Saber Electrónica N° 286 Edición Argentina

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EDITORIAL QUARK

Año 24 - Nº 286 MAYO 2011

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www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.ar SECCIONES FIJAS Sección del Lector Descarga de CD: Proyectos con Microcontroladores PIC volumen 1 ARTICULO DE TAPA Receptor Multibanda Hasta 1.3GHz Armado del Receptor NeoTeo y de la Fuente de Alimentación AUTO ELÉCTRICO Cómo son los Circuitos Electrónicos para el Auto

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MANUALES TÉCNICOS Blu-ray: Qué es y Cómo Funciona Los Reproductores de Discos Blu-ray

TÉCNICO REPARADOR Mediciones y Reparación de Pick-Up Láser Medidor de Lámparas CCFL de Excelente Desempeño Técnicas de Liberación de Celulares HTC: 10 Programas Full MICROCONTROLADORES El Lenguaje Ensamblador de los PICs

AUDIO Diseño de un Modulador PWM para Audio de Alta Fidelidad

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

Impresión: Impresiones BARRACA S S. A.,Osvaldo Cruz 3091, Bs. Aires, Argentina

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

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SABER ELECTRONICA Director Ing. Horacio D. Vallejo

Producción José María Nieves (Grupo Quark SRL) Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

En este número: Ing. Alberto Picerno Ing. Ismael Cervantes de Anda

EDITORIAL QUARK

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Argentina: (Grupo Quark SRL) San Ricardo 2072, Capital Federal, Tel (11) 4301-8804 México (SISA): Cda. Moctezuma 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077

ARGENTINA Administración y Negocios Teresa C. Jara (Grupo Quark)

Staff Liliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo, Fabian Nieves Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores

México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero Staff Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected]

Director del Club SE: [email protected]

Grupo Quark SRL San Ricardo 2072 - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

DEL DIRECTOR AL LECTOR

UNA REESTRUCTURACION EXITOSA Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Ya ha pasado casi un año desde que decidimos tomar el control editorial de las tres ediciones de Saber Electrónica y nos sentimos conformes con los resultados obtenidos. En marzo de 2010 alcanzamos un acuerdo con Editorial Televisa de México para que desde el mes de julio pasado podamos elegir plenamente el contenido de las ediciones Andina y Mexicana (anteriormente debían tener el mismo contenido que la edición Argentina). Esto ha permitido encarar cada revista tendiendo en cuenta las necesidades de cada sector y, sobre todo, de poder ofrecer a nuestros socios comerciales una mejor forma de anunciarse en los diferentes medios que poseemos. Por otra parte, en diciembre pasado comenzamos el “traspaso” de la logística de nuestra Editorial a Grupo Quark SRL, empresa creada para que gran parte de los que hicieron Saber Electrónica puedan ser partícipes directos de su destino. Así fue que en el mes de enero comenzamos “la mudanza” de las oficinas y depósito desde la sede de Editorial Quark en la calle Herrera hasta la sede de Grupo Quark en la calle San Ricardo. No hubo interrupción en las labores cotidianas y hasta comenzamos la gira de seminarios que en su primera etapa se desarrolla en la República Argentina (ya estuvimos en Tucumán y Corrientes y seguimos la gira) para luego extenderse a varios países del Continente. No caben dudas que Argentina está creciendo y nosotros queremos acompañar dicha tendencia sin embargo, en los últimos meses, además de todos los cambios mencionados, tuvimos que atravesar “tiempos de turbulencias” debido a conflictos en el sector de distribución, aumentos indiscriminados en la mayoría de los insumos, ataques de hackers a nuestros servidores, quiebra de proveedores (lo que nos ha originado un retrazo importante en la producción de kits), etc. Es decir, quizá no nos ha tocado el mejor momento para esta reestructuración que encaramos y dicen que renovarse “es vivir”, por lo cual tratamos de “hacer realidad” dicha frase para que al alcanzar nuevamente la estabilidad que perseguimos podamos seguir generando alternativas para que Ud. tenga las mejores herramientas y contenidos de electrónica. ¡Hasta el mes próximo! Ing. Horacio D. Vallejo

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A R T Í C U LO

DE

TA P A

Cuando hablamos de un receptor que pueda ser capaz de escuchar en muchas bandas, pensamos inmediatamente en equipos de varios cientos o miles de pesos y de muy difícil obtención. Sin embargo, con aplicaciones que ya hemos visto y realizado en NeoTeo y con materiales muy sencillos de obtener, podemos construir un receptor muy económico que pueda brindarnos mucha experiencia, conocimientos y, por sobre todo, muchas horas de entretenimiento. Escribir en pocas líneas todas las posibilidades que tendrás al construir este proyecto sería imposible. Pero la más interesante, y a la cual apuntaremos como conclusión del artículo, será la realización de un sencillo pero muy útil Analizador de Espectro para VHF y UHF. Por Mario Sacco - www.neoteo.com

RECEPTOR MULTIBANDA NEOTEO

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Artículo de Tapa UN POCO

DE

TEORÍA

Podríamos escribir muchas hojas contándote la historia de la radio y de la inmensidad de aplicaciones que hoy en día tiene esta rama de la ciencia y la tecnología. Desde Samuel Morse hasta el sistema Wi-Fi que utilizas para enlazar tu ordenador portátil a la Web, todo siempre ha pasado por las ondas de radio. Tu teléfono móvil, tus auriculares con conexión Bluetooth, la TDT (Televisión Digital Terrestre), los satélites, el radar y un gran universo que te rodea utilizan para comunicarse las ondas hertzianas, las ondas de radio. Pero no perdamos el tiempo en preámbulos y veamos qué es lo que vamos a realizar y cuáles son los logros que perseguimos en este ambicioso emprendimiento. La etapa inicial de cualquier proyecto consiste en la reunión de los materiales a utilizar y su correspondiente compra o adquisición. Como vamos a trabajar en varias etapas, lo primordial será entonces definir los materiales que serán comunes a todas las aplicacio-

nes y sobre ellos pondremos especial atención para que no existan errores al comprarlos o al buscarlos. Vayamos entonces a ver qué queremos hacer y cuáles son las partes fundamentales del desarrollo y las opciones que tenemos. En la figura 1 podemos apreciar el diagrama en bloques de un receptor convencional. La figura 1 es muy sencilla de interpretar: posee bloques muy definidos que te serán muy fáciles de comprender. Como su nombre lo indica, el Amplificador de RF, que se encuentra inmediatamente después de la Antena, sirve para incrementar el nivel de la señal existente en el aire de la señal que intentamos recibir y para adecuarla a los valores de operación que requieren las etapas posteriores. Un ejemplo muy práctico, sencillo y abundante es la señal de las emisoras de frecuencia modulada comprendidas en el espectro de los 88MHz a 108MHz. Estas señales presentes en antena serán amplificadas en una proporción correcta para su procesamiento posterior. El Oscilador Figura 1 - Diagrama en bloques de un receptor convencional.

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Artículo de Tapa Local es un oscilador controlado encargado de generar una señal de una frecuencia mayor a la que queremos introducir en el receptor.

¿Cuánto mayor debe ser la frecuencia? El valor de la frecuencia de paso que tenga el canal (valga la redundancia) Amplificador de Frecuencia Intermedia. Pequeños ejemplos: En la FM comercial se utiliza un canal de frecuencia intermedia de 10,7MHz. Por lo tanto, para poder recibir una señal de 100,5MHz, el oscilador local entregará una señal de 100,5MHz + 10,7MHz = 111,2MHz. Así, dentro del mezclador, se produce una suma algebraica de señales que resultan ser: 111,2MHz + 100,5MHz = 211,7MHz y 112,2MHz – 100,5MHz = 10,7MHz. En la figura 2 podemos observar el diagrama en bloques de un sistema de sintonía clásico. Como el amplificador de frecuencia intermedia estará sintonizado a 10,7MHz, rechazará la señal suma de 211,7MHz y dejará pasar la señal resta de 10,7MHz, amplificándola para su posterior demodulación. Si, en cambio, queremos sintonizar en 88,3MHz, el oscilador local deberá trabajar a 99MHz para entregarnos a la salida del mezclador la siempre constante frecuencia intermedia de 10,7MHz.

99MHz + 88,3MHz = 187,3MHz 99MHz – 88,3MHz = 10,7MHz

Debe tener en claro que no importa si estamos hablando de AM, de FM, de canales de TV o de la comunicación de un submarino atómico. Lo verdaderamente importante y conceptual es que comprendas que la señal que ingresa por la antena se suma en forma algebraica con la del oscilador local y el resultado es selectivamente amplificado por el canal de frecuencia intermedia. Luego, el demodulador traducirá la información que viene encriptada (modulada en frecuencia o modulada en amplitud) dentro de la señal resultante y nos entregará dos componentes de información muy importantes: el audio que finalmente escucharemos y una cuantificación de la amplitud obtenida al final de la cadena de amplificación. Si la emisora es cercana y potente, el valor recuperado será elevado, mientras que si la emisora es lejana, su señal llegará muy débil y pobre lo que concluirá con un valor pequeño de amplificación. Aquí, entonces, hace su aparición en el circuito el AGC (Automatic Gain Control) que funciona como un control automático de ganancia. A mayor amplitud, le indica al amplificador de RF y al canal de frecuencia intermedia que no es necesaria tanta amplificación, mientras que ante señales débiles, fuerza a estas etapas a amplificar hasta lograr un nivel parejo y armónico entre señales débiles y señales potentes logrando un nivel sonoro equitativo entre todas las frecuencias escuchadas. Si esto no fuese así, estaríamos retocando el

Figura 2 - Diagrama en bloques de un sistema de sintonía clásico.

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Figura 3. Un sencillo sintonizador de TV será nuestro pasaporte al mundo de la radio.

control de volumen en forma constante al cambiar de emisoras. Por último, una fuente de alimentación que entregue la energía necesaria a todas las etapas que componen el receptor completa el desarrollo en su fase preliminar de análisis. A partir de una batería (en el caso de querer realizar un equipo portátil) o una fuente de alimentación conectada a la red de energía domiciliaria, deberemos construir las distintas secciones que la misma requiera para alimentar los circuitos del receptor. Hasta aquí la teoría que debes conocer. Ahora comienza la acción.

NUESTRO RECEPTOR Ahora que conocemos todas las partes que componen un receptor convencional analicemos en primera medida algunas cosas que el mundo de la electrónica nos ofrece ya hechas. La maravilla de la miniaturización de estos módulos nos permite aprovechar su disponibilidad y practicidad de uso para facilitar nuestros desarrollos. Un claro ejemplo de esto es un selector de canales de un TV, figura 3. A este dispositivo no sólo podemos utilizarlo para recibir imágenes sino que, además, podemos convertirlo en un receptor que pueda cubrir toda la banda que su diseño permita, esto es, la nada despreciable porción del espectro radioeléctrico que comprende los 40MHz a 45MHz hasta más allá de los 1000MHz, llegando en teoría a 1,3GHz.

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Muy sencillo. El selector de canales de un TV es el mismo circuito que te mostramos antes de un amplificador de RF de entrada más un mezclador, más un oscilador local, más una pequeña etapa de frecuencia intermedia. Todo en un solo cuerpo metálico y controlado mediante sencillas señales que nos facilitará un microcontrolador. De esta forma, bastará con agregarle a un sintonizador de TV una fuente de alimentación apropiada, un demodulador y un amplificador de audio. Nada más. La parte “difícil”, la parte de la RF, la maneja en forma absoluta el selector de canales del TV y nosotros lo que debemos realizar es el manejo del mismo de la manera más correcta posible para obtener resultados satisfactorios. Como vemos en el diagrama de la figura 4, necesitamos un sintonizador que sea controlado por bus I2C, una fuente de alimentación que nos proporcione las tensiones que éste necesite para trabajar correctamente y un circuito sintonizado en 45,75MHz para poder escuchar todo lo que nuestro “receptor” esté dispuesto a entregarnos. Vale aclarar que la frecuencia de salida de 45,75MHz es válida para los países de América, mientras que para Europa los sintonizadores nos entregarán una frecuencia de salida de 38,9MHz. Esto significa que los que vivimos en América realizaremos un receptor con sintonía en 45,75MHz y aquellos que vivan en Europa deberán realizar el mismo receptor, no otro, pero deben sin-

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Figura 4. Diagrama en bloques de un sintonizador de TV moderno.

tonizarlo en 38,9MHz. Tan sólo esa mínima diferencia. Los sintonizadores de TV modernos trabajan todos por bus I2C y ya casi no se encuentran en circulación otros modelos más antiguos que son controlador por bus SPI o 3Wire como también se los conoce. Otros selectores de canales que son muy similares de aspecto a los que utilizaremos son más antiguos aún y traen un sistema de conmutación de bandas mediante tres pines salientes, figura 5V. Por otra parte, la sintonía se realiza a través de una tensión variable de 0 a 33V en otro terminal de entrada. Estos sintonizadores eran y son conocidos como “Varicap” ya que la tensión variable mencionada se aplicaba a sendos diodos homónimos que trabajaban como capacitores

variables. Esta tensión debía ser monitoreada en forma constante por un circuito realimentado para mantener siempre la sintonía correcta. Luego llegó el bus I2C y nos simplificó la vida a todos. A través de dos líneas, enviamos algunos BYTEs de control al sintonizador y tenemos al instante la frecuencia deseada en sintonía. Nuestro trabajo inicial será entonces encontrar el sintonizador de TV que mejor se aproxime a nuestras necesidades. Ahora veremos cómo identificarlo cuando estemos frente a él. Observa atentamente en la imagen superior los dos sintonizadores que te mostramos. Ambos son TECC1980, pero puedes notar que además de cambiar las letras y números finales, cambia notoriamente el tamaño. El de

Figura 5. ¿Iguales? No, los sintonizadores son bien diferentes.

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Artículo de Tapa la derecha, además de ser más grande, posee inscripciones en su tapa metálica que nos indican su conexión. BL, BH y BU son las selecciones de bandas; BT es la tensión variable de 33V. Es decir, ése es el sintonizador viejo. El otro, el más pequeño, es el que necesitamos nosotros. Las conexiones pueden variar en forma mínima de un modelo de sintonizador I2C a otro y dicha variación será tan sólo la diferencia de una tensión de alimentación. En el caso del selector que buscaremos, utilizaremos para su alimentación 5V y 30 a 33V, mientras que para el otro modelo, serán necesarias tres tensiones diferentes: 5V, 9V, y 33V. Ese es el caso del modelo TECC1980PK25A que se observa en la imagen superior. En la imagen inferior, vemos la conexión en un circuito impreso de un sintonizador 1AV4F1BAM0340 que coincide exactamente con un estándar DT5-20NF. Observa que MB y PB son conexiones que van a una misma alimentación (5V) que proviene de L104. Puedes observar también la conexión de TB (33V) que posee una alimentación regulada con el zener D103. A la derecha de la imagen de la figura 6, se destaca el pin de conexión para el AGC, que luego veremos cómo implementarlo, y las clásicas DATA (SDA) y CLOCK (SCL). Por último, al final a la izquierda, la salida de FI ya mencionada anteriormente. Dato importante: Puede utilizar cualquier sintonizador que trabaje por bus I2C. Si no son los modelos mencionados, no te preocupes,

será cuestión de buscar en Google la información de conexión de los pines y acomodar tu circuito de acuerdo a sus requerimientos. El desarrollo mostrado no es privativo de los modelos que verá en este artículo (y otros que desarrollaremos en futuras ediciones pero que los puede ver en la página www.neoteo.com); Ud. puede usar otros. La única condición es que sean para bus I2C. Utilice el que tenga o el que consiga, basta que sea I2C. En la imagen de la figura 7 se ven claramente todos los tipos de sintonizadores que existen en la actualidad. El de la izquierda, el más pequeño, es el indicado. Su disposición de pines, ayudará a no confundirte.

PRIMERAS CONCLUSIONES Gracias a un sintonizador de TV vamos a poder escuchar muchas cosas en nuestro receptor. Ud. sabe: aeronáutica, fuerzas de seguridad, radioaficionados, satélites meteorológicos, telefonía, broadcasting y mucho, mucho más. Sólo debemos encontrar el sintonizador adecuado. Luego construiremos la fuente de alimentación apropiada para nuestro desarrollo contemplando la utilización de una entrada de corriente continua de 12V. En futuras ediciones veremos cómo controlar el sintonizador a través del bus I2C por intermedio de un microcontrolador (si no desea esperar hasta la próxima entrega puede ver los artículos del autor en www.neoteo.com).

Figura 6 - Aspecto habitual de la conexión de un sintonizador I2C en un TV.

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Figura 7 - Modelos actuales de sintonizadores de TV.

En la web, existen varios ejemplos en páginas europeas donde utilizan el sintonizador UV916 de Philips. Aquí, en la figura 8, le mostramos su equivalente americano, el UV936. Finalmente, acoplaremos a todo el conjunto un receptor de FM para poder escuchar el universo de emisiones que existen en VHF y UHF.

Podemos, además, incorporar conectividad RS232 al microcontrolador, tal como muestra el diagrama en bloques de la figura 9 y, mediante una pequeña aplicación en VB6, visualizar una consola de control del receptor en nuestro ordenador. En síntesis, el abanico de posibilidades de ampliación del desarrollo es enorme y poco a poco iremos realizando distintas aplicaciones basadas Figura 8 siempre en las enormes Sintonizador posibilidades que nos UV936, el herbrinda un (hasta ahora mano americano del europeo desapercibido e inadverUV916. tido) selector de canales de TV. Por último, utilizaremos todo este desarrollo para construir un sencillo analizador de espectro que lo sorprenderá por su facilidad de manejo y utilidad. Suena imposible de alcanzar, ¿verdad?.

Figura 9. Esquema del sistema de radio que realizaremos.

Mediante el barrido apropiado de una porción del espectro y utilizando la salida de intensidad de señal (RSSI) de un receptor de FM, podemos implementar en un osciloscopio un analizador de espectro

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Artículo de Tapa que te sorprenderá. Un ejemplo muy sencillo y simple es el siguiente video donde puedes ver una señal de FM y las excursiones de ancho de canal que adopta con los distintos niveles de audio que recibe. Observe que a mayor audio, mayor ancho de canal ocupado y viceversa. Es probable, y casi seguro, que la música del video no le agrade, pero era lo que había en la emisora en ese momento. Cuando Ud. construya su propio analizador, seleccionará la frecuencia en el microcontrolador y observará lo que ocurre en ese lugar del espectro con la absoluta precisión del bus I2C. Es muy probable que encuentre algo mejor para escuchar y analizar. Esto no es ciencia ficción, esto es NeoTeo. ELECCIÓN

DEL

SINTONIZADOR

Hemos definido que la parte fundamental de nuestro receptor será un selector de canales de TV con el que podremos explorar sectores muy interesantes del espectro radioeléctrico. Vamos a seleccionar el modelo de sinto-

nizador que mejor se adapte a nuestras pretensiones y, por supuesto, vamos a comenzar a conocer los comandos que requiere para funcionar, alimentarlo y conectarlo al mundo exterior. Hoy tendremos la primer sintonía en las pruebas iniciales y también habrá algunas cositas “no tan comunes” que se pueden encontrar en el mundo de la radio. Dentro del grupo de selectores de canales que sean capaces de trabajar bajo el mando del protocolo I2C encontraremos por supuesto una gran variedad de modelos, marcas y formatos. Lo que debemos contemplar al momento de decidir la elección es el circuito integrado encargado de controlar el PLL que estos sintonizadores incorporan. ¿QUÉ

ES EL

PLL?

Preste atención al siguiente gráfico y captará muy rápido la idea. Observe el diagrama en bloques de la figura 10. Por un lado, a la izquierda de la imagen, encontrarás los osciladores de VHF y UHF que trabajarán en un

Figura 10 - Diagrama en bloques simplificado de un PLL dentro de un sintonizador de TV.

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Receptor Multibanda NeoTeo selector de canales moderno entre 53MHz y 300MHz a 350MHz. en la banda de VHF y entre 300MHz y 830MHz en la banda de UHF. Estos valores siempre son estimativos; varían de un selector a otro e incluso podemos intentar realizar algunos artilugios pequeños para que la porción de VHF llegue lo más abajo posible (40 a 45MHz, aproximadamente) y para que la de UHF llegue más arriba en frecuencia. Luego, veremos cómo “estirar” la banda de captura posible que tendrá nuestro selector. Ahora continuemos con el PLL. La oscilación obtenida, sea de la banda que fuere, pasará a través de un divisor programable que se encargará de entregar una frecuencia fija resultante que puede estar comprendida entre 3.90625kHz, 6.25kHz o 7.8125kHz. Esta señal

ingresará al comparador de fase y, como su nombre propiamente lo dice, en este bloque se realizará una comparación entre las señales recibidas desde el oscilador que haya sido seleccionado y desde el oscilador fijo (con precisión de cristal de cuarzo), al que también se le aplicará una división de frecuencia controlada que devolverá los mismos valores que entrega el divisor programable principal. El objetivo es comparar las señales entre sí y determinar su exactitud de frecuencia y de fase. Cualquiera de estos dos parámetros que no sean exactamente iguales provocará una salida del comparador de fase que servirá como señal de error o de control de frecuencia del oscilador, figura 11. Cuando la frecuencia y la fase de las señales coinciden entre sí, la variación de tensión

Figura 11 - Cuando las señales no coinciden en frecuencia y fase, la señal de error llevará al oscilador a trabajar en el punto exacto de programación.

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Artículo de Tapa se elimina a la salida del comparador y el oscilador actuante recibe la tensión aplicable a los varicap de manera invariable. Recordemos que los osciladores trabajan con esta especial clase de diodos de los que se aprovecha la capacidad que se origina en su juntura, al ser inversamente polarizados.

lación con la precisión del cuarzo y monitorea de manera incesante y continua el correcto funcionamiento del oscilador. Si por cualquier circunstancia éste decida desplazarse en frecuencia o en fase, el lazo se encargará de llevarlo al valor de trabajo estipulado.

Al variar la tensión aplicada, varía la capacidad obtenida y varía así la frecuencia de trabajo del oscilador empleado.

¿Quién determina el punto exacto de trabajo?

Por lo tanto, si los osciladores de VHF o de UHF en su funcionamiento llegan a desviarse de frecuencia, aunque sea 1Hz, el comparador de fase lo detectará y enviará la variación de la señal de corrección para que regrese al valor exacto de oscilación prefijado, posibilitando así que la frecuencia de trabajo sea exacta y constante. De esta ingeniosa forma se logra controlar una frecuencia que puede variar entre unas pocas decenas de MHz hasta más allá de 1GHz (1000MHz). PLL significa Phase Locked Loop, que en castellano se traduce como Lazo Enganchado en Fase. Es muy probable que muchas veces hayas leído por ahí “PLL Quartz”. Ahora ya sabes que el lazo se engancha gracias al detector de fase que recibe una osci-

El PLL que es comandado por el bus I2C. Entonces, como mencionamos al comienzo, debemos elegir el PLL que más se ajuste a lo que intentamos hacer y ese circuito integrado es el TSA5520/5521 de Philips, cuyas especificaciones puede ver en la figura 12. Por supuesto que no saldremos a la búsqueda de un circuito integrado “suelto” sino que intentaremos hallar entre los selectores de canales aquel que posea este IC. Es decir, intentaremos facilitar la tarea encontrando un sintonizador con el que haremos nuestro receptor, de manera de conectarle una fuente de alimentación apropiada para poder comenzar a disfrutar de nuestro equipo. En otro artículo de esta edición explicaremos entonces como “lograr” nuestro receptor multibanda. J

Figura 12 - Para cada sintonizador que destape, busque la hoja de datos del PLL y averigue hasta qué frecuencia puede trabajar.

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C ÓMO D ESCARGAR

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CD E XCLUSIVO

PARA

L ECTORES

DE

S ABER E LECTRÓNICA

CD: Proyectos con Microcontroladores PIC volumen 1

Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono password e ingrese la clave “CD-1170”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios). Introducción Con este producto, Ud. va a aprender a realizar proyectos básicos con PICs, basándonos en el 16F84 Por ejemplo armará un quemador PIC, y a su vez, podrá realizar prácticas de entrenamiento con un experimentador digital hecho con un protoboard y diodos leds que le van a ir indicando cuáles son los pasos aprendidos a lo largo de este curso. Obviamente, para que Ud. aprenda a realizar Proyectos con Microcontroladores PIC, debe haber realizado el Curso de PIC Nivel 1, que se encuentra en otro CD multimedia de esta serie. Este producto le propone armar proyectos con PICs, y le sugerimos que realice prácticas utilizando el 16F84, que es un microcontrolador robusto, muy difícil de quemar, que posee una memoria de programa con una extensión de 1k, una memoria de datos de 64 bytes, y le permite realizar muchísimas pruebas. Le sugerimos el armado de un semáforo con PIC, un circuito secuencial, intervaladores, el armado de una tituladora y un sinfín de proyectos más que Ud. va a poder comprender sin dificultades si realizó el curso.

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Lo primero que tiene que hacer es armar un cargador de PIC denominado NOPPP, este quemador le va a servir para trabajar con tres tipos de PIC: 16F84, 16C84 y 16F83. En este CD encontrará una serie de notas teóricas, ya no en forma de curso, sino en forma de Guías, que le explican paso a paso cómo realizar sus propios proyectos, también observará una serie de Video Clips, que le muestran los proyectos con el entrenador digital, como así también programas y archivos ASM y HEX, a los efectos de que pueda realizar sus propios montajes. Gracias por elegirnos. Importante: Este CD contiene programas que deben ser activados estando conectados a Internet, para activarlos deberá tener a mano el número de holograma que se encuentra en la portada del producto. Además, con dicho número, podrá bajar información adicional. Deberá ingresar a www.webelectronica.com.ar, hacer clic en el ícono password e ingresar la clave cdpropic1. 1) TEORÍA Aprendiendo a Proyectos con PIC

Saber Electrónica

Aprenda Electrónica Mundo1 Mundo2 Mundo3 Mundo4 Mundo5 Mundo6

Como Controlar Motores PaP Conociendo el 16C7XX El PIC Micro (inglés) Guía de PICs para Principiantes SEGURIDAD

Manuales de Diseño y de Datos de PICS Herramientas de Desarrollos de Microchip Manual de Datos de la Memoria 24C02C Manual de Datos de PIC12F629-675 Manual de Datos de PIC16C9XX Manual de Datos del 16F8X Manual de Datos del PIC12C5XX Manual de Datos del PIC16C77X Manual de Datos del PIC16F627A-628A-648A Manual de Datos del PIC16F7X Manual de Datos del PIC16F84A Manual de Datos del PIC16F87X Manual de Datos del PIC16F87XA Manual de Datos del PIC18FXX39 Manual de Referencias y Diseño de los PICs de Rango Medio Trabajando con el 16C74

2) PROYECTOS Driver para Motor PaP motores paso a paso Caja Mágica Caja Mágica Cargador de EEPROM 1 Cargador de EEPROM 2 Cargador de EEPROM 3 Conversor AD 16C71 AD con PIC Usando el conversor analógico Decodificador Universal Detector de Humo Frecuencìmetro en la PC Interfaz LCD LCD con PIC Osciladores con PIC Osciladores con PIC (2) Osciloscopio en la PC PIC y Basic Stamp Proyectos Basic Stamp Proyectos con COPs Proyectos LM032 Temporizador de Alta Resolución

3) PROGRAMAS Demo BRIGHTSPARK Demo LIVEWIRE Más Teorìa Recomendada Demo PCBWIZARD3 hacer Característcas Técnicas de NOPPP PROGRAMAS EN ASM los PICs

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Receptor Multibanda NeoTeo Hemos explicado los fundamentos teóricos de un receptor multibanda y nos proponemos a armar un circuito capaz de sintonizar señales superiores a 1GHz. Mencionamos que para construir nuestro receptor usaremos un sintonizador de TV que contenga el circuito integrado PLL TSA5520/5521 al que deberemos adaptar para nuestro propósito. En este artículo explicamos como construir el receptor multibanda y damos una sugerencia para la fuente de alimentación.

ARMADO DEL RECEPTOR NEOTEO Y DE LA

¿POR

QUÉ EL

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

TSA5520/5521?

Porque, como habrá leído en las páginas anteriores, y según su hoja de datos, este simple chip es capaz de alcanzar una frecuencia de trabajo de 1.3GHz. Es decir, si logramos adecuar con éxito el oscilador local de UHF del sintonizador que consigamos, podríamos estar alcanzando frecuencias de recepción tan altas como 1.2GHz. Esto es un valor muy superior y mucho más interesante respecto a los 830MHz que originalmente trae cualquier selector de canales de fábrica. La forma de lograr esto es

muy sencilla. Abriremos con mucho cuidado la separación entre espiras de la bobina osciladora de UHF y, de esta forma, lograremos llegar más arriba en frecuencia y en sintonía. Como puede ver en la imagen de la figura 1, será muy sencillo interpretar cuál es la bobina que debemos “tocar”, es decir, a la que le separaremos las espiras lo más que se pueda. Aquellos que estén más avanzados en el tema, pueden quitarle alguna de ellas. De esta forma, lograremos llegar a lo más alto que el PLL nos permita trabajar y ello involucra la banda de 800-900MHz de celulares GSM,

Figura 1 - La bobina del oscilador de UHF, es la que menos espiras posee.

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Figura 2 - Los distintos encapsulados del TSA5520.

900MHz de teléfonos inalámbricos y radioaficionados, 1200MHz con más GSM y la lista siempre sigue extendiéndose. Siempre habrá algo para escuchar en radio y en cualquier frecuencia, por lo tanto, cuanto más cobertura tenga nuestro receptor, más interesante será jugar con él. En la figura 2 puede ver el aspecto que tendrá el selector de canales cuando retire su tapa inferior y esté cara a cara con el TSA5520/5521. Observe que no siempre viene en el mismo encapsulado y que tal vez sólo diga 5520 o 5521. Por supuesto que el logo de Philips le indicará que está ante el selector de canales correcto. El vendedor de la tienda no sabrá en absoluto qué es lo que quiere si le pide un selector de canales que tenga el TSA5520/5521. Las características que el vendedor maneja corresponden a los selectores en sí, sin saber lo que traen dentro. Será un milagro de la naturaleza encontrar un vendedor que lo sepa y, si es su caso, aprovéchelo. Por lo tanto, la mejor manera que tiene de apropiarse de uno de estos dispositivos es a través de cualquier técnico reparador de TV que conozca, pidiéndoselo específicamente. Y si no conoce a ninguno, no se preocupe. Dígale al técnico que encuentre, que no lo quiere regalado, que se lo pagará y es casi seguro que cuando le mencione “el vil metal” le consiga un selector de canales con el TSA5520/5521 de donde sea. Pero tenga cuidado, no pague más de 12 a 20 dólares por él. Es lo que a él le saldría comprarlo. Si desea,

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déle algunos pesos más por el favor de ayudarle a encontrar lo que busca, está en su derecho de hacerlo.

ESCRIBIENDO

SOBRE EL

TSA5520/5521

Una vez que tengamos el sintonizador en nuestro poder, debemos realizar tres trabajos muy importantes: aprender la secuencia I2C para escribir sobre el TSA5520 las instrucciones correctas para su funcionamiento, construir una fuente de alimentación apropiada para alimentar el selector de canales y, por último, contar con un receptor capaz de recibir la frecuencia de salida del sintonizador. Lo primero que haremos entonces es organizar el trabajo y conocer los detalles más relevantes sobre los registros del TSA5520/5521 y qué cosas debemos escribir en ellos para obtener el resultado que deseamos. Entonces, lo primero que debemos saber es la diferencia entre el TSA5520 y el TSA5521. Las hojas de datos son muy claras en este sentido y en la figura 3 se reproduce parte de la información brindada en estas hojas. Sólo el TSA5521 será capaz de avanzar por pasos de sintonía de 50kHz, mientras que el TSA5520 lo podrá hacer en pasos de 31.25kHz o de 62.5kHz.

¿Qué significa esto? Que con el 5521 tendremos la posibilidad

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Figura 3 - Diferencias entre los integrados TSA5520 y TSA5521.

de realizar un firmware de control del selector de canales mucho más sencillo que con el 5520 y que los incrementos de frecuencia serán siempre sobre números enteros terminados en múltiplos de 50. De todas formas, cuando llegue el momento de realizar la operación de selección de frecuencia, veremos cómo realizamos las operaciones. Veamos, entonces, el cuadro de registros que nos brinda la hoja de datos de IC, figura 4.

bus I2C que puede ser compartido con memorias EEPROM, preamplificadores de audio y otros dispositivos I2C. Por lo tanto, como cualquiera de ellos, estos circuitos tienen su dirección dentro del bus. En el caso de MA1 y MA0, la hoja de datos expresa que MA1 debe tener un valor 0 y MA0 un valor 1 para mantener siempre activo el selector (figura 5 dentro de la hoja de datos). Por lo tanto, ADB tendrá un valor binario igual a %11000010.

Address Byte (ADB) significa la dirección que poseerá el selector de canales dentro del

Control Byte (CB) permite delinear varios parámetros.

Figura 4 - Los registros que hay que "escribir" dentro del PLL a través del bus I2C.

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Figura 5 - Con muy pocas líneas se puede lograr mucha acción.

CP debe interpretarse como la velocidad que tendrá el sistema para enclavarse en frecuencia. A menor corriente de carga, más lentitud. A mayor corriente, mayor velocidad de captura de la frecuencia correcta. Es decir, colocaremos al bit CP en 1. Por su parte, T2, T1 y T0 poseen valores preestablecidos para una correcta operación (T2 = 0, T1 = 0 y T0 = 1). RSA y RSB se programan de acuerdo a la tabla 3 de las hojas de datos. Para iniciar nuestra aplicación, colocaremos a 0 ambos bits. Por último, OS también se colocará en 0 para una operación normal. Entonces, podemos decir que el BYTE CB será igual a %11001000 Ya en el BYTE selector de bandas (Band Switch Byte) encontramos que para la banda VHF baja deberá ser %00000001 y arbitrariamente lo bautizaremos como BB1. Para VHF alta será %00000010 y la llamaremos BB2, mientras que para UHF será %00001000 y se llamará BB3. Ya tenemos seleccionadas las bandas, el divisor para el oscilador de cuarzo de referencia (RSA y RSB) y la dirección del selector de canales dentro del bus. Sólo nos resta definir los valores que adoptarán los bytes del divisor programable principal (DB1 y DB2). Hasta aquí nos manejamos con variables BYTE, es decir, que sólo ocupan 8 bits. Ahora trabajaremos con una variable WORD que se encargará de transmitir hacia el PLL la información del divisor. La manera de hacerlo será aplicando la posibilidad de dividir la variable WORD en HIGHBYTE y LOWBYTE. Haciendo gala como siempre de nuestra originalidad para elegir nombres, llamaremos DIVIDER a la

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variable WORD, DIVIDER.HIGHBYTE a DB1 (que luego se llamará DIVIDER1) y DIVIDER.LOWBYTE a DB2 (que luego se llamará DIVIDER2). Suena difícil pero observa qué fácil es: si quieres hacer funcionar el oscilador de VHF en 100MHz (el oscilador local) y estás utilizando un salto de frecuencia cada 50kHz. (con un ajuste de RSA y RSB que te entreguen una referencia interna de 7.8125kHz), debes hacer la división (100000kHz / 50kHz.) y obtener 2000 (dos mil). Esto en números binarios es %11111010000 y, agregándole 5 ceros en adelante para completar los 16 bits (1 Word = 2 Bytes), (DB1, DB2) obtienes un resultado de %00000111 para DB1 y %11010000 para DB2. Otro ejemplo: quiero escuchar la emisora de FM favorita de mi localidad que trabaja en 88.5MHz. Las cuentas a hacer son las siguientes: la salida de frecuencia intermedia del selector de canales es de 45.75MHz; por lo tanto 88.5MHz + 45.75MHz = Frecuencia del oscilador local en el selector = 134.25MHz. A este valor lo divido por 50kHz (si RSA y RSB = 1) y obtengo un divisor (variable DIVIDER) = 2685. Este número en binario es igual a %0000101001111101 que, separado en dos bytes, sería %00001010 para DB1 y %01111101 para DB2. Así seguiríamos con los ejemplos hasta recorrer todo el espectro que sea capaz de trabajar el selector de canales. Una rutina muy sencilla dentro del programa nos permitirá entonces “escribir” una frecuencia sobre el selector de canales. En Basic (Proton) será tan sencillo como la rutina mostrada en la figura 5. Con esas siete poderosas instrucciones nuestro selector de canales estará sintoni-

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Figura 6 - Pinout de un sintonizador I2C clásico.

zando comunicados de radioaficionados, de fuerzas de seguridad, de emisoras comerciales y miles de cosas interesantes.

ALIMENTACIÓN

DEL

SELECTOR

Para aquellos que ya tengan la mente clara y decidan comenzar a construir el receptor,

vamos a dejarles la forma en que se conectan estos dispositivos y el circuito de una fuente apropiada para poder trabajar con ellos. Visto desde abajo un selector de canales, los pines se distribuirán de la forma en que aparecen en la imagen. Considerando RF IN como la entrada de antena, podemos ver la secuencia de pines con las correspondientes conexiones. En el caso del primer pin llamado AGC, figura 6, bastará con conectarlo al punto medio de un preset de 10kΩ cuyos extremos estén conec-

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Artículo de Tapa tados entre +12V y GND. El resto de las conexiones son muy elementales, muy sencillas y sólo hay que construir la fuente de alimentación que nos proporcione las tensiones de 5V y 30/33V.

LA FUENTE

DE

ALIMENTACIÓN

Aprovechando las bondades del MC34063A, podemos construir fácilmente una fuente que nos entregue la tensión de 33V que el selector requiere, figura 7. Este valor de tensión no es crítico y puede estar comprendido entre 27 y 33V aunque, para un funcionamiento correcto de los diodos varicap empleados en los osciladores del selector, una tensión de 30V es una buena elección. Los componentes son de muy fácil obtención y no va a tener problemas en construir esta sencilla pero eficaz fuente. Como puedes ver, la entrada es de 12V y la salida de 30V es variable para lograr un ajuste cómodo y preciso. C11 y C12 pueden ser de 1000µF, si el espacio físico lo permite, aunque

los valores que figuran en el circuito han demostrado un muy buen desempeño en los ensayos iniciales. L2 puede tener entre 100 y 300µH, pero hemos adoptado un valor de 220µH por razones de practicidad y tamaño reducido. La sección de 5V es muy tradicional con el empleo de un regulador serie 7805 al que le colocaremos un disipador de calor, ya que a partir de este dispositivo alimentaremos el sintonizador y la sección del microcontrolador y display LCD. Tal vez piense que es un diseño saturado de capacitores que no cumplen funciones específicas y que redundan en su posición y conexión. Sin embargo, debe recordar que este sistema será parte de un proyecto de gran envergadura y debe estar protegido contra todos los ruidos, transitorios y variaciones de tensión que puedan imaginarse y prevenirse. En la figura 8 se tiene una fotografía de la fuente armada y en la figura 9 se describe una sugerencia para el circuito impreso. La función de D3 y D6 está directamente relacionada con el circuito formado por el divisor R2-R3. En el circuito del microcontrolador, se encargarán de dar aviso al mismo que la

Figura 7 - Circuito sugerido para la fuente de alimentación.

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Receptor Multibanda NeoTeo entre la transición de estado en R2R3 hasta que el microcontrolador se apaga alcanza para guardar en la EEPROM interna de éste último el valor de la variable DIVIDER. Esta acción es muy útil ya que, al encender el equipo nuevamente, éste se iniciará en la última frecuencia que estábamos sintonizando y no tendrás que recorrer todo el dial hasta volver a posicionarte en la sintonía deseada.

Figura 8 - Vista de la fuente de alimentación terminada

¿Creía que los radioaficionados eran gente extraña que utilizaba un lenguaje codificado e imposible de entender? Escuche un ejemplo; hablan igual que Ud., que yo, que todos, sólo que agregan al comunicado su señal distintiva. Luego de tener la fuente de alimentación en marcha, puede conectar el receptor que ya hemos construido con el TDA7000, variar la frecuencia de sintonía hasta llegar a escuchar la frecuencia de 45.75MHz y comenzar a experimentar con la programación del microcontrolador. Aumentando la cantidad de espiras del oscilador de sintonía a 9 o 10, llegará fácilmente a sintonizar la frecuencia (siempre fija en 45.75MHz) que entrega a su salida el selector de canales.

Figura 9 - Vista de la placa de circuito impreso sugerida para montar la fuente de alimentación del receptor multibanda.

tensión de alimentación se ha interrumpido. Al cortar la alimentación, se provoca una rápida transición de un estado alto a uno bajo ya que este circuito divisor está alimentado sin la presencia de electrolíticos que puedan aletargar su pasaje de un estado a otro. La conmutación es inmediata. Por otro lado, la alimentación al microcontrolador durará uno o dos segundos más hasta que se descarguen los capacitores electrolíticos conectados a la línea de alimentación de 5V. El tiempo transcurrido

CONCLUSIONES

Algo muy importante que no debe dejar de tener en cuenta es que estamos transitando el fascinante mundo de la experimentación y del desafío que representa viajar hacia lo desconocido en diseño electrónico. Si no encuentra un sintonizador como el que le sugerimos, no se desanime. Puede intentarlo con cualquier otro selector que posea otro circuito PLL. Tal vez no llegue a 1.2GHz, pero eso no debe des-

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AUTO ELÉCTRICO En base a aplicaciones sugeridas por mecanicavirtual.org, proponemos el armado de algunos circuitos prácticos de uso automotor que puede emplear en casos de emergencia o para poner a prueba sus conocimientos sobre electrónica automotor.

Informe preparado por Luis Horacio Rodríguez

CÓMO SON LOS CIRCUITOS ELECTRÓNICOS PARA EL AUTO AVISADOR ACÚSTICO

DE

FRENO

DE

MANO

El avisador acústico de freno de mano es un circuito electrónico que permite la activación de un zumbador sonoro, dependiendo de si el freno de mano está activado o no. El interruptor del circuito de la figura 1 es un

microinterruptor colocado de forma que al desactivar el freno de mano, se cierra. Al cerrarse, la corriente proporcionada por la fuente de tensión se deriva a masa con lo que el transistor bipolar P-NP está cortado, por lo tanto el zumbador no es alimentado. Al activar el freno de mano el microinterruptor pasa a estar abierto, con lo que el transistor bipolar entra

Figura 1 - Circuito avisador acústico de freno de mano.

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Figura 2 - Circuito avisador acústico de freno de mano modificado.

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Cómo son los Circuitos Electrónicos para el Auto ETAPA DE ACTUACIÓN DE LOS ELECTROINYECTORES

Figura 3 - Circuito impreso del avisador acústico de freno de mano puesto.

La cantidad de gasolina pulverizada en la mezcla aire-combustible está controlada por un elemento electromecánico denominado electroinyector. El circuito electrónico que realiza dicho control puede tener una etapa de salida como la mostrada en la figura 4.

La centralita del auto (ECU) o el subsistema de inyección controla, mediante una señal cuadrada, la base del transistor bipolar. El transistor funciona como un interruptor cuya función es alimentar o desalimentar al electroinyector. Cuando la señal proporcionada por la centralita está a nivel alto el transistor entra en saturación, por lo que permite la conducción de corriente eléctrica y la bobina del electroinyector está alimentada, por lo que el electroinyector pulveriza gasolina; está pulverizando gasolina tanto tiempo como dure el pulso a nivel alto de la señal de control de la cenFigura 4 - Etapa de actuación sobre un electroinyector. tralita. Cuando la señal de control está a nivel bajo, el transistor se en conducción permitiendo el paso de corriente encuentra en corte por lo que impide el paso de hasta el zumbador, activándolo, y emitiendo por lo corriente. En esta situación la bobina del electrointanto un zumbido. El problema de este circuito es yector no está alimentada y además se descarga que se requiere una resistencia de potencia (R1), por medio de R2. El tiempo de duración del pulso a inconveniente que se soluciona con el circuito de la nivel bajo es el mismo tiempo en el que la bobina figura 2. Si desea realizar pruebas con este circuito, del electroinyector no está alimentada y no pulvepuede montarlo en una placa de circuito impreso riza gasolina. Si quiere verificar el funcionamiento como la mostrada en la figura 3. de los inyectores, puede armar el circuito propuesto en una placa de circuito impreso como la mostrada en la figura 5.

ENCENDIDO POR CARGA DE CONDENSADOR CON TRANSISTOR UNIPOLAR

Figura 5 - Si desea realizar prácticas de control sobre los inyectores puede armar el circuito sugerido en una placa de circuito impreso como la mostrada en esta figura.

La ventaja del encendido por carga de condensador radica en el aprovechamiento máximo, en la etapa de explosión, de la energía proporcionada por la bujía. Esto es debido a que con este tipo

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Auto Eléctrico de encendido se consigue un incremento notable en la energía que cede el circuito almacenador del primario al secundario. El circuito de prueba se muestra en la figura 6. El generador de onda cuadrada emite una señal de control que a nivel alto de tensión polariza el transistor unipolar en zona óhmica Figura 6 - Circuito del encendido por carga de condensador con transistor unipolar. y permite la conducción; mientras vez, induce una tensión en la bobina del secundaque a nivel bajo de tensión polariza el transistor unirio provocando un arco voltáico en los electrodos polar en zona de corte, impidiendo la conducción de la bujía. En la figura 7 damos una sugerencia de corriente. Cuando la señal está a nivel bajo el para el diseño de la placa de circuito impreso. transistor está cortado y el condensador se carga a través de la resistencia R1 con la tensión proporcionada por el generador de tensión continua Vcc, en esta situación el diodo se encuentra en directo y permite la carga del condensador. Cuando la señal ENCENDIDO POR CARGA DE CONDENSADOR CON TIRISTOR está a nivel alto el transistor conduce y se comporta como una resistencia (zona óhmica), con lo que el condensador se descarga a través de ella, de R2, Este circuito es el mismo que el de encendido por de R3 y de la bobina del primario del transformador. Esto es posible gracias a que el diodo se encuentra en inverso y no permite el paso de corriente a través de él. En el momento de inicio de la descarga, la bobina del primario no tiene energía. A medida que el condensador se va descargando la bobina se va cargando con la energía del condensador, y ésta, a su Figura 8 - Circuito del encendido por carga de condensador con tiristor.

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Cómo son los Circuitos Electrónicos para el Auto este circuito en módulos de encendido electrónico es probable que deba cambiar el valor del condensador C1, aumentándolo o disminuyéndolo en función del tipo de bobina de alta tensión empleada. La fuente de tensión que controla el tiristor debe variar entre valores que corten o disparen el tiristor. El funcionamiento de este circuito es similar al anterior. Cuando se dispara el tiristor, éste conduce y el condensador se descarga por medio de R2, R3 y la bobina del primario; mientras que cuando se bloquea el tiristor, éste no conduce y el condensador se carga a través de R1 con una tensión de valor Vcc. En la figura 9 se brinda una sugerencia para el diseño de la placa de circuito impreso. Cabe aclarar que lo dado hasta aquí son simplemente circuitos para que realice sus propias prácticas para Figura 7 - Circuito impreso del encenFigura 9 - Circuito impreso del encenfamiliarizarse con la dido por carga de condensador con dido por carga de condensador con electrónica aplicada a tiristor. transistor unijuntura. los automóviles. Tenga en cuenta que carga de condensador con transistor unipolar, pero no pretendemos que emplee estos esquemas como cambiando el transistor unipolar por un tiristor. reemplazo de las configuraciones existentes dado que se trata de configuraciones experimentales. El esquema eléctrico se muestra en la figura 8 y en él se puede apreciar que se emplean los mismos En futuras ediciones continuaremos brindando concomponentes. Tenga en cuenta que si quiere realifiguraciones prácticas para que pueda realizar sus zar prácticas para evaluar el comportamiento de propias pruebas. J

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M O N TA J E En este artículo presentamos un interesante montaje, se trata de un amplificador para micrófono de gran sensibilidad. Este dispositivo posee diversas aplicaciones: escuchar sonidos distantes de pájaros o animales, refuerzo para personas que presentan hipoacusia o como simple micrófono conectable a cualquier amplificador de audio.

MICRÓFONO ELECTRÓNICO DE ALTA SENSIBILIDAD

E

l oído humano tiene una sensibilidad increíble. El límite de nuestra capacidad de percepción es tan agudo que, si se la aumentara, hasta podríamos apreciar el ruido de los choques de las moléculas individuales del aire contra el tímpano. Es lo que ocurre cuando agregamos un pequeño recurso acústico como una caracola. Decimos entonces que la misma produce ruido a mar para indicar el fenómeno. Sin embargo, para oír sonidos o conversaciones a distancia no es necesario sólo sensibilidad, sino también directividad, porque el oído no es muy bueno en cuanto a esta característica. Los sonidos ambientes pueden fácilmente interferir y perjudicar la audición. Lo que proponemos en este artículo es un amplificador de audio de gran sensibilidad que permite aumentar todavía más la capacidad de audición que tenemos, no sobrepasando, claro, sus límites, pero que, con directividad, permite escuchar mejor los sonidos en una cierta dirección, es por esto que proponemos que el dispositivo sea montado dentro

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de una linterna, de esta forma, puede ser llevado a cualquier lugar y el propio reflector de la linterna sirve como guía acústica captando el sonido en una dirección preferencial. Está claro que una verdadera guía acústica para trabajar en toda la banda de frecuencias audibles debería tener dimensiones mucho mayores que las de una simple linterna. Pese a esto, obtenemos buena respuesta en la banda audible y conseguimos lo que deseamos: una unidad que puede ser transportada muy fácilmente. La alimentación proviene de pilas comunes y se escucha mediante audífonos también comunes. Nuestro circuito posee varios bloques. Comenzamos por el dispositivo que debe captar los sonidos que, por su finalidad, debe ser el más sensible posible; se trata de un preamplificador. Usamos un micrófono de electret que, además de poseer enorme sensibilidad, tiene también en su propio interior, ya incorporado, un circuito amplificador inicial. Los micrófonos de electret pueden operar con tensiones muy bajas, aproximadamente 3V,

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Micrófono Electrónico de Alta Sensibilidad y además son dispositivos de gran resistencia mecánica (pueden ser llevados a cualquier parte) y de pequeñas dimensiones, facilitando su instalación en un reflector.

El bloque final es de una salida de audio en simetría complementaria capaz de dar excelente volumen en un par de audífonos de baja impedancia (4 ohm ú 8 ohm).

Este reflector tiene justamente la finalidad de dar directividad al micrófono, que pasará a captar con más facilidad los sonidos que vienen de determinada dirección.

La alimentación se hace con 4 pilas pequeñas colocadas en dos soportes, porque el aparato usa en una etapa 3V y en la salida 6V. Tenemos una fuente de dos tensiones para el circuito.

Para tener directividad en todas las frecuencias el reflector debería ser mayor, pero con esto se perjudicaría la apariencia del aparato, además de ser incómodo para transportarlo; preferimos entonces compensar este hecho, con un circuito amplificador de gran ganancia.

Los componentes electrónicos son comunes.

El preamplificador lleva dos transistores comunes en una etapa donde un trimpot permite ajustar la sensibilidad o punto de funcionamiento. Esta etapa tiene un circuito de configuración muy usada en aparatos para sordos, que trabaja con tensiones muy bajas y, además, presenta una gran ganancia. Posteriormente se tiene un bloque “driver” o impulsor que proporciona una amplificación de potencia para la excitación del bloque final.

El micrófono de electret usado es del tipo de dos terminales, cuya polaridad debe ser observada con cuidado al hacer la conexión. Vea que uno de los terminales tiene conexión en la carcaza, siendo el negativo. Los transistores son de uso general. Para los NPN se pueden usar los BC548 ó equivalentes como los BC547, BC237 ó BC238. Para el único PNP tenemos el BC557 ó equivalentes como el BC308, BC307 ó BC558. Los diodos son de uso general, como el 1N914 ó 1N4148. Todos los resistores son de 1/8W para una versión más compacta y los capacitores electrolíticos con tensiones a partir de 6V con excepción del C5 que es cerámico.

Figura 1 - Circuito eléctrico del micrófono electrónico de alta sensibilidad.

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Montaje El ajuste de funcionamiento se realiza con un preset o un trimpot de 4k7.

No debe usarse otro valor pues puede ocasionar distorsiones. Tenemos finalmente el audífono o auricular que es de 8 ohm, dándose preferencia a los tipos grandes. Eventualmente un audífono pequeño del tipo que acompaña las radios portátiles, puede funcionar bien. Aclaramos que la salida de este amplificador se puede conectar perfectamente a la entrada auxiliar de un amplificador de potencia de audio. El circuito completo aparece en la figura 1. La versión en placa de circuito impreso de ambos lados aparece en la figura 2. Observe que todos los componentes sigan las especificaciones originales de modo que encajen en los lugares previstos. Si se usan capacitores electrolíticos de tensiones mucho mayores pueden causar problemas de fijación. El montador debe tener en cuenta los siguientes cuidados: LISTA DE MATERIALES Q1, Q2, Q3, Q4 - BC548 ó equivalente - transistores NPN Q5 - BC558 ó equivalente - transistor PNP D1, D2 - 1N4148 - diodos de uso general VR1 - 4k7 - trimpot o pre-set. CN1 - conector tipo Jack donde se conectará un micrófono de electret de dos terminales. CN2 - Conector tipo jack donde se conectará un auricular o servirá como salida para la conexión a un amplificador de potencia. R1, R4 - 1kΩ R2 - 2M2 R3 - 470kΩ R5 - 470Ω R6 - 180Ω R7 - 47kΩ C1 - 47µF x 16V - Capacitor electrolítico C2, C3, C4 - 4,7µF x 16V - Capacitores electrolíticos C5 - 22nF - Capacitor cerámico C6, C7 - 100µF x 16V - Capacitores electrolíticos

Figura 2 - Circuito impreso del micrófono electrónico de alta sensibilidad.

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VARIOS: Placa de circuito impreso, cables, soportes para dos pilas pequeñas, conectores, interruptor doble, gabinete para montaje, etc.

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Micrófono Electrónico de Alta Sensibilidad a) Comience soldando los transistores. Vea que Q5 es diferente de los demás, pues es PNP, y que todos los transistores tienen posiciones que son dadas por la parte chata de sus cubiertas. Sea rápido al soldar estos transistores. b) Suelde después los diodos, también observando que estos componentes, D1 y D2, tienen una polaridad determinada para su colocación, dada por la banda. c) Los próximos componentes son los resistores. Cuando los suelde tenga cuidado con la identificación dada por las bandas de colores. Vaya mirando la lista de materiales si tiene dudas. d) Para la soldadura de C5 no hay nada que observar, pero cuando coloque en la placa los demás capacitores es necesario fijarse bien su polaridad, marcada en sus cubiertas. Cuidado con no cambiar los valores. e) La conexión del micrófono debe hacerse con cable corto y preferiblemente blindado para que no se produzca la captación de zumbidos ni ocurran realimentaciones. Vea que el polo negativo del micrófono es conectado a la malla del cable blindado.

soportes de las pilas, observando su polaridad. Si desea colocar un interruptor, debe emplear una llave doble para que corte la tensión provista por los dos portapilas. Terminado el montaje, es recomendable revisar todo antes de hacer la prueba de funcionamiento y colocar el micrófono en un gabinete apropiado. Para realizar una prueba, coloque pilas nuevas en cada portapilas y encaje un auricular en el enchufe correspondiente. Al conectar el micrófono, inmediatamente debe oír en los audífonos el sonido ambiental con buena intensidad, ajustada en el control VR1 para mayor nitidez sin distorsiones. Apunte el reflector donde está el micrófono en diversas direcciones para "sentir" el desempeño del aparato. Si ocurre algún tipo de oscilación, verifique las conexiones del micrófono, si el cable no está suelto.

MICRÓFONO

DE

FM ESTABLE

g) La salida para el audífono se hace a través de un enchufe hembra del mismo tipo que el del enchufe "Jack". Por este motivo, defina antes el tipo de audífono que va a usar.

La mayoría de los micrófonos que emiten por la banda de FM comercial tienen la gran ventaja de ser muy simples de armar porque rara vez llegan a tener mas de diez componentes. Pero por lograr esa simplicidad sacrifican características sumamente importantes como la estabilidad de frecuencia y la calidad de audio.

h) Complete el montaje con la conexión de los

Varios integrantes de la lista Elektrons han desarro-

f) El trimpot VR1 no ofrece dificultades de colocación, bastando para ello observar el dibujo.

Figura 3- Circuito eléctrico del micrófono de FM estable.

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Montaje llado el circuito de la figura 3 y lo han experimentado con muy buenos resultados. Se alimenta con una batería de 9V y trabaja en la gama de frecuencias de FM_comercial (88MHz a 108MHz. La primer etapa es un amplificador para micrófono de electret de dos pines. La ganancia de este amplificador (pre-amplificador en realidad) está dada por dividir la suma de la resistencia de 100kΩ + el potenciómetro sobre la resistencia de 4k7, modificando estos valores se obtiene mas o menos ganancia, según el uso que se pretenda. El divisor resistivo en el pin 3 del circuito integrado es para poder usar el amplificador operacional con una fuente única y no partida. La segunda etapa es la amplificadora, el tanque LC determinan la frecuencia de trabajo, y el capacitor de 10nF influye en la estabilidad del circuito (usar un capacitor de buena calidad). Esta etapa está separada en dos, la primera con el primer transistor que conforman la etapa osciladora, y la segunda que conforma el amplificador. Esto hace que el circuito sea mas estable.

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No debe conectarse la antena directamente a la bobina, ya que provoca una fuga de la frecuencia al acercar la antena a objetos o a la mano. Aún cuando se toque la antena no se correrá de frecuencia, a lo sumo habrá una baja de potencia, pero no corrimiento de frecuencia. Para aumentar la potencia, se debe disminuir la resistencia (de 47ohm) del emisor del último transistor hasta un mínimo de 22 ohm, pero elevará el consumo. Incluso cambiar el último transistor por un 2N2222 y elevar la tensión de alimentación. Tanto Cx como Lx y XRF son componentes específicos que deben reunir los siguientes requisitos: Cx = capacitor variable de 3 a 30pF ó 4 a 40pF. Lx = bobina de 4 espiras de alambre 22 AWG con núcleo de aire de 0,5 cm, con la toma en la primer espira del lado del colector del transistor. XRF = choque de RF de 100µH. Se puede construir con una resistencia de 1MΩ, enrollando 100 vueltas de alambre esmaltado fino (32 AWG). Suelde los extremos del alambre a las patas de la resistencia y ésta a la placa de circuito impreso. J

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MANUALES TÉCNICOS

QUÉ ES, CÓMO FUNCIONA LOS REPRODUCTORES DE DISCOS BLU-RAY

Blu-ray es el más nuevo formato de disco óptico de la actualidad, siendo para muchos, el sucesor del DVD. El Blu-ray fue desarrollado para el almacenamiento de una gran cantidad de datos, cerca de 50 GB, y ejecución de vídeos de altísima calidad. Desde un principio, el propósito de esta mayor capacidad no es llenar los discos con más contenido sino abastecerlos de mayor calidad. Ésta viene dada por una mayor resolución, tanto de vídeo con 1920x1080 píxeles (5 veces superior al PAL y 6 al NTSC) como de audio al disponer de más canales, una mayor frecuencia de muestreo y cuantificación para los mismos y una compresión global menor. Pero esto no termina aquí, sino que varias empresas buscan expandir los límites de la capacidad de almacenamiento más allá de las especificaciones iniciales de los nuevos formatos. Mientras el DVD usa un láser de 650 de nanometros, el Blu-ray utiliza uno de 405, posibilitando grabar más información en un disco del mismo tamaño. El nombre Blu-ray (Blue = azul; Ray = rayo) viene del hecho que esta tecnología utiliza un láser azul para leer y grabar datos. El "e" de "blue" fue retirado del nombre del producto debido al hecho de que en algunos países no es posible registrar una palabra común como nombre comercial. Este standard de disco óptico fue desarrollado por la Blu-ray Disc Association (BDA) en conjunto con un grupo de empresas del ramo de electrónicos, informática y entretenimiento, como Sony, Apple, Samsung, Walt Disney Pictures, entre otras. Su principal competencia en la nueva generación de discos ópticos es el HD-DVD. La diferencia básica entre los dos tipos de tecnologías es la capacidad de almacenamiento, en la cual el Blu-ray lleva ventaja. Sin embargo, sectores de la industria creen que el blu-ray va a ser más utilizado en aplicaciones de informática, mientras el HD-DVD, en el almacenamiento de películas. Además de las ventajas de almacenamiento y alta-definición, una de las características del blu-ray es la presencia de un sustrato en su composición, evitando así el surgimiento de defectos provenientes de arañazos. El principal factor negativo de este tipo de tecnología es el precio de sus componentes, bastante elevado comparado con el DVD. Informe Preparado por Horacio Daniel Vallejo

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Manuales Técnicos INTRODUCCIÓN Blu-ray (también conocido como Blu-ray Disc o BD), Rayo azul o Rayazul es un formato de disco óptico de nueva generación de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para vídeo de alta definición y almacenamiento de datos de alta densidad. El uso del láser azul para escritura y lectura permite almacenar más cantidad de información por área que los discos DVD, debido a que el láser azul tiene una menor longitud de onda que los láseres usados para almacenar en discos DVD. Su capacidad de almacenamiento llega a 50 gigabytes a doble capa, y a 25 GB a una capa. El Blu-ray de 400 GB a 16 capas ya fue patentado y se espera que salga al mercado en el 2012, así como se tiene pensado patentar un Blu-ray de 1 terabyte para este año.

ANTECEDENTES Cuando en 2002 se creó la Blu-ray Association, su misión era clara: fomentar el desarrollo y difusión del formato de almacenamiento óptico creado por Sony, Philips y Pioneer, entre otros, llamado Blu-ray, que permitía la distribución de video de alta definición en un disco óptico del tamaño de un DVD. En 2006 se definió la versión final; para entonces ya se vendían televisores con pantallas de alta resolución, en el hemisferio norte la televisión digital terrestre de alta definición aparecía en el horizonte, y se perfilaba un contendiente: el formato HD DVD, impulsado por Toshiba con el aval del Foro DVD, la entidad que agrupa a los propulsores del DVD convencional. Ambos usan un láser azul/violeta, de una menor longitud de onda que el del

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DVD; esto, sumado a una mejor tecnología de compresión de datos, permite almacenar 25 o 15GB de información por capa, según se trate de un disco Blu-ray o HD DVD.

Pese a la madurez alcanzada con el DVD, las multinacionales de la electrónica de consumo junto con las de las tecnologías de información y las del ocio y el entretenimiento, evaluando todos los pros y los contras, han determinado que es el momento oportuno para dar el siguiente paso. Lo que buscan es ofrecernos un nuevo sistema de almacenamiento y distribución de contenidos audiovisuales o de diversión y esparcimiento en forma de imagen y sonido, según como se quiera ver- en soporte óptico con el propósito de desbancar a nuestro estimable formato actual. Sin embargo, hasta hace muy poco, el acuerdo no era total puesto que, a diferencia de lo ocurrido en los meses previos al lanzamiento del DVD, las corporaciones del sector audiovisual que representan a los consorcios desarrolladores no habían llegado a un acuerdo de unificación de for-

matos, de modo que estaban ante dos estándares muy parecidos, pero incompatibles entre sí en cuanto a sus características fundamentales. Uno es el HD DVD auspiciado por el DVD Forum y cuyo grupo de empresas impulsoras está encabezado por Toshiba y NEC y el otro, creado al margen del comité que desarrolló y mantiene el estándar del DVD, es el Blu-ray, auspiciado por la Blu-ray Disc Association (BDA), consorcio de empresas de entre las que destacan por méritos propios los gigantes del sector Sony y Philips, figura 1. Estos nuevos estándares, creados para sustituir a nuestro querido DVD, gozan de una serie de características técnicas que les confieren una superioridad tanto en imagen y sonido como en interactividad. En la figura 2, mediante una comparativa detallada de especificaciones, con las características básicas de cada sistema, se ponen de manifiesto, por un lado, las grandes mejoras de los nuevos soportes ópticos respecto al DVD y, por otro, las muchas similitudes y las pocas diferencias que, de hecho, separan los dos nuevos formatos de alta definición. Lo primero que se observa es que la capacidad de los nuevos soportes es de 3 a 6 veces mayor; ello es debido gracias a la conjunción de dos factores. Primero, el menor tamaño del pitch permite una mayor densidad de informa-

Figura 1 - Empresas impulsoras de los discos de alta capacidad.

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Figura 2 - Tabla comprativa de las características para las diferentes tecnologías de discos ópticos.

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Manuales Técnicos ción y, en segundo lugar, la disminución de la longitud de onda del láser que permite leer dicha información, gracias a los últimos desarrollos en esta tecnología. El diseño del Blu-ray le otorga mayor capacidad que al HD DVD gracias a que el tamaño de su pitch es algo inferior. Esta pequeña diferencia permite un incremento de un 66% respecto al HD DVD. En la figura 3 se puede apreciar una serie de datos comparativos del HD DVD respecto del CD mientras que en la figura 4 hacemos lo mismo entre el CD y el disco Blu-ray. Durante los últimos años, la industria cinematográfica y los fabricantes de equipos tomaron partido por uno u otro formato. Esto frenó las ventas, ya que los usuarios no querían apostar por

un formato de corta vida, como sucedió en la década del 80, cuando el mercado oscilaba entre

el VHS y el difunto Betamax. Una primer solución apareció con la promesa de varios fabricantes, sobre todo Samsung y LG, de desarrollar dispositivos híbridos, es decir, capaces de leer discos Blu-ray y HD DVD. Hasta no hace mucho tiempo, las ventas estaban parejas, y el

mundo del cine estaba dividido según los estudios que apoyaban a uno u otro formato. Durante la exposición Consumer Electronics Show, en Las Vegas, Warner Bros. anunció que abandonaba a Toshiba y su HD DVD para pasarse al mundo Blu-ray; ya no publicará películas en HD DVD. También se sumaron a esta política Paramount y Universal. Amazon y Wal-Mart confirmaron que sólo venderán discos Bluray. Toshiba confirmó oficialmente que dejaría de desarrollar y fomentar el estándar. Acer, Dell y HP, los tres mayores fabricantes de computadoras portátiles del mundo, presentaron equipos con reproductores de Blu-ray integrados. Y hasta se disolvió el consorcio HD DVD, que administraba

Figura 3 - Comparación de almacenamiento de DVD y HD DVD

Figura 4 - Comparación de almacenamiento de DVD y Blu-ray

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Reproductores de Discos Blu-ray este estándar. “El formato dejó de existir oficialmente”. ¿Significa esto que los días del DVD están contados? No exactamente. O al menos, falta mucho antes de que quede obsoleto como formato para ver películas; sí es probable que Bluray tenga una adopción más acelerada como estándar de almacenamiento. La razón está en su propia naturaleza. Blu-ray es un formato capaz de ofrecer video de alta definición; en su máxima calidad, lo que se conoce como FullHD, cada cuadro tiene una resolución de 1920 x 1080 pixeles. Para apreciarlo correctamente hay que tener una pantalla de esa resolución, que todavía tiene un precio alto: varios miles de pesos, en el país. Puede que la pantalla que se tenga sea de alta definición, pero de una calidad intermedia, conocida como 720p (o 720i), lo que implica una resolución de 1280 x 720 pixeles. De todos modos, es mejor que la que ofrece el DVD convencional. Para aprovechar el video de alta definición que permite Blu-ray, hay que tener una lectora compatible y una pantalla capaz de manejar esa información. En Estados Unidos, los precios de las lectoras más económicas tienen un precio promedio de 280 dólares. Y hay más caras, por supuesto. En nuestro país, el único fabricante que vende estos equipos en forma oficial es Sony; su repro-

ductor BDP-S300 tiene un precio local de cercano a los 800 dólares, un monto similar al que se deberá pagar, en promedio, por un televisor capaz de mostrar esas imágenes, es decir, que cuente con la resolución necesaria y una entrada de videocomponentes: son tres conectores para video, distintos de los tres convencionales de color amarillo, rojo y blanco que usan los DVD y las videocaseteras; o un conector HDMI, un estándar de transmisión de audio y video digital de alta definición.

A esa inversión hay que sumarle las películas; en Estados Unidos hay varios cientos de títulos ya disponibles en este formato, pero todavía son más caros que los DVD. En la Argentina, sólo LK-Tel está editando discos Bluray. Como con el DVD, hay que tener en cuenta el tema de las regiones, aunque es más sencillo: todo el continente americano pertenece a la región A, junto con el sudeste asiático; en la B están Europa, Oceanía y Africa, y en la C, China, Rusia y el resto de Asia. No obstante, muchos de los títulos

ya publicados no tienen región, para facilitar la adopción del formato. Las lectoras de Blu-ray también pueden reproducir DVD y CD de audio, y ofrecen tres perfiles. BD 1.0 es la primera especificación que permite reproducir el video. Los equipos más nuevos incluyen el perfil BD 1.1, que ofrece la posibilidad de ver un segundo video, del mismo disco, en una ventana en la pantalla: picture-inpicture , en la jerga. El tercer perfil, BD 2.0, también conocido como BD Live, especifica que el reproductor de discos debe ser capaz de acceder a Internet para bajar contenido extra de la película. El disco debe ser compatible con estos perfiles para que se activen las funciones extra. Para las computadoras, el atractivo de este formato, más allá del video, está en su uso como sistema de almacenamiento, ya que es posible guardar hasta 25GB por capa en el disco; los de doble capa almacenan 50GB. Todavía no es económico; una lectora LiteOn DH401S interna tiene un precio local de unos 250 dólares además de discos Blu-ray lee CD-ROM y DVD-R/RW; cada disco ronda los 25 dólares. Las notebooks son una buena manera de entrar en el mundo de la alta definición, con lectoras Bluray incorporadas. Algunos modelos soportan sólo 720p (ya es alta definición, pero no la máxima); otros, más sofisticados, permiten ver los videos en FullHD (ver recuadro). Si cuentan con los

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Manuales Técnicos conectores correspondientes también se pueden usar en conjunto con un televisor de alta definición o, si incluyen una grabadora, hacer grandes backups. Otra opción la ofrece la consola de videojuegos Sony PlayStation 3, que usa discos Bluray para distribuir sus juegos; su gran capacidad le permite almacenar texturas de alta resolución. La PS3 también puede reproducir películas. Aunque algunos comercios venden el equipo en el país, no cuenta con soporte oficial. La consola Microsoft Xbox 360 ofrece, como complemento, una lectora de discos HD DVD. Mientras parte del mundo comienza a hacer su transición a la alta definición, en nuestro país todavía hay usuarios que ahora ingresan en el DVD, así que varios fabricantes están vendiendo en el país reproductores de DVD capaces de hacer un truco digital denominado upscaling ,en inglés, que simula una mejor resolución para los DVD; no es alta definición, pero se ve mejor que la convencional, sobre todo para televisores LCD de gran tamaño. En definitiva, será cuestión de esperar a que en el mundo se difunda este formato para que

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baje el precio de los equipos y se ajuste un poco más al bolsillo argentino. La buena noticia es que según la consultora Strategy Analytics, para fin de año en el mundo habrá 30 millones de hogares con al menos un equipo Blu-ray.

ORIGEN DEL BLU-RAY Blu-ray obtiene su nombre del color azul del rayo láser (blue ray quiere decir "rayo azul"). La letra "e" de la palabra original "blue" fue eliminada debido a que, en algunos países, no se puede registrar para un nombre comercial una palabra común. Fue desarrollado en conjunto por un grupo de compañías tecnológicas llamado Blu-ray Disc Association (BDA), liderado por Sony y Philips, y formado por: Estudios en exclusiva: * Sony Pictures Entertaiment (Columbia Pictures y Tristar Pictures, entre otros). * Buena Vista (Walt Disney Pictures, Touchstone Pictures, Hollywood Pictures y Miramax, entre otros). * 20th Century Fox (incluye el

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catálogo de Metro-GoldwynMayer y United Artists). * Lions Gate Films. * Warner Bros. Pictures. * New Line Cinema. Estudios colaboradores: * Studio Canal. * Paramount Pictures (sólo para los filmes dirigidos por Steven Spielberg). * Filmax (sólo en España). * Mar Studio (sólo en España). El DVD ofreció en su momento una alta calidad, ya que era capaz de dar una resolución de 720x480 (NTSC) o 720x576 (PAL), lo que es ampliamente superado por la capacidad de alta definición ofrecida por el Blu-ray, que es de 1920x1080 (1080p). Este es el formato utilizado por los estudios para archivar sus producciones, que anteriormente se convertía al formato que se quisiese exportar. Esto ya no será necesario, con lo que la industria del cine no tendrá que gastar esfuerzo y tiempo en el cambio de resolución de películas a Blu-ray, lo que abaratará sus costos.

FUNCIONAMIENTO Y CAPACIDAD DEL BLU-RAY El formato de disco óptico Bluray es uno de los de su tipo que mayor capacidad de almacenamiento ofrece, la que puede llegar hasta los 500GB, incluso se habla de próximos lanzamientos de 1TB, superando así con creces al resto de sus competidores, como lo es el popular DVD. Para lograr esta gran capacidad de almacenamiento, el Bluray Disc ha sido desarrollado para que el mismo realice la lectura y escritura de los datos a través de la utilización de un rayo láser de color azul, de allí se origina el nombre comercial del disco.

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Este rayo láser azul utilizado para la lectura y escritura sobre los Blu-ray hace posible ampliar de manera notable la cantidad de información almacenada en las distintas áreas del medio, debido a que posee una longitud de onda menor que la convencional. En esta línea, al contrario del rayo láser rojo utilizado en la lectura y escritura de DVDs, que tienen una longitud de onda de 650 nanómetros, en el caso del rayo láser azul éste se caracteriza por poseer una longitud de onda de 405 nanómetros. Mediante esta tecnología, y sumada a una serie de avances en cuanto a los materiales de fabricación del Blu-ray, en este tipo de medio es posible almacenar hasta 25GB por capa, permitiendo un almacenamiento total de hasta 500GB en los Blu-ray de 20 capas. Aunque parezca inverosímil, esta capacidad de almacenamiento se ha logrado en el mismo espacio físico y dimensiones que posee el conocido DVD, por lo que muchos aseguran que en un futuro cercano serán totalmente reemplazados por los discos Bluray. Cabe destacar, que incluso se estima que para el año 2012 esta tecnología avanzará a pasos agigantados, permitiendo comercializar discos ópticos Blu-ray con una capacidad de hasta 1terabyte, tal como comentamos anteriormente.

En la actualidad, los tipos más comunes de discos Blu-ray que pueden adquirirse en el mercado son aquellos que permiten almacenar 25GB en un solo medio de capa simple, y hasta 50GB en los de doble capa, los cuales pueden contener aproximadamente 12 horas de video en formato de alta definición con su correspondiente audio en 5.1.

¿CÓMO FUNCIONA BLU-RAY? A diferencia del DVD, en el cual la lectura se realiza a través de un rayo láser rojo que atraviesa la gruesa capa de 0,6 mm de policarbonato que posee el disco, pudiendo provocar de esta manera una difracción de los haces de luz y realizar una lectura errónea, en el caso del Blu-ray Disc, debido a que ha sido fabricado con una fina capa de 0,1 mm, el rayo láser azul puede realizar la lectura sin errores, incluso cuando el medio se halla colocado en forma inclinada. De esta manera, gracias a la cercanía y el fácil acceso que el láser tiene sobre el medio, es posible realizar un lectura con menor probabilidad de distorsión y errores en la lectura. Esta lectura precisa, sumada a un sistema optimizado de codificación de datos, permite que los sectores destinados a la información legible en el medio logren ser

más pequeños, por lo cual la capacidad del disco es mayor. Por otra parte, cabe destacar que gracias a la incorporación de una capa protectora mucho más fina a la que poseen los DVD, los discos Blu-ray presentan una resistencia mayor a golpes, rayaduras y suciedad. La velocidad de transferencia de datos es de 36 Mbit/s (54 Mbps para BD-ROM), pero ya están en desarrollo prototipos a velocidad de transferencia 2x (el doble, 72 Mbit por segundo). Ya está disponible el BD-RE (formato reescribible) estándar, así como los formatos BD-R (grabable) y el BD-ROM, como parte de la versión 2.0 de las especificaciones del Blu-ray. El 19 de mayo de 2005, TDK anunció un prototipo de disco Bluray de cuatro capas de 100 GB. El 3 de octubre de 2007, Hitachi anunció que había desarrollado un prototipo de BD-ROM de 100GB que, a diferencia de la versión de TDK y Panasonic, era compatible con los lectores disponibles en el mercado y solo requerían una actualización de firmware. Hitachi también comentó que está desarrollando una versión de 200GB. Pero el reciente avance de Pioneer le permitió crear un disco Blu-ray de 20 capas con una capacidad total de 500GB, aunque no sería compatible con las unidades lectoras ya disponibles en el mercado, como haría Hitachi.

TECNOLOGÍA Un disco Blu-ray en su forma original, dentro de una carcasa protectora. El tamaño del "punto" mínimo en el que un láser puede ser enfocado está limitado por la difracción, y depende de la longitud de

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Manuales Técnicos onda del haz de luz y de la apertura numérica de la lente utilizada para enfocarlo. En el caso del láser azul-violeta utilizado en los discos Blu-ray, la longitud de onda es menor con respecto a tecnologías anteriores, aumentando por lo tanto la apertura numérica (0,85, comparado con 0,6 para DVD). Con ello, y gracias a un sistema de lentes duales y a una cubierta protectora más delgada, el rayo láser puede enfocar de forma mucho más precisa en la superficie del disco. Dicho de otra forma, los puntos de información legibles en el disco son mucho más pequeños y, por tanto, el mismo espacio puede contener mucha más información. Por último, además de las mejoras en la tecnología óptica, los discos Blu-ray incorporan un sistema mejorado decodificación de datos que permite empaquetar aún más información. El DVD tenía dos problemas que se intentaron resolver con la tecnología Blu-ray; por ello la estructura es distinta. En primer lugar, para la lectura en el DVD el láser debe atravesar la capa de policarbonato de 0,6 mm en la que el láser se puede difractar en dos haces de luz.

Si esta difracción es alta, por ejemplo si estuviera rayado, impide la lectura del disco. En el Bluray, al tener una capa de sólo 0,1 mm se evita este problema, ya que tiene menos recorrido hasta la capa de datos; además, esta capa es resistente a rayaduras. En segundo lugar, si el disco estuviera inclinado, en el caso del DVD, por igual motivo que el anterior problema, la distorsión del rayo láser haría que leyese en una posición equivocada, dando lugar a errores. Gracias a la cercanía de la lente y la rápida convergencia del láser, la distorsión es inferior, pudiéndose evitar el error de lectura. Otra característica importante de los discos Blu-ray es su resistencia a las rayaduras y la suciedad. La fina separación entre la capa de lectura y la superficie del disco hacía los discos Blu-ray más propensos a las rayaduras y suciedad que un DVD normal. Es por ello que se pensó primero en comercializarlos en una especie de carcasa o Caddy. La idea fue desechada gracias a la elaboración por parte de TDK de un sustrato protector llamado Durabis, que no solo compensa la fragilidad del Blu-ray sino que le

otorga una protección extra contra las rayaduras. Existen también discos DVD con esta protección, pero no es tan necesaria como lo es en un Blu-ray, debido al mayor espesor de la capa que separa los datos de la superficie del disco, 0.6 mm en comparación con los 0.1 mm del Blu-ray.

CODIFICACIÓN DEL VIDEO EN BLU-RAY Tanto el HD DVD como el Bluray permiten utilizar los mismos codecs de vídeo: MPEG-4 AVC (H.264) y SMPTE VC-1, además del MPEG-2 por compatibilidad, vea la figura 5. Los dos primeros implementan algoritmos de compresión mucho más evolucionados y eficientes que permiten gran calidad a bajas tasas de transferencia y limitado ancho de banda para la transmisión de datos. El grado de implantación de ambos codecs está siendo desigual, principalmente debido a las facilidades que ha otorgado Microsoft creadora del VC-1, antes conocido como WMV HD- a los grandes estudios, Muchas de las primeras codificaciones han sido efectua-

Figura 5 - Comparación de las características de los discos ópticos.

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das por la propia compañía a la par que ha realizado seminarios exclusivos dirigidos a las principales empresas del sector, lo que ha facilitado enormemente su aceptación. Mientras tanto, el MPEG-4 AVC ha visto restringido su uso debido a sus mayores requerimientos y consumo de recursos (necesita de un mayor tiempo para su codificación) e incluso algunos estudios han optado por seguir utilizando el veterano MPEG-2, al que aún le queda vigencia pese a que en comparación podría considerarse obsoleto. En cualquier caso, es evidente que, en cuanto a codecs, ambos formatos de alta definición ofrecen las mismas opciones, por lo que el nivel de calidad es, a priori, idéntico para el vídeo y, como veremos a continuación, lo mismo es aplicable al audio. Sólo se diferenciarán por la tasa de transferencia que se quiera emplear, puesto que ésta es variable y no necesariamente se va a utilizar siempre la máxima -al igual que ocurre con el DVD-, ya que el espacio disponible puede destinarse para otros propósitos, de modo que puede

llegarse hasta el punto de que el flujo de datos en ambos formatos sea exactamente el mismo para un título determinado, puesto que en realidad nada impide que así sea. La tasa de transferencia para los contenidos de vídeo y audio del Blu-ray es un 50% superior a la del HD DVD. Esto, unido a su mayor capacidad, permite emplear una menor compresión en la imagen, de modo que es de esperar que el Blu-ray proporcione una mayor calidad de imagen. Se ha adoptado como norma la máxima resolución que permite el estándar de alta definición de la ATSC (Advanced Television Systems Committee), la cual, siempre que la fuente sea en su origen cinematográfica, es 1080p24, es decir una resolución de 1920x1080 píxeles a una velocidad de 24 imágenes por segundo en modo progresivo (o progresivo con segmentación de cuadros). Éste es el formato digital utilizado desde hace varios años por los estudios para archivar los masters cinematográficos, a partir

del cual se han estado obteniendo hasta ahora los DVD mediante la reducción de su resolución. Con la llegada de los nuevos soportes ideados y diseñados para la alta definición no sólo tendremos ahora a nuestra disposición estos masters en todo su esplendor visual, sino que además los tendremos prácticamente de inmediato gracias al esfuerzo llevado a cabo durante todo este tiempo por los estudios sin necesidad, en la mayoría de los casos, de realizar nuevos telecinados o escaneados digitales. En cualquier caso, es evidente que ambos formatos pueden proporcionar una definición mucho mayor que la del DVD gracias al aumento en resolución a la vez que una compresión mucho más eficiente, lo que redunda en una calidad de imagen globalmente superior. Asimismo, estos nuevos estándares se ajustan a las recomendaciones especificadas por la Unión Internacional de Comunicaciones que garantizan una colorimetría más amplia y precisa gracias a que los nuevos formatos permiten una mayor profundidad de color y frecuencia de muestreo.

CODIFICACIÓN DE AUDIO EN BLU-RAY Ambos formatos de alta definición (HD DVD y Blu-ray) emplean los mismos codecs de audio, los nuevos Dolby Digital Plus, Dolby TrueHD (basado en el MLP lossless de Meridian utilizado en el DVD-Audio) y DTS-HD Master Audio, todos ellos con una capacidad de hasta 8 canales discretos. Por supuesto, también se adoptan los formatos Dolby Digital y DTS del DVD por retrocompatibilidad con éste, además del siempre presente LPCM, el cual no tiene ningún tipo de compresión.

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Figura 6 - Características de los codecs empleados en la reproducción de audio de discos ópticos

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Figura 7 - Tabla comparativa para los diferentes codecs. Tanto el Dolby TrueHD como el DTS-HD Master Audio ofrecen compresión sin pérdidas además de una serie de especificaciones no menos importantes (aunque no todas ellas disponibles simultáneamente) como frecuencia de muestreo de hasta 192kHz y cuantización de hasta 24bits en ambos codecs, además de los hasta 8 canales discretos ya mencionados. En la figura 6 podemos observar las características básicas de cada uno de estos codecs en comparación con el Dolby Digital, el DTS y el LPCM que se pueden encontrar en un DVD y en la figura 7 una tabla comparativa. Los nuevos codecs de audio no están soportados de la misma forma en ambos formatos. Debido a la retrocompatibilidad del HD

DVD con el DVD, el flujo de audio para ambos codecs queda restringido a una menor tasa de transferencia, rebajando, por ejemplo, la máxima para DTS-HD Master Audio hasta los 18Mbps, mientras que el Blu-ray, gracias a una implementación más versátil, permite utilizar todo el ancho de banda mostrado en la tabla. Para poder disfrutar en toda su plenitud de la mejora ostensible que ofrecen los nuevos codecs de audio existen tres opciones: 1) Que el lector descodifique al formato PCM Digital Multicanal y transmita dicha señal a través de la conexión HDMI. Para ello se requiere que tanto el lector como el amplificador o receptor A/V tienen que disponer

de este tipo de conexión y ésta debe ser la versión 1.1 o superior en ambos dispositivos (figura 8). 2) Que el lector convierta de digital a analógico la señal PCM Digital Multicanal obtenida anteriormente y la transmita al amplificador a través de las salidas analógicas. Para ello se requiere que el lector y el amplificador o receptor A/V tienen que disponer de salidas y entradas analógicas multicanal respectivamente (figura 9). 3) Que el lector transmita la señal original de audio de alta resolución directamente por la conexión HDMI y que sea el amplificador o receptor A/V el encargado de descodificarla. En este caso, tanto el lector

Figura 8 - Una forma de disfrutar las características del Blu-ray.

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Figura 9 - Otra forma de poder disfrutar un video en Blu-ray es que los equipos posean conectores A/V. como el amplificador o receptor A/V tiene que disponer de conexión HDMI en su versión 1.3, puesto que sólo a partir de dicha versión está habilitada la transmisión tanto de Dolby True HD como de DTS-HD (figura 10).

PROTECCIONES ANTICOPIA Los sistemas Blu-ray incorporan cinco sistemas anticopia: AACS, BD+ y Rom Mark, SPDG e ICT. El AACS es una mejora respecto al CSS del DVD. Su principal función es el control de la distribución de contenidos. Una de las consecuencias del AACS la de crear una lista negra de grabado-

res. Este sistema permite dar una clave para cada modelo de grabador. Esto facilita el seguimiento de qué claves son descifradas y qué grabadores permiten la copia de Blu-ray, la consecuencia sería revocar la clave y no incluirla en siguientes Blu-ray garantizando la incompatibilidad con el grabador. Esta posibilidad ha despertado gran controversia, ya que si se lleva a cabo, usuarios que nunca le dieron un uso ilegal verían como su grabador queda inutilizado. Por ahora han anunciado que sólo se centrarán en reproductores industriales, que sean usados para la copia masiva.

El sistema, en teoría, podría permitir incluso suministrar a cada reproductor individual un conjunto de claves con lo que se podría revocar las claves para dicho sistema impidiendo la reproducción sólo en él. En un principio, la Asociación de Discos Blu-ray decidió incorporar la restrictiva copia gestionada (MC). Inmediatamente, las compañías informáticas involucradas protestaron debido a su alta restricción. Al final decidieron que el control de distribución de contenidos sería copia gestionada obligatoria (MMC), usada en el HD DVD y que permite al menos una copia de un disco para enviarla a otros dispositivos. En esta decisión, influyó el

Figura 10 - La conexión de los equipos también se puede realizar por HDMI

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Reproductores de Discos Blu-ray hecho de que HD DVD lo hubiese adoptado ya que el usuario podría decantarse por un sistema menos restrictivo en este aspecto. Los discos Blu-ray tienen en su estándar un sistema anticopia exclusivo denominado BD+. Este sistema permite cambiar dinámicamente las claves para la protección criptográfica de los BD originales. Si una de estas claves es descubierta, los fabricantes no tienen más que cambiar la clave, de forma que las nuevas unidades del producto no puedan ser pirateadas con dicha clave descubierta. A petición de HP, se añadió la posibilidad de que un usuario pueda comprar dichas claves para realizar un número limitado de copias del disco que ha comprado, quitando derechos de copia a los usuarios que utilizan este formato. El BD+ puede comprobar también si el hardware ha sido modificado e impedir la reproducción. También se ha acordado que los BD lleven una marca de agua digital. Bajo el nombre de ROMMark, esta tecnología estará presente en todos los discos originales y requiere un componente especial de hardware licenciado en grabadores específicos para poder insertar la marca de agua durante la copia. Todos los lectores de Blu-ray deben buscar esa marca. De esta manera, la BDA pretende frenar la copia masiva de Blu-ray. Otra incorporación es el SPDG que es un pequeño programa que se incluirá en los reproductores. Tiene un comportamiento similar al de un sistema operativo y evitará que los grabadores puedan grabar las películas que estén siendo visionadas. Esta también tiene su polémica, no sólo por el extremismo de la política anticopia, sino porque puede suponer una grave vulnerabilidad ya que

los sistemas operativos son sensibles ante virusinformáticos. Por último está la inclusión del ICT (Image Constraint Token), que es una señal que evita que los contenidos de alta definición viajen en soportes no cifrados y, por tanto, susceptibles de ser copiados. En la práctica, lo que hace es limitar la salida de vídeo a la resolución de 960x540 si el cable que va del reproductor a la televisión es analógico, aunque la televisión soporte alta definición. El ICT no es obligatorio y cada compañía decide libremente si añadirlo o no a sus títulos. Por ejemplo, Warner está a favor de su uso mientras que Fox está en contra.

COMPATIBILIDAD CON ANTERIORES TECNOLOGÍAS La BDA aconseja que los reproductores de BR también reproduzcan DVD, para que sean compatibles con la anterior definición. Hoy se pueden encontrar reproductores híbridos de CD, DVD, HD-DVD y Blu-ray. JVC (Victor Company of Japan) está desarrollando un combo DVD/BD de tres capas que permitiría tener en el mismo disco el estándar DVD y el BD. De esta forma se podría comprar una película que se puede ver en los reproductores de DVD actuales y, además, tener alta definición si se introduce en un reproductor Blu-ray. Dos de las capas corresponderían a un DVD de doble capa (8,6 GB) y la tercera capa correspondería al Blu-ray. A pesar de lo anterior, sí que hay cierta incompatibilidad insalvable, de momento. Dicho problema proviene de las cadenas de montaje. Los fabricantes se han visto obligados a realizar una gran inversión en sus máquinas para

poder comenzar a crear discos Blu-ray. Esto es debido a la gran diferencia de tecnología entre el Bluray y el DVD, sobre todo a la capa especial de protección de los primeros. Se tarda 5 segundos en producir un Blu-ray. Existe la posibilidad de crear Blu-ray híbridos. Aquellos que tengan dos capas dedicando una a ser de tipo DVD. Al principio los estudios asociados a Blu-ray decidieron que no sacarían títulos en esta modalidad. Pero el competidor HD DVD sí sacó títulos con esta posibilidad, lo que permite ir comprando películas a los usuarios para ver en su reproductor de DVD y más tarde en su reproductor de HD DVD. Los estudios Bluray se retractaron, y desde finales del 2006 ya existen lanzamientos en esta modalidad.

EL CIRCUITO DE UN REPRODUCTOR BLU-RAY Hasta aquí hemos dado la información teórica que permite comprender qué es un disco bluray y que qué características debe tener un reproductor de estos discos ópticos. En un próximo manual de esta serie veremos la descripción de un reproductor de discos Blu-ray explicando la función de cada bloque, lo que nos permitirá encarar tareas de mantenimiento y reparación. Sin embargo, a los efectos de completar esta entrega, en las próximas páginas brindamos los diagramas en bloques de las partes principales de un reproductor de discos Blu-ray comercial. Si no desea aguardar a la publicación de la próxima parte de este tema, puede descargarlos de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: blu-

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Manuales Técnicos ray1. J BIBLIOGRAFÍA

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Ing. Pablo Cesar Ttito C. ([email protected]) www.monografias.com www.zonadvd.com

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www.blu-ray.com www.informatica-hoy.com.ar www.seoprofesional.com www.elotrolado.net

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Reproductores de Discos Blu-ray

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M O N TA J E La mayoría de los proyectos de amplificadores de audio de potencia no incluyen control de audibilidad o “loudness”. Estos controles son importantes, pues aumentan la ganancia de los amplificadores en los extremos de la banda audible, mejorando así la calidad de sonido principalmente en la reproducción de música orquestada. En este artículo describimos un control activo de loudness que puede ser agregado a prácticamente cualquier amplificador de audio.

Adaptación de Federico Prado

FILTRO ACTIVO DE LOUDNESS PARA HI-FI

L

oudness significa audibilidad, una traducción un poco extraña y que no revela su importancia para la calidad de sonido de un amplificador. Lo que ocurre es que en la reproducción todos los amplificadores tienden simplemente a compensar la manera cómo las frecuencias son reforzadas o atenuadas, llevando una grabación o programa de radio a adquirir la forma original que no siempre es la más agradable. La música orquestada, por ejemplo, pierde mucho de las notas más bajas y de las más altas si se hace solamente una compensación natural, o ecualización que la lleve a la forma natural. Si reforzamos un poco más que lo normal los extremos de la banda de frecuencias audibles, la música se vuelve más agradable pues los instrumentos de notas bajas y altas pasan a “aparecer”. Es el caso del violín, del triángulo y de los platillos en el extremo superior de la banda, y del trombón,

bombo y tuba en el extremo superior de la banda, como muestra la figura 1. Los amplificadores comerciales normalmente son dotados de una tecla de audibilidad o “loudness”. Esta tecla no debe utilizarse con música cantada o con palabra hablada donde la inteligilibilidad depende de un nivel mayor para los sonidos medios. Sin embargo, con la música orquestada el sonido se vuelve más agradable si presionamos esta tecla, reforzando los extremos de la banda. El circuito presentado puede ser intercalado entre el preamplificador con señal de 200mV a 500mV de salida y la entrada del amplificador, proporcionando un refuerzo de hasta 18dB en el extremo inferior de la banda y hasta 8dB en el extremo superior, manteniendo normal la reproducción entre los 200Hz y los 5000Hz que corresponden a los medios.

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Montaje Usando solamente un transistor, esta etapa tiene un consumo muy bajo y puede aprovechar la propia fuente del amplificador, siempre que la misma posea una tensión entre 18V y 22V. La placa para este control puede separarse o incluirse en el diseño del propio amplificador. Las características principales de este circuito son: o o o o o o

Tensión de alimentación: 18 a 22V Refuerzo graves: 18dB en 80Hz (máx.) Refuerzo agudos: 8dB en 15kHz (máx.) Corriente de alimentación: 2mA (tip.) Impedancia de entrada: 22kΩ Nivel de señal de entrada: 200mV a 500mV

La señal de entrada directa o del preamplificador circula inicialmente por un filtro pasa-bajos formado por los resistores de R1 a R6 y por los capacitores de C1 a C6 que cortan las frecuencias medianas y agudas, posibilitando así comparativamente un refuerzo de las bajas frecuencias. La señal es entonces aplicada a un transformador de alta ganancia y bajo nivel de ruido para amplificación. Entre el colector y la base de este transistor tenemos un circuito de realimentación negativa que posibilita un ajuste adicional de ganancia en los graves vía VR1.

Figura 1 - El filtro de loudness realza las señales en los extremos de la banda

C1, C2, y C3 determinan el nivel de agudos deseados, pudiendo aumentarse su valor para un refuerzo mayor de esta banda de frecuencias o reducirse si esto no es necesario. La alimentación del circuito viene vía R14 con un filtro y desacoplamiento hecho por C11. La señal para el amplificador se retira del colector del tran-

Figura 2 - Circuito eléctrico del filtro activo de loudness de alta fidelidad.

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Filtro Activo de Loudness para Hi-Fi sistor vía C9. El valor de este componente es importante para la respuesta de graves, no debiendo ser inferior al indicado. Un valor mayor posibilita un refuerzo todavía mayor en la banda de los graves. En la figura 2 observamos el diagrama completo del control de audibilidad (loudness) para un canal. Dos circuitos semejantes, alimentados por la misma fuente serán necesarios para un amplificador estéreo. Si el lector opta por el uso de una placa separada,

en la figura 3 tenemos la sugerencia de layout para un canal. Los resistores son todos de 1/8W ó 1/4W con 5% de tolerancia o más. Los capacitores mejores pueden ser cerámicos o de poliéster y los electrolíticos son para 16V o más. Los cables de entrada y de salida de señales, si se los emplea, deben ser blindados para que no capten zumbidos. VR1 es un trimpot montado en el propio circuito impreso. Este componente puede sustituirse por un resistor fijo de 220kΩ en caso de que el lector desee un desempeño normal del control, sin ajustes. Los cables de conexión de nuestro filtro a un amplificador de audio deben ser blindados, para que no haya peligro de captación de zumbidos. Para usar el filtro, inicialmente ajuste VR1 para que tenga un buen refuerzo de graves y agudos empleando para este fin una grabación de música orquestada. Después sólo hay que accionar el control al oír el mismo tipo de música. Para la palabra hablada o bien la música cantada el control no debe utilizarse. Alteraciones de valores de componentes como los capacitores de C1 a C6 pueden resultar una buena idea si el lector desea más refuerzos de graves o agudos. Este tipo de alteración se recomienda especialmente si el lector utiliza el aparato con instrumentos musicales (graves o agudos) en cuyo caso podrán ser reforzadas bandas específicas de frecuencias.

Figura 3 - Circuito impreso del filtro de loudness.

Este aparato puede ser útil en la realización de copias de grabaciones cuando pueden ocurrir pérdidas de graves y agudos, sirviendo así como una especie de

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Montaje LISTA DE MATERIALES

VR1 - Trimpot o pre-set de 220kΩ C1 a C3 - 2,2nF - Cerámicos ó poliéster C4 a C6 - 47nF - Cerámicos o poliéster C7 - 470nF - Cerámico o poliéster C8 - 2,7nF - Cerámico o políester C9 - 1µF - Cerámico o poliéster C10 - 47µF - Electrolítico x 16V C11 - 220µF - Electrolítico x 16V

Q1 - BC549 - transistor NPN de bajo ruido R1 a R3 - 10kΩ R4 a R6 - 15kΩ R7 - 100kΩ R8 - 150kΩ R9 - 560kΩ R10 y R11 - 47kΩ R12 - 2,2kΩ R13 - 6,8kΩ R14 - 1kΩ

VARIOS: Placa para circuito impreso, cables, conectores de entrada y de salida, estaño, gabinete para montaje, etc.

“purificador de copias”. En ese caso, también sugerimos que el lector realice experimentos con los valores de los capacitores C1 a C6 adecuándose a las características de su equipo en esa función.

El sonido obtenido es claramente limpio y de alta calidad. Sin embargo, la adición de una modificación al circuito sugerido por el fabricante permite realzar los bajos (Bass Boost), es decir activando este modo tendremos un realce o contorno de señal sobre la zona de baja frecuencia.

PREAMPLIFICADOR

La modificación sugerida consiste en agregar un pequeño circuito resistivo entre el pin 17 y la tierra como se ve en la figura 4. Con este agregado se consigue una variación importante en la calidad del sonido. J

CON

TDA1524A

En la figura 4 se muestra el circuito de un preamplificador con circuito integrado el integrado con controles de Treble, Bass, Volume y Balance. Treble se encarga de realzar la señal sobre la parte alta del espectro de frecuencias, Bass realza el espectro de bajas frecuencias, Volume se encarga del control total del volúmen y , Balance permite establecer la distribución de salida sobre los canales izquierdo y derecho. Los potenciómetros pueden ser del tipo doble (también llamados estéreo), en realidad no son necesarios los potenciómetros estéreos, solo alcanza con utilizar potes simples del tipo lineal para una versión monoaural. El valor comercial más cercano es 50kΩ.

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Figura 4 - Preamplificador con controles de tono.

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M O N TA J E Este interesante circuito permite inyectar señales alternadamente en dos entradas, con frecuencias distinguibles fácilmente. Con esto se pueden probar circuitos de audio para verificar, por ejemplo, el funcionamiento del equipo a diferentes frecuencias lo que permite realizar su ajuste o calibración.

Adaptación de Federico Prado

GENERADOR BITONAL PARA AJUSTES DE AUDIO ás que un simple inyector de señales, este aparato reúne características que lo hacen ideal para pruebas de audio, principalmente de equipos estereofónicos, pues inyecta señales alternadamente en dos entradas, con frecuencias que permiten que el ajustador las distinga fácilmente.

M

de ajuste para las frecuencias de los tonos generados.

Niveles de reproducción, fidelidad y otras características del aparato puesto a prueba pueden ser determinadas con ayuda de este aparato.

Otro detalle que se puede agregar en el aparato, en función del tipo de uso pretendido, es el control de intensidad de salida de la señal, lo que puede conseguirse fácilmente por medio de potenciómetros de 1kΩ a 10kΩ.

Como las señales producidas son rectangulares, y por lo tanto ricas en armónicas, su aplicación puede también extenderse a los equipos de RF, sirviendo como un eficiente generador o inyector de señales. El consumo de corriente del aparato es muy bajo, del orden de 5mA, lo que facilita su alimentación a partir de pilas o incluso batería de 9V. En la versión básica tenemos solamente un ajuste que determina la velocidad de conmutación de las señales, pero nada impide que se agreguen posibilidades

La intensidad de la señal es suficiente para excitar la mayoría de los equipos de audio. La amplitud de la señal llega cerca de 6V para una alimentación de 6V.

Si estos potenciómetros fueran lineales y el lector dispusiera de un voltímetro de audio u osciloscopio, podría calibrar una escala en términos de volt y minivolt. Las características son las siguientes: o o o o

Tensión de alimentación: 6 ó 9V. Consumo de corriente: 5mA Frecuencias generadas: 600Hz a 1kHz (aprox.). Tasa de alternancia de los canales: 0,1 a 10Hz

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Montaje Tres de las cuatro puertas inversoras disparadoras Schimitt del integrado 4093B son conectadas como osciladores de bajas frecuencias. Estas puertas exigen apenas un resistor y un capacitor para formar un excelente oscilador rectangular con frecuencia de operación que llega a más de 1MHz.

LISTA DE MATERIALES IC1 - 4093B - Circuito integrado CMOS VR1 - 2,2MΩ - potenciómetro logarítmico o lineal B1 - 6 ó 9V - 4 pilas o batería SW1 - interruptor simple

El oscilador hecho alrededor de IC1a opera en una frecuencia muy baja, que es ajustada en P1 y depende del valor de C2. En verdad, C2 puede tener valores entre 220nF y 2,2µF, si el lector quisiera alterar la banda de ajuste.

CN1 y CN2 - conectores RCA R1 - 100kΩ R2 - 39kΩ R3 - 47kΩ C1 - 100µF x 12V - Capacitor electrolítico x 16V

Este oscilador controla otros dos que son elaborados alrededor de IC1c y IC1d. Para que los osciladores operen alternadamente, como su activación ocurre con la salida alta de IC1a, en el circuito hay un inversor adicional formado por IC1b. Este inversor hace que, cuando la salida de IC1a está alta, IC1c oscila, permaneciendo desconectado. Cuando la salida de IC1a va al nivel bajo, con la inversión tenemos nivel alto en el pin 4 del CI y con esto IC1d es liberado para la oscilación.

C2 - 470nF - Cerámico o de poliéster C3 - 22nF - Cerámico o de poliéster C4 y C6 - 100nF - Cerámico o de poliéster C5 - 27nF - Cerámico o de poliéster VARIOS: Gabinete para el montaje, estaño, zócalo para integrado, etc.

Para un ajuste de tono, podemos usar un potenciómetro de 100kΩ en serie con un resistor de 10kΩ.

Los tonos de audio son determinados por R2 y C3 en el primer oscilador y R3 y C5 en el segundo.

Las salidas de los dos osciladores son llevadas a conectores de salida a través de los capacitores C4 y C5.

Estos componentes pueden ser alterados en una amplia gama de valores, para que tengamos tonos de acuerdo con el deseo de cada montador. Se pueden experimentar valores entre 10kΩ y 100kΩ.

El integrado 4093B funciona con tensiones entre 3 y 15V. Sugerimos la alimentación con 4 pilas pequeñas, batería de 9V o para una versión de taller a partir de fuente de alimentación. Como el

Figura 1 - Circuito eléctrico del generador bitonal para pruebas de audio.

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Generador Bitonal para Ajustes de Audio consumo es muy bajo, las pilas tendrán gran durabilidad.

una placa de circuito impreso se muestra en la figura 2.

En la figura 1 tenemos el diagrama completo del generador. La disposición de los componentes en

Sugerimos la utilización de un zócalo DIL (Dual in Line), de 14 pins para el integrado, lo que facilita su cambio en caso de necesidad. Un par de cables blindados con pinzas pueden ser usados para inyectar las señales en los circuitos a prueba. También es interesante contar con cables conectores en los dos extremos, para inyectar las señales en amplificadores u otros equipos semejantes. Si quiere coloque un LED en serie con un resistor de 1kΩ para indicar que el aparato está conectado. Para probar el aparato basta conectar la alimentación e inyectar la señal en un amplificador de audio, o bien, en una carga de alta impedancia como un transductor cerámico o audífono de cristal. El circuito no excitará cargas de baja impedancia, como por ejemplo un parlante. Ajuste la frecuencia de alternancia de las señales en el potenciómetro VR1. Comprobado el funcionamiento sólo resta usar el aparato. Para esto, en la prueba de un amplificador estéreo, conecte las puntas de salida en CN1 y CN2 en el aparato y en las entradas de los dos canales del aparato a prueba. Debe producirse la reproducción alternada de los sonidos con igual intensidad pero tonos diferentes en los dos canales. Colocando el amplificador en la posición mono tendremos una interesante sirena de dos tonos. Incluso, si coloca sendos transistores del tipo BC548 en las salidas, conectados como amplificadores emisor común, con el emisor a masa y en colector un buzer (en cada transistor) con el otro extremo conectado al polo positivo de la batería, se tendrá una sirena bitonal que puede ser empleada en sistemas de alarma como elemento sonoro para interiores.

Figura 2 - Impreso del generador bitonal.

Para utilizar nuestro generador como un práctico inyector de señales, basta aplicar la señal de uno de los canales en las entradas de audio o RF de receptores o cualquier otro aparato bajo prueba, incluso sistemas digitales. J

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Cómo Medir el Pick-Up Láser de un Reproductor de Discos Ópticos Varias fallas en equipos reproductores de discos ópticos: CDs, DVDs, VCDs, CD-ROM y Blu-ray Disc, se producen por problemas en el lector óptico o pick up. En esta nota, de “comunidadelectronicos.com”, sugerida y revisada por Víctor Hugo Rodríguez, explicamos los pasos a seguir para verificar si dicho bloque funciona correctamente y qué se debe hacer para mejorar su rendimiento.

INTRODUCCIÓN Las unidades lectoras (Pick-up), están formadas por un conjunto de componentes electrónicos tales como el diodo emisor láser, fotodiodos detectores, fotodiodos auxiliares componentes pasivos, etc. También posee partes ópticas como la lente de enfoque o colimador, un semi-espejo, etc. y en el caso de algunos reproductores de DVD también cuenta con un disparador de cristal líquido. Para posicionar el haz, el pickup incluye partes electromecánicas como bobinas, imanes, piezas móviles y de soporte, etc. Todo el conjunto, controlado por los circuitos de servo, debe funcionar y actuar con una gran precisión, para el correcto enfoque del haz láser sobre la superficie del disco CD o DVD, y recuperar la información digital mediante la lectura de los “pits”, manteniendo el correcto seguimiento de cada pista (tracks) con una velocidad de 25 cm por segundo en los reproductores de CD y de casi 4 metros por segundo en los reproductores de DVD. Un mal funcionamiento en cualquiera de las partes de la unidad

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lectora, puede ocasionar que el reproductor de CD, DVD o Blu-ray, no lea los discos. Recopilamos aquí, algunas notas y consejos sobre las unidades lectoras ópticas, que pueden ser de utilidad para técnicos y estudiantes de electrónica que incursionan en la reparación de equipos que utilizan este tipo de discos ópticos.

CÓMO SABER SI EL LÁSER FUNCIONA Al encarar la reparación de reproductores de CD, VCD, CDROM, DVD o Blu-ray que no detectan el disco, el primer paso consiste en observar si la unidad óptica realiza la búsqueda de foco que es el típico movimiento vertical de la lente de enfoque que sube y baja varias veces tratando de localizar la refracción en la superficie del disco. Si esto ocurre, el siguiente paso consiste en verificar si enciende el diodo emisor láser de la unidad lectora (pick-up). Esto puede hacerse de dos maneras: visual o midiendo la emisión láser.

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Verificación Visual de la Emisión del Diodo Láser Al realizar la comprobación visual se debe tener la precaución de no mirar directamente al diodo ya que la emisión de las unidades lectoras (pick-up) láser usadas en reproductores de CD, CD-ROM, DVD y Blu-ray, pueden producir daño ocular. Para verificar visualmente si el emisor de la unidad lectora láser enciende, se debe seguir el siguiente procedimiento: 1) Retirar la cubierta o soporte superior (si lo hubiere) para permitir el acceso visual al lente de enfoque de la unidad lectora. 2) Activar el mecanismo de carga (bandeja) sin disco, para que la unidad lectora (pick-up) se encienda y comience la búsqueda de foco (el movimiento vertical del lente de enfoque). En equipos portátiles que se cargan por la parte superior, es necesario retirar la puerta (o dejarla abierta) e inducir el inicio de búsqueda de foco, activando manualmente el interruptor oculto que indica al circuito de control que la puerta está cerrada. En equipos con funciones de diagnós-

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Cómo Medir el Pick-Up Láser de un Reproductor de Discos Ópticos

Figura 1

tico o modo de servicio puede utilizar la función de prueba que enciende el láser, para ello, debe consultar el manual de servicio o la información técnica . 3) Mientras la unidad intenta enfocar el rayo láser en la superficie del disco inexistente, desde una distancia no menor de 30 cm y en un ángulo aproximado de 30º con respecto a la línea vertical sobre el lente, tal como muestra la figura 1,

podrá observar sin riesgo, si el emisor láser enciende. Importante: Jamás intente ver si el láser enciende, desde una posición perpendicular al lente de enfoque En unidades lectoras de DVD, debido a la intensidad y longitud de onda diferente, es más fácil comprobar si enciende, pues la emisión de luz es más visible y se puede ver a

mayor distancia y en un ángulo más amplio. Pero debe mantener las mismas precauciones, jamás mirarlo directamente y a corta distancia. Medición de la Emisión del Diodo Láser Hay diversas maneras de "observar" o verificar si el diodo emisor láser enciende (o emite) en forma indirecta y sin riesgo para la vista. Una de ellas consiste en usar una

Figura 2

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Grupo Quark SRL San Ricardo 2072, Capital Federal (1295) TEL. (005411) 4301-8804

EDICION ARGENTINA Nº 137 SEPTIEMBRE 2011

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Cuaderno del Técnico Reparador Figura 3

Figura 4

cámara de video o cámara fotográfica digital (incluso la de un teléfono celular), o implementando algún tipo de “medidor de potencia láser” como el publicado en Saber Electrónica Nº 269. El empleo de un Medidor de intensidad de lector Láser (figura 2) además de darnos una confirmación del encendido del láser, nos dará una indicación de la intensidad con la cual está emitiendo. Esto da una idea más exacta del estado del LED láser. Ahora bien, como sabemos, el cuerpo humano puede alcanzar, en determinadas circunstancias, diferencias de potencial estático de más de 10.000 volt. Los componentes opto-electrónicos de las unidades lectoras, son altamente sensibles y pueden dañarse fácilmente por tensiones excesivas o descargas electrostáticas, al tocarlos o manipularlos. Por ello, las unidades lectoras nuevas, vienen empacadas en estuches o envolturas de plástico antiestático y en muchos casos, con advertencias impresas en la caja, sobre las precauciones que se deben tomar para manipularlas. Además incluyen un "puente" o "cortocircuito" formado por una gota se soldadura que une dos puntos en la placa de circuito impreso (o en algunos casos en el flex conector), la cual debe ser removida una vez instalada la unidad lectora, para que pueda funcionar

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correctamente, Tal como se muestra en la figura 3. Para manipular unidades lectoras, al igual que otros circuitos y componentes electrónicos sensibles, es recomendable el uso de la pulsera antiestática (figura 4), sobre todo en ambientes o climas secos y especialmente en áreas de trabajo con aire acondicionado. Si no se dispone de una pulsera antiestática, antes de manipular el elemento sensible, se debe tocar alguna parte metálica conectada a tierra para eliminar cualquier carga electrostática, y evitar usar ropa de fibras sintéticas. A pesar de los avances en la tecnología de fabricación de semiconductores, los diodos emisores láser fabricados en serie, pueden tener pequeñas diferencias entre si. Por ello, cada unidad o pick up óptico cuenta al menos con un potenciómetro de ajuste que es calibrado por el fabricante durante el proceso final de fabricación de la unidad, para obtener la potencia láser que ese tipo de unidad debe proporcionar. Es recomendable no alterar ese ajuste (por ello, algunos fabricantes fijan con un poco de pintura el potenciómetro para que no se altere su posición), y en caso de ser necesario ajustar la corriente del láser, deben tomarse las precauciones que se indican más adelante. En algunos tipos de unidades ópticas, el fabricante, una vez reali-

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zado el ajuste mide la corriente del diodo láser e imprime ese dato en la etiqueta de cada unidad (figura 5). La corriente del diodo emisor láser de las unidades ópticas es un parámetro que debe verificarse siempre que se sospeche mal funcionamiento o cuando se instala una unidad nueva. La corriente máxima del diodo láser, no debe exceder de lo especificado por el fabricante de la unidad, de lo contrario, el diodo emisor se deteriorará rápidamente. El procedimiento recomendado para determinar la corriente del diodo (LED) láser, es el siguiente: 1) Localizar la resistencia de bajo valor que se encuentra en serie con la línea de alimentación y con el transistor que actúa como control de encendido y apagado del láser. En la mayoría de los equipos el transistor y la resistencia, son del tipo SMD (componentes de montaje superficial) y se encuentran cerca del conector del flex que va a la unidad lectora. Puede ser necesario consultar el diagrama del circuito para localizar e identificar estos componentes. 2) Cuando el láser esté encendido, debe medir la tensión en los extremos de la resistencia como se indica en la figura 5. Una vez obtenida la lectura de la tensión y conociendo el valor de la resistencia, debe aplicar la fórmula de la Ley de Ohm: V/R=A con lo cual obtenemos

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Cómo Medir el Pick-Up Láser de un Reproductor de Discos Ópticos Figura 5

la intensidad de la corriente que circula en dicho circuito y por tanto en el diodo emisor (LED) láser. Para una correcta lectura, es recomendable realizar la medición, primero "en frío", cuando apenas se ha puesto a funcionar el equipo, y luego "en caliente", cuando el equipo ha alcanzado una temperatura normal de funcionamiento. Al instalar unidades lectoras nuevas, deben verificarse la amplitud de la señal de RF y la corriente del láser, tanto "en frío", como después de una hora de funcionamiento. Es normal que la corriente aumente con la temperatura, pero esa variación no debe ser mayor del 5%. Una variación mayor puede indicar que la unidad lectora es de baja calidad o está defectuosa. Si la unidad lectora óptica es nueva, la señal de RF tiene la amplitud indicada en el manual de servicio (generalmente 0.9V a 1.2V pico a pico), y el equipo reproduce correctamente los discos, aun cuando la corriente está por debajo del valor que indica la etiqueta en la unidad, no es necesario ni recomendable tocar el potenciómetro de ajuste. Si al instalar una unidad lectora nueva y medir la señal de RF, está

no alcanza la amplitud especificada, siempre y cuando los voltajes de funcionamiento estén correctos, se puede ajustar poco a poco, el potenciómetro para tratar de que la señal de RF alcance su amplitud normal, pero siempre verificando que la corriente del láser no exceda la indicada por el fabricante en la unidad lectora. Si una unidad lectora nueva no proporciona la amplitud adecuada de la señal de RF, aun con la corriente máxima indicada en la etiqueta, es probable que esté defectuosa o hay algún problema en el circuito asociado. En el caso de unidades lectoras que ya tienen mucho tiempo de uso, y presentan algún grado de mal funcionamiento, si la señal de RF está por debajo del valor normal, lo primero que se debe intentar es una buena limpieza. La acumulación de polvo en las partes ópticas reduce la potencia emitida. Si luego de una buena limpieza, la unidad lectora aun no proporciona la amplitud adecuada de la señal de RF, y la corriente está por debajo de lo especificado por el fabricante, entonces se puede ajustar poco a poco, el potenciómetro para tratar de que la señal de RF alcance su amplitud normal, pero verificando siempre

que la corriente del láser no exceda la indicada por el fabricante la unidad lectora. Si lo anterior no soluciona los problemas de lectura del disco, debe instalarse una unidad lectora nueva. En algunos casos se logra mejorar temporalmente el desempeño de algunas unidades "agotadas", llevando la corriente del láser más allá de la especificada por el fabricante (5 o 10% como máximo). Esto puede recuperar el funcionamiento del equipo por algún tiempo, pero acelera el deterioro del diodo emisor láser (LED láser), y solo es una solución temporal, que más pronto que tarde comenzará a presentar nuevamente problemas.

COMPROBACIÓN DE LA SEÑAL DE RF EN REPRODUCTORES DE CD La señal de RF (radiofrecuencia) es un parámetro primordial que debe verificarse mediante osciloscopio, para comprobar el correcto funcionamiento del lector óptico y los circuitos de servo que lo controlan (tracking). Esta señal se toma de un punto del circuito generalmente marcado como RF o RFO, mientras se reproduce un disco (preferiblemente un

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Cuaderno del Técnico Reparador disco de pruebas). Debe tener la amplitud especificada por el fabricante del equipo (generalmente entre 0.9V y 1.2V pico a pico) y mostrar en forma clara y bien definida, el clásico patrón de rombos, llamado también "Eye Pattern" (patrón de ojo). Para ubicar más fácilmente el punto de prueba de RF (en algunos equipos no está claramente marcado), así como para conocer el nivel exacto que esa señal debe tener en ese equipo en particular, se debe consultar en manual de servicio que proporciona el fabricante.

SOLUCIONANDO ALGUNOS PROBLEMAS EN LECTORES ÓPTICOS Suciedad: Un caso frecuente, que ocasiona diversos tipos de síntomas, desde pequeñas interrupciones en la lectura, lentitud para localizar los tack seleccionados o hasta incluso, la no identificación del disco (NO DISC), es la acumulación de polvo y suciedad en las partes ópticas. El problema se soluciona limpiando el diodo con agua y jabón o con algún limpiador antiestático. Falla del soporte del lente de foco: Otro caso frecuente que suele ocasionar, a veces, problemas intermitentes de lectura, ocurre cuando los "pivotes" de plástico que sirven de soporte al lente de enfoque y conjunto de bobinas, y permiten el movimiento vertical de este, se deforman debido al uso y al calor generado dentro del equipo. Estos "pivotes", cuando la unidad está en reposo, deben mantener el lente "flotando" en un punto intermedio de su recorrido vertical. Cuando el pivote se deforma, el lente cae por su peso quedando apoyado en el punto inferior de su recorrido, lo cual, durante el funcionamiento, puede dificultar el correcto enfoque del láser sobre el disco. Esto se puede solucionar en

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algunos casos, de la siguiente manera: 1) desmontar la unidad óptica o el chasis completo y retirar la cubierta protectora para dejar visible las bobinas y pivotes de soporte y movimiento del lente. 2) Sostener la unidad óptica (o el chasis) en posición invertida (con el lente hacia abajo) y con un secador de cabello aplicar calor a la unidad en la zona del pivote durante algunos segundos. 3) Retirar el secador y dejar enfriar la unidad óptica en esa posición durante unos minutos. Al volver la unidad a su posición normal, la lente debe quedar "flotando" en una posición vertical intermedia. Si la recuperación no fue completa, repetir el procedimiento anterior. Otros problemas: Debido a que debe existir una perfecta sincronización en el funcionamiento del conjunto de unidad óptica y los motores de desplazamiento (SLED) y de giro (SPIN), algunos problemas que pueden hacer sospechar de la unidad óptica, en realidad se originan en ellos o en algún otro elemento del chasis. Por ello es recomendable realizar siempre la revisión y mantenimiento del mecanismo. Reciclando el pick-up: Cuando una unidad óptica láser está defectuosa por falla de alguna de sus partes, lo aconsejable es reemplazarla completa, por una nueva del mismo tipo y características. Sin embargo, en algunas ocasiones, si se detecta cual es la causa exacta del problema, ciertas partes pueden ser reemplazadas o intercambiadas por partes, en buen estado, tomadas de unidades lectoras iguales usadas, por ejemplo: lente de enfoque, conjunto de bobinas, potenciómetro, etc.

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CALIDAD DE LA UNIDADES LECTORAS DE CD Como es sabido, existen en el

mercado de repuestos electrónicos, partes de reemplazo similares (aparentemente iguales) producidas por diferentes fabricantes en diversos países y con diferentes niveles de calidad y precio. Las unidades lectoras ópticas no escapan a esta realidad. Es recomendable, en toda reparación de un equipo electrónico, usar repuestos (refacciones) originales, o al menos, de buena calidad para garantizar el buen funcionamiento del equipo reparado. Por ello, el técnico electrónico debe asegurarse, en la medida de lo posible, de contar con proveedores confiables y exigirles siempre, que le vendan productos de calidad, o adquirir el repuesto original, en el distribuidor autorizado por el fabricante del equipo. Si bien, a veces es difícil diferenciar los componentes de baja calidad, de los genuinos, en las unidades lectoras ópticas existen algunos detalles que se pueden observar fácilmente y que pueden servir de indicio para identificar las de calidad inferior. En las unidades de cierta calidad: El lente de enfoque tiene una marcada tonalidad azulada y cristalina. Los bujes para el vástago de desplazamiento son de bronce. El soporte del conjunto de bobinas y lente de enfoque, es sostenido por tres tornillos que pueden verse desde la parte inferior. En algunas unidades lectoras de baja calidad: El lente de enfoque puede tener una tenue tonalidad azul o ser totalmente incoloro. Los bujes para el vástago de desplazamiento son del mismo plástico de la estructura de la unidad. En algunos casos el soporte del conjunto de bobinas y lente de enfoque es sostenido por solo dos tornillos. J

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Microcontroladores Curso Programado de Microcontroladores PIC

El Lenguaje Ensamblador de los PICs

MPLAB Los microcontroladores y microprocesadores en general, son circuitos electrónicos que trabajan con datos binarios, esto es, “0” y “1” lógicos, siendo esta información la única que “comprenden” los microcontroladores, pero resulta que si pretendemos elaborar un programa de esta manera, aparte de ser muy tedioso nos perderíamos fácilmente. Gracias a que existen herramientas en la actualidad podemos programar un microcontrolador sin escribir instrucciones a nivel de bits. Las herramientas a que nos referimos son los editores de código, mediante los cuales se escriben las instrucciones y el mismo editor de código se encarga de convertirlo a 1's y 0's, siendo esta actividad totalmente transparente para él. Autor: M.C. Ismael Cervantes de Anda - IPN, México [email protected]

odo microcontrolador requiere del empleo de un editor de código para generar las instrucciones con la que se programara, en el caso específico de los microcontroladores PIC, su correspondiente editor de código recibe el nombre de MPLAB, por lo que a continuación procederemos a describir sus características para comenzar a usarlo en nuestros proyectos.

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cionar el comando “new” que a su vez se encuentra dentro del menú “Project”, tal como se ilustra en la figura 3. Posteriormente se abre una ventana sobre la cual se podrá asignar un nombre al proyecto, este nombre se coloca en el espacio denominado “Project name”, tal como se ilustra en Figura 1 la figura 4.

Lo primero que se tiene que hacer es conseguir el editor de código MPLAB, el cual es totalmente gratuito y se puede descargar de la página del fabricante de los microcontroladores PIC que es www.microchip.com

Aparte de asignarle un nombre al proyecto, también se le tiene que decir en que parte del disco duro de la computadora se guardara el proyecto, para ello, en el espacio identificado como “Project Directory” se escribe la ruta de donde se guardara

Una vez que ha sido instalado el MPLAB aparece un icono como el mostrado en la figura 1, que es el que tiene que emplearse para acceder el editor, para ello se tiene que hacer doble clic con el botón izquierdo del ratón. Cuando el programa se está abriendo se muestra la ventana de bienvenida que se ilustra en la figura 2. Cuando el editor del MPLAB se encuentra abierto, se tienen que comenzar a crear las condiciones para comenzar un nuevo proyecto, con el objetivo de programar un microcontrolador PIC para que realice las actividades que se requieren de acuerdo a la aplicación que se tiene que implementar. A continuación se describen los pasos a seguir para comenzar un nuevo proyecto. Para crear un nuevo proyecto se tiene que selec-

Figura 2

Figura 3

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Microcontroladores el proyecto, pero si no recordamos, o no sabemos aun donde guardarlo, tendremos que hacer uso del botón identificado como “Browse”, que al oprimirlo se abre una ventana más en donde observaremos las diferentes carpetas que posee el disco duro, y de ahí seleccionaremos alguna para alojar el proyecto, tal como se ilustra en la figura 5. Si fuera el caso de no contar con una carpeta, se tiene la opción de crear una nueva carpeta a la cual se recomienda tenga el mismo nombre que se le colocara al proyecto. Una vez que le hemos colocado un nombre a la carpeta, y después de seleccionarla, oprimiremos el botón “Aceptar”, tal como se ilustra en la figura 6.

Figura 4

Lo que sigue es oprimir el botón OK para guardarlos, tal como se ilustra en la figura 7. Ahora lo que procede es crear un archivo en donde se escriban las instrucciones para programar el microcontrolador, dicho archivo se guarda con extensión ASM que significa assembler (en español ensamblador), este archivo ensamblador es de los más importantes en el proyecto ya que contiene las instrucciones con las que se programará el microcontrolador. Para crear un nuevo archivo ensamblador, se tiene que elegir el comando “new” del menú “file”, tal como se ilustra en la figura 15. Como paso siguiente se crea un espacio o plantilla de trabajo que es el que finalmente se convertirá en el archivo ensamblador, para hacerlo ahora que selecciona el comando “save as” del menú “file” para poder crear el archivo ensamblador, tal como se ilustra en la figura 8. Debe seleccionar el lugar en donde guardarlo, y por lo tanto se recomienda que sea seleccionada la misma ruta que se utilizo para guardar el proyecto, para que todos los archivos relacionados con el proyecto queden en la misma carpeta, tal como se ilustra en la figura 9. Es conveniente colocar la extensión “.asm” después del nombre del archivo ensamblador, por ejemplo “Proyecto01.asm” y después oprimir sobre el cuadro “Guardar”. Aparecerá el nombre y la ruta de donde fue guardado, tal como se observa en la figura 10.

Figura 7

Figura 8

Figura 9

Debemos ahora relacionar nuestro proyecto con su archivo ensamblador para que todo lo resultante quede dentro de la carpeta donde fue creado el proyecto. Para hacer el vínculo, en la ventana que tiene el nombre que le asignamos al proyecto (proyecto01 en este caso) se tiene que seleccionar el comando “Source File”, y posteriormente con el botón derecho del ratón seleccionar la acción “Add Files”, tal como se ilustra en la figura 11. Para que finalmente queden vinculados el archivo del proyecto con el archivo ensamblador, se tiene que selec-

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Figura 10

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Curso Programado de Microcontroladores PIC Se mostrara de manera grafica tal como ilustra en la figura 13. Ya casi está listo el MPLAB para comenzar a escribir el código de las instrucciones, ahora sigue la selección de la matrícula del microcontrolador que será con el que trabajaremos para poder crear nuestro proyecto, para configurar el MPLAB con la matrícula del microcontrolador tenemos que seleccionar el comando “Select Device” del menú “Configure”, tal como se ilustra en la figura 14.

Figura 11

Figura 13

Se abrirá la ventana Select Device, seleccione la matrícula del microcontrolador PIC con el que trabajaremos en nuestro proyecto, una vez que se haya seleccionado el PIC tal como se muestra en la figura 14, se tendrá que oprimir en el botón OK para darle validez a la selección.

Ya podremos ingresar el código del programa, el cual se escribe en el espacio correspondiente a la ventana del archivo ensamblador, y por último se tiene que seleccionar el comando “Save Project” del menú “Project” para guardar toda la configuración que hemos realizado Figura 17 en el MPLAB, tal como se ilustra en la figura 15. Una vez guardado el proyecto, cuando lo cerremos o falle el suministro eléctrico, al abrir nuevamente el proyecto no se perderá la configuración y todos los pasos que hemos realizado también se habrán Figura 19 guardado. Posterior a la escritura del código en el archivo ensamblador, se tienen que convertir las instrucciones a 1's y 0's lógicos, o dicho de otra manera, se tienen que convertir las instrucciones a su correspondiente código binario, para realizar esta actividad se tiene que seleccionar el comando “Build All” del menú “Project” (otra manera de hacerlo es oprimiendo las teclas Ctrl y F10 al mismo tiempo). Figura 15

Figura 16

Figura 18

cionar en archivo ensamblador con extensión ASM, por lo tanto se tiene que buscar en la ruta de donde se guardo de acuerdo a lo ilustrado en la figura 12. En nuestro ejemplo, el archivo ensamblador tiene el mismo nombre que el archivo del proyecto, después de seleccionarlo se oprime en el botón “abrir” tal como se ilustra en la figura 19.

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Microcontroladores Lo anterior ocasiona que a partir del archivo ensamblador se “ensamblen” las instrucciones y se genere un archivo adicional que tendrá el mismo nombre del archivo ensamblador pero con extensión HEX, por otra parte, con la vinculación que se hizo previamente del archivo ensamblador con el proyecto, el nuevo archivo creado con extensión HEX se guardara de manera automática en la misma carpeta que creamos del proyecto, de ahí la importancia de todo lo correspondiente al proyecto se guarde en la misma carpeta, todo lo descrito se muestra en la figura 16. Al ensamblar las instrucciones se sabrá si existen errores de sintaxis (mala escritura), o si existen detalles en cuanto a la colocación de las instrucciones que a su vez generaran “warnings o messages”, los que también tienen que corregirse. Si un programa está bien escrito y sin errores entonces aparecerá un mensaje en la ventana resultante del proceso de ensamblado que nos indica que todo se encuentra bien, tal como se ilustra en la figura 17. Al ensamblar las instrucciones de un programa se menciono que se genera un archivo con extensión HEX, dentro de la carpeta creada para el proyecto, tal como se ilustra en la figura 18. Como herramienta adicional al de ensamblar el código de las instrucciones, el MPLAB también cuenta con el módulo de simulación, para ello tiene que ser habilitado por medio del comando “Select Tool” del menú “Debugger”, y posteriormente seleccionar la herramienta “MPLAB SIM”, tal como se ilustra en la figura 19. En el momento que se habilita el simulador, se activan las herramientas que han de utilizarse en la simulación; todas se encuentran dentro del menú “debugger”, por otra parte también se cuenta con los iconos de acceso inmediato, que tienen como función el simular de igual manera un programa, tal como se ilustra en la figura 20. De los comandos mostrados en la figura 20 se puede decir que los más comunes son los que a continuación se describen: Reset.- Equivale a la acción de ingresarle una señal de reset al microcontrolador, provocando que el contador de programa se dirija a donde fue declarada la localidad 0 (cero), que normalmente se realiza por medio del comando “org 0”. Run.- El programa será simulado a una velocidad cercana a la del microcontrolador donde será instalado, por lo tanto, debemos colocar puntos de corte en la ejecución del programa llamados “breakpoints”.

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Animate.- Este comando se emplea para simular un programa a una velocidad moderada, por lo tanto, podremos seguir la ejecución del programa sin que nosotros tengamos que realizar otra actividad que observar cómo se va ejecutando. Este comando normalmente lo utilizamos cuando se requiere que el programa se ejecute “solo” pero que nosotros vayamos observando paso a paso como se van modificando los registros. Step Into o Step Over.- Estos comandos sirven para simular el programa paso a paso y manera manual, por nosotros mismos, por lo tanto, tendremos la oportunidad de observar con todo lujo de detalle, la modificación de cada uno de los registros que serán intervenidos. Se sugiere el empleo de cualquiera de estos comandos, cuando se realizan las primeras simulaciones de un programa, o parte del programa, para observar con todo detalle cómo se encuentra operando, y si se tiene un error lógico producido por una mala disposición de las instrucciones, poder identificarlo para proceder a corregirlo. Breakpoint.- Por medio de este comando se colocan marcas, sobre las líneas de instrucciones donde queremos que un programa se detenga cuando se realiza una simulación, ya sea empleando el comando Run o Animate, se pueden colocar todos los puntos de corte que sean necesarios, y se recomienda utilizarlos para saltar aquellos fragmentos de programa que ya tenemos verificados y dados de alta, y únicamente revisar con todo lujo de detalle aquellos que aun no hemos dado de alta. Para observar el desarrollo de la simulación es necesario abrir una serie de ventanas, para que de esta manera se observe como se van modificando tanto los registros como las localidades de memoria involucradas con el programa. Para abrir las ventanas de simulación se tiene que manipular el menú “View”, y de ahí seleccionar todas las ventanas que sean necesarias para seguir la simulación con todo lujo de detalle. Al abrir las diferentes ventanas de simulación, posteriormente se tienen que ordenar para que la vista en el monitor de la computadora sea óptima. J

Figura 20

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Fuentes Resonantes para Equipos de Audio

Diseño de un Modulador PWM para Audio de Alta Fidelidad En Saber Electrónica Nº 284 presentamos un circuito funcional para modulador PWM con realimentación manual y generador diente de sierra utilizando el generador de funciones del programa Multisim. En este artículo realizaremos el diseño de este generador de modo de tener un modulador de múltiples usos.. Autor: Ing. Alberto H. Picerno [email protected] [email protected]

INTRODUCCIÓN Todo modulador PWM requiere un generador de onda triangular de frecuencia fija. Si se trata de un sistema resonante, la tensión continua de salida debe modificar la frecuencia del generador de onda triangular en un lazo realimentado de tensión. En realidad se puede utilizar también un sistema de variación de tiempo de actividad o ambos al mismo tiempo. Si el sistema posee dos transistores llave tirando hacia fuente y hacia masa (ese es nuestro caso) se requiere un circuito driver para cada llave y el generador de señal PWM será en ese caso de simetría complementaria. Como queremos realizar un proyecto de uso general vamos a utilizar el sistema de modulación doble, PWM y de frecuencia y por lo tanto necesitamos un generador diente de sierra cuya frecuencia varíe con la tensión. El generador diente de sierra se puede fabricar a partir de un generador de onda rectangular que pueda funcionar al 50% de periodo de acti-

vidad y que tenga control de frecuencia por CC como por ejemplo el 555 en su versión modificada del astable con dos diodos, que es uno de los circuitos integrados mas económicos de la actualidad. Si se tratara de un oscilador astable básico el Multisim lo diseña en forma automática, pero la versión

astable básica no puede generar onda cuadrada (no llega a mas de un 45% de tiempo de actividad). Comenzaremos analizando la posibilidad de utilizarlo de cualquier modo. Pero si fuera necesario realizaremos un diseño modificado con diodos, donde esa eventualidad no existe. El diseño básico nos ayuda a

Figura 1 - Diseño automático de un oscilador astable con 555.

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Audio generar el diseño modificado. Por lo que a continuación lo encaramos.

DISEÑO AUTOMÁTICO DEL ASTABLE BÁSICO CON UN INTEGRADO 555

Figura 2 - Circuito completo del modulador con oscilador incluído

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Abra el Multisim, entre en la solapa Tools -> circuits wizard -> 555 time wizard y aparecerá una pantalla de diseño como la indicada en la figura 1. R1 y R2 son los resistores de carga y descarga del capacitor principal C. Estos valores dependen del valor de frecuencia y del valor de C que deben colocarse en los correspondientes casilleros. Luego el botón “Building Circuit” se ilumina como indicando que las condiciones para un posible diseño están dadas. En caso contrario se indica debajo del circuito cual de las condiciones no se cumple (por lo general R1 y R2 son menores a lo estipulado que es de kΩ). Si este es el caso se debe variar el valor de C por uno mas bajo). Automáticamente el botón de Build circuit se ilumina y al apretarlo se calcula todo el circuito, hasta que queda ofrecido para pegar en la pantalla. Luego de pegarlo se deben redondear los valores y completar el mismo con el agregado del preset de ajuste de frecuencia sobre Cf. El cálculo da solo valores aproximados, por lo que es necesario armar el circuito y ajustar los valores de R1, R2 y C por experiencia real.

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Diseño de un Modulador PWM para Audio de Alta Fidelidad También por experiencia real, observamos que el hecho de que trabajar con un periodo de actividad de 55 o 60% no afecta el funcionamiento del circuito, por lo que no es necesario utilizar el circuito modificado con diodos.

CIRCUITO COMPLETO DEL MODULADOR CON OSCILADOR CON EL TEMPORIZADOR 555 Para que el lector no tenga inconvenientes para saber como se interconecta nuestro nuevo circuito, con el circuito de la entrega anterior, dibujamos los comparadores generadores de la PWM, que entonces se repiten en ambo circuitos formando el nexo de unión. Ver la figura 2.

Nota: RST RESET (4). THR TRESHOLD (6), CAMBIO DE ESTADO. TRI: TRIGGUER (2), DISPARO. DIS: DISCARG (7), DESCARGA. CONTROL VOLTAGE: CON (5). POSIBLE VARIACIÓN DE 25% DE F. POWER: VCC (8). COLOCAR ZENER DE 18V. OUTPUT: OUT (9) El preset R4 se coloca para ajustar la frecuencia del oscilador en el valor deseado de 85kHz. C2 es el capacitor generador del diente de sierra del oscilador y R1 y R2 sus resistores

de carga y descarga. El capacitor C2 evita que se introduzcan ruidos y zumbidos en el oscilador. La salida por out es una señal rectangular de igual tensión que la fuente, de amplitud pico a pico, que se atenúa en R7 y R3 para aplicarla en el primer transistor inversor Q1. En el colector de Q1 la señal sale invertida con una amplitud de 20V debido a la presencia de la carga del segundo inversor. Esa señal ya se aplica a la entra-

da (-) del comparador inferior. La señal invertida se aplica al transistor Q2 por R8 y R9 en donde se vuelve invertir para recuperar la fase inicial. El resistor R10 reduce la tensión de salida para igualarla con la del transistor 1. Las redes formadas por R11 y C3 por un lado y la R12 y C4 por otro son las redes integradoras donde se generan los dientes de sierra diferenciales. Los dientes de sierra están muy lejos de ser perfectamente lineales y además como no parten de una onda cuadrada tienen cierta diferencia de valor en sus extremos pero como el nuestro es un sistema muy realimentado estas distorsiones no tienen mayor importancia en la generación de la señal PWM. En las figuras 3 y 4 se pueden observar los oscilogramas en el sistema, medidos con los osciloscopios XSC2 y XSC3.

Figura 3 - Oscilogramas de los dientes de sierra diferenciales.

CONCLUSIONES

Figura 4 - Oscilograma de las señales driver.

En esta entrega analizamos el oscilador y los generadores de diente de sierra de nuestra fuente, en el próximo vamos a analizar el amplificador de error y la realimentación de la tensión continua de salida, para terminar con toda la sección electrónica de nuestra fuente. Posteriormente nos queda por analizar el diseño y construcción de los transformadores de pulsos. J

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Pantallas Planas para TV y Monitores Medidor de Lámparas CCFL de Excelente Desempeño Hemos explicado cómo construir un transformador de corriente para medir la componente circulante por un tubo CCFL y sólo debemos completar el diseño analizando el rectificador de tensión de secundario del transformador y su Ajuste.

Autor: Ing. Alberto H. Picerno e-mail: [email protected], [email protected] INTRODUCCIÓN En la entrega anterior llegamos a determinar como realizar la construcción de nuestro transformador de corriente y a determinar y medir sus características utilizando un sistema de medición consistente en un generador de señales de funciones y un milivoltímetro de CA. Como estos instrumentos no son comunes en un taller de reparaciones prometimos que en esta entrega realizaremos la medición y ajuste de la sonda de corriente con un simple téster y algún instrumento prestado, como por ejemplo un osciloscopio. En caso de no poseerlo se puede considerar que la corriente normal por un CCFL es de 8mA para un TV de 32” y usar el TV como patrón. Ahora discutamos que vamos a usar como medidor de nuestro instrumento. Podríamos usar el téster con el que trabajamos normalmente pero en este momento los tésters

de aguja de pequeño tamaño son tan económicos que no tiene sentido conectar y desconectar un instrumento. Por eso haremos un diseño para un téster de aguja pequeño de 5kOhm/V usando por ejemplo la escala de 250 como lectora de 25mA eficaces a fondo de escala. Pero en realidad colocaremos el selector del téster en 10VCC. La resistencia interna de un téster de 5kOhm/V usado en la escala de 10V es de 50kOhms que es suficiente para nuestros requerimientos (ver apéndice 1). En cuanto al circuito que utilizaremos se trata de un conversor CA/CC de valor pico a pico, para minimizar el error por forma de onda y evitar la repuesta a continua del sistema (el circuito comienza con un capacitor). Por supuesto que un transformador no puede acoplar la continua, pero si distorsiona por saturación del núcleo, puede generar errores que se minimizan al

medir los dos picos de la señal alterna. El circuito es entonces básicamente el de un doblador de tensión, que luego iremos modificando para evitar los errores de medición. Todo el diseño será realizado con un Multisim 10 para que el lector pueda modificarlo a voluntad si lo desea. El diseño está basado en que nuestro transformador tomado como ejemplo entregó una tensión de salida pico a pico de 2,5V, cuando fue excitado en el primario de una espira con una corriente eficaz de 4,38mA. Un transformador diferente puede dar diferentes valores pero nunca tan distintos que no se puedan compensar. Utilice un transformador para un TV de 32” cualquiera y seguramente será muy parecido o mejor, porque tendrá mas tensión de salida. En su defecto puede llegar a usar transformadores de un monitor de 17” como el nuestro. (Ver apéndice 2).

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Figura 1 - Circuito básico de doblador de tensión.

EL MEDIDOR DE VALOR PICO A PICO BÁSICO En la figura 1 se puede observar el circuito básico con una carga de 50kOhm alimentando con un generador de funciones. Como el lector puede observar la indicación del téster no es la que esperábamos encontrar. Atacando el circuito con 2,5V de pico es decir 5V de pico a pico esperaríamos encontrar una tensión de salida de 5V y sin embargo tenemos un valor

de 3,8V aproximadamente. Una medición sobre el diodo D1, realizada con el osciloscopio, nos permite entender el problema. La idea de funcionamiento del circuito es que el diodo no permita la presencia de tensiones negativas en el nodo 2 y en realidad observamos una tensión de -0,6V como se observa en el oscilograma de la figura 2. El problema consiste en que utilizamos diodos reales que tiene una barrera de 0,6V aproximadamente y hasta que la tensión no

llega a ese valor el diodo no conduce e inclusive cuando conduce, lo hace con una resistencia interna variable que produce distorsión en los picos. De cualquier modo, superada la barrera D1 conduce y carga al capacitor C1 con una tensión continua que prácticamente mantiene a todo el oscilograma por arriba del eje cero. El diodo D2 rectifica entonces la señal y carga al capacitor C2 al valor de pico de la señal sobre D1; salvo que el tiene el mismo pro-

Figura 2 - Oscilograma sobre el diodo D1 y después del D2.

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Figura 3 - Agregado de una prepolarización para los dos diodos.

blema con la barrera y carga al capacitor con una tensión 0,6V menor. Ahora, si tomamos el valor esperado de 5V y le restamos dos veces 0,6V llegamos a 5V - 1,2V = 3,8V que es el valor que realmente medimos. Para resolver el problema de las

barreras es necesario prepolarizar los diodos de modo que sin la presencia de tensiones externas, el téster se encuentre indicando unos pocos milivoltios. Ver la figura 3. Como vemos agregando una tensión de prepolarización de 1,2V (filtrada con el capacitor C3 de 10nF o 100nF) vencemos las dos barre-

ras al mismo tiempo. En la simulación ajustamos el preset a un valor de aproximadamente 1,2V y notamos que la salida sube a un valor de 4,8V aproximadamente lo cual es un error aceptablemente bajo. Con esto parecería estar totalmente superado el problema pero aun nos falta hacer una prueba de lineali-

Figura 4 - Respuesta a tensión nula de entrada

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Figura 5 - Medición de la corriente por un CCFL.

dad, que consiste en retirar la señal alterna de entrada para observar que el téster indique cero. Ver la figura 4. Como vemos el téster de salida esta indicando un valor erróneo de 500mV aproximadamente. Esto se debe a que en realidad los diodos no pasan del corte a la conducción completa sino que lo hace

en forma gradual. Esto significa que nuestro dispositivo va a tener una alinealidad que generará un error de lectura en bajas corrientes por el CCFL indicando mas de lo real. Este error se manifiesta cuando la corriente por el tubo genera tensiones de 1,2V es decir en alrededor de los 2mA que es un valor rela-

Figura 6 Oscilograma de medición de corriente.

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tivamente bajo que difícilmente se encuentre en un TV que suele trabajar con 8mA.

EL AJUSTE DE PLENA ESCALA Cada téster requiere un ajuste y una elección de escala diferente.

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Figura 7 - Agregado del ajuste de sensibilidad.

En principio vamos a trabajar con un TV LCD de orden de las 32” o un monitor de 17”. Necesitamos medir la corriente que circula por un tubo para utilizarla de patrón de ajuste. El retorno (cable negro y fino de un tubo CCFL) no siempre esta conectado a masa. En muchos casos está conectado a un par de diodos. Uno de los diodos (el que conduce el semiciclo negativo) esta conectado directamente a masa, el otro (el que conduce el pulso positivo) está conectado a un resistor de unos 330 Ohm que está conectado a masa. Sobre el se puede realizar la medición de la corriente por el tubo en forma indirecta. Haciendo una cuentita se puede calcular el valor eficaz de la corriente por el tubo. En la figura 5 se puede encontrar un circuito que lo ayudará a entender la conexión. El haz rojo es el que nos permite medir la corriente. Sobre R4 aparece un oscilograma, que es medio ciclo de la corriente senoidal de 50kHz. Mas precisamente el semiciclo positivo. Vamos a suponer que

en nuestro caso aparece un oscilograma como el indicado en la figura 6 con un pico positivo de 3,7V. Esto significa que por el resistor circula una corriente pico de 3,7A/330 = 0,011A u 11mA de pico. Para saber el valor eficaz debemos realizar una cuentita que consiste con tomar el valor de pico y dividirlo por 1,41. En nuestro caso sería 11mA/1,41 = 7,8mA. Ahora se debe conectar el transformador de corriente pasando una vuelta del cable de retorno por dentro del carretel del primario y observar la señal en el téster colocado como medidor de 10V. Busque una escala del téster en donde la aguja supere el valor 7,8 o 78 o 780 para no tener que hacer cuentas al medir. En la figura 7 se puede observar el agregado de un preset que nos permite ajustar la deflexión de la aguja para que indique el valor deseado. Si el TV que usamos de patrón tiene el cable de retorno directamente conectado a masa agregue un circuito de retorno con dos diodos 1N4148 y un resistor.

RUIDOS SOBRE LA CORRIENTE Lo que ingresa sobre el capacitor C1 debería ser una corriente pura senoidal de 50kHz pero esta lejos de serlo. El oscilograma de corriente de la anterior figura 6 nos indica que el propio transformador genera componentes armónicas de orden superior que son absolutamente normales. Pero muchas veces se producen modulaciones de la amplitud de la corriente, que son el producto de descargas fallidas en los CCFL, o arcos producidos por la presencia de humedad o sulfatación. Estos arcos suelen producir apagados intempestivos del backligth por generación de pulsos en el resistor sensor de corriente. Pero como el efecto es esporádico, es muy difícil de encontrar. Sin embargo antes de producirse un arco suele aparecer efluvios y esos efluvios modulan en amplitud la senoide de 50kHz. Esa modulación suele ser audible y apreciable en la aguja del téster como una vibración. Si desea escucharla claramente

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Figura 8 - Circuito con buena linealidad (nota: el téster XXM1 y el XMM2 solo están colocados como referencia para medir la tensión de salida y de prepolarización; no se debe usar en el armado final).

puede conectar un resistor de 100kOhm sobre el téster para derivar la señal hacia la entrada auxiliar de un amplificador de audio. Escuche algunos TVs que funcionen correctamente, antes de formarse una opinión sobre cual es el ruido normal y cual el excesivo. Una vez encontrado el CCFL que genera un ruido excesivo, observe el cable y los contactos del mismo. Por ultimo cámbielo por otro y observe el resultado. Cambiar un CCFL requiere por lo general una desoldadura sobre el terminal de alambre del CCFL que atraviesa el vidrio del bulbo. Debe trabajar con cuidado porque un exceso de calor puede producir una rajadura del tubo. Para resoldar el tubo espere que el terminal este bien frío y luego utilice una rodaja de papa de unos 3 mm de espesor y 1 cm de diámetro, pinchada en el terminal a soldar. La papa aporta agua sobre el terminal a medida que esta se va secando y evita sobrecalentamientos.

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MEJORAS DE LA PRECISIÓN DE LECTURA A BAJAS CORRIENTES El autor considera que el modelo propuesto es suficientemente preciso para el trabajo de un reparador. Pero si Ud. se dedica a monitores de pequeño tamaño, como los de cámaras de video profesionales, seguramente necesitará realizar mediciones de baja corriente en algunos casos y de alta en otros. Y esto significa que debe utilizarse un medidor medianamente lineal y realizar una escala que contemple la alinealidad. La solución consiste en utilizar diodos del tipo shottky de baja corriente con un encapsulado similar al de un 1N4148, que tienen una barrera de solo 250mV. Por ejemplo en la Argentina se pueden comprar en DICOMSE los modelos 1N82, 1N6263, BAT85; BAT54, etc.. Por supuesto que se debe variar el ajuste de barrera, pero no es necesario cambiar el circuito. Al tener una barrera tan baja,

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el error por alinealidad se reduce proporcionalmente. El ajuste de la tensión de prepolarización se debe realizar en este caso a una tensión de 125mV. En la figura 8 se puede observar el circuito modificado utilizando en lugar de un téster económico, un microamperímetro de panel de 50µA. El uso de dos diodos en paralelo minimiza el error por resistencia directa del diodo.

EL MONTAJE FINAL CON UN MULTÍMETRO DE BAJO PRECIO El téster utilizado posee un compartimiento para una pila que puede utilizarse como fuente de prepolarización, previa desconexión del circuito del óhmetro. Nosotros le proponemos que arme el duplicador dentro del mismo téster y solo conecte el transformador de corriente por afuera con un simple cable bifilar. En muchos casos el téster no

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Medidor de Lámparas CCFL de Excelente Desempeño dido (unos 2 segundos) porque luego el inverter reconoce que un tubo no enciende y se apaga. El instrumento de aguja es suficientemente rápido para medir la corriente en esos dos segundos.

APÉNDICE 2: FABRICACIÓN COMPLETA DE UN TRANSFORMADOR DE CORRIENTE

APÉNDICE 1: RESISTENCIA INTERNA DE UN MULTÍMETRO Figura 9 - Calculo de la resistencia serie de un voltímetro

posee una sensibilidad adecuada en ninguna de sus escalas. En este caso le aconsejamos que ubique el resistor voltimétrico y lo modifique hasta lograr la sensibilidad adecuada.

CONCLUSIONES Así terminamos de construir un medidor casero de CCFLs que le brindará excelentes resultados. Nos animamos a decir que los resultados serán muy superiores a los que pueden brindar los medidores comerciales que solo poseen un Led indicador de tubo agotado. Nuestro instrumento es mucho mas versátil, porque mide la corriente que circula por el tubo y por lo tanto indica si el mismo está encendido. Recuerde que este medidor debe ser utilizado solo durante el instante inicial de encen-

Todos los multímetros de aguja miden tensión en forma indirecta. Es decir que en realidad el instrumento de aguja o galvanómetro mide corriente, pero el agregado de un resistor en serie lo transforma en un voltímetro. Los galvanómetros se diferencian sobre todo en la corriente necesaria para producir una deflexión de plena escala. Los valores nominales son de 50µA y de 1mA. Cuando mas sensible es el galvanómetro, mas grande es el resistor en serie que debe colocarse para una determinada tensión de plena escala. Por ejemplo, si se desea construir un voltímetro de 10V con un galvanómetro de 50µA, debemos colocar un resistor serie que genere una caída de tensión de 10V cuando circule 50µA por el circuito (se desprecia la caída de tensión sobre el galvanómetro). Ver la figura 9. Es evidente que la resistencia

Figura 10 - Trasformador de corriente toroidal.

R1, es además la resistencia interna del voltímetro que opera como carga de detector de tensión pico a pico y por lo tanto afecta la sensibilidad del sistema.

Es evidente que una complicación de nuestro proyecto es que se basa en la modificación de un transformador de un TV o monitor LCD. Estos transformadores no son piezas fáciles de conseguir y uno desearía poder construirlo completo a partir de un núcleo de ferrite. No es fácil hacerlo y por esos recurrimos a la modificación. Pero no es imposible y vamos a tratar de explicarle como se hace. La base es un núcleo toroidal de unos 16 mm de diámetro que debe quebrarse en dos mitades. Sobre cada mitad del toroide se debe bobinar 4.000 espiras de alambre 0.06 mm de diámetro en dos bobinas por lado separadas por 3 mm de pared una de otra (bobinado de baja capacidad). Para fabricar este secundario tan especial, debe tomar primero cinta transparente y cortar el carretel con un cutter a 3 mm de ancho. Debe dar dos vueltas de esta cinta de 3 mm en todo el ferrite, salvo cerca de los bordes cortados para que cierren adecuadamente. Luego debe hacer con la misma cinta tres paredes de 3mm de altura que oficiaran de carreteles y bobinar 1000 espiras en cada carretel. Luego deberá idear algún sistema mecánico que presione ambas mitades entre si o permita abrirlas para pasar el cable de retorno del CCFL bajo medición. Por ejemplo un broche de colgar ropa con los dos trozos de núcleo pegados en su punta. Ver la figura 10. J

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Liberación de Teléfonos Celulares HTC Son muchos los programas existentes en Internet con los cuales se pueden liberar teléfonos celulares HTC y debo admitir que muchos de ellos no funcionan correctamente y en ocasiones hasta es complicado “restablecer” el teléfono a su estado inicial, es por ese motivo que en esta sección no hemos publicado muchos artículos que mencionen la forma en que se pueden liberar estos teléfonos con el mínimo riesgo de daño. Durante varios meses estuvimos recopilando programas que probamos con éxito y que colocamos en la versión del pack “ALL HTC Service Unlock versión 1.2”. En esta nota explicamos cómo se utiliza este pack y damos un ejemplo de liberación. Autor: Ing. Horacio D. Vallejo

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l pack “ALL HTC Service Unlock versión 1.2” de Top Phone Team posee una serie de programas útiles para liberar móviles HTC de diferentes marcas y modelos. Mucho de ellos fueron probados con éxito y otros provocaron daños en terminales bajo ensayo. En principio, este pack de programas contaba con modelos europeos, muchos de los cuales llegaron a América Latina y, por lo tanto, los mantuvimos en el pack. Entre los modelos que soporta esta “suit” podemos dividir en las siguientes series: HIMALAYA Qtek 2020, Dopod 696, Dopod699, O2 XDA II,T-Mobile MDA II, i-mate Pocket PC Phone Edition, Orange SPV M1000, VodafoneVPA, Telefonica TSM500, KromeNavigator F1, etc.

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BLUE ANGEL: O2 XDA IIs, T-Mobile MDA III, imate PDA2k, Qtek 9090, Dopod 700, Orange SPV M2000, E-Plus PDA III, Siemens SX66, Tata Indicom Ego etc. ELF: HTC P3450, HTC Touch, HTC Ted Baker Needle, HTC Touch P3450, Dopod S1, T-Mobile MDA Touch, O2 Xda Nova, etc. EXCALIBUR: HTC S620, HTC S621, Dopod C720W, Dopod C720,T-Mobile Dash, T-Mobile MDA Mail, O2 Xda Cosmo, Orange SPV E600, etc. KAISER: HTC P4550, HTC TyTN II, HTC TyTN II, Vodafone VPA Compact V, Vodafone v1615, SFR v1615, Swisscom XPA v1615, T-Mobile MDA Vario III, AT&T Tilt, O2 Xda

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Stellar, EMobile Emonster S11HT, etc. PROPHET: Qtek S200, Dopod 818 Pro, Dopod 830, Swisscom XPA s200, O2 XDA Neo, i-mate JAMin, Orange SPV M600, Vodafone VPA Compact S, T-Com TC 500, etc. TRINITY: HTC P3600, HTC P3600i, Dopod D810, Dopod CHT9100, Dopod CHT9110, Orange SPV M700, Vodafone VPA Compact GPS, SFR S300+, Swisscom XPA v1510, etc. WIZARD: HTC P4300, Qtek 9100, Qtek A9100, Dopod 838, i-mate K-JAM, T-Mobile MDA Vario, T-Mobile MDA, O2 XDA Mini S, Orange SPV M3000, Cingular 8125, Vodafone VPA Compact II, etc.

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Figura 1

Luego de varios meses de trabajo, conseguimos colocar programas adecuados en dicha “suit” y, por más que la versión original es de 2008, hemos podido colocar programas que permiten trabajar con terminales que salieron al mercado hace solo unos meses y, en la medida que vayan apareciendo nuevos modelos, postearemos en

Figura 2

nuestra web las actualizaciones correspondientes. El pack posee 10 programas y se debe seleccionar el correcto en función del teléfono al que desee-

mos realizar mantenimiento. Para cada caso las instrucciones son diferentes razón por la cual debe tener mucho cuidado y seguir las instrucciones brindadas en cada caso. Aclaramos que en el momento de publicar esta nota estábamos preparando el manual de trabajo con celulares HTC 3G y que en él ampliaremos la información que aquí brindamos.

LIBERACIÓN DE HTC UNIVERSALES

Figura 3

Desde el link dado en nuestra web: www.webelectronica.com.ar (debe hacer clic en el ícono password y luego ingresar la clave allhtc) descargue el programa ALL HTC Service Unlock versión 1.2 e instálelo en su PC. Siga los pasos aceptando o declinando según sea su deseo. Una vez instalado el programa aparecerá un ícono en el escritorio,

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Cuaderno del Técnico Reparador ejecútelo y aparecerá la imagen de la figura 1 donde debe elegir el modelo del teléfono que desea desbloquear haciendo un clic en la flecha que está junto a la casilla “Please Select Device”. Seleccionada la opción requerida aparecerán los diferentes modelos soportados, si se encuentra el modelo que quiere liberar haga clic en el ícono Stara y aparecerá una pantalla como la de la figura 2. De inmediato le aclara que es un programa de uso libre, pero bajo su propio riesgo, y que la empresa no se hace responsable de los daños que puedan ser causados a su teléfono por este procedimiento de desbloqueo. Luego aparecen las instrucciones para el uso del programa que son las siguientes: 1. Ingrese al modo de booteo en su teléfono. Para ello, al mismo tiempo mantenga pulsada la tecla de backlight (tecla de la linterna, junto a las teclas de volumen) y la tecla de encendido para que se dé reinicio por software del celular. La pantalla del teléfono debe desaparecer, y verá escrito muy débil "serial" o algún mensaje similar. Suelte las teclas y se encenderá el teléfono en modo de booteo. 2. Conecte el teléfono a la computadora mediante el cable USB. 3. Ejecute el programa MaUpgradeUt_noID.exe. Con esto se realizará un flasheo del móvil con el software necesario para la liberación. Para ejecutar el programa MaUpgradeUt_noID.exe en la pantalla de la figura 2 haga clic en la pestaña Unlook Files y aparecerá una imagen como la de la figura 3 donde se ha abierto una carpeta que posee un programa y otra carpeta más. Abra la carpeta “HTC_Universal_Radio_for_SIMunl ock_v0.00.00” y en ella estará el programa MaUpgradeUt_noID.exe (figura 4). 4. Al ejecutar el programa apa-

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Figura 4

Figura 5

recerá una imagen como la de la figura 5 en la que le vuelve a pedir que ingrese el teléfono en modo de booteo (Ud. ya lo ha hecho, por lo cual no tiene que hacer nada) y que lo conecte a la computadora a través de su cable USB (Ud. también tiene el teléfono conectado, por lo cual tampoco debe hacer nada). También le indica que cierre toda otra aplicación que Ud. esté ejecutando en su PC y que haga clic en el ícono “Siguiente” (Next). Al hacerlo le indicará que va a falsear el celular y le indicará datos refe-

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rente a los archivos a ser sustituídos. Si descargó el software desde el link que nosotros le sugerimos entonces haga clic en el botón “Upgrade” y comenzará la programación del teléfono con un software liberado. Aparecerá un mensaje que le pide que no desconecte el teléfono hasta que la programación se complete 5. Espere con paciencia hasta que aparezca la imagen de la figura 6 en la que se le dice que la programación se realizó con éxito, que apague el teléfono, lo desconecte

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Liberación de Teléfonos Celulares HTC UNI_Unlock_v1.exe en su teléfono. Espere con paciencia. 8. Una vez que finalice el proceso, se hará un reinicio por software de su teléfono y el Terminal estará liberado.

Figura 6

de la PC y que lo vuelva a encender con el botón de reinicio en la parte posterior del móvil. Si el nuevo “flash” se programó con éxito, deberá tener la versión 0.00.00. 6. Deje que el teléfono se reinicie. Una vez que esté listo, conecte el teléfono a su PC por medio de

ActiveSync, y copie el programa UNI_Unlock_v1.exe en su teléfono (el programa está dentro de la carpeta que mostramos en la figura 3). También puede copiar el programa en una tarjeta de memoria micro SD y luego insertarla en su teléfono. 7. Ejecute el programa

Debemos destacar una vez más que para cada serie de teléfonos HTC, agrupada según el programa que se usará para la liberación, existen pasos diferentes a seguir para la liberación, razón por la cual debe leer atentamente los pasos sugeridos en cada caso. Si el modelo HTC que Ud. desea liberar no se encuentra en el listado, no se preocupe, deberá saber cuál es la tecnología del móvil (en general se obtiene con los datos que se encuentran en la etiqueta que está en el compartimento de la batería) y luego emplear el programa que corresponde a la misma. J

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

Pregunta 1: ¿Qué hay de cierto que con los televisores 3D ya no habrá más televisión analógica? Cuando eso ocurra ¿ya no van a servir los televisores con TRC? Ángel Augusto Robredo. Respuesta: Ángel, el denominado EN NOS VÍSITE VA CASA Y NUE TRA OS NUES EGAL SE R E LLÉV

apagón analógico no tiene nada que ver con la TV 3D, sino con el advenimiento de la TV digital. Cada país tiene previsto una fecha para que todas las emisoras deban transmitir en la denominada televisión digital terrestre para un mejor aprovechamiento del espectro. Se supone que desde el 2014 estará rigiendo el apagón analógico y cuando eso suceda los televisores analógicos se convertirán en piezas de museo. Pregunta 2: Cómo están, he leído en webelectronica que van a dar cursos de televisión satelital en varios países pero no encuentro ninguna fecha en México y quiero saber si tienen previsto darlo en Monterrey y en qué fecha sería. ¿Cómo hago para enterarme de los cursos o talleres que imparten? Juan B. Berardo. Respuesta: Por el momento no hay fecha programada para el dictado de dicho curso, aunque las platicas y talleres están previstas para el mes de julio en el DF y recién a fin de año para otras ciudades aunque aún no tenemos las fechas definidas. Si te haces socio del Club SE mensualmente recibes mails con los detalles de todas nuestras actividades, también te enviamos

promociones y te invitamos a que participes de distintas actividades. Te puedes hacer socio desde nuestra página y no hay que pagar. Pregunta 3: ¿Hay alguna técnica única para liberar un teléfono celular?. Camila Sánchez. Respuesta: En realidad, quienes saben programar en lenguaje assembler y conocen el funcionamiento de los microcontroladores pueden emplear una única técnica que consiste en escribir la información apropiada en la posición de memoria adecuada del teléfono. Este tema lo explicamos en muchas ediciones de nuestra querida revista y como sabemos que es muy difícil contar con esa preparación y con las herramientas que permitan realizar esa tarea sin riesgo es que solemos dar técnicas alternativas que aplican para ciertas marcas y modelos. Sin embargo, la tendencia es que en el futuro todos los celulares tendrán sistema operativo abierto y, por lo tanto, se podrán liberar obteniendo un código a partir del IMEI del móvil y del operador

NOS MUDAMOS

que lo bloqueó. J

Saber Electrónica lo atiende de lunes a viernes de 9:00 a 13:00 y de 14:00 a 18:00 en San Ricardo a 15 cuadras de la anterior dirección (vea en la página 68 cómo llegar).

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