señales con el fin de analizar visualmente su comportamiento en algún instante determinado. Utilizando un osciloscopio que por lo general consta de 2 canales, en la mayoría de los casos resultan insuficientes ya que en los sistemas digitales se requiere la visualización de un grupo de bytes al mismo tiempo, llegando a utilizarse con frecuencia analizadores de más de 40 canales. De otro modo, utilizando un ana-

lizador lógico en un sistema con microprocesador, es posible ver en la pantalla los datos de salida de la memoria al mismo tiempo que se observa la localidad que se está accesando. De esta manera es posible determinar si los datos que está entregando la memoria son los correctos, o de otro modo verificar la dirección que está entregando el microprocesador en un instante determinado. Si se conoce con certeza el protocolo que algún microcontrolador utiliza, con el analizador de estados lógicos podremos determinar si la comunicación es correcta o, de otro modo, determinar cuál de los circuitos está entregando datos incorrectos debido a una falla, la cual podría ser difícil de detectar sin el equipo adecuado. Aunque el instrumento que construiremos será de prestaciones reduci-

das, tal como el osciloscopio del artículo pasado, su construcción y análisis sentará las bases para analizadores más completos.

¿COMO FUNCIONA UN ANALIZADOR DE ESTADOS LOGICOS? En realidad, el principio de funcionamiento es muy sencillo. Tomemos el ejemplo de un analizador de 8 canales. Los datos que deseamos analizar se graban en una memoria a una velocidad tal que sea congruente con la velocidad de los datos que se desea analizar. Por ejemplo, si la velocidad de los datos es de 4MHZ, una velocidad razonable para grabar los datos es 10MHZ. Con tal velocidad obtendremos la resolución suficiente para no perder información. Siendo de 8 canales, una sim-

Figura 1 Sección de memoria de un analizador lógico de 24 canales.

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Montaje ple memoria bastaría. En el caso de un analizador de 24 canales, simplemente se utilizarían 3 memorias con cada bus de datos independiente, pero con bus de direcciones común. Observe la figura 1. Después de grabar en la memoria cierto número de datos, se procede a mostrar la información de manera digital en una pantalla, donde se podrá observar el comportamiento de las señales en algún instante determinado.

• • • •

Y muchas funciones más, dependiendo del costo y calidad del instrumento. Normalmente la PC sólo se usa para despliegue y proceso, por lo general se cuenta con circuitos discretos exteriores para capturar los datos para luego enviarlos a la PC para su tratamiento y despliegue.

ANALIZADORES LOGICOS VIRTUALES La mayoría de los analizadores lógicos que se fabrican actualmente usan el poder de procesamiento de una PC, al mismo tiempo que la pantalla para el despliegue de la información. En la figura 2 se observa una pantalla típica de un analizador de estados lógicos virtual. Un analizador completo integra muchas funciones útiles, tales como:

Búsqueda de datos Reloj interno y externo Nivel de disparo variable Posibilidad de texto

ELEMENTOS BASICOS DE UN ANALIZADOR DE ESTADOS LOGICOS A continuación se muestran los elementos básicos que integran un analizador lógico:

• Disparo por evento (Enmascara miento) • Registro de predisparo

a) b) c) d) e) f)

Memoria RAM Contador digital Oscilador Circuito de control Pantalla de despliegue Análisis de datos

Aunque los elementos citados an-

teriormente pueden llegar a ser un número importante de circuitos integrados, emularemos cada uno de ellos con un microcontrolador y la tarjeta IGTV. El microcontrolador que utilizaremos será un PIC 16F873, tal como lo hicimos con nuestro osciloscopio simple. A continuación examinaremos cada uno de los elementos y expondremos la solución empleada en cada caso para la construcción de nuestro instrumento empleando un solo circuito integrado.

a) Memoria RAM En lugar de una memoria externa, utilizaremos la memoria interna disponible en el PIC, la cual es de 192 localidades. Para este proyecto en particular destinaremos 96 de estas localidades para el almacenamiento de los datos. Aunque es una cantidad de memoria reducida, servirá para datos simples y de corta duración. En realidad se podría utilizar un poco más de memoria. Sin embargo las páginas de RAM en el PIC no son contiguas, por lo que tendríamos que verificar el banco actual cada vez que incrementamos el apuntador de memoria, lo cual causaría un retardo en el muestreo. En este caso es mejor un poco más de velocidad que un poco más de memoria. b) Contador digital Emularemos un contador digital con el PIC, que será simplemente el registro FSR, y se utilizará como apuntador a las localidades de memoria. c) Oscilador Usaremos el oscilador del PIC para la velocidad del muestreo.

Figura 2 - Pantalla típica de un analizador de estados lógicos en la PC.

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d) Circuito de control Si hay algún elemento eficiente en nuestro analizador, tal elemento es el circuito de control, ya que éste es el mismo microcontrolador y fácilmente podemos emular el comportamiento

Analizador de Estados Lógicos para IGTV de múltiples circuitos discretos mediante software.

e) Pantalla de despliegue La pantalla donde se desplegarán las gráficas será obviamente la pantalla de nuestro televisor, la cual permite mostrar perfectamente los 8 canales que implementa nuestro analizador. f) Análisis de los datos El análisis y control de despliegue será llevado a cabo tanto por la tarjeta IGTV como por el microcontrolador, ya que mientras la tarjeta procesa el despliegue de datos, controles, textos e imágenes, el microcontrolador controla la forma del despliegue, la captura de los datos y la configuración del analizador.

CONSTRUCCION La figura 3 muestra el circuito esquemático del analizador. Note lo sencillo que es. El circuito cabe perfectamente en una sola placa “protoboard”. Ni siquie-

ra utiliza resistencias. Los datos que se desea analizar son muestreados por el puerto C en los 8 bits que conforman este puerto (PORTC,0 a PORTC,7). En el sitio WEB de la revista están disponibles los archivos fuente y binario. El nombre del primero es AnaEstLog.asm y el binario lleva por nombre AnaEstLog.HEX. Este último es el que se usa para programar el PIC y en caso de que usted sólo desee usar el analizador y no estudiar su funcionamiento, éste sería el único archivo necesario. En la tabla 1 se muestra la lista de los componentes.

ACTUALIZACIONES Esta sección es importante para los lectores que deseen diseñar equipo con la placa IGTV. En el primer artículo de esta serie dedicada a la tarjeta IGTV se explicó de manera amplia y con un ejemplo completo y desde cero la manera de diseñar un reloj digital. Recordará que en la organización de los archivos existe

un subdirectorio titulado “Comunes”. Es en este subdirectorio donde deben colocarse ciertos archivos especiales que el ensamblador utiliza en cada proyecto. Tales archivos se están actualizando constantemente debido a que se mejoran y amplían con frecuencia. Desde este proyecto el archivo de las macros ha sido ampliado. El nuevo archivo es: Macros4IG.asm. También fue necesario agregar otro archivo con el nombre: TablasDatosEnviarByte_1.asm Este archivo se usa para enviar Tabla 1 Lista de componentes 5 Interruptores mini para circuito impreso 2 Condensadores de 15pF 1 Condensador de 0.1µF 1 Condensador de 100µF 1 Cristal de 20MHZ 1 Microprocesador PIC16F873 9 Puntas especiales para conectar en patas de integrados 1 Base para integrados de 16 patas.

Figura 3 - Diagrama esquemático del analizador.

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Montaje instrucciones, tablas de datos y textos a la IGTV. Aunque ya tenemos archivos para estas subrutinas, fue necesario reescribirlas para poder usarlas de manera eficiente en la página 1 de la memoria de programa. De no haberlo hecho así, el código seria muy ineficiente al tener que verificar la página de programa cada vez que hay un salto en el código. En los microcontroladores PIC se debe tener cuidado de la página actual, tanto de la memoria RAM como la del programa. Con frecuencia esto hace que el código sea difícil de manejar y tiende a ser confuso para quienes se inician en el mundo de los microcontroladores. En la serie mejorada 18FXXX el problema de la selección de página ha quedado resuelto ya que se ha ampliado el número de bits en la instrucción permitiendo direccionar de manera continua toda la memoria del programa y toda la RAM disponible. Simplemente coloque los dos archivos especiales en el subdirectorio “Comunes” y podrá ensamblar sin problemas el archivo fuente. Además, su sistema de archivos quedará actualizado para futuros proyectos. Todos los archivos están disponibles gratuitamente en el sitio WEB de la revista.

DESCRIPCION DEL FUNCIONAMIENTO En cuanto el analizador recibe la orden de iniciar el muestreo, se comienza a leer por el puerto C los datos presentes y se almacenan en la memoria del PIC. Esto se repite cada cierto tiempo programable y al cabo de guardar 96 muestras se muestra la gráfica de los datos. El siguiente extracto del código muestra la manera en que el PIC lee los datos y los almacena en la memoria. El registro FSR es el apuntador a la localidad en turno, por lo que se incrementa después de almacenar cada da-

Cuadro 1. MOVFW PORTC MOVWF INDF INCF FSR,F DECFSZ Reg3,F GOTO MUESTREO

;

Enviar los datos a la IGTV

to. Cuando se han almacenado 96 datos, automáticamente se envían los datos leídos a la tarjeta IGTV y luego se envía la orden de graficarlos mediante la instrucción GRAFICAR LINEA BIT. Ver cuadro 1. Antes de ejecutar estas instrucciones el Reg3 se carga con el número 96, ya que es el contador de datos leídos. Este ejemplo es para el caso de muestreo cada 1 microsegundo. Para otros períodos, simplemente se agregan retardos congruentes con el período seleccionado, el cual va desde 1 microsegundo hasta 10 milisegundos. Para obtener períodos precisos se hace uso del timer 1, el cual es de 16 bits.

; Leer el dato del puerto C. ; Almacenar el dato leído. ; Siguiente localidad ; ¿Ya son 96 muestras? ; Si no es así tome otra muestra.

CONTADOR DE EVENTOS Nuestro analizador también incorpora un contador de eventos. Esto es útil si deseamos graficar los datos sólo después de que suceda cierta cantidad de eventos. En el caso del ejemplo anterior podríamos colocar el contador de eventos en 10 y sólo después de que se detecten 10 bytes con el número 200, se comenzará a grabar la información. El archivo fuente de esta aplicación es bastante extenso y por cuestión de espacio no lo podemos publicar. Sin embargo, el archivo está disponible en el sitio WEB de la revista para los lectores que deseen estudiarlo en detalle.

DESCRIPCION DE OPERACION DISPARO POR EVENTO Nuestro analizador incorpora una función útil para casos donde se requiera analizar la información sólo después de que se presente cierto caracter en los datos. Para esto el PIC analiza los datos de entrada y los compara con otro byte de referencia, el cual es programable. A manera de ejemplo, supongamos que deseamos saber si cierto circuito digital envía entre sus datos el número 200, suponiendo que los bits se obtienen en paralelo. (Intente detectar este número con un osciloscopio, es difícil). Simplemente programamos este número como el byte de referencia y disparamos nuestro analizador. Nuestro instrumento comenzará a analizar los datos de entrada y si aparece este número se activará la pantalla de análisis. Podremos, de esta manera, saber en qué momento apareció tal número.

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MUESTREO

Aun siendo de prestaciones reducidas, nuestro analizador tiene cierto grado de complejidad, de tal manera que la descripción de operación es más extensa que la descripción del funcionamiento. El instrumento tiene 3 modos de funcionamiento: Configuración, Captura y Análisis. Describiremos el modo configuración y luego expondremos un ejemplo práctico, el cual utiliza la misma tarjeta IGTV.

MODO CONFIGURACION La figura 4 muestra la pantalla en modo configuración, la cual es la que aparece al encender el aparato. Observe que en esta ocasión el ícono de la aplicación es una pequeña gráfica de 4 líneas de bits.

Analizador de Estados Lógicos para IGTV Dentro de este modo podemos configurar 4 parámetros, los cuales seleccionamos con el botón PARAM. El parámetro seleccionado en la figura es “B”, lo cual significa “BITS”. Con las flechas hacia arriba y hacia abajo elegimos Figura 4 - Modo Configuración con el Parámetro “BITS” se - el número de bits que desealeccionado. mos observar en la pantalla de análisis. Desde esta pantalla (Configuración), presionando el botón PARAM se selecciona la configuración del parámetro “MASC”. Ver la figura 5. Observe que en este parámetro se muestra un Figura 5 - Modo Configuración con el parámetro “MASC” se - botón llamado leccionado. MODIF. Tal botón se usa para cambiar el bit seleccionado en la máscara. El bit seleccionado está indicado por un pequeño cursor de color blanco, el cual en la figura es el bit 0. Los botones con flechas seleccionan el bit que se desea modificar. Figura 6 - Modo Configuración con el parámetro “CONT” se - Cada vez que leccionado. se presiona el

botón MODIF se cambia la máscara del bit seleccionado entre - 0 y 1. Cuando el bit tiene el carácter - , significa que no se tomará en cuenta su valor para el disparo por evento. En este caso, como podrá observar en la figura, todos los bits tienen el carácter, por lo que no existe byte de referencia. Por lo tanto, no hay ningún evento que se deba esperar. Esta configuración hará que en cuanto se presione el botón INICIO en la pantalla de captura, se comience a grabar los datos de entrada. Desde esta pantalla al presionar el botón PARAM, se selecciona el parámetro “CONT”. En esta configuración podemos seleccionar el número de eventos que deben suceder antes de comenzar a grabar la información. Observe la figura 6. En la configuración de este parámetro se tiene control sobre el valor del contador por medio de un cursor el cual se mueve entre unidades, decenas y centenas del valor del contador. La posición es controlada por el botón CURSOR, El mínimo valor del contador es 1 y el máximo es 256. Las flechas incrementan o decrementan el dígito seleccionado. Desde esta pantalla presionando el botón PARAM, se selecciona el parámetro “PERIODO”. Observe la figura 7. Con este parámetro seleccionamos el tiempo de muestreo entre datos, el cual va desde 1 microsegundo hasta 10 milisegundos. Para la selección del período se cuenta con el botón de flecha arriba. Después de esta breve descripción de la configuración, iniciaremos el ejemplo práctico.

EJEMPLO DE USO Para la demostración utilizaremos la misma tarjeta IGTV, de la que tomaremos los datos de 3 líneas de dirección en la memoria para introducirlas a nuestro analizador.

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Montaje Conecte las puntas del analizador de la manera indicada en el cuadro 2. Si no dispone de puntas especiales, puede soldar provisionalmente los 3 cables a las patas del integrado. Conecte un cable entre tierra de la tarjeta IGTV y tierra del analizador, con el fin de disminuir la diferencia de potencial entre tierras. A7, A6 y A5 son parte del direccionamiento que efectúa el PIC16C55 de la tarjeta y en realidad vienen a ser un contador. A continuación se indican los pasos para la configuración del analizador para nuestro ejemplo:

1) Seleccione el parámetro “B” (BITS). 2) Pulse el botón FLECHA ARRIBA hasta que solo se muestren los bits 0, 1 y 2. Esto hará que solo se muestren estos bits en la pan talla de análisis. 3) Seleccione el paráme tro “MASC”. 4) Presione MODIF para que el bit 0 cambie su másca ra a “0”, después presione el botón FLECHA ABAJO para seleccionar el bit 1, cambie también su máscara a “0”, ha ga lo mismo para el bit 2. 5) Deje el parámetro “CONT” en 1. 6) Seleccione el paráme - Figura 7 tro “PERIODO”.

7) Presione el botón FLECHA ARRIBA hasta obtener un período de 2 microsegundos. Con esto hemos terminado de configurar nuestro analizador para el ejemplo. La pantalla de configuración final debe verse como la figura 8. Lo que hicimos con los pasos anteriores fue configurar nuestro analizador para que tome una muestra cada 2 mi-

Cuadro 2 ANALIZADOR

U8 (RAM) en la placa IGTV

PUERTOC.0 PUERTOC.1 PUERTOC.2

A5 A6 A7

MODO CAPTURA

Desde la pantalla de Configuración, presionando el botón MODO se selecciona la pantalla de Captura, la cual se muestra en la figura 9. Cuando configuramos una máscara, aparecen 3 botones en la pantalla de captura, los cuales son: MODO, INICIO y ALTO. Si no hemos configurado alguna máscara, sólo aparecen los dos primeros botones. En este modo podemos iniciar la captura de los datos presionando el botón INICIO. - Modo Configuración con el parámetro “PERIO - Al programar una máscara el DO” seleccionado. analizador esperará hasta

Figura 8 - Config. final del Analizador para nuestro ejemplo.

Saber Electrónica 62

Pata 7 Pata 6 Pata 5

crosegundos. También lo programamos para que sólo grafique los 3 primeros bits. La configuración interesante está en la máscara. Le pedimos al analizador que comience a grabar datos sólo hasta que detecte que los 3 bits son “0”. En cuanto esta condición se cumpla, se comenzará la grabación de los datos cada 2 microsegundos. Debido a que dejamos el parámetro “CONT” en 1, sólo se esperará la condición una vez.

Figura 9 Pantalla de Modo Captura.

Analizador de Estados Lógicos para IGTV que aparezca el valor programado. Sin embargo, si éste no aparece, podemos detener el muestreo en cualquier momento presionando el botón ALTO. En caso de haber programado una máscara, mientras el analizador espera el dato, avisa que está en modo de espera. Bien, presionemos el botón INICIO. En nuestro ejemplo el analizador no tiene que esperar mucho tiempo, ya que el dato programado se recibe constantemente. Al terminar de grabar los 96 datos, el analizador automáticamente cambia a modo ANALISIS y muestra los datos recibidos en una gráfica. Ver figura 10.

MODO ANALISIS Como podrá observar, los datos se comenzaron a grabar desde que el analizador detectó que los 3 bits eran “0”, como se puede apreciar en el inicio de la gráfica. En esta pantalla se tienen 5 botones. El segundo y tercero se utilizan para mover el cursor un bit a la vez. El cursor es la pequeña flecha localizada en la parte inferior izquierda de la gráfica. Los botones con flechas dobles avanzan o retroceden una página completa, la cual es de 24 bits. El número localizado arriba de los botones 3 y 4 indica el período del muestreo, el cual como se puede apreciar es de 2 microsegundos. El número en el recuadro a la derecha del período indica la posición del cursor respecto al inicio del muestreo.

e) No es posible poner texto a los datos. f) Sólo trabaja con niveles TTL.

Figura 10 Modo Análisis.

Cada vez que se mueve el cursor o la página se actualiza su valor. En este caso su valor es 00000 uS, ya que el cursor está al inicio del muestreo. También se ha colocado una pequeña barra de posición, la cual se ha dividido por medio de 4 pequeños puntos. Esta barra indica la posición global del cursor dentro de las 4 páginas disponibles. Desde esta pantalla podemos seleccionar cualquier modo. Sin embargo, si estando en el modo configuración modificamos el período sin capturar más datos, al volver a esta pantalla el indicador de período mostrará “INV” (Inválido), lo cual indica que se ha modificado el período y no se han capturado datos.

COMENTARIOS FINALES A continuación se describen algunas restricciones presentes en nuestro analizador: a) Es de baja velocidad. b) No posee reloj externo. c) La capacidad de la memoria es muy reducida. d) Sólo es de 8 canales.

Aún siendo de bajas prestaciones, nuestro analizador puede ser útil para trabajos con circuitos digitales de baja velocidad. Es posible usarlo para el análisis de protocolos como RS232, I2C y el Bus CAN, los cuales se usan con frecuencia en equipos de audio y video. La máxima velocidad de muestreo es de 1 megabit por segundo, por lo que pulsos menores de 1 microsegundo no pueden ser detectados de manera confiable, por lo que no se debe emplear el analizador para frecuencias mayores a 500 Khz. Desde que iniciamos la serie de artículos dedicados a la placa IGTV hemos construido varios instrumentos de prueba, los cuales son:

Medidor de capacitores Frecuencímetro Medidor de inductancias Osciloscopio de baja velocidad Analizador de estados lógicos de baja velocidad Como un dato curioso, estimado lector, en teoría los dos equipos más complejos son el osciloscopio y el analizador. Sin embargo, hasta el momento son los únicos que se componen de un sólo integrado. Esto pone de manifiesto una vez más la magia de los microprocesadores. Bien, eso es todo por este mes.

¡Hasta la próxima! ✪

La placa IGTV fué publicada en Saber Electrónica Nº 243, si Ud. no la tiene, puede bajar la información de nuestra web en www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “graficatv”. Saber Electrónica 63

MONTAJE

Reactivación de TRCs y Voltímetro de Tensión de Pico de AT En Saber Electrónica hemos publicado distintos proyectos que permiten “reactivar” los tubos de rayos catódicos de los televisores, pero si Ud. arma el S-EVARIAC que propo nemos en esta misma edición, tiene varios instrumentos en uno y entre esos instrumentos tiene un reactivador de tubos que lo va a sorprender por la cantidad de tubos que permite recuperar. De esta manera “ya tiene un reactiva dor” pero para no quemar ningún componente precisará una sonda que le indique la tensión exacta que va a utilizar para efectuar el “rejuvenecimiento del TRC” cuyo circuito brindamos en este artículo. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected]

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n América latina los TVs se usan por 15 o 20 años. Para nosotros un TV que dura 5 años es un producto de mala calidad. Y los TVs genéricos que se están vendiendo durante la última década suelen tener el tubo agotado a los tres años. Por esta razón el service por agotamiento del tubo es, hoy en día, un fuerte ingreso de dinero en nuestros laboratorios de reparaciones y algo que va a ir aumentando con el tiempo. Si el tubo tiene una coloración difícil de ajustar no pierda tiempo, mida las tres corrientes de cátodo. Muchas veces un tubo agotado se manifiesta de un modo catastrófico. Directamente con la pantalla negra haciendo sospechar de una falla en el jungla que por supuesto no existe. Desoperar el control automático de blanco suele ser muy difícil, así que lo mas rápido es reactivar el tubo previo a una medición de emisión. Por otro lado están los monitores. Un monitor tiene un uso mucho más intensivo que un TV. Es común que

estén prácticamente encendidos el día entero y una buena parte de la noche. Ese es el peor modo de trabajo para un cátodo, porque no permite que los materiales emisores de electrones afloren a la superficie del mismo.

Prueba de la Etapa de Deflexión Horizontal Ud. dirá que es una etapa fácil de arreglar. Sí, en efecto lo es, pero siempre hay un aparato rebelde que puede volver loco a cualquier reparador. Yo recuerdo antes de inventar el Evariac, a un equipo que pasó por todos los reparadores de nuestra zona. Era un TV que a veces arrancaba y a veces no. Cuando arrancaba podía funcionar varios días seguidos sin problemas, en tanto no se apagara. El cliente lo usaba en esas condiciones porque no conseguía quien se lo arreglara. Pero de tanto encenderlo quemaba el transistor de salida hori-

Saber Electrónica 64

zontal y un día apareció por nuestro laboratorio. Como yo estaba diseñando el Evariac aproveché para ver sus bondades. Probado con el Evariac al 95% de la tensión nominal de trabajo del horizontal, el aparato arrancaba siempre. Probado al 105 % se cortaba el fusible electrónico del Evariac que lo teníamos ajustado en 1A. Si lo ajustábamos en 3A se quemaba el transistor de salida horizontal. Simplemente lo dejamos funcionando con la tensión nominal durante media hora, lo apagamos y comenzamos a tocar a todos los sospechosos. El fly-back, el diodo recuperador (era un 29” con diodo externo) el capacitor de sintonía y el cerámico antirradiación, que está en paralelo con el capacitor de sintonía. Todos estaban fríos menos este último. Por simple placer dejamos al TV con 5V de más en la fuente, corte de corriente en 3A y un cooler de PC sobre el transistor de salida horizontal. Lo dejamos funcionar y tres horas

Voltímetro de Tensión de Pico de AT filmación. Recuerde que en este caso el Triac debe tener un adecuado disipador que inclusive puede ser con aire forzado utilizando un cooler de PC alimentado desde el transformador de alimentación de baja potencia para el PIC. Con una lámpara en serie de 12V 150W y ajustando la salida del Evariac en 15V se puede utilizar como cargador de baterías de auto. Y todos los usos que Ud. se pueda imaginar. Pero piense que es una fuente de potencia de CC o a lo sumo de CC pulsante. Si necesita usarlo con salida de CA (no senoidal) comuníquese con el autor.

Figura 1

después el capacitor cerámico tiró un chorro de humo y se quebró en dos. Este ejemplo nos indica que los TVs rebeldes deben ser probados con una fuente de mucha corriente. La fuente propia es la menos indicada porque está protegida y tiene la tensión nominal exacta (y en los TVs modernos la fuente propia no tiene posibilidad de variar esta tensión). Una prueba a una tensión 5% mayor suele ser lo mejor para descubrir a un componente que está trabajando al límite. Si Ud. no desea quemar ningún componente puede variar la corriente de corte y llevarla a 750mA, por ejemplo, que es el consumo nominal aproximado de un TV de 20”. Luego puede realizar la prueba de levantar la tensión lentamente mientras observa el oscilograma de colector del transistor de salida horizontal. Si no tiene osciloscopio puede realizar una medición con una sonda construida con un diodo recuperador, ta como muestra la figura 1, denominada “Sonda Detectora de Tensión de Pico”. Si Ud. mide una tensión de fuente diferente a la nominal, el téster debe indicar un valor aproximadamente igual a la tensión de fuente aplicada multiplicada por 8,5. Una buena prueba es trabajar a la décima parte de la

tensión nominal. La indicación del téster debe ser de aproximadamente 85V. Dejamos las explicaciones aquí porque existe un artículo completo indicando cómo se usa el Evariac para reparar etapas de deflexión horizontal.

Otros Usos del Super-Evariac Un Super Evariac puede tener muchos usos cuando Ud. no lo está empleando en su función primaria. Uno de los usos más interesantes es como control de temperatura de un soldador. Si va a desoldar y soldar un SMD no debe emplear el soldador conectado directamente a la red porque seguramente lo va a fisurar por exceso de temperatura. Conecte el soldador al Super Evariac y para comenzar ajuste la tensión de salida en 80V. Pruebe con un alambre de soldadura para ver si se funde. Si no se funde aumente la tensión a 90V y vuelva a probar. Cuando se funda aumente esa tensión en un 20% y proceda a soldar. La temperatura de la punta será de 230ºC aproximadamente. Otro uso que se le puede dar al Evariac es el control de iluminación para fotógrafos. Mientras se prepara la fotografía se dejan las lámparas subvoltadas con 150V y sólo se aumenta la tensión cuando comienza la

Conclusiones No creo que exista un dispositivo mas útil para el reparador de TV, audio y video que un S-EVARIAC. Todos mis alumnos lo utilizan desde hace mucho tiempo y realmente lo consideran un compañero inseparable que por lo menos está a la altura del téster en cuanto a utilidad. Su forma de comercialización es la mejor para todos los reparadores de la Argentina porque consiste en la plaqueta de control armada y probada. De ese modo, el reparador puede utilizar elementos disponibles en su taller para armar el resto del dispositivo, ya que enviar un equipo al interior con un transformador que pesa unos 10 kilos implica un costo imposible. Por esa razón le brindamos a nuestro compradores las especificaciones de un transformador separador de 500VA que puede construir por sus propios medios o mandarlo a fabricar. Analizado como inversión puede estar seguro que con el primer tubo que recupere Ud. pagó sus gastos y le sobró dinero. Y por sobre todas las cosas, considere que podrá, por fin, aplicar un método de trabajo para reparar fuentes, etapas de salida horizontal y todos aquellos circuitos que tienen incluida una protección. ✪

Saber Electrónica 65

MONTAJE

Teclado Matricial Análogo con PICAXE-08 El siguiente proyecto que se propone surge de la necesidad de realizar circuitos eficientes al más bajo costo posible y ¿qué mejor y más económi co que la tecnología picaxe? Se trata de un tecla do matricial que si bien usamos uno de 3x4 (12 teclas) se puede usar de cualquier cantidad de teclas y la clave puede llevar desde dos hasta los dígitos que quieras.

www.jose-campos.com -

L

a particularidad de este teclado es que de acuerdo a la configuración de algunas resistencias obtendremos un valor por una sola entrada análoga cada vez que pulsemos una tecla. Esto se debe a que to-

remos a través de la entrada análoga del picaxe 08M (entrada 1 ó pin 6). El cerebro del circuito es obviamente un picaxe 08 y con este sencillo microcontrolador podemos también usar un led rojo, el cual estará siempre encendido cuando el teclado está en reposo, un buzzer que indica cada tecla pulsada, un led verde que indica que se introdujo la clave correcta y un relé, el cual podremos usar para manejar carga de voltaje más alto como 110 ó 220 voltios. Este teclado es ideal para cajas fuertes, puertas de entradas a residencias, encendido de vehículos y Figura 1 - Circuito impreso del teclado matricial y ubicación de los componentes. cualquier aplicación

main: valores: readadc 1,b0 debug b0 wait 5 goto valores

das las teclas están interconectadas entre sí a través de resistencias de diferentes valores, las cuales nos permiten manejar un valor diferente por cada tecla manteniendo un rango de entre 0 y 5 voltios los cuales registra-

´lee el valor de la entrada análoga 1 y la registra en la variable b0 ´muesta el valor registrado en la pantalla de computador ´es el tiempo en segundos que dura el valor en pantalla Cuadro 1 ´vuelve al princpio del programa y se repite

Saber Electrónica 66

Autor: José Campos [email protected]

Teclado Matricial Análogo con PICAXE 08 que tu creas conveniente. La imaginación es el límite, la clave se la puedes cambiar cuando lo desees, sólo debes dejarle una entrada hembra de jack estéreo y no tendrás la necesidad de bajar el picaxe para programarlo. Los valores que muestro a continuaFigura 2 - Circuito impreso del microcontrolador y ubicación de los componentes. ción en el programa son referenciales, ya que éstos son los que tre en la pantalla de la computadora. vemos el detalle del circuito integrado obtuve en base a la alimentación que le Esta instrucción debug te sirve para to- picaxe 08. Al picaxe 08 se le puede colocar dí, que fue un transformador de 9 vol- dos los sensores analógicos que cotios a través de un regulador de voltaje nectés al picaxe; el programa para es- un puente entre la pata 2 y la 6, para de 5 voltios 7805. Si no conoces el va- te efecto es el visto en el cuadro 1. En obviarle el circuito de carga del prolor de cada tecla, es muy sencillo sa- las figuras 1 y 2 vemos las placas de grama; si le coloca dicho circuito no berlo, sólo hacés un mini programa que circuito impreso del teclado y el pica- lleva este puente. En el cuadro 2 vemos el programa te refleje el valor registrado por la en- xe. En la figura 3 vemos el circuito de trada analógica del picaxe y te lo mues- carga del programa y en la figura 4 realizado en basic. ✪

Figura 3 - Circuito de carga del programa en el PICAXE-08. CUADRO 2 - El programa en Basic

if b0= 35 then label_1FF if b0= 40 then label_1FF if b0= 45 then label_1FF if b0= 50 then label_1FF if b0= 55 then label_1FF if b0= 60 then label_1FF goto label_CA

'C:\PROGRAMAS CON PICAXE 'DISEÑADO EL 30/SEPTIEMBRE/2007 a las 07:36:PM 'POR JOSE CAMPOS 'ACARIGUA - VENEZUELA label_1FF:

sound 4,(60,50) goto label_D

label_23A:

sound 0,(60,50) gosub NUEVE return

´(la clave sería 2 5 9 0) main: label_6: clave) label_D:

label_25E:

CINCO: label_CA:

'DOS (que es el primer dígito de la high 2 readadc 1,b0 if b0= 15 then label_25E goto label_D

NUEVE: label_1EC:

sound 0,(60,50) gosub CINCO return readadc 1,b0 if b0= 20 then label_23A if b0= 5 then label_1FF if b0= 10 then label_1FF if b0= 15 then label_1FF if b0= 25 then label_1FF if b0= 30 then label_1FF

Figura 4 - Disposición de las patas del PICAXE-08.

label_212:

readadc 1,b0 if b0= 10 then label_243 if b0= 5 then label_212 if b0= 15 then label_212 if b0= 20 then label_212 if b0= 25 then label_212 if b0= 30 then label_212 if b0= 35 then label_212 if b0= 40 then label_212 if b0= 45 then label_212 if b0= 50 then label_212 if b0= 55 then label_212 if b0= 60 then label_212 goto label_1EC sound 0,(60,50)

goto label_D label_243:

CERO: label_1F8:

sound 0,(60,50) gosub CERO stop readadc 1,b0 if b0= 20 then label_24C if b0= 5 then label_225 if b0= 10 then label_225 if b0= 15 then label_225 if b0= 25 then label_225 if b0= 30 then label_225 if b0= 35 then label_225 if b0= 40 then label_225 if b0= 45 then label_225 if b0= 50 then label_225 if b0= 55 then label_225 if b0= 60 then label_225 goto label_1F8

label_225:

sound 0,(60,50) goto label_D

label_24C:

sound 0,(137,50) low 2 high 4 wait 3 low 4 goto label_6

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MONTAJE

Efecto de Luces: Un Regalo para Mamá Si bien este diseño fue pensado para obsequiarlo en un dia muy es pecial, siempre es una buena ocasión para “agazajar” a la persona más importante e irreemplazable que es nuestra madre. Este es un bonito proyecto que arrancará una sonrisa de alegría en su rostro.

Autor: John Carlos Quispe Chambi

E

l proyecto consta de un juego de luces utilizando un oscilador estable, los diodos leds se distribuyen de manera que forme la

figura de un corazón y como secuencia de oscilación está una sonrisa que complementa la aplicación del obsequio por el día de la madre.

Este proyecto se puede encerrar en una caja decorativa con su respectivo rozón que le dará mayor presentación.

El Circuito El circuito está compuesto por Un multivibrador estable, es un oscilador cuya frecuencia de salida depende de la carga y descarga de los condensadores que actúan en el circuito, siendo provocadas estas cargas y descargas por la conmutación de los transistores.

Funcionamiento del Oscilador Astable

Figura 1 Diagrama esquemático del circuito.

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Todo comienza alimentando el circuito con una batería de 9V, esto llevará a que los dos transistores Q1 y Q2 entren en funcionamiento y conduzcan corriente debido a que sus bases de Q1 y Q2 reciben un potencial positivo gracias a las resistencias de 47kΩ que conectan estas bases a la alimentación positiva. En la elaboración de componentes electrónicos siempre se presentan tolerancias partiendo de las resistencias, en los transistores también se presentan impurezas en el

Un Regalo para Mamá proceso de fabricación ya que sistor Q2 en saturación y al tranestos dispositivos están hechos sistor Q1 en corte, el condensade materiales semiconductores dor conectado a la base del trantipo P y N, los cuales sufren un sistor Q2 que está en saturación proceso de dopaje en su elabose cargará a través de éste y de ración, en conclusión podemos la resistencia común a dicho decir que no existen componencondensador y al colector del tes totalmente iguales en sus catransistor Q1 que está en corte. racterísticas técnicas, es por esUna vez cargado el condensato que en nuestro circuito los dos dor anteriormente mencionado, transistores Q1 y Q2 no llegan a el transistor que estaba en satufuncionar al mismo tiempo, para ración pasará al corte y el que continuar con la explicación del estaba al corte pasará a saturafuncionamiento asumiremos que ción, así sucesivamente. De esQ2 entra primero en funcionata forma se produce la oscilación miento y Q1 después. de los leds que alternan entre Como Q2 entra primero en una sonrisa y la forma de un cofuncionamiento, el voltaje en su razón. colector será próximo a 0 voltios, Para la distribución de los leds, cargándose el condensador C1 se tomó en cuenta algunas capor la resistencia R1. racterísticas técnicas como el niCuando el voltaje en C1 alvel de tensión umbral de 0.6V y cance los 0,6V, el transistor Q1 la corriente suficiente para el enentrará en funcionamiento, en cendido de los leds (20mA). ese instante en el colector del Los leds rojos son del tipo britransistor Q1 habrá una tensión llantes, por lo que la visualizapróxima a 0 voltios. C2, que se ción se hace más notoria. El leccarga a través de R3 unido a la tor podría variar los valores de base emisor de Q1, se descarlas resistencias R1 y R2 para obFigura 2 - Circuito impreso del proyecto. gará ahora provocando el blotener una mayor o menor frequeo de Q1. cuencia de oscilación, como de Q2, la descarga de C1 bloqueaC2 comienza a cargarse vía R2 rá a Q1. también los valores de los condeny al alcanzar la tensión de 0,6V proEn forma resumida podemos de- sadores C1 y C2. vocará nuevamente la conducción cir que una vez que tenemos al tran¡Hasta el próximo encuentro! ✪

Saber Electrónica 69

AUTO ELÉCTRICO

Vehículos Híbridos ¿Qué son, Cómo Funcionan? Un vehículo híbrido es aquel que combina diferen tes fuentes de energía tanto para su propulsión co mo para realizar las diferentes tareas del mismo (cli matización del auto, seguridad, etc.) con el objeto de reducir las emisiones de gases tóxicos y mejorar su rendimiento. Un vehículo eléctrico híbrido es un ve hículo en el cual la energía eléctrica que lo impulsa proviene de baterías y, alternativamente, de un mo tor de combustión interna que mueve un generador. Normalmente, el motor también puede impulsar las ruedas en forma directa. Un vehículo híbrido se di seña combinando una importante reducción en el peso y en la resistencia aerodinámica, con un sistema de propulsión híbrido-eléctrico, además de otras propiedades que le permiten conseguir una muy alta eficiencia con muy bajas emisio nes. En esta nota, redactada en base a bibliografía de Enrique Célis (www.automecanico .net) e inspirado en material de Antonio Sánchez (http://members.tripod.com), indicamos qué es un vehículo híbrido y cómo funcionan básicamente las diferentes presentaciones, sirviendo como antesala para explicar detalladamente cómo son los vehículos actuales de este tipo, tema a tra tar en la próxima edición.

Redacción de Horacio Daniel Vallejo sobre bibliografía de Enrique Celis. www.automecanico.com Introducción En un coche híbrido el motor térmico es la fuente de energía que se utiliza como última opción, y se dispone un sistema electrónico para determinar qué motor usar y cuándo hacerlo. En el caso de híbridos gasolina-eléctricos, cuando el motor de combustión interna funciona, lo hace con su máxima eficiencia. Si se genera más energía de la necesaria, el motor eléctrico se usa como elemento para cargar las baterías del sistema. De esta manera, el sistema electrónico podrá “deducir” que en un determinado momento debe funcionar sólo el motor eléctrico, alimentándo-

se de la energía guardada en la batería (por ejemplo cuando el auto está en bajada o a velocidad constante en una autopista). En algunos vehículos es posible recuperar la energía cinética al frenar, que suele disiparse en forma de calor en los frenos, convirtiéndola en energía eléctrica. Este tipo de frenos se suele llamar "regenerativos". La combinación de un motor de combustión operando siempre a su máxima eficiencia, y la recuperación de energía del frenado (útil especialmente en la ciudad), hace que estos vehículos alcancen mejores rendimientos que los vehículos convencionales.

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¿A qué se llaman vehículos híbri dos, cómo funciona un Vehículo Hí brido? Vivimos tiempos en los que la tecnología es expuesta en diferentes formas; por supuesto que los vehículos no podían mantenerse al margen del avance de la ciencia. Por ello, cuando se trata de vehículos, existen factores que obligan a los fabricantes a buscar apoyo en la tecnología de punta, para seguir con el negocio de la fabricación de vehículos. El organismo encargado de la preservación del medio ambiente (EPA) regula o presiona a los fabricantes de vehículos a desarrollar me-

Vehículos Híbridos canismos y/o tecnología, que ayude a evitar que se contamine el medio ambiente, con los desechos tóxicos, consecuentes del uso y desuso de un vehículo automotor. Es bueno entender que los conceptos que se aplican para desarrollar o buscar nuevas formas o fuentes de energía, se apoyan principalmente en la protección del medio ambiente. La gasolina o nafta, mezclada con aire, en la proporción estequiométrica (14.7 partes de aire por 1 de gasolina), permiten un funcionamiento adecuado del motor, pero cuando el vehículo requiere fuerza, sea en subidas y/o en trabajos pesados, el motor consume más de esta mezcla. Igualmente, de acuerdo a necesidades de funcionamiento, se requiere administrar el equilibrio de esta mezcla, tanto para encendido en frío (mezcla rica) como en desaceleraciones (mezcla pobre). Cuando el vehículo no requiere fuerza o va cuesta abajo, el requerimiento de la potencia del motor es mínimo, y es desde este punto de vista que debemos concentrarnos en la búsqueda de fuentes de energía alterna que sean menos contaminantes, aunque sean menos potentes. Los vehículos híbridos están construidos para funcionar combinando fuentes de energía con la pretensión de lograr que el vehículo aproveche al máximo la fuerza obtenida de los componentes del sistema. Un Vehículo Híbrido usa mecanismos que tienen la habilidad de administrar el funcionamiento de sus componentes, logrando con ello que el vehículo mantenga cubierto las necesidades de rendimiento y autonomía alternando la función de sus componentes, dándole preferencia al componente o modo de funcionamiento que menos contamine. Considerando la necesidad de actualización de las personas que nos dedicamos al servicio mecánico en "www.automecanico.net" hemos desarrollado un sector específico so-

bre los vehículos híbridos. Esperamos ayudar al entendimiento del funcionamiento de estos vehículos. No pretendemos remplazar ningún manual de taller ni texto especializado, pero sí esperamos despertar el interés de nuestros seguidores en este tipo de vehículos.

El Nacimiento de los Híbirdos Posiblemente usted está creyendo que estos vehículos son difíciles de entender en su funcionamiento, pero no es así. Lo difícil es entender los términos técnicos que se usan para describirlos. Debido a ello, empezaremos definiendo los componentes más usuales; así facilitamos el entendimiento y nos sentiremos cómodos en la lectura. Los lectores de Saber Electrónica ya conocen perfectamente la mayoría de estos términos; sin embargo, no está demás realizar un repaso.

Motor Eléctrico Si usted conoce un motor de arranque (marcha, arrancador, o “starter”), un ventilador etc, entonces ya conoce un Motor Eléctrico. Es un dispositivo que, al ser alimentado por alguna fuente de energía, es capaz de producir movimiento. Generador Eléctrico Si usted conoce un alternador o una dínamo, también conoce un Generador. Se trata de un elemento que produce energía eléctrica a través del movimiento de un eje. Conexión en Serie y Conexión en Paralelo: En electricidad se usan estos términos para describir la forma o modo en que se conectan los circuitos; la descripción permite reconocer la forma en que se consume la energía. Dentro de un circuito, se puede combinar el uso de estas conexiones pero eso es material para otro tema.

En un circuito en serie la corriente recorre los componentes uno por uno. En este circuito la energía o potencia es compartida entre todos los elementos que pueden ser focos (bulbos) en consecuencia, a mayor cantidad de focos conectados, más débil será la iluminación que éstos den (aún con una batería suficientemente cargada). En este sistema, si se afloja, quiebra u apaga un foco, los otros automáticamente también se apagarán. Asimismo, la corriente es igual en cualquier parte del circuito. En un circuito en paralelo la corriente fluye independientemente por cada elemento; por ejemplo, si otra vez hablamos de focos, la potencia de iluminación la determina el nivel de carga de la batería. En este sistema, si se apaga, quiebra u afloja un foco, los otros seguirán funcionando. La corriente en este caso es independiente en cada elemento, dependiendo de la resistencia de cada foco.

Vehículo Eléctrico Cuando hablamos de un Motor Eléctrico en un auto que se mueve en base a electricidad, estamos hablando de un motor similar a un motor de arranque (starter), sólo que más grande, o de más potencia y, por consiguiente, consume más corriente. Aunque en estas páginas no pretendemos entrar en detalles técnicos, consideramos importante hacer la siguiente observación: La corriente eléctrica que consumimos regularmente tienen 2 términos para denominarlos o clasificarlos = Corriente Alterna (AC-sigla en inglés) y Corriente Continua (CD- Corriente Directa, en inglés). Se conoce como corriente alterna a la corriente que se encuentra en los enchufes de nuestras casas y que regularmente corresponde a una tensión de 110 o 220 volt. Se conoce como Corriente Continua a la corriente que encontramos en las baterías o pilas con las cuales

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Auto Eléctrico

Figura 1

funcionan los instrumentos o accesorios de nuestro vehículo y los componentes electrónicos de nuestra vida cotidiana. La diferencia entre un tipo de corriente y el otro consiste en que la corriente alterna fluye en ambas direcciones y no tiene una polaridad definida; en cambio la corriente continua se mueve en una sola dirección y tiene dos polos definidos: negativo y positivo (la corriente real viaja de negativo a positivo). A fin de simplificar la observación, diremos que para transformar la corriente alterna en corriente continua se requieren algunos componentes electrónicos agrupados en lo que se conoce como “rectificador de la corriente eléctrica”. Los vehículos eléctricos pueden ser equipados con motores eléctricos que funcionan a base de corriente alterna o con motores eléctricos que funcionan a base de corriente continua (figura 1). Un vehículo eléctrico cumple con los requisitos de sus necesidades básicas, pero debe recargarse en una fuente externa después de cierta cantidad de horas de recorrido. Debido a ello, estos vehículos requieren tener un paquete o set de ba-

cuencia de la combinación de dos fuentes de energía diferentes; ejemplo, gasolina-electricidad, dieselelectricidad, etc. Para no confundirnos en estas páginas hablaremos de un Vehículo Híbrido que se mueve en base a electricidad y gasolina (nafta). El vehículo con Motor a gasolina ya lo conocemos: tiene un tanque de gasolina, el cual se carga y permite mantener una autonomía de aproximadamente 500 kilómetros en promedio. Cuando hablamos del generador en un Vehículo Híbrido estamos hablando de un generador de corriente similar a un alternador, sólo que es más grande, más sofisticado y con gran capacidad de carga. terías de cierta calidad, que les perEn los modelos más recientes de mita almacenar energía en cierta Vehículos Híbridos, los motores eléccantidad que ayude a la autonomía tricos son más sofisticados y cumdel vehículo. plen función doble: gastan energía Como se trata de un vehículo mo- para darle movimiento al vehículo y vido por electricidad, se entiende que generan energía para cargar las bala energía de las baterías no sólo se terías (hacen la función de motor y consume moviendo el vehículo; tam- Generador). bién se debe tomar en cuenta la insExisten variantes para los vehícutalación y movimiento de una bomba los híbridos que se incrementarán de vacío para apoyar el funciona- con el correr de los días. Por ello, sin miento de los frenos así como la ins- desmerecer las actualizaciones, hatalación y movimiento del compresor blemos de lo que conocemos. de aire acondicionado, etc, El Vehículo Híbrido tiene un moLa caja de velocidades es regula- tor a gasolina, igual al que se ve en da con un solo cambio debido a que cualquier vehículo, con la diferencia la potencia eléctrica es regulada por que en un Híbrido el motor es más el pedal de aceleración (su funciona- pequeño y usa tecnología avanzada miento es similar al pedal de la má- para reducir la contaminación y mejoquina de coser eléctrica). rar el rendimiento. Como el tiempo avanza, la imaEl motor eléctrico viene equipado ginación también y ante la experien- con sofisticados adelantos de la eleccia y/o la incomodidad que repre- trónica que le permite hacer la funsenta la baja autonomía o depen- ción de motor y generador. Por ejemdencia de una fuente externa para plo, puede usar la carga de la batecargar baterías y el costo de ello, se ría, para acelerar el vehículo, pero expone como alternativa al Vehículo también actúa como un generador Híbrido. (no en todos los casos) cuando el vehículo no requiere fuerza, retornando ¿A que se llama Vehículo Híbri - energía a las baterías. do? Las baterías en un Vehículo HíbriSe conoce como Híbrido al vehí- do contienen la energía almacenada culo que es movido como conse- para el funcionamiento del motor

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Vehículos Híbridos eléctrico. El motor eléctrico en un coche híbrido puede consumir y recargar las baterías (se entiende que, en todos los casos, el consumo es mayor). La transmisión (caja de velocidades) difiere entre las formas o combinaciones de funcionamiento. La forma de aplicar fuerza en pro de mover el vehículo, determinará el tipo de transmisión que se debe usar.

¿Cómo funcionan? Sin desmerecer el nombre de híbrido, tenemos varias versiones o combinaciones, las cuales explicamos a continuación. No existe un patrón fijo en cuanto al funcionamiento de un vehículo híbrido; éstos son configurados de acuerdo al criterio del fabricante, en aras de obtener un vehículo de alto rendimiento con un mínimo de residuos contaminante.

Vehículo con Motor Eléctrico En la figura 2 podemos ver una imagen que ejemplifica la forma de un auto eléctrico en donde:

Figura 2

ejemplifica la forma de un auto a nafta o gasolina en donde:

1) Motor a gasolina, 2) Transmisión o caja de velocidades, 3) Tanque de gasolina

Figura 3

Vehículo Híbrido en Serie En la figura 4 podemos ver una imagen que ejemplifica la forma de un auto híbrido con configuración serie en donde: 1) Motor Eléctrico 2) Transmisión de un só lo cambio 3) Paquete de baterías 4) Tanque de gasolina 5) Motor a gasolina 6) Generador

Figura 4

Figura 5

El motor a gasolina [5] da vueltas al Generador [6]; el Generador carga las baterías [3] y éstas alimentan al Motor Eléctrico [1] para que éste, a su vez, dé vueltas a la transmisión [2] generando así el movimiento del vehículo. El motor a gasolina en este sistema no mueve directamente al vehículo.

1) Motor Eléctrico, 2) Transmisión de un sólo cambio, 3) Paquete de bate rías.

Vehículo Híbrido en Paralelo En la figura 5 podemos ver una imagen que ejemplifica la forma de un auto híbrido con configuración paralelo en donde:

Vehículo con Motor a Gasolina (nafta) En la figura 3 podemos ver una imagen que

1) Motor a gasolina 2) Transmisión del tipo convencional 3) Motor Eléctrico

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Auto Eléctrico 4) Paquete de baterías 5) Tanque de gasolina Tiene un tanque de nafta (gasolina) que alimenta el Motor a Gasolina convencional y un set de baterías que alimentan al Motor Eléctrico. Ambos motores pueden mover la transmisión y hacer girar las ruedas al mismo tiempo controlados por un sistema electrónico que “decide” en base a diferentes sensores alojados en distintas partes del vehículo. La transmisión en este caso es similar a la de un vehículo convencional (tiene cambios, ya sea manuales o automáticos).

Vehículo Híbrido Ultraligero Un vehículo híbrido ultraligero combina una importante reducción en el peso y en la resistencia aerodinámica, con un sistema de propulsión híbrido (nafta-electricidad), además de otras propiedades que le permiten conseguir una muy alta eficiencia con muy bajas emisiones (figura 6). El consumo de combustible de un automóvil convencional puede ser disminuido si se mejora el coeficiente aerodinámico y la resistencia a la rodadura de los neumáticos, reduciendo tanto el propio peso del auto como

las pérdidas generadas en el grupo propulsor (embrague, caja de cambios, diferencial, juntas homocinéticas). También se consiguen mejoras si se utiliza la energía que se desperdicia en el frenado, así como el consumo cada vez mayor de los equipos auxiliares. No caben dudas que en los automóviles convencionales actuales se ha conseguido un buen diseño aerodinámico. Sin embargo, puede ser aún bastante mejorado, fundamentalmente alisando los bajos, aunque también se puede actuar en las tomas de aire, marcos de ventanas y parabrisas, la parte trasera, la suspensión y el diseño de los compartimientos de las ruedas. La reducción del “arrastre de aire” se puede conseguirse haciendo que el diseño del automóvil sea globalmente aerodinámico (como una aeronave). Hay prototipos experimentales que han conseguido mejorar el coeficiente aerodinámico en un 25%. Por otra parte, los nuevos materiales compuestos permiten aligerar, simplificar, y robustecer notablemente los chasis de los coches. En un automóvil ligero es posible montar un grupo propulsor también ligero. Si se emplean compuestos de fibra, es posible que una chapa sea más fuerte y sin embargo más delgada, lo que permite aumentar el volumen interior

Figura 6

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de un automóvil y sin embargo disminuir el exterior, lo cual también es más aerodinámico. Una superficie frontal más chica, combinada con un perfil más alisado, permitirá cortar mejor el aire. Todo ello hará posible disminuir hasta un tercio la resistencia aerodinámica de los automóviles actuales. Por otra parte, la resistencia a la rodadura calienta inútilmente tanto el neumático como la calle o autovía. La fricción o rozamiento depende esencialmente del peso del automóvil y del tipo y dimensiones de los neumáticos, pero también se ve afectado por la resistencia pasiva de los frenos y por la fricción interna en los rodamientos. Para mejorar este punto, se puede reducir el peso total del vehículo, colocar neumáticos más eficientes, rodamientos de menor fricción y frenos sin resistencia pasiva. Desde la década del 70 hasta hoy los neumáticos radiales han reducido a la mitad la energía gastada en fricción por rozamiento durante el rodado. En los híbridos ultraligeros se busca reducir más de un 50% la resistencia de un vehículo convencional. Cálculos preliminares permiten asegurar que si bajamos 100 kilos de peso en la estructura del automóvil, podremos reducir finalmente una masa total de 150 kilos en todo el vehículo, porque entonces tanto su suspensión como el grupo propulsor pueden ser más ligeros. En un vehículo ultraligero, dado su diseño simple e integrado, puede quintuplicarse esta reducción, teniendo en cuenta que no necesita ya los servos, el sistema de refrigeración, y muchos de los engranajes y sistemas ahora normales. La tecnología necesaria para capturar estas sinérgias ya existe. Actualmente los constructores cuidan muy poco la carga que supone tanto el grupo propulsor como los accesorios. En los automóviles actuales, los enormes grupos propulsores constituyen más del 25% del peso total de la unidad. Esto es debido al poco em-

Vehículos Híbridos

Figura 7 - El Ford Escape Híbrido combina la economía de combustible y el beneficio de las emisiones de un híbrido "total" con la capacidad de ir a todas partes, dureza y amplitud del Ford Escape.

peño que se pone en su rediseño y simplificación. La gran cantidad de acoples, engranajes y juntas homocinéticas suponen una sustancial pérdida de rendimiento, además de contribuir notablemente al sobrepeso del vehículo. Idear y construir motores y grupos simplificados, un 50% más ligeros y más eficientes es otro desafío en los híbridos ultraligeros. Los accesorios (climatizadores, audio, computadora, iluminación,

etc.) consumen energía generada por el motor. Dados los bajos requerimientos de potencia que deben tener los híbridos ultraligeros, este tipo de cargas pueden ser una parte importante de la potencia total requerida. Se ha demostrado que estos dispositivos pueden funcionar satisfactoriamente con tan solo un 30% de su consumo actual si se emplean sistemas electrónicos integrados.

Reemplazando el motor de combustión de automóvil ordinario por una unidad híbrida eléctrica se aumenta su eficiencia entre un 30% y un 50%. Transformando un automóvil ordinario en ultraligero, se dobla aproximadamente su eficiencia. Combinando ambas tecnologías, es posible aumentar su eficiencia hasta aproximadamente diez veces. Si se hacen algunas modificaciones en los motores de gasolina, que se montan en embarcaciones fuera de borda o scuters, se puede mejorar su eficiencia en más de un 3%. En los diesel se puede aumentar la eficiencia en un 50%. Como afirma Antonio Sánchez, los híbridos ultraligeros cuentan con las ventajas de los automóviles eléctricos movidos por baterías pero sin tener que arrastrar el lastre que suponen los pesados y costosos paquetes de baterías, de corta autonomía y escasa vida útil. Actualmente varios fabricantes de automóviles y diseñadores independientes han construido ya automóviles experimentales que son ultraligeros o híbridos, pero muy pocas veces una combinación sinérgica de ambos. Los escasos ensayos realizados con prototipos híbridos ultraligeros han demostrado que podrán ser competitivos con los automóviles convencionales tanto en precio como en prestaciones, si son fabricados en grandes series. En un futuro próximo, con seguridad estos vehículos estarán comprendidos dentro de los del tipo ZEV (Zero Emission Vehicle), por lo que se espera que su potencial de ventas sea extraordinario.

En la próxima edición mostrare mos cómo funcionan algunos vehícu los híbridos comerciales que hoy se pueden conseguir en el mercado y Figura 8: "El Escape Híbrido puede ofrecer una solución económica a los problemas de debatiremos si estos automóviles po traslado hacia y desde el trabajo que confrontan cada día los conductores: congestiones seen alguna desventaja o si se con que pueden agotar totalmente el tanque de un auto normal. Al mismo tiempo, es una solu ción ambiental práctica y llevadera para contribuir a la resolución de los problemas de ca - vertirán en la única alternativa en la próxima década. ✪ lidad del aire en nuestras ciudades, así como el peligro de calentamiento global"

Saber Electrónica 75

MICROCONTROLADORES

Introducción a la Programación de los Microcontroladores AVR de ATMEL En la presente entrega se darán a conocer los aspectos básicos nece sarios para que el usuario de estos micros se inicie en el diseño de programas de aplicación que le ayuden a resolver algún problema es pecífico. Considerando que, en una edición anterior, se trataron varios puntos importantes sobre la arquitectura AVR, y que de hecho se con cluyó con la descripción de los modos de direccionamiento, aquí em pezamos mencionando que el conjunto de las instrucciones del set, para la mayoría de micros, está agrupado de la siguiente manera.

Autor: Ing. José Luis Hernández Aguilar E-mail: [email protected] - Docente ESCOM-IPN Instrucciones aritméticas y lógicas: realizan suma, resta y multiplicación entre datos de un byte directamente. En multiplicación se pueden emplear números con signo y sin signo. Además también se pueden llevar a cabo operaciones lógicas AND, OR y NOT. Instrucciones de transferencia de datos: transfieren datos de un byte directamente entre la memoria y los registros, así como entre los registros y los distintos bloques de I/O. Instrucciones para manipulación de bits: se utilizan para controlar los datos hasta el nivel de bits. Estas incluyen operaciones lógicas, corrimientos, rotaciones y prueba de bits para implementación de bifurcaciones. Instrucciones para control del procesador: habilitan o deshabilitan las interrupciones, modifican los bits de bandera y sincronizan los eventos externos. También en algunos casos controlan el cambio de modo de operación de

un procesador, si es que se tiene esa característica, para que el sistema adopte otra forma de funcionamiento. Instrucciones de transferencia de programa: incluyen brinco, llamadas a subrutina y retorno, además de instrucciones para formar ciclos en donde ocurran cierto número de iteraciones (repeticiones). En cierto tipo de procesadores también se tienen instrucciones para manejo de cadenas de datos o arreglos en la memoria. Este tipo de instrucciones emplean registros de índice, como apuntadores para direccionar los datos y algún tipo de contador, para determinar el número de datos que se manejan dentro de un arreglo. En el ATmega8535 esto también puede hacerse haciendo uso de los apuntadores X, Y o Z. En el ATmega8535, todas las instrucciones que usan registros tienen direccionamiento directo a cualquiera de ellos y se ejecutan en un sólo ciclo de reloj. Las excepciones son las cinco instrucciones aritméticas SBCI, SUBI,

Saber Electrónica 76

CPI, ANDI y ORI entre un registro y un número inmediato, y la instrucción de carga de un registro con un número inmediato LDI, pues aunque también se ejecutan en un solo ciclo de reloj, sólo se aplican a los 16 registros más significativos (R16 a R31). En cambio las instrucciones SBC, SUB, CP, AND y OR y todas las operaciones entre dos registros o un solo registro, son válidas en los 32 registros. Para tener acceso a los registros de I/O se usan las instrucciones IN y OUT, que transfieren datos entre los 32 registros de trabajo y el espacio de I/O. Los registros del $00 a $1F, en memoria de I/O, tienen acceso directo por bit usando las instrucciones SBI (Set Bit en registro de I/O) y CBI (Clear Bit en registro de I/O). En esos mismos registros el valor de bits individuales puede ser consultado por medio de las instrucciones SBIS (salta una instrucción si el bit en el registro de I/O es “1”) y SBIC (salta si el bit es “0”). Cuando se usen los comandos específicos para acceder a memoria de I/O (IN, OUT, SBIS y SBIC), se deben

Microcontroladores AVR de ATMEL usar los registros del $00 a $3F de I/O. Cuando se usen los registros de I/O como si fueran RAM, se debe agregar el número $20 a la dirección original que les corresponde en I/O, debido a que las primeras 32 direcciones del mapa de datos son usadas por los registros de trabajo. El software que usaremos para compilar nuestros programas es el AVRStudio, que se puede descargar desde www.atmel.com en su versión más actual. Una vez instalado y cuando se ejecuta para compilar un programa, de preferencia se debe ir al menú Project para crear un nuevo proyecto de trabajo. En la ventana de diálogo que aparece, seleccione Atmel AVR Assembler y en los campos que se activarán, escriba el nombre del proyecto, que es el mismo que llevarán el conjunto de archivos que se generan después de la compilación, incluyendo el de extensión .ASM. Marque las opciones pa-

ra crear el archivo inicial y la carpeta en donde se guardarán dichos archivos, después puede elegir la ubicación de su proyecto en el disco y darle click en Next. En la siguiente ventana que aparece, debe seleccionar AVR Simulator, para poder utilizar la herramienta de simulación de programas contenida en el AVR Studio, y también elegir el dispositivo ATmega8535, que es el que se usará, a continuación de click en Finish. El cursor se posiciona, inmediatamente después de haber hecho lo anterior, en la primera línea de trabajo para empezar la captura de nuestro programa a diseñar. El siguiente programa de ejemplo puede ser capturado y compilado utilizando el menú Build, desde el cual podemos elegir Build o bien Build and run. Con la segunda opción, además de compilar nuestro programa podemos simularlo y verificar su funcionamiento haciendo uso de las opciones disponi-

bles en el menú Debug o mediante algunos íconos presentes en la interfaz de usuario del AVR Studio. La simulación del programa se realiza después de la compilación, cuyos resultados se muestran en la parte inferior de la pantalla. Si los resultados de dicho proceso fueron buenos, aparecerá el mensaje Assembly complete, 0 errors, 0 warnings. Esto quiere decir que el proceso de traducción de lenguaje ensamblador a lenguaje de máquina se realizó completamente y sin errores. De los varios archivos que se generan en el compilado, de especial interés para nosotros es el que tiene extensión .HEX, ya que es el que contiene el código en lenguaje de máquina y con el que se realizará la programación del microcontrolador. Ustedes pueden utilizar cualquier programador de micros AVR, en especial alguno que programe al ATmega8535 y verificar el funcionamiento real del programa de ejemplo que a continuación se describe. En una próxima Programa que enciende y apaga LED's conectados al puerto B. .NOLIST entrega se mostrará el es.INCLUDE "m8535def.inc" quema de un programador .LIST muy simple, que hace uso .DEF temp=R16 ; Se definen las variables temp, cont1 y cont2. del puerto paralelo de una .DEF cont1=R17 .DEF cont2=R18 computadora y que se puede rjmp inicio armar sin gastar mucho en tiempo y en materiales, así inicio: como la forma de utilizarlo ldi temp,HIGH(RAMEND) ; Se inicializa el stack pointer. out SPH,temp con el programa PonyProg. ldi temp,LOW(RAMEND) En el cuadro 1 se ve el proout SPL,temp grama que simplemente enldi temp,0xFF ciende y apaga LED's conecout DDRB,temp ; Se configura al puerto B como salida. loop: tados al puerto B del micro, ldi temp,0x00 algo simple, que para empeout PORTB,temp ; Se envia un 0x00 para apagar los LED's del puerto B. rcall delay ; Se mantiene el 0x00 en puerto B durante la subrutina de tiempo. zar está bien y espero se comprenda el diseño de dildi temp,0xFF out PORTB,temp ; Se encienden los LED's del puerto B. cho programa fácilmente, rcall delay ; Se mantiene el 0xFF en puerto B durante la subrutina de tiempo. desde luego se recomienda rjmp loop ; Se crea un ciclo en el programa. conectar resistores que limiten la corriente que demanda delay: ; Subrutina de tiempo delay. ldi cont1,0xFF cada LED y prevenir sobreloop1: calentamiento del micro, ldi cont2,0xFF aunque según el fabricante loop2: este dispositivo maneja aprodec cont2 brne loop2 ximadamente 40mA sobre dec cont1 cada pin de I/O. Como se brne loop1 Cuadro 1 muestra, podemos insertar ret

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Microcontroladores comentarios y/o la documentación de nuestro programa a continuación de un punto y coma. A partir de la segunda línea se insertan un conjunto de directivas que le indican al compilador algunas acciones a realizar, por el momento sólo se describen las siguientes: • .INCLUDE para indicarle al compilador la librería que se utilizará para la compilación del programa de aplicación y que está asociada al dispositivo que se usará. En nuestro caso es necesario incluir el archivo “m8535def.inc” ya que en él están contenidas todas las características del ATmega8535, que deben ser consideradas en el proceso de ensamble. En ese archivo también están definidos los nombres de todos los registros, tanto de trabajo como de I/O, con los cuales podemos hacer referencia a dichos registros en los programas de aplicación en lugar de hacer uso de direcciones de memoria y que son los que nos presenta el fabricante en el manual de usuario. Por lo anterior, esos nombres pueden ser considerados como un conjunto de palabras clave que, además de algunas otras, no se nos permite usar por el compilador. • .NOLIST y .LIST indican básicamente que todo lo que se escriba entre ellas no será considerado como código o como parte del programa. Por esta razón, entre dichas directivas se incluyen las librerías. • .DEF nos ayuda a renombrar solamente registros de trabajo y de esta manera darles el nombre de alguna variable que pueda ser utilizada con mayor facilidad. Resulta más fácil, sobre todo en programas relativamente complejos, manejar las variables definidas por nosotros que los nombres de los registros de trabajo definidos en las librerías. Luego de las directivas descritas, se encuentra la primera instrucción que realiza un salto relativo al inicio del programa principal, se hace uso de la etiqueta inicio, para indicarle al compilador el punto donde se encuentra el ini-

cio de nuestro programa y pueda calcular la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar. De hecho, se tiene la posibilidad de utilizar etiquetas, tanto para saltos condicionales e incondicionales, como para llamadas a subrutina y determinar así el flujo del programa. En el inicio de nuestro programa se le carga al registro SP (stack pointer) la dirección más alta de memoria SRAM para reservar el espacio de memoria llamado pila, como se describió en la entrega anterior. Después se configura el puerto B como salida; para ello, se hace uso del registro DDRB que es uno de los tres registros asociados con este puerto, los otros dos son PORTB y PINB. Cada uno de los puertos periféricos comprende 8 líneas, las cuales pueden ser programadas individualmente como entrada o como salida, controlando el registro de dirección de datos (DDR). Con '0' cargado en un bit del registro de dirección de datos, el correspondiente bit del puerto actúa como entrada. Un '1' causa que el bit en el puerto actúe como salida, de forma que la dirección de los datos sobre cada pin periférico es controlada por un bit del registro de dirección de datos. Cuando un puerto ha sido configurado como salida, se utiliza el correspondiente registro PORT para enviar datos al exterior del micro. De lo contrario, si se trata de un puerto de entrada, se utiliza al registro PIN para leer los datos provenientes del exterior y guardarlos dentro del micro. Sin embargo, cuando las terminales de algún puerto son usadas como entradas y son conectadas externamente a tierra, entregarán corriente (IIL), siempre y cuando tengan activados sus resistores de PullUp. De lo contrario esto no será posible. Para ello se hace uso del registro PORT. Con '1' cargado en un bit de este registro, el correspondiente bit del puerto tendrá activado su correspondiente resistor de Pull-Up. De lo contrario, un '0' causa que dicho resistor se encuentre inactivo, de forma que el resistor de Pull-Up sobre cada pin periférico es controlado por un bit del registro

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PORT asociado a cada puerto periférico. En el programa presentado, precisamente para configurar al puerto B como salida en sus 8 líneas, se envía al registro DDRB un $FF a través de R16, al cual se nombró como temp. Después se envía un $00 a PORTB para apagar los LED's conectados al puerto B. A continuación se hace una llamada relativa a la subrutina de tiempo delay, la cual tiene una duración en su ejecución de aproximadamente 195.844 ms a una frecuencia de operación del AT m ega8535 de 1MHz, que es el tiempo durante el cual los LED's permanecerían apagados. Recordemos que la instrucción RCALL guarda la instrucción de retorno al programa en la pila y que, cuando la subrutina termina de ejecutarse, con la instrucción RET se recupera dicha dirección de retorno para que el programa principal continúe su ejecución desde la instrucción siguiente a RCALL, regresándole el control de esta manera al programa principal. Así, cuando se retorna de la subrutina de tiempo al programa principal, se envía un $FF a PORTB para encender los LED's que se mantienen así durante ese mismo tiempo ya que, después de esto, se hace una segunda llamada a la misma subrutina delay. Después de que ésta se ejecuta y se regresa al programa principal, se hace un salto relativo al punto en el que se vuelven a apagar los LED's. Dicho salto relativo establece un lazo cerrado por medio de la etiqueta loop para repetir este proceso de manera continua. Una subrutina de tiempo se diseña, comúnmente, para insertar retardos de tiempo necesarios en el control de equipos periféricos por el microcontrolador, que muchas veces se aplican para efectos de sincronización. En este ejemplo, la subrutina delay está conformada por ciclos, uno anidado dentro del otro, y para calcular su duración se considera la cantidad de ciclos de reloj que utiliza cada instrucción en su ejecución así como la cantidad de veces en que una instrucción se ejecuta dentro

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Tabla 1

de la subrutina. El cálculo se realiza como se muestra a continuación para este ejemplo particular. Ver tabla 1. Se observa que para la instrucción BRNE se consideran 2 ciclos cuando realiza el brinco y sólo uno cuando no es así, esto según el conjunto de instrucciones del ATmega8535. Después que se ha calculado el total de ciclos de reloj que utiliza la subrutina de tiempo, se tendrá casi automáticamente el tiempo de duración, ya que sólo se multiplicará ese valor por lo que tarda en segundos un ciclo de reloj. Suponiendo que el micro-

controlador se encuentra a una frecuencia de trabajo de 1MHz, entonces el ciclo de reloj equivale a 1µs y por lo tanto la subrutina tarda 195.844 ms. Obviamente dependerá de los tiempos de retraso requeridos para cada aplicación particular establecer un diseño de subrutina de tiempo específico, ya que en el ajuste de dichos tiempos podemos incluir instrucciones NOP o inclusive se pueden utilizar subrutinas anidadas dentro de otras, e incrementar de esta manera el tiempo en la ejecución de estas subrutinas. Es decir, se

pueden diseñar subrutinas de tiempo con una configuración muy variada. Cabe mencionar que todas las subrutinas, que en un momento dado se vayan a utilizar dentro un programa de aplicación, se deben ubicar después del programa principal. Por esta razón, la subrutina de tiempo delay se encuentra al final del programa de ejemplo. En una próxima entrega se describirá una variante más en el diseño de este tipo de subrutinas, que consiste en el uso de los temporizadores del microcontrolador ATmega8535. ✪

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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.

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Pregunta 1: Necesito que me diga cómo seteo en el picaxe 18 todas las patas como salidas (o por lo menos 12 patas). Otro tema ¿puede enviarme documentación relacionada a programación de semáforos?. Más consultas, relacionado al tema semáforo: necesito poder sensar los Triac y/o las lámparas quemadas. Andrés Esber Bueno… los PICAXE 18A no pueden ser programa -

dos de forma que todas sus patas sean salidas o entradas… podría emplearlo como un PIC normal para conseguirlo. Ahora bien, para operarlo como PICAXE, sólo tiene 8 entradas y 7 salidas, para tra bajar con ellos baje el programa directamente de Revolution Education y colóquelo como que va a trabajar con el PICAXE18X, esto ya lo habilita a usar todas las patas. O sea, no hay problema algu no. Sobre el semáforo, en nuestra web, con la clave aiwa15 hay una serie de proyectos con PIC y uno de ellos es el del semáforo. Para sensar lámparas quemadas, se coloca en serie con ella una resistencia cuyo valor sea 100 veces menor a la resistencia de la lámpara, luego, esta resisten cia sirve como entrada de un transistor de modo que al quemarse la lámpara no circula corriente, no hay tensión sobre la resistencia, el transistor se corta y algo que tenga en su emisor o colector da rá aviso de este estado. Es una de las tantas variantes posibles. ✪

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