Saber Electrónica N° 248 Edición Argentina

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EDICION ARGENTINA - Nº 248 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. Luis R. Rodríguez Enrique Celis Federico Prado

EDITORIAL QUARK

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DEL DIRECTOR AL LECTOR UN MES DE MARZO REPLETO DE INFORMACION Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Debido a la gran cantidad de pedidos del público, este mes, le brindamos a todos los lectores nuevamente la posibilidad de descargar de nuestra web diferente bibliografía, herramientas y utilitarios para trabajar con teléfonos celulares. Para acceder a esta información, simplemente ingrese a nuestra web, haga click en el ícono password e ingrese la clave “feb08”. Abajo damos algunas de las “cosas” que puede descargar. ¡Que las disfrute! Ing. Horacio D. Vallejo 1) Textos y Libros: 1.a) Manual de Java en Español. 1.b) Manual para Aprender Multimedia. 1.c) Manual Técnico para Desarrolladores. 1.d) Libro Telefonía Proyectos. 1.e) Libro Comunicaciones. 1.f) Libro Telefonía Celular, carga, trucos y Desbloqueo. 2) Fondos Animados: Más de 7500 archivos de fondos animados de diferentes categorías, que pueden ser cargados en teléfonos celulares. 3) Ringtons: Se dan archivos de los diferentes pasos que se deben seguir para “preparar” un teléfono para cargar ringtons (y programas para hacerlo). Tiene más de 20.000 archivos (tenga en cuenta que muchos son tomados de Internet con fines didácticos y que debería solicitar permiso al fabricante para poder utilizarlos). 4) Juegos: Se dan archivos de los diferentes pasos que se deben seguir para “preparar” un teléfono para cargar juegos (y programas para hacerlo). Tiene más de 2600 archivos (tenga en cuenta que muchos son tomados de Internet con fines didácticos y que debería solicitar permiso al fabricante para poder utilizarlos). 5) Melodías: Se dan archivos de los diferentes pasos que se deben seguir para cargar melodías en dife-

rentes formatos (incluso mp3). Tiene más de 1600 archivos de melodías. 5) Modelos de Cables: Descargue archivos de circuitos para construir cables que permitan conectar un teléfono a la computadora. También se dan sitios de Internet para que pueda realizar búsquedas en caso que no esté el modelo que Ud. precisa. 6) Programas Contiene programas y utilitarios que permiten trabajar con teléfonos celulares para realizar diferentes funciones con equipos de distintas marcas. Son más de 40 programas listos para ser instalados y que pueden ser utilizados para la liberación con la Caja de Trabajo RS232, aún para los teléfonos de última tecnología. 7) Salvapantallas Se dan archivos de los diferentes pasos que se deben seguir para “preparar” un teléfono para cargar salvapantallas - screensavers (y programas para hacerlo). 8) Utilitarios y Videos: Contiene diferentes aplicaciones y videos para aprender a flashear, desarmar teléfonos, aprender a reparar, etc. 9) Manuales de Servicio: Manuales de servicio completos y fotografías de teléfonos celulares usados en América Latina.

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

EDITORIAL QUARK

Año 21 - Nº 248 MARZO 2008

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

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

15

ARTICULO DE TAPA Inyección electrónica en el automóvil

3

MONTAJES Medidor de umbral de ruido

16

Medidor de intensidad de campo

35

Construcción de un frecuencímetro de 1GHz con la placa IGTV

52

Generador para ajustes de RF/FI

59

SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de reproductores de DVD Lección 21 - La fuente de alimentación de un DVD moderno (Parte 1)

20

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Reparación de televisores de plasma

24

Trabajando con teléfonos celulares Sony Ericsson: programación, liberación desbloqueo, reparación - Cables de conexión del teléfono con la computadora

41

LIBRO DEL MES Curso de electrónica para principiantes - Etapa 1

47

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS Un recorrido por las tarjetas de video “económicas”

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

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

Impresión: Impresora de Publicaciones S.A. - Carabobo 64 - Bs.As. - Argentina

62

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

ARTÍCULO

DE

TAPA

Inyección Electrónica en el Automóvil Durante mucho tiempo hemos tratado de reunir material sobre la electrónica del automóvil con el objeto de poder compartirla con nuestros lectores. Además, hemos realizado acciones para poder contar con colaboradores sobre este tema que nos indiquen cuáles son los sitios o portales de Internet que pueden ser consultados por “los amantes de la electrónica y los automóviles”. Con este artículo comenzamos una sección titulada “La Electrónica en el Automóvil” en la que vamos a compartir conocimientos sobre inyección electrónica, dirección asistida, computadora de a bordo, climatización automática, embrague asistido, etc, etc. También describiremos proyectos sobre audio, video, seguridad, sistemas de navegación y todo aquello que posea algún dispositivo electrónico que pueda encontrarse en un auto. El artículo presentación es obra de Enrique Celis, director de “automecanico.com”. Creemos que el sitio del autor es altamente recomendable tanto para quienes quieren “empaparse” en el tema como para los técnicos y mecánicos que desean realizar consultas y obtener experiencias de otros colegas. De la Redacción de Saber Electrónica

Conocer bien un sistema de inyección electrónica nos permitirá comprender sus ventas y desventajas respecto de un sistema a carburador. En este artículo mostramos las principales diferencias entre un carburador y un sistema “Fuel Injection” y describimos los principios del sistema TBI (Throttle body Injection = Inyección al sistema manifold, garganta o sistema de admisión de combustible). Por Enrique Celis www.automecanico.com

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Artículo de Tapa Introducción Aunque el futuro nos traiga vehículos eléctricos o impulsados por energía solar o hidrogeno, los autos y camiones del momento todavía tienen motores de gasolina o diesel de combustión interna. Sin embargo, las mismas razones que están promoviendo la búsqueda por fuentes alternas de potencia demandan que el combustible actual sea usado de una forma mas eficiente que nunca antes. Los motores de combustión interna queman una mezcla de aire comprimido y combustible dentro de la cámara de combustión del cilindro para generar potencia. Mientras que los motores diesel siempre han utilizado inyectores para hacer fluir hacia adentro el combustible, los de gasolina tradicionalmente han confiado en el carburador para mezclar el combustible con el aire. Con un carburador, el aire entra al motor a través de la garganta de éste, extrayendo la gasolina hacia afuera por unos pequeños orificios, o surtidores, mientras esta fluye por la propia garganta. Aunque el sistema trabaja muy bien, no es lo suficientemente preciso para una economía máxima de combustible, buen manejo, alto rendimiento y escapes libres de emisiones. Como puede leerse en la revista Mecánica Popular, los sistemas de inyección de combustible substituyen al carburador con una pequeña y muy exacta boquilla atomizadora, llamada inyector. Los inyectores lanzan un chorro o inyectan el combustible dentro de la corriente de aire. Mientras algunos vehículos tienen uno o dos inyectores en la caja del acelerador (estrangulador), que

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se asemeja a un carburador, ahora la mayoría de los automóviles tienen inyectores múltiples, con un inyector montado en cada abertura de admisión del cilindro, y aunque los motores diesel y algunos motores de gasolina antiguos usan sistemas mecánicos de inyectores, la mayoría de los autos modernos tienen inyectores electrónicos. Con un inyector en cada abertura de admisión, el combustible puede ser atomizado justamente en la válvula de admisión, minimizando la cantidad de combustible necesitada. Igualmente importante, como el combustible no esta mezclado con el aire de la admisión hasta el ultimo momento, los diseñadores de motores tienen una gran libertad para darle forma y afinar el sistema de admisión para una eficiencia máxima.

Diferencias entre Sistema a Carburador e Inyección Electrónica Como dijimos, el funcionamiento del motor de un vehículo de combustión interna consume una mezcla de aire/gasolina. Los residuos consecuentes de esta combustión, se consideran contaminantes al medio ambiente. El consenso de los seres civilizados nos ha llevado a buscar formas o mecanismos que minimicen estos residuos. Por esta razón los últimos años hemos sido invadidos por experimentos de diversa índole mostrados en carburadores y sistemas de encendido hasta llegar al uso masivo de un sistema de dosificación de combustible; que solo se conocía en vehículos de alto costo. Este sistema es el llamado, FUEL INJECTION. Durante años se han diseñado diferentes tipos de carburadores quizás con la pretensión de llegar al punto de no tener que “envidiar en nada” al sistema fuel injection, sin embargo, los mismos años jugaron a favor de este sistema. Hoy en día las computadoras poseen un costo bajo comprado con el valor del vehículo y, por otro lado, los ecologistas dispuestos a defender el medio ambiente, libre de contaminantes, dejaron a los fabricantes con la única alternativa de usar lo mejor que tenían a la mano para continuar produciendo sus vehículos. La ventaja es que, al producir masivamente, los costos son menores y hoy podemos disfrutar las ventajas de tener en nuestros coches un sis-

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Artículo de Tapa de interpretación de fallas en un motor: Cuando usted acelera en un sistema con carburador se inyecta gasolina (nafta). Cuando usted acelera en un sistema de inyección electrónica se abre una compuerta de aire.

tema que durante años fue un privilegio para pocos. Cuando se habla de combustión, se nos viene a la mente el combustible y aquí es donde iniciaremos una comparación entre un carburador y un sistema “Fuel Injection” o de Inyección Electrónica. Se sabe, que la combustión en un motor es lo que determina el tiempo de vida de éste; así como la vida de todos los que habitamos este planeta, o sea que si la combustión permite la expulsión de gases altamente contaminantes, estaríamos dañando a nuestro planeta en forma muy veloz. Por esta razón tanto un carburador como el sistema fuel injection; funcionan sobre la base de una mezcla precisa de aire y combustible (14,7 partes de aire por 1 de combustible). El carburador permite el ajuste manual de esta mezcla por lo cual un dispositivo mal regulado podría ser altamente nocivo. Dentro de la tolerancia 12 a 1 (mezcla rica en combustible); o 16 a 1 (mezcla pobre en combustible), es posible obtener diferentes resultados. Si se ajusta a una mezcla muy rica se pueden dañar las válvulas y pistones; y si se ajusta a muy pobre el motor pierde fuerza. Si la mezcla no es la correcta, tenemos una de las causas de un motor “desafinado” con lo cual el motor estaría sufriendo daños, y/o contaminando el medio ambiente. El sistema fuel injection, en base a un monitoreo constante de sensores colocados en diferentes partes del motor, ajusta la mezcla, obedeciendo a un programa de su computadora de a bordo de tal manera que la entrega de la mezcla nafta (gasolina) y aire siempre sea la correcta. Pero el tema no es tan sencillo de interpretar para los que no son mecánicos, es por eso que se deben tener en cuenta las siguientes diferencias porque son las que determinaran el diagnóstico básico y la diferencia

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Una entrada de aire falso directamente al sistema colector de combustible (normalmente conocido como manifold de entrada en muchos países de América Latina) en el sistema a carburador apaga el motor . Una entrada de aire falso directamente al manifold de entrada en fuel injection aumenta las revoluciones del motor. Cuando el motor esta frío, el carburador ahoga la garganta para enriquecer la mezcla, y utiliza un termostato para desahogarla cuando esta caliente. Cuando el motor esta frío, en fuel injection un switch térmico (interruptor), hace funcionar un inyector especialmente colocado para enriquecer la mezcla mientras el motor esta frío. Cuando el motor calienta se desconecta. Para esta misma función, otros tipos de inyección electrónica utilizan un solenoide (actuador) que por medio de impulsos magnéticos abre y cierra una compuerta o “by pass” para que la computadora ajuste la mezcla de acuerdo a los requerimientos programadas en ella. Una de las desventajas del sistema de inyección electrónica radica en que si la gasolina o nafta se atomizara en partículas casi imperceptibles su combustión seria mas eficiente; con esta intención los fabricantes han diseñado los motores de tal manera que, aprovechando el calor que hay en el motor, éste es utilizado para tratar de “gasificar” la gasolina. En principio esto parece una gran ventaja pero el inconveniente es que el motor trabaja siempre en el limite de sobrecalentamiento (over Heating) ya que el termostato y el electroventilador están programados para funcionar sobre 180 grados, de ahí que es muy importante conocer bien el sistema de inyección electrónica y su sistema de enfriamiento. Nota: En Argentina, así como en otros países de la región se llama nafta al combustible que cargamos en el tanque de un automóvil, sin embargo, en la mayoría de

Artículo de Tapa los países de habla hispana el nombre que se le dá a este elemento es el de gasolina. En estos artículos emplearemos indistintamente ambos términos debido a que Saber Electrónica se distribuye en toda América.

T B I: Throttle Body Injection ó CFI: Central Fuel Injection Se conoce como T B I al Sistema de inyección (figura 1) que utiliza 1 o 2 inyectores eléctricos (figura 2), colocados en la parte superior del sistema colector de combustible (de ahora en más lo llamaremos manifold de admisión o simplemente manifold). Este sistema se asemeja en figura a un carburador común y corriente tal como puede observarse en las figuras 1 y 3. Este sistema funciona valiéndose de una computadora instalada dentro del vehiculo. En cuanto se abre el switch (en cuanto se activa la llave de encendido) los inyectores reciben 12V en el borne positivo mientras que el borne negativo del inyector es controlado por la computadora, la cual se vale de un monitoreo constante de sus sensores instalados en diferentes partes del motor para evaluar su compartimiento, para ajustar la entrega de combustible, tratando siempre de mantener una mezcla perfecta de aire y gasolina (14,7 partes de aire por 1 de nafta). Es te sistema es utilizado por diferentes fabricantes de automóviles, especialmente los americanos. Sin embargo, cada fabricante emplea un sistema diferente de sensores y programas que corren en una computadora para definir el paso del combustible lo cual hace algo difícil uniformar los síntomas para diagnosticar las fallas que pueden producirse en un sistema de inyección electrónica. Sin embargo, a lo largo de diferentes artículos trataremos de hacer ajustes a nuestro criterio de diagnóstico para que usted se ubique en los síntomas particulares de su vehiculo. General Motors denomina TBI al uso de 1 o 2 inyectores colocados en la posición que se muestra en la fotografía de la figura 3. En la misma posición "Ford" denomina al sistema "Central Fuel Injection". Comprenderán que resulta ocioso estar denominando los sistemas de acuerdo con el criterio del fabricante. A nosotros nos resulta mas práctico uniformar criterios y diagnosticar siguiendo principios de mecánica, por esta razón y con la única finalidad de no confundirlos nos ocuparemos del sistema que usa 1 ó 2 inyectores en la forma similar a como se ve en la fotografía nombrándolos TBI. Vamos a explicar este sistema comenzando por la presentación de “algunas fallas y sus posibles solucio-

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nes”, esto hará que se sienta más cómodo con la lectura de este artículo ya que en lugar de tener “tanta teoría” encontrará algunos tips que le podrán ser de utilidad. 1) Generalmente los motores, sin importar que sean de 4, 6 u 8 cilindros, deben mantener un “vacío” cuya lectura debe estar entre 17 y 22 libras de presión; este detalle es monitoreado por la computadora a través

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Inyección Electrónica en el Automóvil

Figura 4

de sus sensores y le sirve de base para hacer el ajuste de la mezcla de combustible. Si usted siente que su motor esta más acelerado de lo normal es posible que la junta (empaque o gasket) que se encuentra en la parte baja del cuerpo donde están instalados los inyectores esté soplada o quemada, sin embargo también es probable que haya una manguera de vacío rota o desconectada. Finalmente póngale atención, al actuador de revoluciones en “ralenti” o descanso (idle speed control selenoide). Este solenoide está instalado en el cuerpo donde están los inyectores (figura 4) y su función es equilibrar las revoluciones del motor. En la figura 5 podemos ver el dibujo del manifold de un sistema de inyección electrónica TBI en el que se puede apreciar por dónde ingresa el aire y la gasolina, la ubicación del solenoide del inyector de gasolina y cómo se “dosifica” el ingreso del aire por medio de un barrilete o papalote que se mueve cuando aceleramos.

emisión. Por lo tanto, si el motor tiene fallas mecánicas el sistema de diagnóstico de inyección acusara fallas en todos los sensores involucrados. Esto no quiere decir que cambiando los sensores solucionará su problema. Por ejemplo si un cable de la bujía esta quemado o cortado el cilindro asociado no hará explosión, por lo tanto la gasolina inyectada a ese cilindro será expulsada “cruda” al sistema de escape (exhaust). Los sensores involucrados en este caso son: sensor de oxígeno, control de revoluciones en estado de reposo (Idle speed control), etc. Esto no quiere decir que los sensores estén malos, la interpretación correcta es: “Problemas Mecánicos” Por esta razón si usted quiere saber qué es lo que realmente tiene su automóvil, llévelo a un taller de mecánica que cuente con monitores de barra al sistema mecánico del motor, el mismo le hará una lectura de

No podemos hablar de fuel injection, ni asumir que tenemos problemas con el sistema de inyección, sin antes habernos asegurado, que no tenemos problemas mecánicos. Es frecuente escuchar decir a los usuarios "llevé mi automóvil a la máquina (computadora), le cambié los sensores que decían estar malos y mi coche sigue fallando". Esto se debe al hecho de que las computadoras o (también conocidas como scanner), monitorean códigos de fallas pre establecidos por los fabricantes, respondiendo a los requerimientos de

Figura 5

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Artículo de Tapa compresión, vacío, y encendido. Como puede comprender, si bien aún no hemos explicado como funciona el sistema TBI, ya tienen una idea de algunos sensores involucrados y, lo mejor: “con poca teoría y varios ejemplos”. El sistema de inyección (TBI) se vale de una bomba de combustible eléctrica instalada por lo general dentro del tanque de gasolina (nafta). Esta bomba envía la gasolina a presión hacia el cuerpo de inyectores que son los encargados de inyectar el combustible dentro del manifold de entrada. La gasolina excedente regresa hacia el tanque de gasolina pero antes de iniciar su recorrido hacia el tanque tiene que pasar por el regulador de presión que se encuentra en el mismo cuerpo de inyectores y su función es mantener una presión de combustible requerida promedio de 10 psi . Recuerde que si la presión no esta dentro de lo especificado, el motor tendrá fallas de poder por falta de combustible (perderá potencia). En algunos modelos equipados con medidor de flujo de aire (air flow meter) la computadora que “vigila” la inyección electrónica no permitirá una conexión floja que deje entrar aire fuera del control del medidor del flujo de aire porque esto provocará como consecuencia falta de fuerza al motor y usted sentirá como que no le llega gasolina al motor. Esto se debe a que la computadora regula la entrega de gasolina de acuerdo a la cantidad de aire que atraviesa el medidor del flujo de aire. El aire que ingresa sin control se conoce como “aire falso” y generalmente la computadora no lo detecta por lo cual no lo toma en cuenta y de esta manera se origina una mezcla pobre que no le permite al motor desarrollar toda su potencia. Importante: se debe cambiar con regularidad el filtro de aire ya que un filtro de aire sucio obstaculiza la entrada de aire al manifold de admisión lo que, como hemos explicado, provocará falta de fuerza al motor. En la figura 6 se puede observar la foto de un inyector típico para este sistema. Si tenemos en cuenta que la entrada de aire aumenFigura 6

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ta las revoluciones, este hecho es utilizado por la computadora para poder controlar las RPM. El “Idle Air control valve” (IAC) se encuentra posicionado en el mismo cuerpo de inyectores y su función es abrir o cerrar un pasaje de aire de acuerdo con los requerimientos de la computadora para equilibrar las revoluciones de motor. La función de la computadora es la siguiente: Los sensores colocados en diferentes partes del motor reciben un voltaje o tensión de referencia de modo que las variaciones de este voltaje son interpretadas por la computadora como “códigos” que manejarán a los actuadotes de acuerdo con su programa o patrón de funcionamiento correcto y es en base a esta lectura que ajusta la función de los inyectores. La idea es que la gasolina inyectada sea exactamente la que necesita el motor para su correcto funcionamiento. Recuerde y téngalo muy presente la computadora trabaja con tensiones muy pequeñas, por esta razón “no se le ocurra hacer conexiones en los sensores con la tensión de la batería” ya que ésta tiene 12 volt, si hiciera esto seguramente arruinará la computadora. Estamos hablando de los sensores y no de los inyectores porque éstos “sí” trabajan con 12 volt. Cuando se refiere a los inyectores la computadora activa y desactiva los inyectores administrando solo el lado de la corriente negativa del inyector. El lado positivo (+) lo controla la llave de encendido. Uno de los sensores mas comunes y el mas expuesto a recibir maltrato por sobre uso es el sensor de Oxigeno. Este sensor está posicionado en el múltiple de escape muy cerca del catalítico; su función es “olfatear” (analizar) los gases residuales de la combustión. Este sensor está compuesto de un material bastante especial en base a circonio y sólo trabaja estando caliente. La propiedad especial de este sensor es que genera diferentes voltajes según si los gases residuales que son enviados hacia el escape son consecuencia de una mezcla rica o pobre. La tensión generada por el sensor de oxígeno es enviada hacia la computadora y ésta, de acuerdo con su programa, hace ajustes a la mezcla tratando siempre de mantener una composición perfecta (14,7 partes de aire por 1 de gasolina). Comúnmente este sensor lleva un solo cable en el conector pero también los hay de los que llevan 3 cables en el conector. Cuando el sensor es de 3 cables uno hace la misma función que las de un solo conector, y los otros dos sirven para alimentar una resistencia que lleva incorporado y que le ayuda a calentarse en forma rápida. La falla de este sensor se manifiesta, con una

Inyección Electrónica en el Automóvil Figura 7

Figura 8

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Artículo de Tapa Figura 9

constante alza y baja de revoluciones confundiéndose con las fallas del IAC (sensor de aire). Antes de comenzar a explicar realmente en qué consiste la inyección electrónica, en las figuras 7 y 8 podrá ver las partes que constituyen este sistema en automóviles General Motors.

Fuel Injection, Principios de Funcionamiento Los sistemas de inyección funcionan asociados a un sistema de Emisión (humo), lo que quiere decir que al momento de diagnosticar fallas en un sistema de inyección debemos descartar y solucionar problemas en el sistema de emisión. Se conoce como sistema de Emisión a todos los componentes encargados de ventilar y requemar los residuos contaminantes. El sistema fuel inyección que utiliza inyectores (1 por cilindro o pistón) controlados electrónicamente se componen básicamente de lo siguiente: sensores y actuadores. Sensores: Se conoce como sensores a todos los componentes colocados en diferentes partes de un motor y que están conectados a la computadora del vehiculo. Los sensores entregan un voltaje que es comparado con un voltaje de referencia en la computadora. Cuando el funcionamiento del vehículo altera este voltaje la computadora lo interpreta de acuerdo con su programa y activa los actuadores para corregir la mezcla y/o el tiempo de encendido. Los sensores más comunes son: sensor de tempe-

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ratura, sensor de flujo de aire, sensor de posición del cigueñal, etc. Actuadores: Se conoce como actuadotes a los componentes colocados en diferentes partes del motor que sirven para ejecutar las alteraciones que la computadora requiere hacer al funcionamiento del motor de acuerdo con su programa preestablecido. En otras palabras los actuadotes son solenoides que se activan o desactivan siguiendo órdenes de la computadora. Como ejemplos de actuadores tenemos el control de revoluciones en marcha mínima (idle speed control), inyectores, etc. Ahora recordemos esto: Cuando damos arranque o encendemos el motor se activa la bomba de gasolina ésta envía la gasolina desde el tanque hacia el riel de inyectores, hace su recorrido y la gasolina sobrante regresa al tanque usando la manguera de retorno. La bomba de gasolina (figura 9) frecuentemente es instalada dentro del tanque de gasolina en unos casos y muy cerca de él en otros y es la encargada de alimentar de combustible al sistema, con una presión sostenida promedio de 40 libras . La bomba de nafta suele colocarse dentro del tanque, en un compartimiento especial a los efectos de que se encuentre lo más cerca del suministro. Es importante destacar que si la bomba se queda sin combustible realizará un trabajo forzado y se puede dañar por lo cual es importante evitar quedarse sin nafta ya que esto podría dañar la bomba o restarle vida útil. Cuando accionamos la llave de encendido se envían 12V a la bomba y la gasolina es impulsada desde el tanque hacia la bomba de gasolina, pasa por un acumulador de gasolina (Dumper) y luego por un filtro hasta llegar al riel de inyectores; da la vuelta y regresa hacia el tanque de gasolina pero antes tiene que someterse al regulador de presión, quien mantiene la presión en el sistema haciendo que el excedente de nafta continúe su recorrido hacia el tanque. El riel de inyectores es la parte donde están instalados todos los inyectores. La gasolina ingresa por un extremo y por el otro, el riel tiene instalado un regulador de presión que impide que la gasolina se regrese al tanque hasta que la presión dentro del riel alcance el valor requerido para su funcionamiento. Después de lograrlo la gasolina sigue su recorrido de regreso al tanque (figura 10). Se conoce como regulador de presión de nafta o gasolina a la parte que se encuentra instalada en el riel de inyectores de modo que su diafragma interior se activa con el “vacío” del manifold de admisión y tiene la función

Inyección Electrónica en el Automóvil de sostener la presión de gasolina dentro del riel de inyectores siguiendo las especificaciones del fabricante. Los inyectores son los encargados de “rociar” la gasolina hacia los cilindros en una proporción que es regulada por la computadora. Cuando accionamos la llave de encendido, les tensión al borne positivo de los inyectores (12 volt) mientras que el terminal negativo o tierra (ground) es controlado por la computadora quien envía “pulsos” que permiten que se rocié nafta a los pistoFigura 10 nes y tiene relación con el módulo de encendido (la velocidad de interrupción de la señal, determina la cantidad de gasolina entregada). La figura 11 muestra uno de los tantos modelos comerciales de inyectores. En resumen, al poner en marcha un vehículo a inyección se realizan las siguientes actividades: giramos la llave de encendido, las luces del tablero se activan, la bomba de gasolina se activa, los inyectores reciben corriente positiva, pero no se activan debido a que les falta la corriente negativa que es “comandada por la computadora. El sistema de encendido recibe corriente positiva pero no se activa (debido a que falta la coFigura 11 rriente negativa). Activamos el motor de arranque, el motor da vueltas como consecuencia de ésto, el distribuidor o sensor de posición de cigüeñal (según sea el caso) envía la señal (alternada, o pulsada) de su función a la computadora y a partir de ese momento llega la corriente al sistema de encendido e inyectores, controlando con la señal pulsada, su polo negativo; cerrándose el circuito de funcionamiento básico del motor.

Conclusión Los sistemas de inyección de combustible funcionan bajo presión. Típicamente, la gasolina es mantenida entre 2 a 3,5 kg/cm2 (35 a 50 libras/pulgada2) en un tanque montado en la bomba de combustible. En alguna parte en el conducto entre la bomba y los inyectores hay un filtro de combustible grande. Para garantizar que

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Artículo de Tapa Figura 12

co.com. También puede bajar más de 100 archivos sobre electrónica del automóvil de nuestra web: www.webelectrónica.com.ar Haga click en el ícono password e ingrese la clave: elemovil

siempre haya suficiente combustible para todas las condiciones, los inyectores múltiples están conectados a un múltiple de combustible, llamado raíl. Un conducto de retorno envía el exceso de combustible de regreso al tanque. Cada inyector de combustible (vea la figura 12) tiene en un extremo una válvula controlada por un solenoide. Un resorte mantiene la válvula asentada fuertemente contra el combustible contenido a presión dentro del inyector. La computadora del motor envía una señal eléctrica al inyector, haciendo que el solenoide hale la válvula fuera de su asiento. A medida que la válvula, se abre, deja expuestos unos pequeños agujeros hechos de forma precisa en el extremo del inyector, llamado, orificios atomizadores, que permiten que el combustible sea atomizado. A una orden de la computadora del motor, el solenoide libera la válvula, la que se cierra con la ayuda del resorte. La cantidad de combustible atomizado es regulado por la cantidad de tiempo que la válvula permanece abierta. El solenoide la abre y cierra tan rápidamente, que el instante que esta abierta se llama pulsación. El patrón del combustible atomizado es determinado por la forma y tamaño de los orificios y es exacto a la forma y tamaño de las aberturas de admisión. Los motores con dos válvulas de admisión por cilindro, tienen un inyector con un atomizador dividido, para inyectar la misma cantidad de combustible a ambas válvulas. De más está decir que lo dado hasta aquí es sólo una introducción al tema. Si desea más información sobre éste y otros temas relacionados con la electrónica del automóvil, puede visitar la página www.automecani-

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Deberá seleccionar la opción: “información para socios del Club SE” (si no es socio, hágase en el momento, es gratis). Entre los archivos que podrá bajar, se encuentran los siguientes: 2 Amplificadores de audio para el auto (14,1MB) Acelerómetro para el automóvil (46,5MB) Alarma para automóvil (173KB) Alarma temporizada para el automóvil (54,5MB) Alternador Bosch (36,6KB) Alternador Bosch 2 (35,8KB) Alternador Bosch 3 (36,6KB) Alternador Bosch 4 (30,8KB) Alternador Chrysler (24,1KB) Alternador Chrysler 1 (30,3KB) Alternador Chrysler 2 (20KB) Alternador Chrysler 3 (20KB) Alternador Chrysler 4 (36,2KB) Alternador Chrysler 5 (31,6KB) Alternador Chrysler 6 (30,3KB) Alternador Mitsubishi 1 (31,9KB) Alternador Mitsubishi 2 (31,5KB) Amplificador de 10W para el auto (49,7MB) Amplificador de 20 + 20W para el auto (1,66MB) Amplificador de antena para el automóvil (51,3MB) Antirrobo para el auto o la moto (593KB) Autochec: Banco de prueba (486KB) Baliza para el auto (48,6MB) Bloqueador de encendido (52,6MB) Bomba de nafta (256KB) DESCARGAR Cargador de baterías automático para el auto (207KB) Cargador de baterías para el auto (2,47MB) Circuito de carga (28,6KB) DESCARGAR Componentes de un motor de arranque (29,8KB) Componentes del motor de arranque Dissan 1 (27,6KB) Componentes de motor de arranque Dissan 2 (28,8KB) Control remoto para el auto (54,4MB) Diagnóstico del alternador (462KB) Diagrama de inyección (87,8KB) Dimmer para el tablero del auto (985KB) Dimmer para las luces del auto (87,6KB) Dispositivo auto stop (56,1MB) Efecto sonoro para el auto (51MB) El multímetro y el automóvil (68,4MB) y mucho más...

MONTAJE

Medidor de Intensidad de Campo Las Ondas de Radio, cuya existencia fue prevista por Maxwell y comprobada por Marconi, son usadas actualmente en muchos sistemas de telecomunicaciones de uso diario como la radio, la televisión, etc. Lo que proponemos al lector hoy es montar un medidor de la intensidad de campo sencillo, o sea, un aparato que acusa la presencia de ondas electromagnéticas (ondas de radio) y mide su intensidad relativa.

Autor: Federico Prado [email protected]

l medidor de intensidad de campo que proponemos fue propuesto en Saber Electrónica Nº 22 y puede servir para verificar el funcionamiento de pequeños transmisores de radio, micrófonos sin alambre, walkietalkies, transmisores de radioaficionados y muchos otros. Este aparato indicará la presencia de ondas de radio en la banda de frecuencias que van de 100kHz, aproximadamente, hasta más de 100MHz. Muy simple de montar, el indicador de RF, o medidor de la intensidad de campo, servirá para la realización de pruebas con equipos que generen ondas de radio. La alimentación del circuito se hace

E

con dos pilas, y el uso de antena telescópica permite la operación fácil en cualquier condición. Para explicar el funcionamiento, digamos que las ondas electromagnéticas, captadas por una antena

telescópica, inducen una corriente de alta frecuencia que alcanza el circuito vía reactor de RF L1. Este choque de RF impide que las señales pasen para la línea de tierra del aparato, desviándolas par el diodo

Figura 1

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Montaje Lista de Materiales Q1, 12 - BC548 ó equivalentes transistores NPN de uso general. D1 - 1N34 ó cualquier diodo de germanio. P1 - 10kΩ - trimpot. M1 - 0-200µA - Vúmetro. S1 - interruptor simple. B1 - 3V - 2 pilas. L1 - choque de 47µH a 500µH. C1 - 100 nF - capacitor cerámico. R1 - 2M2 x 1/8W R2 - 10kΩ x 1/8W R3 - R4 - 4k7 x 1/8W Varios: Puente de terminales, soporte para pilas, antena telescópica, caja para el montaje, alambres, soldadura, etc. detector D1. Después de la detección, la señal rectificada es amplificada por dos transistores en la configuración Darlington, aumentando así en millares de veces su intensidad. La señal es retirada del emisor por una derivación del trimpot P1, siendo llevada para el indicador, que es un microamperímetro del tipo usado en VU de 0-200µA. El trimpot permite ajustar la corriente de reposo en el instrumento, o sea el punto de indicación "cero". Así, en la presencia de señal de radio tenemos variaciones de tensión en P1 que hacen que deflexione la aguja del instrumento. La escala de este instrumento puede graduarse en términos de intensidad relativa de la señal. Teniendo por base un transmisor de potencia conocida, será fácil elaborar este tipo de escala. Vea que el circuito no necesita sintonizarse. El uso de un choque de RF posibilita la cobertura de toda la banda mencionada sin necesidad de sintonía.

En la figura 1 tenemos el diagrama completo del aparato. En la figura 2 tenemos el diseño propuesto para la placa de circuito impreso. Los transistores son NPN comunes de uso general, y para el trimpot se admiten valores próximos como 4k7 y 22k. El diodo D1 puede ser cualquiera de uso general de germanio. Si tiene dificultad para encontrar el choque de RF listo, enrolle unas 100 o 200 vueltas de alambre fino (32 ó 34 AWF) en un bastón de ferrite de 1 cm. de longitud y diámetro entre 0,4 y 0,8 cm. El instrumento es Figura 2 un VUmetro común de 200µA o incluso un miliamperímetro de 0 a 1mA. Observe la polaridad de la conexión del soporte de pilas, así como del instrumento, ya que con una inversión, el mismo tiende a deflexionar hacia la izquierda. Para verificar el funcionamiento y realizar un ajuste, aproxime la antena telescópica a cualquier transmisor pequeño, pero sin tocar ninguna parte de su circuito, principalmente en la antena. Una vez ajustado el trimpot Comprobado su funcionamienpara deflexión cero, el mismo debe mover la aguja de m1 cuando se to, instálelo en una cajita, para mayor comodidad de uso. ✪ conecta el transmisor.

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$ 9 ,9 0 99 - 2008 º N 8 o ñ A -5 6 9 7 IS S N : 1 5 1 4

SERVICE Curso de Funcionamiento, Mantenimiento y Reparación de

Reproductores de DVD

Lección 21

La fuente de alimentación de un DVD moderno - Parte 1 En este capítulo del curso de DVD, vamos a hablar de la fuente de alimentación de un DVD moderno y de cómo se la reemplaza en caso de falla.

Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected] Introducción La fuente de alimentación de todos los reproductores de DVD está basada en el principio de la fuente conmutada. Quizás podríamos decir que sólo se diferencian las fuentes de los equipos de audio con amplificadores de media y alta potencia. Por ejemplo, Home Theater y centros musicales todavía conservan sus clásicas fuentes a transformador, debido a la gran variación de carga que tienen estos equipos y a su elevada corriente de funcionamiento. En efecto, en los silencios de audio casi no hay consumo en tanto que durante un fortísimo de una interpretación de música clásica se pueden consumir 20 amperes en un buen amplificador. No dudamos que aún estos equipos tendrán una fuente pulsada en el futuro ya que seguramente se digitalizarán y la fuente podrá tener requerimientos diferentes (nos referimos a que el último bastión analógico de los equipos electrónicos, el amplificador

EDITORIAL QUARK

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Herrera 761/763 Capital Federal (1295) TEL. (005411) 4301-8804

EDICION ARGENTINA Nº 99 JULIO 2008 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. (4301-4942) Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. Uruguay: RODESOL: Ciudadela 1416 Montevideo, TEL: 901-1184

de potencia, ya está siendo parcialmente digitalizado). Pero en un DVD la fuente es pulsada. Este diseño brinda en un espacio y peso mínimo, un excelente rendimiento eléctrico y una baja emisión térmica acompañada de las adecuadas protecciones contra falla, siendo ideal para aquellos equipos que requieren varias tensiones diferentes para su funcionamiento. Además sería impensable que un equipo de 3,5 cm de altura posea un transformador convencional con núcleo laminado. Este tipo de fuente se caracteriza por la presencia de un transformador del tipo flyback, lo que indica la necesidad de usar una frecuencia elevada para su funcionamiento, dejando de lado la frecuencia baja de 50 ó 60Hz, típica de las fuentes de alimentación convencionales. Este transformador aísla el equipo de la red de alimentación domiciliaria, permitiendo el uso de entradas de audio y video. La fuente pulsada de un DVD no tiene nada de diferente a la fuente pul-

sada de cualquier otro equipo de electrónica de entretenimiento. Inclusive si el alumno desea profundizar en el tema de las fuentes pulsadas, le recomendamos realizar el curso de fuentes pulsadas con laboratorios virtuales en donde el tema se ve con una profundidad mucho mayor que la que empleamos aquí. Inclusive en cada fuente de TV, video, DVD, etc, que se analiza en ese curso se aplica un método que permite realizar las reparaciones con una gran eficacia.

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Publicidad Alejandro Vallejo Editorial Quark SRL (4301-8804) Web Manager - Club SE Luis Leguizamón

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

Circuitos Integrados de Fuentes Pulsadas de Baja Potencia UC3842A Nuestra fuente posee un circuito integrado de control indicado como 7145 de moderno diseño, llamado UC3842A. Este CI produce pulsos para una llave electrónica a mosfet 7125 que opera como llave de potencia externa. La regulación de la fuente de alimentación se lleva a cabo mediante

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.

La Fuente de Alimentación de un DVD Moderno una señal del tipo PWM con la que se controla el ciclo activo (Ton) a una frecuencia fija de aproximadamente 58 kHz. Esta frecuencia está determinada por un oscilador del tipo R-C. El UC3842A es un excitador de mosfet de frecuencia fija y alto rendimiento. Las características más importantes de este circuito integrado son: A) Posee un oscilador que permite un preciso control del ciclo de actividad. B) Posee un control de temperatura de referencia compensada. C) Posee un amplificador de error de alta ganancia. D) Incluye un comparador de protección contra exceso de consumo. En la figura 1 se puede observar el diagrama en bloques de este integrado. El circuito integrado se alimenta por el terminal Vcc. El primer bloque determina la conveniencia de excitar a la llave de potencia, o no, cuando la tensión de fuente en la pata 7 es baja. Si la tensión alcanza, el bloque siguiente genera la tensión de referencia de 5V que sale por Vref. El bloque detector de sobretensión controla que esta tensión no supere el valor máximo admisible. Si lo supera corta la salida. En cuanto el oscilador se energiza, comienza a oscilar independientemente de la condición de sobrecarga de co-

rriente. Su salida se aplica a la compuerta de transferencia. La tensión de error ingresa por la pata de “tensión de control” y se compara con una referencia interna ajustada por el divisor R/R. La salida del amplificador de error se envía al exterior para que el diseñador del DVD pueda variar la respuesta en velocidad de la fuente, agregando una red de realimentación entre la pata 2 y la 1. La salida del amplificador se envía a la compuerta de transferencia que genera una modulación de tiempo de actividad en la señal del oscilador. La compuerta de transferencia posee una entrada de sobrecorriente que le avisa si la salida se mantiene en los niveles normales. Si se supera un valor pico la compuerta de transferencia corta la salida. Por último, existe un amplificador o driver de salida que excita a baja impedancia a la compuerta del mosfet. Esta etapa posee su propia entrada de fuente Vc y su propia conexión de masa de potencia. Para una mayor claridad, a continuación se enumera la función de cada pata del integrado: PATA 1 Compensación. Es la salida del Amplificador de Error y está disponible para el lazo de compensación. PATA 2 Realimentación de tensión. Esta es la entrada inversora del Amplificador de Error. Normalmente está conectada a la salida de la alimentación

de la fuente conmutada a través de un divisor resistivo para ajustar la ganancia del amplificador de error. El agregado de capacitores sobre la realimentación modifica la respuesta de la fuente a los incrementos momentáneos de consumo o reducción de la tensión de entrada. PATA 3 Sensado de Corriente. En esta entrada se ingresa un voltaje proporcional a la corriente que atraviesa la llave de potencia. El PWM (Pulse Width Modulation) utiliza esta información para determinar la conveniencia de excitar al transistor de conmutación o cortar la excitación. PATA 4 Rt / Ct. La frecuencia del Oscilador y el ciclo de actividad de salida máximo están fijados por la conexión del resistor Rt a la Vref y del capacitor Ct a masa. Es posible ajustar el funcionamiento hasta una frecuencia de 500kHz, aunque la frecuencia de trabajo habitual es de 50kHz. PATA 5 Masa de alimentación. PATA 6 Salida. Esta salida maneja directamente la compuerta (gate) del transistor MOSFET de conmutación. Puede suministrar picos de corriente por encima de 1A. PATA 7 Vcc Alimentación positiva del circuito integrado PATA 8 Vref Pata de salida de la tensión de referencia. Además provee la carga de corriente para el capacitor Ct a través del resistor Rt.

Circuito de la Fuente En las figuras 2 y 3 se puede observar el circuito completo de la fuente.

Figura 1 - Diagrama en bloques del UC3842A.

Sección de Entrada El fusible 1120 de 2.5A protege la fuente contra corrientes excesivas de carga por mal funcionamiento del integrado o la llave mosfet. El protector de sobrecargas 3120 (tipo VDR o resistor dependiente de la tensión) conduce con tensiones de red altas, desviando la corriente de modo que no llegue a la fuente. Si la sobrecarga es de gran duración quema el fusible F1. El resistor

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Service 3122 limita la corriente de encendido en el momento de conectar el DVD a la red. El inductor L5121 y el capacitor C2120 ayudan a aislar la línea de la red alterna del ruido de R.F. generado por la fuente. El L5121 ayuda también a reducir el pico de corriente de encendido sobre el puente rectificador. La tensión de red es rectificada por el puente de diodos (D6118 al D6121) y por el filtro C2121. Del otro lado de C2121 la tensión contínua, de aproximadamente 300V, ingresa por el pin 1 del transformador T5131. Circuito de Arranque y de Funcionamiento El circuito de arranque está formado por R3123, R3134, R3111, D6129 y C2134. El capacitor C2134 se carga a través de R3123 y R3134. Cuando la tensión, en el pin 7 del IC7145, alcanza la tensión de umbral de arranque mínimo de 14,5V, el IC7145 arranca y el circuito de control comienza a trabajar entregando pulsos por la pata 6. El FET7125 comienza a oscilar al ritmo de los pulsos que recibe en su compuerta (gate). Hasta ahora el IC está trabajando con esa primera carga que acumuló el C2134, y es suficiente para hacer oscilar la fuente en los primeros instantes. Luego de este arranque, el IC7145 requiere una corriente mínima de fuente de 17mA que no puede ser provista por los resistores de arranque. Entonces aparece la contribución del diodo de fuente 6133 que se encarga de proveer la energía en el funcionamiento normal. A este circuito se lo suele llamar de takeover que no puede traducirse más que como fuente de relevo (la traducción literal debería ser la asunción). Si el circuito de takeover no se puede hacer cargo de la alimentación

Figura 2 - Circuito de fuente sección primaria.

de la pata 7 debido a que el transformador de pulsos no devuelve energía, la tensión decrecerá gradualmente hasta que alcance el voltage de operación mínimo del IC7145 de 8.5V y el CI se apagará. Es decir que si no funciona la fuente de relevo, el arranque se repetirá en un ciclo de operación completo, con un hipo audible y la tensión de fuente del integrado (pata 7) oscilará entre 14,5 y 8,5V hasta que el DVD sea desconec-

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tado de la red. El circuito de relevo consiste en: D6133, R3135, L5135 y C2134. Durante los primeros pulsos del arranque del circuito de control y posteriormente, se inducirá una tensión a través del secundario 7 y 9. Esta tensión inducida crece gradualmente y carga al C2134 mediante D6133 y R3135, el cual se hace cargo de la tensión de alimentación del IC7145 por la pata 7. Una vez generado el arranque, el integrado aplica un pulso positivo

La Fuente de Alimentación de un DVD Moderno

estable de excitación a la compuerta del mosfet a través de R3140. El mosfet se satura y conduce de modo que entre el drenaje (D) y la fuente (S) se produce prácticamente un cortocircuito. Durante este tiempo, denominado Ton, circula una importante corriente por el mosfet. Esta corriente creciente pasa a través del primario, el MOSFET y el paralelo de resistencias R3126, R3127 y R3128 (con una resistencia en paralelo muy baja, inferior a 0.5 Ohms, y cuya función indirecta es limitar la corriente a través del MOSFET informando al CI que debe cortar la salida). Mientras dura Ton la corriente crece en forma de rampa de modo que gradualmente se va almacenando

mario generará la tensión inversa necesaria para que la corriente comience a reducirse, pero seguramente no se va a cortar de golpe porque para eso necesitaría generar una tensión infinita. Lo que ocurre es que al dejar de conducir el mosfet, en los secundarios se genera una tensión adecuada para que conduzcan los diodos auxiliares, de modo que siempre existe alguien conduciendo. Durante Ton conduce el mosfet y durante Toff los diodos auxiliares. Durante el tiempo Toff la polaridad sobre el mosfet es tal que sobre él aparece una tensión positiva más alta que la de la fuente primaria sobre la pata 5 del transformador de pulsos. La función de D6140 y R3156 en el gate del Figura 3 - Circuito MOSFET consiste en de fuente sección proporcionar un camino secundaria de retorno de las cargas positivas acumuladas en el capacitor formado por el gate. En efecto, energía en la bobina primaria con po- cuando la salida por la pata 6 del cirlaridad positiva en la pata 1 y negativa cuito integrado pasa al estado bajo, el en la pata 5 del primario. cátodo del diodo queda conectado a Cuando ingresa un pulso negativo masa con baja impedancia interna y el en el gate del FET, éste se va al corte capacitor equivalente del gate se puey no permite la conducción de corrien- de descargar a masa a través del diote a través del primario, generando el do 6140 y el resistor 3156. Es decir tiempo “Toff”. La corriente de drenaje a que durante el tiempo Toff el gate quefuente que tenía forma de rampa as- da conectado a masa a través del recendente se corta de improviso y el pri- sistor 3156 de 33 Ohms. Esto asegura mario invierte su polaridad debido a la que el MOSFET pasará al corte rápidaenergía almacenada (es obvio que si mente, reduciéndose la pérdida de cuando la corriente crecía tenía una energía durante la conmutación. dada polaridad, cuando comienza a reducirse debe tener la polaridad contraComo este tema debe ser descripria). to con mayor ampliación, en la próxima La corriente por el primario no pue- edición continuaremos explicando los de cortarse de golpe. El bobinado pri- diferentes sectores de la fuente. ✪

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Cuaderno del Técnico Reparador

Reparación de Televisores de Plasma Las pantallas de plasma son un punto de inflexión en la reparación de TVs. Ud puede ser la persona con más experiencia en la reparación de TVs clásicos y es posible que no pueda reparar un plasma, si pretende trabajar como siempre lo hizo. Como ya hemos analizado cuáles son los bloques constituyentes de un televisor de plasma, estamos en condiciones de “comentar” cómo encarar la reparación de estos equipos. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected]

Reparación de las Pantallas de Plasma - Introducción En las figuras 1, 2 y 3 vemos los diagramas “restantes” del TV Pioneer ARP3123 que seleccionamos para explicar cómo funcionan estos equipos. Un plasma no se repara con el método clásico de cambiar y probar aunque se pase la vida cambiando componentes. Si Ud. es un reparador práctico es mejor que empiece a estudiar y ni se le ocurra pensar que va a tener experiencia trabajando porque un plasma de 43” vale de 3.000 dólares para arriba. Y si Ud. gasta ese dinero en un dispositivo, cuando le falle va a elegir a un reparador con buena formación, bien instalado y, sobre todo, intachablemente responsable de lo que repara. Por ejemplo, si el plasma funcionaba y sólo le faltaba un color no va aceptar que Ud. le diga que no tiene arreglo porque no se consigue un repuesto y le devuel-

va un equipo que no enciende. En ese caso, va a exigir que le devuelva un aparato en las mismas condiciones en que lo entregó, y si Ud. se niega, le va a llegar una carta documento de su abogado. A los técnicos improvisados les recomendamos abstenerse momentáneamente, estudiar y recién después aceptar TVs de última generación. Las pantallas de plasma requieren un lugar adecuado para trabajar. En nuestras viejas mesas del taller no se puede colocar un plasma de 43”. También requieren un adecuado instrumental; los que me conocen bien saben que yo siempre me conformo con un instrumental mínimo. Siempre trato de encontrar métodos que no requieran un osciloscopio. Ese criterio lo formé luego de muchos años de trabajo en el gremio y tiene una explicación: cuando Ud. repara equipos de U$S 80 ó 90 como por ejemplo un DVD o un TV de 14” no se le puede exigir que gaste U$S

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400 a 600 en un osciloscopio porque las reparaciones promedio se deben cobrar 20 ó 30 dólares para que el cliente acepte el presupuesto. Pero si repara un plasma de U$S 3.000 la reparación se cobra en el orden de los U$S 400 y entonces con la ganancia de una o dos reparaciones se puede comprar un osciloscopio. También podrá comparar todos los libros que quiera sobre el tema y realizar todos los cursos que se le ocurran, ya que un buen libro cuesta alrededor de U$S 15 y un curso presencial o a distancia U$S 35 por mes.

Ayudas para la Reparación de un Plasma Los plasmas suelen tener dos leds en el frente. Normalmente uno es rojo (piloto) y el otro es verde. También es posible que exista un sólo led bicolor rojo/verde. El rojo cumple la función habitual y el

Reparación de Televisores de Plasma

Figura 1 - Primer diagrama de ayuda.

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Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 2 - Segundo diagrama de ayuda.

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Reparación de Televisores de Plasma

Figura 3 - Tercer diagrama de ayuda.

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Cuaderno del Técnico Reparador verde posee una función de comunicación cuando la pantalla no tiene posibilidades de encender. A esta última función se la suele llamar diagnóstico por led. Los plasmas están equipados con circuitos de diagnóstico ubicados en diferentes lugares del TV. Estos circuitos utilizan el LED como comunicador en caso de que se produzca alguna falla interna que no permita encender la pantalla. Cuando el circuito interno funciona anormalmente, o se produce una operación anormal en la unidad, se activa la función de autodiagnóstico del indicador STANDBY/ON y se apaga el equipo de modo que sólo se puede volver a encender si se lo desconecta de la red o se opera la llave mecánica principal de encendido. A esta protección se la llama Power Down o apagado total. Si la falla no es muy grave se produce el apagado del TV pero con posibilidad de volver a encenderlo sin desconectarlo; a esta protección se la llama Shut Down. Durante el Shut Down también

se activa otro modo de autodiagnóstico. El microprocesador principal es el responsable de la operación del sistema de auto-diagnóstico. Como todos, el TV está comunicado a través de un bus bi-direccional y el micro puede enterarse de una falla en un CI muy remoto, siempre que éste esté conectado al bus. De ese modo, el micro controla todas las situaciones peligrosas o anormales (temperatura, humedad, turbina apagada etc.) y apaga la fuente de alimentación (salvo la fuente del micro). Vamos a analizar ahora el autodiagnóstico durante un Shut Down. Recuerde que aún cuando el equipo se apague, es posible volver a encenderlo, pero si no se ha corregido la situación anormal, volverá a apagarse de inmediato. En el plasma que estamos estudiando, cuando se produce una anormalidad no muy peligrosa, el led piloto parpadea en verde. La cantidad de veces que parpadee entre dos encendidos largos indicará la sección en la cual se ha de-

tectado la situación anormal. Por ejemplo, si el micro detecta una falla en el bus DIGITAL-II entre los integrados IC1207 (module UCOM) y el IC1204 (EEPROM) el LED brillará en verde durante 200mseg. Se mantendrá apagado durante 100mseg. Volverá brillar por 200mseg y finalmente se apagará por 3 segundos antes de volver a comenzar otro ciclo. En la figura 4 se puede observar un gráfico de esta situación. Lo que realmente importa es la cantidad de veces que el led se encienda en verde en cada ciclo después del tiempo largo de apagado de 3 segundos que marca el comienzo de una nueva comunicación visual. En el diagrama en bloque existen números encerrados por un circulito que indican justamente el código de led cuando esa sección o bus falla. En la figura 5 se observa una tabla explicativa del código de led en verde. En la figura 6 se puede observar un diagrama en bloques con el significado de cada código. A continuación vamos a analizar el código de led rojo que tiene un significado totalmente diferente al verde.

El Power Down

Figura 4 - Código de led para una falla en la comunicación del bus DIGITAL-II.

Figura 5 - Código de led.

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Cuando la unidad está en peligro inminente, se apaga la fuente de alimentación para proteger el equipo de posibles daños (exceso de corriente consumida por alguna etapa, exceso de tensión, operación anormal). Cuando ocurre el apagado por Power Down no será posible encenderlo hasta que la llave mecánica principal se abra o se desconecte el equipo de la red por algunos segundos. En este apagado, el LED piloto parpadea en rojo. La cantidad de veces que parpa-

Reparación de Televisores de Plasma dee indicará la sección en la cual se ha detectado una situación anormal.

Figura 6 - Diagrama en bloques con el código de led.

Veamos un ejemplo de esta situación (figura 7): El LED parpadea dos veces en rojo en el primer Power Down que se produce, lo que significa una falla en el Y DC/DC CONVERTER, luego se apaga por 3 segundos y vuelve a parpadear, pero esta vez por una sola vez, indicando una falla en el Y-DRIVE. La secuencia completa de la indicación visual en rojo sería: El LED brilla en rojo durante 200mseg; se mantiene apagado por 100mseg; vuelve a brillar en rojo por

Figura 7 - Ejemplo de una falla que produce un Power Down.

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Cuaderno del Técnico Reparador 200mseg; se mantiene apagado por 1seg. para volver a brillar en rojo por 200mseg. y apagarse definitivamente. En la figura 8 presentamos una tabla en donde se indica el código de led rojo. En la figura 9 mostramos un diagrama en bloques con las zonas relacionadas con el código de falla con Power Down. En nuestro ejemplo, la falla está evidentemente ubicada sobre el módulo del Drive Y y seguramente se tratará de un sobre-consumo o de un cortocircuito, tanto en el conversor continua a continua como en el drive correspondiente. El lector notará que, sin el autodiagnóstico, encontrar una falla de este tipo es poco más que imposible. Por eso, a todos los consejos indicados anteriormente le agregamos uno que tal vez es el más valioso: use la PC para bajar información de Internet o para abrir información guardada en CDs; es imposible que en el estado actual de la electrónica Ud. pretenda usar caducos circuitos impresos en papel. La información ahora se almacena en lo que quizás es uno de los dispositivos más valiosos de la humanidad después del teléfono: El CDROM. Como ejemplo de ello el autor ha recopilado prácticamente toda la información necesaria como para comenzar a trabajar en televisores de plasma. Por supuesto, estamos seguros que siempre va a faltar algún circuito; pero la tarea de recopila-

ción encarada dió como resultado más de 100 circuitos de las más conocidas marcas. Y si su TV es un genérico, le aconsejamos que busque algún circuito similar, porque prácticamente todos los genéricos utilizan plaquetas de otras marcas.

Especificaciones Explicadas de los TVs de Plasma Un servicio muy requerido por nuestros clientes suele ser el pedido de un consejo sobre determinada marca y modelo de TV. Su respuesta debe ser siempre la misma. Consígame las especificaciones de ese TV y yo le digo si es apto para lo que Ud. desea. Ese es, evidentemente, un servicio gratuito, pero en el momento actual se está creando una nueva fuente de trabajo para el reparador que es la instalación de Home Theaters. Es un trabajo muy redituable porque la supervisión de tareas se suele cobrar en el orden del 5% del monto total instalado de equipos y no es raro instalar U$S 10.000 entre TV, amplificadores de audio, centros de distribución de señal, grabadores de DVD, instalación eléctrica con atenuadores, etc, etc. El mercado de los TVs de plasma es increíblemente variado. No hablamos de las marcas porque ya sabemos que en América Latina cualquier comerciante trae una pequeña cantidad de TVs, le pone su propia marca (a veces es una mar-

Figura 8 - Tabla de código de led rojo.

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ca conocida de una empresa local que cesó en sus actividades) y ni siquiera el mismo comerciante sabe lo que está vendiendo. ¿Y el servicio técnico en garantía? Por lo general contratan a alguna pequeña empresa a la que no le dan un solo repuesto. El stock de repuestos se forma con los aparatos que devuelven los usuarios porque dejaron de funcionar en el período de garantía. Por eso, para analizar un TV de un cliente, primero considere la marca y recién después analice la especificaciones del modelo. Nosotros vamos a analizar, a continuación, las especificaciones de los mismos TVs que usamos como ejemplo. Más precisamente, los modelos PDP-503PG y PDP443PG cuya especificación general observamos en la figura 10. En la figura 11 se observa una tabla con la sección de audio y conectores. En la figura 12 vemos otra tabla con los requisitos eléctricos. Lo primero a analizar es el tamaño. Pregúntele a su cliente sobre las comodidades que posee. Mirar un plasma de 50” desde un metro y medio es una experiencia frustrante. La distancia mínima de observación para un TV de 29 pulgadas es de 2,5 metros y en tamaños mayores hay que establecer una proporcionalidad. Un aparato de 50” se debe observar desde unos 4,5 metros. Pero tenga en cuenta el tema de la relación de aspecto. Los valores indicados son para TVs de 4/3. Para TVs de 16/9 como los indicados aquí la distancia puede ser menor, ya que la misma se elige para que no se puedan discriminar las líneas del raster y entonces lo que vale es la altura de la pantalla y no su diagonal. Por lo tanto, considere como una buena distan-

Reparación de Televisores de Plasma

Figura 9 - Código de led rojo ubicado sobre el diagrama en bloques correspondiente.

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Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 10 - Especificaciones generales.

Figura 11 - Sección de audio y conectores.

cia para ver un TV de 16/9, la de 4 metros. Su cliente deberá tener un ambiente de 5 metros de largo por lo menos, o deberá comprar el modelo de 43”. El siguiente ítem es la relación de as-

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Figura 12 - Requisitos

Reparación de Televisores de Plasma pecto. En el momento actual existen transmisiones en 16/9 por la TV satelital y prácticamente todas las películas de DVD vienen en esa relación. Pensando en el futuro, ésa es la relación que utiliza la TV de alta definición que pronto tendremos en América Latina, por lo menos en las señales de TDT paga o en las satelitales. El formato de 4/3 está, por lo tanto, desahuciado. El número de píxeles está relacionado con la posibilidad de que la pantalla sirva para alta definición o sólo sirva para la definición mejorada tipo DVD. Todas las normas de HDTV utilizan dos definiciones normalizadas, a saber: 1920 píxeles de ancho x 1080 de altura o 1280 píxeles de ancho x 720 de altura. Aquí podemos observar que ninguno de los dos TVs considerados llega a la mayor definición de la HDTV. Inclusive el modelo 433 no llegaría a la definición horizontal mínima que es de 1280 píxeles. Esto, más que raro, es algo totalmente común. Los TVs que se están comercializando en la actualidad no contemplan la definición mayor de la HDTV por razones de costo, pero una definición como la indicada por PIONEER está dentro de lo económicamente aceptable, salvo que el usuario pretenda usar a la pantalla como monitor de PC. Suponemos que no es éste el caso porque aún el TV de 43” sería difícil de ubicar en un escritorio, pero por las dudas pregunte. La definición soportada por estas pantallas no es lo que requiere una PC; la PC requiere más definición que la HDTV. SISTEMA HDTV MAX HDTV MIN DVD NTSC DVD PAL TABLA 1

DEF. HOR 1920 1280 720 720

Si su cliente sólo pretende ver TV de definición mejorada tipo DVD, la pantalla sólo debe tener una definición de 720 x 480 píxeles (para NTSC) y 720 x 576 (para PAL). En la tabla 1 colocamos todos estos datos de definición agrupados. El ítem siguiente es el ángulo de visión que Ud. deberá considerar para el caso especial de su cliente. Haga un plano de la habitación, ubique el TV, averigüe cuántas personas van a ver el TV como máximo y en qué tipo de sillones y controle si el ángulo de observación alcanza. El brillo depende del uso del plasma. Si se usa para el hogar con 1000cd/m2 (candelas por metro cuadrado) es más que suficiente porque, por lo general, cuando comienza la sesión se suele atenuar la iluminación ambiente. En cambio, si se usa en un centro de convenciones, ese valor puede ser el límite mínimo porque la iluminación a giorno es moneda corriente para que los participantes puedan tomar notas mientras observan la proyección. ¿Qué señales debe manejar la pantalla? En el momento actual las imágenes pueden llegar por mil caminos diferentes pero siempre arriban por dos puertos: la PC o lo que podríamos llamar una terminal para TV que puede ser un DVD, un videograbador, un sintonizador satelital, un decodificador de cable, un centro musical con salida de video, un sintonizador para TDT, etc, etc. DEF. VERT. 1080 720 480 576

Esta terminal puede generar señales analógicas que pueden ser NTSC, PALN, PALM, PALB o SECAM con salidas por video compuesto, súper VHS, o por componentes, y el audio puede ser mono, estéreo o 5.1 canales y salir por conectores RCA. Pero también genera señales digitales de audio por un conector óptico o eléctrico en norma PDIF. Las señales digitales de video suelen ser una salida digital por componentes que también puede salir en forma óptica o eléctrica. En cuanto a señales para PC, suelen recibir las mismas señales que un monitor de TRC, es decir VGA, súper VGA y XGA con conectores de 15 patas en dos filas. El ítem pantalla doble es una versión libre traducida del inglés; en realidad, se refiere al conocido PyP “picture and picture” (cuadro y cuadro). El barrido progresivo de 100Hz se refiere a que la pantalla puede hacer una conversión de las normas de TV y desentrelazar las imágenes para una observación más cómoda. Esto se hace mediante un proceso que guarda los dos campos digitalizados en una memoria y luego toma las líneas en el orden correcto para generar una imagen completa en el modo progresivo. El ajuste de la temperatura color se refiere al cambio del blanco de la pantalla de matices más rojizos a matices más azulados de acuerdo al gusto del cliente; lo mismo ocurre con el realce de las imágenes, que ahora se guarda en una memoria en lugar de ajustarse con un potenciómetro. Los TVs que nos ocupan pue-

ESCANEO PROGRESIVO Y ENTRELAZADO PROGRESIVO ENTRELAZADO ENTRELAZADO

COMENTARIOS

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Cuaderno del Técnico Reparador den seleccionar el mejor realce programado para diferentes fuentes de programa, dejando una posición para un ajuste generado por el usuario. En la sección de audio se indica la potencia en modo estéreo, los controles disponibles y los modos de generación de sonido que simulan canales traseros. La sección de conector es suficientemente explícita para no tener que agregar comentarios: Donde dice “S” se está refiriendo a “súper VHS”. Por último, se observan las especificaciones para determinar el tipo de instalación eléctrica a realizar y los soportes mecánicos del monitor. Observe que el consumo no es nada despreciable, ya que es de unos 400W. En cuanto al peso, observamos que es difícilmente manipulable por una sola persona sin ayuda de un aparejo. El tamaño nos indica que nuestras mesas de trabajo deberán amoldarse a estos verdaderos monstruos. Lo ideal es una mesa con una ventana amplia a la que puedan adaptarse diferentes marcos de madera para cada tamaño de pantalla. La observación se realizará mediante un espejo colocado debajo de la mesa.

Conclusiones Esta entrega especial es un adelanto del futuro. No pretende ser un curso dado su corto tamaño, 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. 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 proximamente, cuando termine el curso de DVD. A los que entendieron a medias, 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

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curso de electrónica básica y dejar para más adelante los temas complejos, como la reparación de plasmas. No sabemos exactamente cuándo, pero esta entrega tiene una continuación, la que explicará el funcionamiento de los TVs y monitores LCD TFT tan en voga en estos momentos. Dejamos para más adelante las pantallas de leds y las electroluminiscentes porque aún no hay suficiente material bibliográfico para tratarlas seriamente. Seguramente Ud. se estará preguntando: si entendí todo ¿puedo reparar algún plasma con los conocimientos 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. ✪

Cuaderno del Técnico Reparador

Trabajando con Teléfonos Celulares Sony Ericsson Programación, Liberación, Desbloqueo, Reparación

Cables de Conexión del Teléfono con la Computadora Como ya es sabido por los lectores que siguen la sección del Técnico Reparador referida a los teléfonos celulares, todos los móviles poseen puerto de comunicaciones para que puedan comunicarse con otros dispositivos y, de esta manera, poder realizar cambios en el sistema operativo o en las aplicaciones del aparato. Los equipos Sony Ericsson no son la excepción y muchos de ellos poseen conectores para cables como ser: T28, DCU11, DCU60, etc. Los protocolos de comunicaciones empleados normalmente son el RS232, el MBUS y el FBUS. El Protocolo RS232 es ampliamente conocido por los electrónicos a tal punto que el puerto serial de una computadora PC opera con este idioma mientras que los protocolos MBUS y FBUS presentan cierta compatibilidad con los puertos USB 1.1 y 2.0 respectivamente. Como ya hemos descripto, el funcionamiento de un puerto en la caja de trabajo de RS232 para celulares publicada en Saber Electrónica 135 opera con este sistema. En esta nota hablaremos sobre el puerto USB (en sus diferentes variantes) y cómo se puede comunicar un teléfono Sony Ericsson con una PC empleando estos puertos. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected] Introducción USB corresponde a las siglas Universal Serial Bus o Bus Serial Universal. Es muy común encontrar diferentes conectores para el estándar USB. En la figura 1 se muestran las conexiones de las tres configuraciones más empleadas.

El Bus Serie Universal (USB) fue diseñado para dar conectividad sencilla a las computadoras y así poder conectar periféricos tales como ratones, teclados, exploradores (escaners), cámaras digitales, impresoras, discos duros, componentes de red, etc.

Figura 1

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Cuaderno del Técnico Reparador La comunicación USB es controlada por la computadora (en general por el anfitrión o equipo que “recibe” a un periférico) y sólo puede haber uno por Bus. El sistema USB consta de un controlador “anfitrión” y dispositivos múltiples conectados en forma de árbol usando hubs (concentradores) especiales. Los hubs se pueden conectar en cascada hasta 5 niveles de manera que pueden ponerse hasta 127 periféricos (27 = 127) en un solo controlador. Es fácil comprender, entonces, que la finalidad de la interfaz USB es eliminar la necesidad de agregar placas de expansión en el PCI o bus PCI-E de la computadora, y mejorar las capacidades “plug and play” (enchufa o conecta y actúa), permitiendo que los dispositivos puedan ser intercambiados o agregados al sistema sin reinicializar la computadora. Cuando se conecta un periférico, al principio el anfitrión lo enumera y carga el dispositivo “excitador” necesario para hacerlo funcionar. La carga del excitador apropiado se hace usando una combinación PID/VID (PID: Product ID = identificación del producto y VID: Vendor ID = identificación de la empresa) suministrado por el hardware agregado. Los controladores anfitriones USB tienen sus propias especificaciones. Para USB 1.1 son: UHCI (Universal Host Controller Interface, Interfaz Universal del Controlador Anfitrión) y OHCI (Open Host Controller Interface, Interfaz Abierta del Controlador Anfitrión)

ciar el nombre que recibe cada pin del conector USB, cuál es el color recomendado para el armado de un cable y la función que cumple cada terminal. La pata x del mini-conector USB puede no conectarse, conectarse a Gnd o usarse como identificación añadida en algunos dispositivos portátiles. USB es un bus de comunicación serial que usa 4 conductores apantallados: 2 para alimentación (+5V y tierra) y 2 para señales diferenciales de datos (llamadas D+ y D-). Se usa un esquema de codificación NRZI (Non Return to Zero Invert, No regreso a cero invertido) para enviar datos con un campo de sincronismo para sincronizar los relojes del anfitrión y del receptor. Las señales D+ y D- se transmiten en un par trenzado y son equivalentes a Tx y Rx de un puerto RS232. No se necesita ninguna terminación en el caso de tener que montar una red con este protocolo, lo que indica que el puerto puede estar sin la conexión de un periférico sin que afecte al equipo anfitrión o a cualquier dispositivo que esté conectado con él. La señalización es diferencial del tipo semi-dúplex, lo que ayuda a combatir los efectos del ruido electromagnético en líneas largas. Contrariamente a la creencia popular, D+ y D- operan juntas; no son conexiones simples separadas. Tabla 1

Para USB 2.0 se usa: EHCI (Enhanced Host Controller Interface, Interfaz Mejorada del Controlador Anfitrión) En la tabla 1 se puede apre-

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La transferencia de datos USB soporta control, interrupción y modos de transferencia masiva asincrónica. Las velocidades de datos que maneja este estándar son 3: Baja Velocidad (1,5Mbit por seg) que se usa principalmente para HID (Human Input Devices, dispositivos de entrada humanos) tales como teclados, ratones, joysticks o palancas para juegos, y a menudo los botones de dispositivos de mayor velocidad, tales como impresoras o escaners. Plena Velocidad (12Mbps) que es soportada ampliamente por los hubs USB y supone que los dispositivos dividen el ancho de banda USB entre ellos en base a “primero llega, primero se sirve”. Es fácil agotar el ancho de banda con varios dispositivos. Alta Velocidad (480Mbps) se agregó en la especificación USB 2.0 pero no todos los dispositivos USB 2.0 son de Alta Velocidad. Un dispositivo USB debe indicar su velocidad llevando la línea D+ o D- a 3,3V a través de resistores de pull-up conectados en el extremo del dispositivo que también serán usados por el anfitrión o hub para detectar la presencia de un dispositivo conectado a su puerto. Sin un resistor de pull-up, el puerto USB supone que no hay nada conectado al bus.

Cables de Conexión del Teléfono con la Computadora A fin de ayudar al usuario a identificar la velocidad máxima del dispositivo, el dispositivo USB a menudo especifica su velocidad en su cubierta con un logo especial de comercialización.

Dispositivos USB de Alta Velocidad Los dispositivos de Alta Velocidad deben poder conectarse a un puerto USB Full Speed o de Plena Velocidad, obviamente funcionando a la velocidad que disponga el dispositivo más lento. Esto significa que si conecto un dispositivo USB 2.0 en un puerto USB 1.1 podrá comunicarse sin problemas pero a la velocidad establecida por el dispositivo 1.1. Los hubs de Alta Velocidad tienen una función especial llamada Traductor de Transacción que separa el tráfico del bus de Plena Velocidad y Baja Velocidad del de Alta Velocidad. El conector USB provee un solo conductor de 5V del cual se pueden alimentar los dispositivos conectados al bus. Un segmento dado del bus se especifica para entregar hasta 500mA. A menudo esto es suficiente para alimentar varios dispositivos. Un dispositivo alimentado por el bus puede usar tanto de esa corriente como lo permita el puerto en el cual está conectado. Los hubs alimentados por el bus pueden seguir distribuyendo la corriente provista por el bus a los dispositivos conectados, pero la especificación USB sólo permite un solo nivel de dispositivos ali-

mentados por el bus a partir de un hub alimentado por el bus. Esto no permite la conexión de un hub alimentado por el bus a otro hub alimentado por el bus. Muchos hubs incluyen fuentes de alimentación externas que alimentarán a dispositivos conectados a través de ellos sin tomar corriente del bus. Los dispositivos que necesitan más de 500mA o más de 5V deben tener su propia fuente de alimentación. Cuando se conectan los dispositivos USB al comienzo son interrogados por el controlador anfitrión, el cual averigua los requerimientos máximos de corriente de cada uno. No obstante, cualquier carga conectada al puerto USB puede ser tratada por el sistema operativo como dispositivo. El sistema operativo del anfitrión típicamente mantiene un seguimiento de los requerimientos de corriente de la red USB y puede advertir al operador de la computadora cuándo un segmento dado requiere más corriente que la que está disponible y puede “desconectar” algún dispositivo a fin de mantener el consumo de corriente dentro de lo permisible. A continuación establecemos los consumos de corriente establecidos para USB:

alimentados por el bus: consumo máximo de 100mA. Dispositivos autoalimentados: consumo máximo de 100mA; dispositivo suspendido: 0,5mA (máx.)

Hubs alimentados por el bus: consumo máximo de 100mA al conectar y 500mA normalmente.

Sin blindaje: Datos = 28 AWG no trenzado. Tensión = 28 AWG a 20 AWG no trenzado.

Hubs autoalimentados: consumo máximo de 100mA, debiendo entregar 500mA a cada puerto.

Según el calibre del conductor de alimentación será la longitud máxima que podrá tener el cable de acuerdo con la siguiente relación:

Dispositivos de baja potencia

La tensión suministrada por un anfitrión (la computadora en nuestro caso) o hub alimentado por el bus está entre 4,75V y 5,25V. La máxima caída de tensión para hubs alimentados por el bus es de 0,35V desde su anfitrión o hub hasta el puerto de salida del hub. Todos los hubs y dispositivos deben poder enviar datos de configuración con 4,4V, pero sólo los dispositivos de baja potencia necesitan estar trabajando con esta tensión. La tensión operacional normal de los dispositivos es como mínimo 4,75V. Dijimos que todos los cables de un puerto USB deben estar “apantallados”, y la pantalla sólo debe conectarse a tierra en el anfitrión. Ningún dispositivo debe conectar el blindaje a tierra. A continuación detallamos los cables y blindajes de un puerto USB: Blindados: Datos = 28 AWG trenzado. Tensión = 28 AWG a 20 AWG no-trenzado.

Figura 2

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Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 3

Figura 4

Calibre 28 26 24 22 20

Longitud 0,81 m 1,31 m 2,08 m 3,33 m 5m

Cables de Trabajo para Sony Ericsson Figura 5

D750i, K310a, K310i, K310c, K320i, K510a, K510i, K510c, K610i, K610im, K618i, K750c, K750i, K758c, K790i, K790c, K790a, K800i, M600i, M608c, P990i, V630i, W710i, W710c, W712a, W850i, W950i, Z520a, Z520i, Z520c, Z525i, Z525a, Z530c, Z530i, Z550c, Z550i,

La mayoría de los teléfonos celulares Sony Ericsson comercializados en América Latina durante los últimos años poseen dos tipos de conectores, los que se muestran en la figura 2. En la parte A de la figura podemos observar un conector muy asociado al denominado cable de datos o cable de conexión USB “DCU-60” y representa el diagrama de pines del conector de los teléfonos:

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Z550a, Z558i, Z558c, Z610i, Z710c, Z710i, W300i, W300c, W550c, W550i, W600c, W600i, W700c, W700i, W800c, W800i, W810c, W810i, W830i, W830c, W900c, W900i, W958c y otros modelos más recientes de Sony Ericsson. En la figura 3 se puede ver cuál es el cable al que estamos haciendo referencia (cable DCU60). En la parte B de la figura 2 podemos observar un conector muy asociado al denominado cable de datos o cable de conexión USB “DCU-11” y representa el diagrama de pines del conector de los teléfonos: SE K700, K700i, S700, S700i, F500, F500i, K300, K500, K500i, T106, T610, T616, T630, Z600, P900, P908, T226, T226s, T230, T238, T200, T202, T310, T312,

Cables de Conexión del Teléfono con la Computadora

Tabla 2 T316, T300, T302, T306, P800, P802, T39m, T39mc, R520, R520m, R520mc, T65s, T66, T62u, T68i, T68m, T68mc, T68ie, z1010, T100, T102, T105, T106, T66, T600, R600, R600s, R600sc, A3618, T610, T628, T616, T616, T630, Z200, Z600, Z608, entre otros… En la figura 4 se puede observar cuál es el cable al que estamos haciendo referencia (cable DCU-11). En el mercado podrá encontrar cables de los denominados

Tabla 3

“de trabajo o programación” para conectar a los teléfonos con el puerto COM (puerto serial o de comunicaciones) de una computadora para realizar reparaciones de software, liberaciones, cargas de programas, etc. Estos cables suelen denominarse: T28, DSC11, Cable para Service, DSS-25. En la figura 5 podemos ver el diagrama correspondiente al cable que permite conectar a un teléfono celular Sony Ericsson con el puerto serial de una computadora, de manera tal que si tene-

mos programas que corran en la PC y que permitan operar con el móvil a través del puerto serial entonces podremos hacerlo utilizando esta configuración circuital. Al respecto, note que el mismo cable se puede utilizar para casi cualquier teléfono Sony Ericsson, siempre que tengan conectores como los del tipo DCU11 y DCU-60, teniendo en cuenta que aquellos móviles que posean el conector de 12 contactos (del tipo DCU-60) deberán alimentarse con una tensión de 4V externa y al comunicar al teléfono con la computadora se deberá quitar la batería del móvil. En muchos casos, cuando se quiera “programar” al teléfono, será preciso colocar una tensión adicional de 3V y en ocasiones hasta realizar un “test point”, tal como comentaremos oportunamente. Note que este cable emplea un regulador de tensión de 3 terminales para alimentar al celular lo que garantiza que al MAX232

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Cuaderno del Técnico Reparador Figura 6

fono. En la tabla 2 se reproduce la función que cumple cada PIN del conector de 11 terminales de los teléfonos celulares Sony Ericsson. En la tabla 3 se reproduce la función que cumple cada PIN del conector de 12 terminales de los teléfonos celulares Sony Ericsson. Si quisiera armar un cable USB, no precisa adaptar niveles, simplemente se conecta un cable del teléfono al puerto USB de la computadora teniendo en cuenta la relación mostrada en la tabla 4. Para completar esta nota, en la figura 7 se grafica el circuito de un “cable” de conexión del teléfono al puerto COM de la PC pero con el uso del conector USB de la PC para tomar tensión de alimentación que será aplicada al MAX 232.

Tabla 4

En base a esta información, en próximas entregas explicaremos qué programas podemos utilizar para verificar el software de un teléfono Sony Ericsson, para liberarlo, desbloquearlo, programarlo, etc. ✪

se le aplique una tensión de 5V sin importar el sistema operativo que emplee la computadora. En la figura 6 se grafica una configuración simplificada que se puede

emplear sin problemas en los teléfonos que tienen contactos de 11 terminales. En este caso, el MAX232 se alimenta con la tensión de la propia batería del telé-

Figura 7

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P ROYECTOS

CON

L ABORATORIOS V IRTUALES

Medidor de Umbral de Ruido

A partir de un sonímetro podemos construir un “medidor de umbral de ruido” si calibramos el instrumento para que detecte señales del orden de los 80dB. Para captar los sonidos, usamos un parlante común operando como micrófono y un transformador de salida de audio también común. El transformador garantiza una impedancia mayor para el sistema, de acuerdo con las características de la etapa siguiente. La señal se aplica a la entrada de un amplificador operacional de alta ganancia, como el tipo 741. En un circuito sin realimentación, este amplificador tiene una ganancia del orden de 100.000 veces, lo que garantiza una excelente sensibilidad para el medidor. El transformador, que acopla el parlante usado como micrófono, cortocircuita las entradas del amplificador operacional, de modo que, en ausencia de señal, debe haber en la salida una tensión equivalente a la mitad de la fuente, o sea, cero volt en relación al punto de referencia en la juntura de R1 con R2. En la práctica pueden ocurrir pequeños desvíos, de modo que en reposo, la tensión que aparece en la salida puede ser un poco mayor o menor que la de referencia. Si este desvío fuera excesivo, una compensación externa se podría hacer con la conexión de un trimpot entre el pin 1 y el pin 5 del integrado. Este trimpot será de 10kΩ con el cursor conectado al positivo de la alimentación. El instrumento sugerido es un Vúmetro común de 200µA. El circuito integrado de nuestro proyecto es el 741 en cubierta DIL de 8 pins, y el VU puede ser de cualquier tamaño o tipo para 200µA. El resistor R3 puede usarse de valor más reducido, si se lo usa con un instrumento de menor sensibilidad, 1mA por ejemplo. Para el potenciómetro de control de sensibilidad el valor no es crítico, y se pueden usar unidades de 1kΩ, 2k2 o incluso 4k7. El capacitor C1 tiene un valor que depende de la banda de frecuencias en que se desea mayor respuesta del instrumento. Un valor mayor (hasta 100nF aumenta la sensibilidad para los graves = reduce los agudos). Si se retira este capacitor, por las características del parlante, se hace que la respuesta a los agudos sea mayor. Completamos con el transformador que puede ser del tipo usado con radios transistorizados con impedancia de primario entre 500 ohm y 2kΩ y el secundario de 8 ohm. Para utilizar el instrumento como “medidor de umbral” emplee un generador que emita con una potencia sonora específica (80dB, 90dB etc.) y calibre el potenciómetro para que el instrumento se detenga en un determinado lugar al que usted va a marcar con el valor de la potencia de la señal que está captando. De esta manera, cuando quiera medir otro sonido, lo hará por comparación con el que utilizó para “marcar” al instrumento. ✪

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MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS TODO PARA VER

UN RECORRIDO POR LAS TARJETAS DE VIDEO “ECONÓMICAS” La llegada de Windows Vista hace que la mayoría de los sistemas de video integrados en el motherboard queden obsoletos. En este artículo veremos aquellas placas “Vista Ready” que no cuestan una fortuna. De la Redacción de

de MP Ediciones entro del espectro bajo, y si consideramos que las placas tienen que ser “Vista Ready” para no comprar algo que sea obsoleto apenas sale de la caja, las opciones caen en los dos grandes: ATI y NVIDIA. Por parte de ATI, las GPU de bajo costo soportadas son la Radeon X300, X550, X600 y X1050. Por el lado de NVIDIA, las GPU que tienen el logo “Vista Ready” son las GeForce 6200, 7100 y 7300. Hasta aquí, todo muy lindo, pero ahora el tema se complica dado que de las siete GPU que mencionamos hay un abanico de versiones “castradas” más que importante y que llevan siglas confusas, como LE, GS, SE, etc. Y como si esto fuera poco, tenemos las versiones TurboCache y HyperMemory, de las cuales hablaremos pronto.

Para empezar nuestro recorrido, veamos las características de las placas que mencionamos de ATI.

sólo 64 bits, lo que limita enormemente el “fill rate” (velocidad de llenado de la memoria de video, en Megapíxels por seg.) Ambos modelos tienen cuatro procesadores de “pixel shaders” (programas para producir efectos de sombras, luz, coloración, etc, en gráficos) y dos unidades de vértice. * La X550 tiene bus de 128 bits, y es una versión que sólo difiere de la X300 por su nomenclatura y por su velocidad de clock, dado que posee la misma combinación de motores de pixel y vertex. * La X600 tiene también cuatro motores de pixel y dos de vertex, pero todas vienen con 256MB de RAM y un bus de memoria de 128 bits. Y la reciente X1050, aunque parezca que tiene SM 3.0 por tener “nomenclado el X1x00 series”, es, en realidad, un RV370 (la misma GPU de la X300/550/600) que soporta DDR2; así que cuidado con esta treta de ATI porque se pueden llevar una sorpresa. Lo único bueno de la X1050 es que se puede conseguir casi regalada y tiene una performance decente.

* La línea X300 tiene la versión “a secas”, que posee un controlador de memoria de 128 bits y ya se las considera una rareza, pero la línea X300SE tiene un controlador de memoria de

Un comentario más es el hecho de que todas las placas de “bajo-bajo” costo de ATI sólo soportan Shader Model 2.0. Para usar Shader Model 3.0 (aprovechado por los últimos jue-

D

PLACAS DE GAMA BAJA DE ATI

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gos, algo pesado para esta clase de placas), hay que saltar a la Radeon X1300 Pro, que cuesta algunos pesos más y se nos escapa bastante de la premisa de estar por debajo de los 100 dólares.

PLACAS ECONOMICAS DE NVIDIA NVIDIA también tiene lo suyo, comenzando por la línea GeForce 6200, que viene en dos sabores: la 6200 convencional con cuatro motores de pixel shaders, y la súper castrada 6200 LE, que sólo posee dos motores de pixel shaders (sí, leyeron bien, dos). De más está decir que si compramos una 6200 LE, definitivamente estaremos haciendo una mala adquisición, porque ya a esta altura es preferible comprar un mother con el GeForce 6100/6150 integrado, que posee el mismo rendimiento y nos hará ahorrar dinero. Por cierto, actualmente todas las 6200 tienen un bus de memoria de 64 bits. Hoy en día, conseguir una 6200 PCIe con bus de 128 bits es una rareza mayor que conseguir una Trident 8900 ISA. Luego, saltamos directamente a la serie 7 de NVIDIA, comenzando por la GeForce 7100 GS. Esta pequeña pla-

Tarjetas de Video Económicas ca reemplaza a la 6200 y tiene cuatro procesadores de pixel shaders y tres de vertex, bus de 64 bits y soporta Shader Model 3.0 en todo su esplendor (la 6200 también lo hace). La diferencia con la 6200 es que la 7100 tiene TurboCache de hasta 512MB y soporta memoria DDR2, lo cual le brinda un ancho de banda superior gracias a los clocks más altos que esta memoria soporta contra la DDR convencional. Y cerrando el espectro, tenemos la gama 7300, que dispone de cuatro versiones: SE, LE, GS y GT, yendo de menor a mayor. La 7300 SE es la menor, con cuatro procesadores de pixel shaders y un bus de memoria de 64 bits conectada con 64MB de RAM y TurboCache por defecto. La 7300 LE es similar a la SE, pero acostumbra a tener 256MB onboard además del TurboCache. La 7300 GS es un modelo muy balanceado con velocidad de clock y memoria bastante altos; finalmente, tenemos al “monstruo” de las económicas, que es la 7300 GT, con ocho procesadores de pixel, que hacen que una placa de bajo costo le haga competencia a una 6600 o 6600 GT de la generación previa. Claro que estas placas ya suben a los U$S 120. Vea la tabla 1 y compare.

CANTIDAD DE MEMORIA ¿128MB, 256MB o 512MB de RAM integrada en la placa? Muy buena pregunta. En las tarjePlaca Vertex pipelines GeForce 6200 LE 3 GeForce 6200 TC 3 GeForce 6500 TC 3 GeForce 7100 GS 3 GeForce 7300 LE 3 GeForce 7300 GS 3 GeForce 7300 GT 5 Radeon X300 SE 2 Radeon X300 2 Radeon X550 2 Radeon X600 Pro 2 Radeon X1050 2 Radeon X1300 2 Radeon X1300 Pro 2 Radeon X1300 XT 5 TABLA 1

Pixel pipelines 2 4 4 4 4 4 8 4 4 4 4 4 4 4 12

MSI GeForce 7100 GS

* Salida de TV: S-Video * Interfaz: PCI Express x16 * TurboCaché: sí * Frecuencia de núcleo: 350MHz * Memoria y ancho de bus: 128MB DDR2/64 bits * Frecuencia de RAM: 600MHz (300 DDR) * Salidas: DVI/TV Out/VGA * Procesadores de pixel: 4 * Precio: U$S 56

La 7100, homologada con el clásico logo de “Vista Ready”, es una opción interesante si sinceramente no podemos gastar mucho dinero en video y queremos algo aceptable por lo que pagamos.

Sapphire Radeon X300SE/HM

* Precio: U$S 60 * HyperMemory: sí * Salida de TV: S-Video * Procesadores de pixel : 4 * Frecuencia de núcleo: 325MHz * Memoria y ancho de bus: 128MB DDR /64 bits * Frecuencia de RAM: 400MHz (200 DDR) * Salidas: DVI/TV Out/VGA * Interfaz: PCI Express x16

Sapphire construye placas de todos los tipos (siempre basadas en chips ATI) con una calidad excelente. Si bien la Radeon X300 SE con HM no es una placa descollante, al menos su precio es tentador y es una solución superior a una 6200 LE.

tas de gama baja, utilizar cantidades desproporcionadas de RAM de baja velocidad sólo provoca un incremento de las latencias, dado que hay que buscar en mayor espacio de memoria a una velocidad baja, con un bus de memoria paupérrimo de 64 bits. Hemos demostrado en múltiples ocasioUnidades de textura 2 4 4 4 4 4 8 4 4 4 4 4 4 4 4

nes que, al comparar dos placas con GPU idénticas pero con 256 y 512MB de RAM, encontrábamos resultados que favorecían a la de 256MB, por tener tiempos de latencia más bajos. Además, a las placas de 512MB las venden a un precio premium como algo de “súper performance”, confiando

ROP pipelines Frecuencia Memoria RAM Generación Precio estimado 2 350MHz 550MHz (64 bits) DX 9.0c U$S 50 2 350MHz 667MHz (64 bits) DX 9.0c U$S 55 2 400MHz 667MHz (64 bits) DX 9.0c U$S 60 2 350MHz 667MHz (64 bits) DX 9.0c U$S 60 2 450MHz 650MHz (64 bits) DX 9.0c U$S 65 2 550MHz 800MHz (64 bits) DX 9.0c U$S 80 4 350MHz 667MHz (128 bits) DX 9.0c U$S 120 4 325MHz 400MHz (64 bits) DX 9.0 U$S 55 4 325MHz 400MHz (128 bits) DX 9.0 U$S 60 4 400MHz 500MHz (128 bits) DX 9.0 U$S 70 4 400MHz 600MHz (128 bits) DX 9.0 U$S 80 4 400MHz 667MHz (128 bits) DX 9.0 U$S 90 4 450MHz 500MHz (128 bits) DX 9.0c U$S 100 4 450MHz 550MHz (128 bits) DX 9.0c U$S 110 4 500MHz 800MHz (128 bits) DX 9.0c U$S 120

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Mantenimiento de Computadoras en el desconocimiento de la gente. La selección más balanceada sería una tarjeta con 256MB de RAM en los modelos del medio y con 128MB en los más bajos. Los 512MB recién hay que dejarlos para las tarjetas del orden de los U$S 350-400.

Sapphire Radeon X550

* Precio: U$S 76 * HyperMemory: sí * Procesadores de pixel: 4 * Velocidad de núcleo: 400MHz * Salida de TV: S-Video * Memoria y ancho de bus: 128MB DDR /64 bits * Velocidad de RAM: 500MHz (250 DDR) * Salidas: DVI/TV Out/VGA * Interfaz: PCI Express x16

¿TURBO-CACHE? ¿HYPERMEMORY? ¿DE QUÉ HABLAN? Una estrategia muy llamativa de ambas compañías de procesadores gráficos fue reutilizar el ancho de banda residual del PCI Express para usar parte de la memoria principal como memoria de texturas, dado el bajo nivel de procesamiento de las placas. Dicha técnica, conocida como TurboCache en NVIDIA e HyperMemory en ATI, permite que los ensambladores instalen una cantidad menor de RAM en la placa, en tanto que el resto de la memoria que “ve” la placa es robada (literalmente) a la memoria principal de manera dinámica (es decir, se le asigna la memoria extra a la placa de video cuando se ejecuta un determinado juego que demanda tal cantidad). Es por eso que encontrarán placas con sólo 32 ó 64MB onboard que anuncian en su caja que tienen 256MB, cuando en realidad los otros 192 ó 224MB los roban a la memoria del sistema por un canal más lento. Lo mismo sucede con algunas anunciadas de “512MB”, porque ninguna los posee físicamente, sino que tienen 128 ó 256MB, y al resto lo buscan en la RAM principal. QUE ELEGIR: Una elección difícil ¿no? Mi consejo es que busquen la mayor potencia disponible. Esto se vería reflejado en la GeForce 7300 GT. Si prefieren a ATI y no pueden gastar más de 100 dólares, la Radeon X550 es la más recomendable, además de que tiene un potencial de overclock interesante. Lo que deben evitar, en la medida de lo posible, son los buses de memoria castrados de 64 bits, porque hacen

Esta balanceada Radeon X550 con HyperMemory pero jugosos 128MB integrados es una opción atractiva debido a sus clocks, su potencial de subirlos y, por sobre todas las cosas, el precio.

Sapphire Radeon X1050

* Precio: U$S 86 * HyperMemory: no * Salida de TV: S-Video * Procesadores de pixel: 4 * Interface: PCI Express x16 * Salidas: DVI/TV Out/VGA * Frecuencia de núcleo: 400MHz * Memoria y ancho de bus: 256MB DDR2/128 bits * Frecuencia de RAM: 666MHz (333 DDR) Considerando sus clocks, su memoria DDR2 a 128 bits (que permite un fill-rate muy interesante) y su precio muy bajo, podríamos asegurar que esta tarjeta de Sapphire es una de las mejores opciones que podrán encontrar por menos de U$S 100, aunque sólo tenga soporte para Shader Model 2.0.

ECS GeForce 7300GT * Frecuencia de núcleo: 350MHz * Memoria y ancho de bus: 256MB DDR2/128 bits * Frecuencia de RAM: 800MHz (400 DDR) * Salidas: DVI/ TV Out/ VGA * Interface: PCI Express x16 * Procesadores de pixel: 8 * Salida de TV: S-Video * TurboCache: no * Precio: U$S 105 ECS ahora entra en el mercado de VGA, y si bien esta tarjeta se escapa por 5 dólares del presupuesto máximo que nos habíamos propuesto, creemos que por el muy buen rendimiento del 7300 GT vale la pena gastar un poquito más.

que la tasa de rellenado (indispensable para mover entornos 3D como Aero) se vaya al sótano. Si no pueden pagar una placa con 128 bits de bus, entonces busquen una con 64 bits pero que tenga memoria de buena calidad, a fin de subir el clock al máximo

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posible y, así, compensar la falencia del fill rate (al menos, en parte). Y, definitivamente, si les ofrecen una 6200 LE, salgan corriendo del local como si les hubiesen mostrado al mismo Lucifer. ¡Porque ese vendedor no nos quiere en su negocio! ✪

El Libro del Mes

Tal como mencionamos en Saber Electrónica Nº 246, Editorial Quark y Saber Internacional le proponen “estudiar” una carrera de Electrónica comenzando desde “cero” desde su casa, con apoyo a través de Internet. Este método de estudio, único por su tipo, le permite al lector de Saber Electrónica “capacitarse” a distancia y para ello diseñó un sistema compuesto de 6 etapas donde cada etapa posee 6 lecciones. Para estudiar cada lección el estudiante puede tener una guía de estudio y un CD multimedia Interactivo. A partir de este mes, Ud. puede encontrar en los principales puestos de venta de revistas las lecciones 3 y 4 que están contenidas en el tomo Nº 38 de la Colección Club Saber Electrónica y el CD Nº 3 que está en una Edición Especial titulada: “Curso Multimedia de Electrónica en CD” (también puede solicitar a su canillita amigo el tomo de Colección Nº 36 del Club SE y las Ediciones Especiales Nº 1 y 2 del Curso Multimedia de Electrónica en CD que se han editado los meses anteriores). En esta nota le mostramos en qué consiste este curso indicando los contenidos de la lección Nº 3 y del CD Multimedia correspondiente.

APRENDA ELECTRONICA: Primera Etapa: Idóneo en Electrónica Carrera de Electrónica con Apoyo por Internet Estudie con los volúmenes del

Curso Multimedia de Electrónica en CD roponemos el estudio de una Carrera de Electrónica COMPLETA y para ello desarrollamos un sistema que se basa en guías de estudio y CDs multimedia Interactivos. Actualmente estamos dando la posibilidad de que adquiera una lección por mes en puestos de periódicos y ya puede obtener las guías de las lecciones 3 y 4 y el CD Multimedia con la lección 3 (son dos productos que se venden por separado). La primera etapa de la Carrera le permite formarse como Idóneo en Electrónica y está compuesta por 6 módulos o remesas (son 6 guías prácticas - en este texto están

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Aprenda Electrónica

El Club Saber Electrónica tiene el agrado de presentar un Curso de Electrónica Multimedia, Interactivo, de enseñanza a distancia y por medio de Internet. El Curso se compone de 6 ETAPAS y cada una de ellas posee 6 lecciones con teoría, prácticas, taller y Test de Evaluación. La estructura del curso es simple de modo que cualquier persona con estudios primarios completos pueda estudiar una lección por mes si le dedica 8 horas semanales para su total comprensión. Al cabo de 3 años de estudios constantes podrá tener los conocimientos que lo acrediten como Técnico Superior en Electrónica. Cada lección se compone de una guía de estudio impresa (el tomo de colección del Club SE Nº 38 que actualmente está en puestos de periódico posee las guías de estudio de las lecciones 3 y 4) y un CD multimedia interactivo (este mes en puestos de periódicos encontrará el CD Nº 3). A los efectos de poder brindar una tarea docente eficiente, el alumno tiene la posibilidad de adquirir un CD Multimedia por cada lección, lo que lo habilita a realizar consultas por Internet sobre las dudas que se le vayan presentando. Tanto en Argentina como en México y en varios países de América Latina al momento de estar circulando esta edición se pondrán en venta en los mejores puestos de revistas ediciones especiales denominadas “Curso Multimedia de Electrónica en CD”, el volumen 1 corresponde al estudio de la lección Nº 1 de este curso, el volumen 2 de dicho Curso en CD corresponde al estudio de la lección Nº 2, etc. Las lecciones 1 y 2 de este Curso de Electrónica, Etapa 1, se editaron en el tomo Nº 36 de la Colección Club Saber Electrónica. Las lecciones 5 y 6 estarán contenidas en el tomo Nº 40 de la colección Club Saber Electrónica y con él se habrá finalizado la edición de la primera Etapa del Curso con lo cual el lector podrá completar sus estudios y rendir un examen para obtener el Título de “Idóneo en Electrónica”. El Test de Evaluación lo puede realizar por Internet en cualquier momento o personalmente en las sedes de Argentina y México en fechas y horarios que se publicarán por Internet.

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las dos primeras- y 6CDs - los volúmenes 1 a 6 del Curso Multimedia de Electrónica en CD). Los estudios se realizan con “apoyo” a través de Internet y están orientados a todos aquellos que tengan estudios primarios completos y que deseen estudiar una carrera que culmina con el título de "Técnico Superior en Electrónica". Para que nadie tenga problemas en el estudio, los CDs multimedia del Curso en CD están confeccionados de forma tal que Ud. pueda realizar un curso en forma interactiva, respetando el orden, es decir estudiar primero el módulo teórico y luego realizar las prácticas propuestas. Podrá hacer preguntas a su "profesor virtual" - Robot Quark- (es un sistema de animación contenido en los CDs que lo ayuda a estudiar en forma amena) o aprender con las dudas de su compañero virtual - Saberito- donde los profesores lo guían paso a paso a través de archivos de voz, videos, animaciones electrónicas y un sin fin de recursos prácticos que le permitirán estudiar y realizar autoevaluaciones (Test de Evaluaciones) periódicas para que sepa cuánto ha aprendido. Detallamos, a continuación, los objetivos de enseñanza de cada uno de los 6 discos de la Primera Etapa del Curso Interactivo:

CD 1 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 1 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teórica aprenderá: los principios de generación de la electricidad mediante las distintas formas que existen, la estructura del átomo, el concepto de Resistencia Eléctrica, la clasificación de los resistores, el código de colores para resistores, las características de los cuerpos conductores y cuerpos aislantes. En la parte Práctica verá: Cómo se genera la electricidad mediante la forma química, la fotoeléctrica y la magnética, utilizando e interpretando las lecturas del Voltímetro. También verá la presentación de los distintos resistores utilizados en electrónica, y la aplicación del Código de colores utilizado para los Resistores. En la sección dedicada al Taller, conocerá las recomendaciones que deberá tener en cuenta en el momento de definir sus características. Además, en la parte Taller-Instrumental verá cómo hacer las primeras mediciones con el Multímetro. ESTE CD YA FUE PUBLICADO EN ENERO 2008 EN PUESTOS DE PERIODICO (si no lo tiene solicítelo al teléfono 4301-8804) CD 2 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 1 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teórica aprenderá: los efectos de la corriente eléctrica, la Ley de Ohm, cómo se calcula la corriente eléctrica, la resistencia y la tensión. La ley de Joule para entender los efectos térmicos de la corriente eléctrica. En la parte Práctica aprenderá: cómo se mide la intensidad de una corriente eléctrica con el Miliamperímetro, comprobará qué es lo que sucede con la corriente cuando se modifica la tensión y la resistencia. También verá cómo se utiliza el Óhmetro, midiendo resistores para verificar los mismos con el Código de colores, y la prueba de potenciómetros. En la sección dedicada al Taller-Instrumental, veremos la estructura básica del Amperímetro y del Óhmetro con ejemplos de mediciones de intensidad de corriente eléctrica y de resistores fijos y variables. ESTE CD YA FUE PUBLICADO EN ENERO 2008 EN PUESTOS DE PERIODICO (si no lo tiene solicítelo al teléfono 4301-8804) CD 3 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 1 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teórica aprenderá: cómo se asocian los resistores y pilas, el cálculo de la Potencia eléctrica, la aplicación de la ley de Joule, y las leyes de Kirchhoff. En la parte Práctica aprenderá: todos los conocimientos adquiridos en el uso del multímetro para verificar las leyes de los circuitos serie, paralelos y mixtos. En la sección Taller-Herramientas, encontrará la descripción de las distintas herramientas que se utilizan para el armado y reparación de los equipos electrónicos.

EL LIBRO DEL MES CD 4 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 1 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teoría aprenderá: Magnetismo e Inductancia, el efecto magnético, las propiedades magnéticas de la materia, Dispositivos electromagnéticos, los componentes de la corriente alterna, la Reactancia, y las Ondas Electromagnéticas. En la parte Práctica aprenderá: cómo se transfiere la energía en los transformadores, cómo se utilizan los interruptores magnéticos, y cómo se prueban las bobinas y los transformadores. En la sección Taller-Componentes, observará cómo se diseñan los Transformadores. ESTE CD ESTA ACTUALMENTE EN PUESTOS DE PERIODICO.

CD 5 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 1 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teórica aprenderá: los Capacitores, cómo almacenan la energía, cómo se asocian, los distintos materiales utilizados como dieléctrico, los de valor fijo y los ajustables. En la parte Práctica aprenderá a distinguir los distintos tipos de capacitores, a utilizar el Código de colores, cómo se comportan los capacitores en Corriente Continua y Alterna, cómo se comprueba su estado con el Ohmetro y cómo verificar el valor de la capacidad. En la sección Taller-Instrumental, proponemos un circuito sencillo para medir capacitores.

CD 6 del Curso Multimedia de Electrónica en CD Correspondiente a la Lección 1 de la Primera Etapa de la Carrera de Electrónica. OBJETIVOS: En la parte Teórica aprenderá los Semiconductores, la estructura de los semiconductores, las impurezas, las junturas, la polarización de las junturas, las curvas características, los diodos de señal, los zener, los leds, los fotodiodos y los varicap. En la parte Práctica, aprenderá a distinguir los distintos tipos de diodos semiconductores, a conocer cómo se comportan frente a cambios de temperatura, a verificar sus terminales, el comportamiento de un fotodiodo, el comportamiento de un circuito rectificador en puente, y la prueba de diodos con el multímetro. En la sección Taller-Instrumental, proponemos el circuito de una fuente de alimentación regulada variable, muy útil para realizar el service de equipos electrónicos.

CURSO MULTIMEDIA DE ELECTRONICA EN CD Volumen 3 a edición especial “Curso Multimedia de Electrónica en CD volumen 3” es el CD que lo ayuda a estudiar la lección 3 de la primera etapa de la Carrera de Electrónica organizada por el Club Saber Electrónica que posee apoyo a través de Internet, siendo un sistema de enseñanza a distancia (estudia desde su casa) pudiendo realizar consultas a profesores y contestar Test de Evaluación.

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EN LA PARTE TEORICA APRENDERA: Cómo se asocian los resistores y pilas, el cálculo de la Potencia eléctrica, la aplicación de la ley de Joule, y las leyes de Kirchhoff. EN LA PARTE PRACTICA VERA: Todos los conocimientos adquiridos en el uso del multímetro para verificar las leyes de los circuitos serie, paralelos y mixtos.

Para estudiar las lecciones 3 y 4 precisará adquirir los CDs volúmenes 3 y 4 (son dos ediciones especiales que circulan mensualmente por los principales quioscos de revistas, en estos momentos está el CD Nº 3). Si Ud. posee el CD y está conectado a Internet, podrá hacer consultas sobre las dudas que se le presenten y un profesor se las contestará sin cargo. Podrá realizar 10 consultas sin cargo por cada lección. Si desea realizar más consultas, entonces deberá abonar los servicios del docente, para lo cual podrá “comprar” paquetes de una, dos, cinco o diez consultas. Si Ud. no ha comprado el CD multimedia, igual podrá realizar el curso con asistencia a través de Internet para lo cual deberá ingresar a: www.webelectronica.com.ar, deberá dirigirse al ícono password e ingresar la clave “CURSOE1L3” y seguir las instrucciones que en dicho sitio se destacan. También podrá “bajar” una imagen del CD (si no lo consigue en su localidad) previo pago del mismo (al mismo precio de venta al público de cada volumen de la Enciclopedia). Este ejemplar es sólo una guía para que Ud. pueda estudiar una carrera que, al término de la sexta etapa, le otorga la posibilidad de obtener el Título de Técnico Superior en Electrónica. Para poder completar el estudio de cada lección, de cada etapa, Ud. precisa: 1) Guía para el estudio de cada lección (el tomo de colección Nº 38 contiene las guías de las lecciones 3 y 4). 2) El volumen correspondiente de la “Enciclopedia de Electrónica Multimedia en CD”. Para completar el estudio de las lecciones 3 y 4 precisará los volúmenes 3 y 4 y podrá conseguirlo con su canillita amigo o podrá descargarlo de Internet. 3) Materiales, componentes e instrumentos de práctica que se detallan tanto en esta guía como en el CD correspondiente de la “Enciclopedia de Electrónica Multimedia en CD”. 4) Una computadora tipo PC con conexión a Internet. Ud. no tiene “límite” para realizar el test de evaluación; sin embargo, garantizamos los servicios hasta 6 meses posteriores a la edición de esta obra. No nos hacemos responsables si por algún motivo tuviéramos que suspender los servicios de ayuda a través de Internet luego de esa fecha.

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Práctica EN LA SECCION DEDICADA AL TALLER: En la sección Taller-Herramientas, encontrará la descripción de las distintas herramientas que se utilizan para el armado y reparación de los equipos electrónicos.

El CD es “autoejecutable” y cuando lo coloque en su computadora, aparecerá la siguiente pantalla: En esta pantalla, Ud. tiene la posibilidad de instalar en su PC los programas necesarios, en caso de no tenerlos, para poder ejecutar con éxito el contenido de esta obra.

También le explicamos la forma de cómo Ud. puede transitar en cada uno de los CD que componen el Curso Multimedia de Electrónica en CD. Debe leer atentamente cada opción dada en la pantalla de bienvenida para segurarse que su computadora está preparada para navegar por el CD sin inconvenientes. Asegúrese de tener todos los programas requeridos e instale aquellos que no posee. Recuerde que es fundamental que su computadora posea “los codecs” necesarios instalados para que puedan verse los videos. Una vez seguro de tener todas las aplicaciones listas, haga click en continuar.

Al comenzar el volumen 3, nos aparece una pantalla mediante la cual podemos seleccionar como primera opción, la presentación de la Etapa 1 para ver los contenidos de cada uno de los seis módulos que conforman la misma. A continuación siguen las opciones para ingresar directamente a los módulos de teoría, práctica, taller o evaluación, (del módulo 3), y como última opción, tenemos una presentación de nuestros productos que pudieran llegar a ser de utilidad para Ud. Si clickeamos en la parte superior de la pantalla, salimos de la aplicación y se cierra el CD del volumen 3.

Presentación de la Lección 3 - Etapa 1 Si seleccionamos, la presentación de la Etapa 1, tenemos la posibilidad de recorrer el detalle de todos los temas tratados en la parte teórica, la práctica y el taller de cada uno de los seis módulos. En la parte inferior izquierda de esta pantalla, tenemos la posibilidad de seleccionar el ingreso a la teoría, práctica o taller del módulo 3. Si queremos ir al menú general, debemos clickear en la parte inferior central de la pantalla. Para salir de la aplicación, clickeamos en la parte superior central de la pantalla.

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Práctica Módulo Teoría: La teoría del módulo 3 (lección 3) trata sobre cómo pueden asociarse los resistores y las pilas entre sí, cómo calcular la potencia en los circuitos con resistores, y además, otra de las leyes más utilizadas en electrónica, las leyes de Kirchhoff. Clickeando en cada uno de los temas, ingresamos al desarrollo de los mismos. Si queremos ir al menú general, debemos clickear en la parte inferior central de la pantalla. Para salir de la aplicación, clickeamos en la parte superior central de la pantalla. Módulo Práctica: En la parte práctica de la lección o módulo 3, tenemos para seleccionar entre seis videos, la realización de las mediciones de intensidades de corriente en resistores conectados tanto en serie como en paralelo, utilizando el multímetro digital y luego uno analógico. Si queremos ir al menú general, debemos clickear en la parte inferior central de la pantalla. Para salir de la aplicación, clickeamos en la parte superior central de la pantalla.

Módulo Taller: En la parte correspondiente al taller, presentamos a las distintas herramientas necesarias para poder realizar trabajos de armado y reparación de equipos electrónicos; además, veremos cómo se construyen los circuitos impresos. Si queremos ir al menú general, debemos clickear en la parte inferior central de la pantalla. Para salir de la aplicación, clickeamos en la parte superior central de la pantalla.

Test de Evaluación: En cada test de evaluación tendrá diez preguntas del tipo múltiple choice, en las cuales deberá clickear en una y sólo una de las casillas que hay debajo de cada pregunta y cuando termine deberá clickear sobre el botón “enviar”. Si contesta bien siete o más preguntas, tendrá aprobada la lección. Recuerde que podrá realizar el examen sólo una vez; si no aprueba, deberá enviar un mail al moderador del curso para que se le habilite una nueva oportunidad. Aprobando los seis exámenes del primer ciclo, obtendrá un certificado de “Idóneo en Electrónica”. Si está preparado para comenzar el examen, conéctese a internet y clickee en la parte inferior central donde dice “CONTINUAR”; de lo contrario, clickee en la parte superior central donde dice “VOLVER”.

De esta manera, hemos dado una introducción a este Curso. Puede solicitar más información en nuestra página web: www.webelectronica.com.ar

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MONTAJE

Construcción de un Frecuencímetro de 1GHz con la Placa IGTV Ya explicamos que se puede construir un frecuencímetro de muy buenas prestaciones empleando la placa de interfaz gráfica IGTV publicada en Saber Electrónica Nº 243. En esta nota veremos la construcción del dispositivo, cómo se lo conecta a la IGTV y de qué manera se realizan las mediciones de frecuencia.

Autor: Luis R. Rodríguez e-mail: [email protected]

Introducción En la edición anterior explicamos el funcionamiento y la lógica de programación de un circuito capaz de medir frecuencias desde 10Hz hasta

1GHz utilizando a la placa IGTV para mostrar las mediciones realizadas en la pantalla de un monitor. El circuito empleado para ello es el mostrado en la figura 1 y en esta nota explicamos cómo se lo utiliza.

Saber Electrónica 54

Si Ud. desea “descargar” la nota publicada junto con los programas y demás información, puede dirijirse a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “placatvfre”. Ni siquiera hemos tenido la necesidad de diseñar un circuito impreso para este instrumento, lo hemos montado en una sola tarjeta perfoboard e incluso nos ha sobrado espacio. A continuación damos la lista de materiales del freFigura 1 - Diagrama Esquemático del cuencímetro Frecuencímetro A. tipo A.

Frecuencímetro de 10Hz a 1GHz Lista de componentes para el frecuencímetro tipo A: U1 - Microcontrolador PIC16F873 Y1 - Cristal de 20MHz SW1 - Interruptor mini para impreso R1 - Resistencia de 390Ω C1, C2 - Condensadores de 15pF D1 - Diodo LED J1 - Conector de 16 pines Frecuencímetro Tipo B Con el instrumento anterior cumplimos cabalmente con nuestro lema: “Bajo costo y piezas fáciles de conseguir”. Ahora vienen los problemas. Aunque el frecuencímetro A sirve perfectamente para trabajar en proyectos con microcontroladores y sistemas digitales que trabajan con niveles TTL, nuestros amigos lectores que trabajan con RF seguramente tendrán necesidad de medir frecuencias de transmisores por encima de 90MHz. Aunque tal frecuencia era relativamente “alta” hace unos 30 años, hoy existe equipo de RF que comúnmente trabaja a frecuencias por encima de 1GHZ, para lo cual nuestro frecuencímetro no funciona.

Los Preescaladores al Rescate Para medir frecuencias más altas, se emplea un tipo de circuito integrado llamado preescalador, el cual es simplemente un divisor de muy alta velocidad que contiene, además, amplificadores en la entrada. Desafortunadamente no siempre son fáciles de conseguir debido a su función tan específica.

El fabricante de este integrado es la compañía ON Semiconductor y son realmente baratos. Permítame plantear otro problema: sólo se fabrica en encapsulado SOIC (Small Outline IC). Para las pruebas en el prototipo, el pequeño integrado se montó sobre una tarjeta convertidora de SOIC a DIP y de esta manera se pudo trabajar sobre un protoboard normal. La buena noticia es que el encapsulado SOIC es posible soldarlo del modo convencional, sólo se requiere de un cautín con punta muy fina y soldadura muy delgada (y para algunos como yo, de una lupa poderosa), afortunadamente estos son elementos fáciles de conseguir. Este integrado tiene la posibilidad de dividir por 10, 20, 40 y 80. Si se fuese a utilizar en un frecuencímetro discreto (con circuitos integrados TTL, por ejemplo), esto sería un grave problema, ya que al dividir por 80 ¿cómo le haríamos para que en el display apareciera la lectura multiplicada por 80? Lo más práctico sería realizar esta operación con una calculadora cada vez que se toma una lectura, lo cual es engorroso. Afortunadamente, con los microcontroladores la multiplicación se convierte en un asunto trivial (bueno, puede ser difícil diseñar la rutina, pero el código es reutilizable). En la figura 2 se muestra el integrado MC12080. En las patas SW1, SW2 y SW3 se

selecciona la división deseada, de acuerdo a la tabla mostrada. Para nuestro medidor utilizaremos la división por 80, de tal suerte que una frecuencia a la entrada de 800MHZ, se convierte en 10MHZ a la salida, fácilmente medible con nuestro frecuencímetro A. Desafortunadamente la salida del MC12080 es de aproximadamente 1.6 volts. Por tal motivo, debemos amplificarla por medio de un transistor para poder convertirla a nivel TTL y así introducirla al TMR1 del microcontrolador. Aunque el fabricante recomienda usar el preescalador para frecuencias arriba de 100MHz, éste trabaja perfectamente desde 20MHz (aunque se requiere de un nivel más alto). Lo mismo sucede en el lado de 1.1GHz, y es posible medir frecuencias arriba de este límite.

Escalas de Frecuencia En nuestro frecuencímetro B tendremos dos escalas de lectura: 0 25MHz y 25MHz-1100MHz. Cada entrada será independiente, es decir, tendremos dos conectores de entrada. La selección será por medio de un interruptor, el cual aparte de enviar la entrada apropiada al amplificador, avisará al microcontrolador de la escala seleccionada, de modo que automáticamente se resaltará la escala apropiada en la pantalla.

Preescalador MC12080 El preescalador seleccionado para el frecuencímetro B es el MC12080.

Figura 2 - Preescalador MC12080.

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Montaje

Figura 3 - Diagrama en Bloques del Frecuencímetro B.

¿Cómo se Multiplica por 80? En el sistema binario, para multiplicar por un múltiplo de 2, simplemente se desplazan los bits a la izquierda y se introduce un cero en el bit menos significativo.

Por ejemplo, para multiplicar por 4 el número binario 00000100 (4), desplace dos bits a la izquierda, con lo cual se obtiene 00010000 (16). Para multiplicar por 8 se desplazaría una vez más a la izquierda y se obtendría el número 00100000 (32).

PBITSUNO FrecHH,7,SobreFlujo BCF STATUS,C RLF TMR1L,F RLF TMR1H,F RLF FrecHH,F PBITSUNO FrecHH,7,SobreFlujo BCF STATUS,C RLF TMR1L,F RLF TMR1H,F RLF FrecHH,F PBITSUNO FrecHH,7,SobreFlujo BCF STATUS,C RLF TMR1L,F RLF TMR1H,F RLF FrecHH,F Tabla 1 - Multiplicación del resultado por 8.

; Multiplicar por 2.

; Multiplicar por 4.

; Multiplicar por 8.

En nuestro caso la entrada se divide por 80, así que desplazamos el resultado 3 bits a la izquierda para multiplicar por 8. Luego para multiplicar por 10, en el display simplemente movemos el punto decimal un dígito a la derecha y … ¡listo!, hemos multiplicado por 80. Fácil, ¿no cree usted, estimado lector? Ahora intente hacerlo con integrados discretos. Difícil. Se puede percibir la enorme ventaja de trabajar con microcontroladores. En la tabla 1 se observa el código utilizado para multiplicar por 8 el resultado obtenido en los 3 bytes del contador FrecHH, TMR1H y TMR1L. Observe que antes de desplazar el byte FrecHH a la izquierda se pregunta si el bit 7 es uno, y si esto es así se despliega rebalse. Como se habrá dado cuenta, se utiliza la macro PBITSUNO, la cual simplifica el código. El significado de esta macro es el siguiente: Probar BIT y Saltar si es UNO FrecHH, 7, SobreFlujo Es decir: Probar el bit 7 del byte FrecHH y si es uno saltar a la etiqueta SobreFlujo. Esta y muchas macros que facilitan escribir código están disponibles en el archivo Macros2IG.asm. En la figura 3 se muestra el diagrama en bloques del frecuencímetro B.

Figura 4 - Frecuencímetro B Montado en Protoboard.

Saber Electrónica 56

Frecuencímetro de 10Hz a 1GHz Observe que se tienen dos entradas para la medición, una para frecuencias bajas y la otra para frecuencias arriba de 25MHz. El interruptor selecciona la entrada al amplificador con transistor FET, ya sea directamente de la entrada de baja frecuencia o del preescalador. La salida del FET se lleva a un frecuencímetro tipo A, igual al de la sección anterior. El interruptor de selección de entrada es de dos polos y dos posiciones. Cuando se selecciona la entrada de alta frecuencia, el otro polo del interruptor introduce una tierra al microcontrolador para avisar que se ha seleccionado la entrada de alta frecuencia. Esta señal la utiliza el microcontrolador para indicar la entrada apropiada en la pantalla.

Construcción

Figura 5 - Diagrama Esquemático del Frecuencímetro Tipo B.

Usted puede optar por armar el instrumento en una tarjeta perfoboard. Sin embargo, recuerde que el preescalador con encapsulado SOIC debe entonces montarse sobre un adaptador SOIC a DIP. C9 debe colocarse lo más cerca posible del MC12080. La figura 4 muestra una fotografía del prototipo que armamos en protoboard donde se puede apreciar el preescalador montado sobre el adaptador. El cable plano de la derecha es la salida hacia la placa IGTV. En la figura 5 se muestra el diagrama esquemático y en la tabla 2 se detalla la lista de componentes. El circuito impreso es de una sola cara. Sin embargo, las líneas de cobre en este caso van en la parte superior, ya que el instrumento posee 1 integrado

Saber Electrónica 57

Montaje

Figura 6 - Circuito Impreso.

Figura 7 - Localización de Componentes.

de montaje de superficie. Coloque las bases de integrados un poco altas (aproximadamente 3 mm) para que

puedan ser soldadas por debajo de este pequeño espacio. Recuerde que el kit completo estará a su disposición

Saber Electrónica 58

con el microcontrolador programado. La figura 6 muestra el circuito impreso y la figura 7 muestra el diagrama pic-

Frecuencímetro de 10Hz a 1GHz Tabla 2 - Lista de Materiales U1 - Preescalador MC12080 U2 - Microcontrolador PIC16F873 de 20MHz Q1 - Transistor FET 2N5485 R1 - 6.2kΩ R2 - 1kΩ R3, R4, R6 - 1MΩ R5 - 220Ω R7 - 390Ω R8 - 100kΩ C1, C2, C3, C4, C7 - 0,001µF C5, C6 - 15pF (C5 opcional variable de 40pF) C8, C9 - 0,1µF D1 - LED Verde J1, J2 - Conector RCA para impreso J3 - Base DIP de 16 patas S1 - Mini interruptor para impreso S2 - Interruptor dos polos y dos posiciones para impreso Y1 - Cristal de 20MHz

Figura 8 - Frecuencia de la Corriente Alterna.

tórico de la localización de componentes. Los pads marcados con X deben unirse con un puente por la parte inferior del impreso o bien por la parte superior si el cable es con aislante. El Mismo Software para Ambos Frecuencímetros ¿Cómo sabe el PIC si se trata del medidor tipo A o tipo B? Observe en el diagrama del tipo B que la pata 25 del PIC (RB4) está a tierra. Esta entrada la utiliza el software para identificar el tipo: si está abierta se trata del tipo A y si está a tierra se trata del medidor tipo B. De esta manera sólo es necesario un programa para ambos tipos de frecuencímetros.

Calibración Para calibrar nuestro instrumento simplemente modificamos la frecuen-

Figura 10 - Pantalla del Medidor Mostrando la Frecuencia del Transmisor.

cia de oscilación del cristal. Debido a que todos los tiempos dependen de este oscilador, al alterarlo también modificamos los lazos de tiempo del software. Coloque cerca del frecuencímetro algún transmisor portátil cuya frecuencia sea conocida. Dispárelo y anote la frecuencia indicada por el medidor. Luego modifique el valor de C5

unos pocos picofaradios hacia arriba o hacia abajo y mida la frecuencia de nuevo. Repita este procedimiento hasta que el medidor marque la frecuencia más próxima a la real. Este procedimiento puede ser largo y engorroso. Una alternativa consiste en colocar un condensador variable pequeño (40pF) en lugar de C5 y así ajustar rá-

Saber Electrónica 59

Montaje

Figura 9 - Midiendo la Frecuencia de un Transmisor.

pidamente la lectura. En el circuito impreso se ha previsto la instalación

opcional de dicho condensador variable.

Saber Electrónica 60

La figura 8 muestra la pantalla del instrumento midiendo la frecuencia de la corriente alterna, la cual hemos disminuido con un transformador a 6 volts. Observe que hemos seleccionado el intervalo de 10 segundos para obtener una resolución de 0.1Hz. En la parte inferior del display se puede apreciar la barra de intervalo creciendo de izquierda a derecha conforme transcurren los 10 segundos. En la figura 9 se muestra una fotografía del sistema completo midiendo la frecuencia de un pequeño transmisor portátil. Observe que para captar la señal de RF se colocó un pequeño trozo de cable a manera de “antena”. La pantalla se muestra en la figura 10. Observe que el botón “INTERV” se encuentra deshabilitado. Si se presiona no ocurre nada. Al seleccionar la entrada de alta frecuencia, automáticamente queda seleccionado el intervalo de 0.1 segundos y no se puede modificar. Bien, es todo por este mes. En el siguiente artículo le propondremos otro útil proyecto, el cual estamos seguros de que enriquecerá su instrumental electrónico con un costo muy bajo. ✪

MONTAJE

Generador para Ajustes de RF / FI Los amplificadores de frecuencia intermedia son siempre los circuitos de alta ganancia del receptor, siendo responsables de la ganancia y selectividad final del equipo. Su ajuste determina, en muchos casos, la efectividad a la hora de tener que presentar una señal captada por la antena en el amplificador de audio, por lo cual se debe contar con las herramientas e instrumentos apropiados. En este artículo presentamos el circuito de un generador de radiofrecuencia que puede ser calibrado para diferentes valores mediante el cambio de un cristal. Autor: Ing. Horacio D. Vallejo [email protected]

ara emisiones comerciales, los receptores de AM en Argentina operan con una frecuencia de 465kHz (en la mayoría de los países del mundo es de 455kHz); para FM se ha elegido una FI de 10,7MHz y para televisión se opera con una FI de video de 45,75MHz. Algunos receptores de FM para comunicaciones poseen FI del orden de los 20MHz; en AM de altas frecuencias se estila 2MHz y para microondas normalmente se utiliza una FI de 30MHz. La selección de una FI demasiado alta obligará a utilizar circuitos resonantes no tan selectivos con una curva de respuesta demasiado ancha, razón por la cual no podrá rechazar adecuadamente los canales adyacentes al que se está sintonizando. Recuerde que la selectividad está dada por el factor de mérito del circuito, el cual disminuirá con la frecuencia a causa del aumento de las pérdidas del mismo (figura 1). Además, para una FI de alto valor será necesario un oscilador local que

P

opere a frecuencias más altas, con lo cual aumentará la dificultad de rastreo de señales ya que disminuirá la relación de capacidades necesarias para cubrir toda la banda. Ejemplo 1: en ondas medias de AM se desea saber la relación de capacidades que debe tener un capacitor variable para el oscilador local del receptor si la FI vale: a) 465kHz; b) 2000kHz. Sabemos que la banda de ondas medias va desde 550kHz a 1600kHz, con lo cual el oscilador local variará para una FI de 465kHz desde: (550 + 465)kHz a (1600 + 465)kHz fmin = 1015kHz a fmáx = 2065kHz La relación entre frecuencia mínima y máxima será entonces: fmáx 2065kHz –––––––––– = ––––––––– ≈ 2 fmín 1015kHz

Se puede deducir que:

fmáx C2 –––––––––– = √ –––––– fmín C1 donde: fmáx = frecuencia máxima que debe generar el oscilador local. fmín = frecuencia mínima que debe generar el oscilador local. C2 = capacidad del variable que permite obtener la máxima frecuencia del oscilador local. C1 = capacidad del variable que permite obtener la mínima frecuencia del oscilador local. Despejando: C2 fmáx –––––– = ( –––– )2 = C1 fmín En nuestro caso: C2 / C1 = 4 Con lo cual, si la mínima capacidad del variable fuera de 20pF, la má-

Saber Electrónica 61

Montaje Figura 1

xima capacidad debería ser 80pF (20 x 4). Para el segundo caso del ejemplo y aplicando igual razonamiento se tendrá: C2 / C1 = 2 En este caso, si la capacidad mínima vale 20pF la máxima será entonces de 40pF (20 x 2). Note, entonces, que ahora debe poder sintonizar la misma cantidad de emisoras con la mitad de variación de capacidad, con lo cual se demuestra que a medida que aumenta el valor de FI se complica el rastreo. Por el contrario, una FI demasiado baja empeorará el rechazo de la frecuencia imagen. El número de FI necesarios depende del servicio que debe dar el receptor y, por lo tanto, de su diseño. Los receptores comerciales de AM de bajo costo emplean una única etapa amplificadora de frecuencia intermedia con dos transformadores sintonizados; los receptores de FM emplean de 2 a 4 etapas; para televisión se usan tres o cuatro etapas y los receptores de comunicaciones utilizan 2 ó 3 etapas. En receptores, la principal diferencia entre las etapas amplificadoras de RF y FI es que la primera es de sintonía variable y la etapa de FI se encuentra sintonizada a una sola frecuencia. Para lograr la sintonía fija suelen emplearse tanques LC sintonizados, combinaciones con transformadores y acoplamientos inductivos, filtros cerámicos o filtros a cristal. En general, estos circuitos exigen diseños cuidadosos, ya que son eta-

pas de elevada ganancia y cualquier error en el cálculo de los componentes podría hacer autooscilar al amplificador. Es por esta razón que debe tenerse cuidado en la reparación de las etapas de FI, especialmente cuando se deben reemplazar componentes. Se ha dicho que si se elige una FI de bajo valor se tendrá más dificultades en el rechazo de la frecuencia imagen; además, la banda de respuesta de los circuitos sintonizados

Saber Electrónica 62

se vuelve demasiado estrecha con lo cual se corre el riesgo de perder información (si se aumenta el ancho de banda de respuesta disminuirá la ganancia). Una solución de compromiso para la elección de la frecuencia intermedia en receptores de AM consiste en tomar un valor un poco menor que la frecuencia más baja de la banda que maneja el receptor. Por ejemplo, en receptores de AM de ondas medias, la frecuencia más baja de la banda es 550kHz y se adopta como FI un valor de 465kHz. Pueden construirse amplificadores de frecuencia intermedia con transistores bipolares, transistores de efecto de campo o circuitos integrados. En general, en la medida que se comenzó a utilizar el transistor en etapas de FI se requirieron mayor

Figura 2 Figura 3

Generador de Ajustes para RF / FI

Figura 4

cantidad de etapas amplificadoras ya que el tubo de vacío operaba por tensión y permitía el uso de tanques de altísima impedancia sin perjudicar su

funcionamiento. Veamos, entonces, una etapa de frecuencia intermedia compuesta por dos secciones amplificadoras (figura 2). Note que en este circuito las dos secciones poseen control automático de ganancia. La entrada del AGC está desacoplada por medio de los filtros R1-C2 y R4-C7. La polarización de base de los dos transistores, en este caso, se hace a través de la señal de AGC. R2 y R5 son resistores de estabilización de emisor de los transistores que son desacoplados para la señal de RF a través de C3 y C7 respectivamente. La señal de neutralización sale del secundario del tanque de cada sección y regresa a la base de los transistores a través de C4 y C9. Una vez que detallamos el funcionamiento de una etapa de FI clásica (en la actualidad son integradas en

Lista de Materiales IC1, IC2 - 74LS00 - Circuitos integrados TTL X1 - Cristal de 465kHz, 455kHz o de la frecuencia a emplear (ver texto). R1 - 1k2 R2 - 1k2 R3 - 330_ R4 - 1k_ VR1 - 5k_ C1 - 220nF - Cerámico C2 - 10µF - Electrolítico x 25V C3 - 470nF - Cerámico. D1 - Led de 5 mm color rojo. D2 - 1N4001 - Diodo rectificador Varios Placa de circuito impreso, bornes y puntas de salida (IC3), perilla para el potenciómetro, cables, estaño, etc. chips, pero en muchos casos siguen siendo etapas discretas que precisan ser calibradas). Para calibrarlas, necesitamos un generador como el de la figura 3 que entregue una señal de 465kHz, de modo tal que al aplicar dicha señal a la entrada de la etapa y colocando un osciloscopio o un multímetro en AC a la salida del circuito, se debe calibrar cada bobina para obtener la máxima indicación en el instrumento. Para terminar, en la figura 4 se puede apreciar el circuito impreso de nuestro generador. ✪

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S E C C I O N . D E L . L E C T O R Respuestas a Consultas Recibidas Para mayor comodidad y rapidez en las respuestas, Ud. puede realizar sus consultas por escrito vía carta o por Internet a la casilla de correo: [email protected] De esta manera tendrá respuesta in-

mediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas simples pueden ser causas de que su respuesta se demore. Estimado Lector. Una vez más, en lugar de la clásica sección de preguntas y respuestas les acercamos promociones imperdibles.

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