Saber Electrónica No. 141

SABER

EDICION ARGENTINA

EDITORIAL QUARK

ELECTRONICA 3 28-507 ISSN: 03

50

$6.

41 9 / Nº 1 2 / 199 / Año 1

TV SATELITAL: ¿Qué es la TV Satelital? ¿Cómo ver TV Satelital? ¿Qué elementos se necesitan? ¿Por qué la TV Satelital va a desplazar al cable?

Cristales de Cuarzo Los Dos Años del DVD Procesadores para MPEG

M ONTAJE E SPECIAL

U N A MPLIFICADOR DE A LTA P OTENCIA

Control de Acceso Remoto

Cómo se Comunica un PIC El Canal SAP en un TV Comercial Cómo Funcionan los Microprocesadores

M ONTAJES : DETECTOR DE FALTA DE FRIO INDICADOR DE TENSION DE RED DIMMER PARA LAMPARAS DICROICAS FILTRO BESSEL PASABAJOS DE 8º ORDEN

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

EDITORIAL QUARK Año 12 - Nº 141 MARZO 1999

SECCIONES FIJAS Del Editor al Lector Sección del Lector

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ARTICULO DE TAPA La TV Satelital

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MONTAJE ESPECIAL “El Clásico” Un amplificador de alta potencia

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MONTAJES Filtro Bessel pasabajos de 8º orden Dimmer para lámparas dicroicas Indicador de tensión de red Detector de falta de frío

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AYUDA AL PRINCIPIANTE Control de acceso remoto

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INFORME ESPECIAL Los dos años del DVD

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TECNICO REPARADOR Curso de TVs modernos: lección 6 El canal SAP en un TV comercial Memoria de reparación: la comunicación del micro con CIs que no poseen puertos de comunicación

33 45

CURSO DE REPARACION DE PC Lección 6 - Parte 1 Cómo funcionan los microprocesadores

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NUESTRA DIRECCION

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AV. RIVADAVIA 2421, PISO 3º, OF.5 TEL.: 4 953-3861

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H O R A R I O D E AT E N C I O N A L P U B L I C O

ELECTRONICA Y COMPUTACION Cómo se comunica un PIC

RADIOARMADOR Cristales de cuarzo

EXCLUSIVAMENTE DE LUNES A VIERNES DE

VIDEO Procesadores para MPEG (Conclusión)

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10 A 13 HS. Y DE 14 A 17 HS.

DEL DIRECTOR AL LECTOR

SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA E D I C I O N A R G E N T I N A - Nº 141 - MARZO DE 1999 Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción Pablo M. Dodero

LA TV SATELITAL: EL FUTURO HOY Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta, para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Para este número teníamos pensado publicar, como Artículo de Tapa, un amplificador completo (preamplificador y etapa de potencia) de fácil armado. Sin embargo, las constantes consultas realizadas por varios lectores motivaron a que desarrolle un artículo sobre la TV Satelital y los elementos que hacen falta para ver TV Digital. Obviamente, lo dado en esta edición, es sólo el comienzo de una serie de notas sobre el tema (y hasta puede desembocar en la publicación de un libro de instalación de un sistema para recepción de TV Satelital). Por otra parte, les comento que en estos momentos se están llevando a cabo las primeras prácticas de Reparación de PC que, más que prácticas son una serie de charlas teóricas sobre aspectos prácticos de las computadoras, dado que aún los “estudiantes” no tienen conocimientos suficientes para “meter manos” en equipos. Para nosotros es un hecho destacable dado que es el primer curso que dictamos, totalmente gratuito para los lectores de Saber Electrónica y esperamos encontrarlos en las “verdaderas prácticas” a desarrollarse en el próximo mes de septiembre. Por lo demás, hay mucho de que hablar y varios proyectos para compartir, es por ello que en el próximo número se encontrará con más sorpresas y obsequios como el entregado en esta edición.

¡Hasta el mes próximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA RIVADAVIA 2421, Piso 3º, OF. 5 - Capital EDITORIAL (1034) TE. 4953-3861 QUARK

Director Horacio D. Vallejo Staff Teresa C. Jara Hilda B. Jara María Delia Matute Enrique Selas Ariel Valdiviezo Publicidad Alejandro Vallejo Producciones Distribución: Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutemberg 3258 - Cap. 4301-4942 Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. Uruguay Berriel y Martínez - J. Suarez 3093- Montevideo R.O.U. - TE. 005982-2094709

Impresión Mariano Más, Buenos Aires, Argentina La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial. Tirada de esta edición: 18.000 ejemplares. Movicom

M ONTAJE E SPECIAL “E L C LÁSICO ” Un Amplificador de Alta Potencia LOS AMPLIFICADORES DE AUDIO DE POTENCIA MEDIANA GOZAN DE GRAN POPULARIDAD ENTRE LOS ADEPTOS A LA MUSICA CLASICA, CUANDO A LOS REQUISITOS DE POTENCIA DE AUDIO SE AGREGAN LAS IMPORTANTES PRESTACIONES PROPIAS DE LA ALTA FIDELIDAD. EN LA PRESENTE NOTA TRATAREMOS LAS ESPECIFICACIONES, EL FUNCIONAMIENTO Y LA CONSTRUCCION DE UN AMPLIFICADOR DE AUDIO DE 15 WATT DE POTENCIA REAL POR CADA CANAL, LO QUE HACE UN EQUIPO DE MAS DE 300WPMPO EN VERSION ESTEREO Y QUE SE AJUSTA EN UN TODO A LAS SEVERAS CONDICIONES ESTIPULADAS EN LAS NORMAS DIN 45500 QUE RIGEN ESTE TIPO DE EQUIPO.

Por Egon Strauss

1 Las especificaciones y el circuito Las especificaciones de este amplificador, que queremos llamar en forma justificada “EL CLASICO”, surgen de la Tabla 1. Este amplificador cumple totalmente con las especificaciones de las normas DIN 45500 que, como se sabe, ordena el rubro de la alta fidelidad en Europa y rige con normas similares en casi todo el mundo. Se usan para este amplificador de 15 watt RMS de potencia de salida en carga de 8Ω transistores de

potencia de silicio del tipo BD181 en un circuito de simetría casi complementaria de salida simple push-

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pull en clase B. Esta configuración surge de un esquema en bloques de la figura 1.

UN AMPLIFICADOR

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TABLA 1. Las especificaciones de “EL CLASICO” CARACTERISTICAS Potencia de salida nominal Sensibilidad (1000 Hz) para Po=15 watt Impedancia de entrada Respuesta de frecuencia (-0,5 dB) Distorsión armónica total (THD) en Po=15 watt Distorsión por intermodulación en Po=15 watt (medido con f1=250 Hz y f2=8 kHz con Vf1:Vf2= 4:1) Relación señal/ruido (S/N) (referida a Po=50 mW) Resistencia interna en el zócalo de salida Factor de amortiguación con parlante de 8 ohms Factor de realimentación de tensión Tensión nominal de la fuente Consumo de corriente con Po=15 watt El amplificador debe usarse en conjunto con un preamplificador que describiremos en una nota próxima y puede además implementarse como amplificador estereofónico de 2x15 watt, duplicando simplemente el conjunto. En la figura 2 vemos el circuito de este amplificador que incluye todas las etapas auxiliares del mismo.

Se usa un transistor BC158B del tipo p-n-p como preamplificador en la etapa del preamplificador. El uso de este transistor de alta ganancia de corriente permite un monto importante de realimentación, la cual se logra por medio de los resistores R3, R4 y R15. El transistor tiene un consumo de 0,5mA y funciona además como estabilizador de tensión

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VALORES 15 watt en carga de 8 ohms 350mV 150 kilohm 14 a 100.000Hz 0,1% 0,5% 76 dB 0,05 ohm 160 350 38 volt 0,625 ampere de punto medio. Para lograr esta función es necesario que el resistor R4 no tenga un valor demasiado alto. Sin embargo existe una exigencia conflictiva en el sentido de que un factor alto de realimentación de alterna del parlante, necesita que R4 tenga tan alto como sea posible con respecto a R15,debido a que R4 se encuentra en paralelo con R15 para los fines de la señal. En el presente circuito se eligió un valor de 3,3kΩ para R4. Debido a este valor elevado de la realimentación, la impedancia de entrada del amplificador es igual a R1, o sea 150 kilohm. La etapa pre-driver funciona en clase A con un transistor n-p-n del tipo BC147B que funciona con una corriente continua de colector de 4mA. Esto se debe a la corriente de los transistores complementarios del driver tienen una corrienete de base de 2,5mA y que además se produce una

UN AMPLIFICADOR pérdida de 1,1mA por el resistor R10. La dispación máxima del transistor predriver es de 899mW. Para reducir el funcionamiento excesivo en frecuencias altas de este transistor, se agrega un capacitor adicional de 27pF entre el colector y la base del TR2. Los transistores TR3 y TR4 son del tipo BD135 y BD136, respectivamente y funcionan como excitadores complementarios. De esta manera usan una configuración de inversoras de fase que deben suministrar la corriente de excitación para los transistores de salida que la reciben a través de los resistores R16 y R19. Estos resistores están conectados entre la base y el emisor de cada uno de los transistores de salida. El valor de R16 y R19 no debe ser demasiado elevado para no perjudicar el funcionamiento en frecuencias bajas de los transistores de salida BD181. En el circuito de la figura 2 los resistores R16 y R19 tienen ambos un valor de 56 ohm.

DE

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Con la salida máxima de cresta, la corriente máxima que TR3 debe suministrar es de 118mA. El transistor TR4 requiere un valor algo menor. En serie con las bases de los transistores de excitación se encuentran los resistores R12 y R13 de 470Ω para ofrecer una protección contra la condición de cortocircuito. De esta manera se limita la corriente máxima de excitación de los transistores de excitación y de salida cuando se conecta en cortocircuito los terminales de salida. La corriente típica de reposo para los transistores de excitación es del orden de los 10mA y en el caso de máxima su disipación llega a 310mW. Las etapas de salida usan dos transistores de silicio balanceados del tipo BD181. Estos transistores np-n tienen una disipación máxima de 78Watt en 25°C y una corriente de cresta del colector de 10 ampere. En la Tabla 2 vemos las caracte-

rísticas principales de los transistores BD181. __________________________ TABLA 2. Características principales del transistor BD181 CARACTERISTICAS VALORES Tipo del transistor BD181 Cápsula TO-3 Tensión VCBO 55 volt Tensión VCEO 45 volt Tensión VCER 55 volt Corriente ICM 10 ampere Temperatura de juntura TJ máxima 200°C Resistencia térmica Rth j-mb 1,5 °C/W Corriente ICBO con VCB y TJ = 200°C 2 mA con 45 volt Frecuencia fhfe 15 a 20kHz __________________________ Según estas características del BD181, la corriente de reposo de los transistores de salida es de 40mA, que se pueden ajustar por medio del potenciométro R8. En el caso de máxima, la disipación de cada transistor es de 6,5 watt. La corriente de salida de cresta IO para una potencia PO = 15 watt en una carga de 8Ω se puede hallar con la siguiente expresión: I2 = 2 . PO / RL I = 1,95A La tensión de cresta de salida para 15 watt es de 15,5V. Los resistores R17 y R18 proveen la estabilidad térmica. Las pérdidas de tensión een la párte superior del amplificador se deben a la caída de tensión sobre R17 , VBE de TR5 y VCEK de TR3. Todos estos valores llegan a 3,5 volt. En forma similar, Las pérdidas de tensión en la parte inferior están determinadas por la caída de tensión sobre R13, VBE de TR4, VCEK de

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UN AMPLIFICADOR

DE

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4 TR2 y la caída de tensión sobre R18. Nuevamente, este valor en total llega a 3,5V. Para poder garantizar una potencia de salida de 15Watt con un mínimo de componentes, es necesario que latensión de la fuente con máxima potencia de salida, debe ser igual a la suma total de las pérdidas de tensión y el doble de la excursión de tensión de salida de cresta.. Esto se puede expresar como:

tarios y los transistores de salida contra variaciones de temperatura y tensiones de la fuente, es necesario compensar las tensiones de base/emisor de los tres transistores de la etapa. Esto puede efectuarse por medio de tres diodos de silicio o por medio de un circuito con transistor

3,5V + 3,5V + 2 . (15,5 V) = 38V La tensión del punto medio, VA es entonces 19V. Para compensar las corrientes de reposo de los drivers complemen- 5

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que en este caso actúa como especie de diodo Zener. Debido al comportamiento superior del circuito con transistor, se ha incorporado el mismo en el presente amplificador. Este circuito comprende un transistor np-n plástico, el BC148, TR7 , dos resistores R7 y R9 , y un preset R8 que permite el ajuste de la corriente de reposo. El valor nominal de la tensión colector/emisor de TR7 es aproximadamente 1,8V. En la figura 3 de la página anterior vemos el aspecto de la plaqueta de circuito impreso para el amplificador de 15Watt y en la figura 4 vemos la disposición de los componentes del mismo. En la próxima edición trataremos el conexionado de esta unidad con la fuente de alimentación y con un preamplificador universal. Con respecto a la performance de “EL CLASICO” podemos ver en la figura 5 las características de frecuencia del equipo que es lineal de 20 a 70.000Hz y cae en (–0,5dB) con respec-

UN AMPLIFICADOR

DE

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to a 1.000Hz recién en 100.000Hz. La distorsión armónica total en función de la potencia de salida es ilustrado en la figura 6. En la misma se indican los valores para 40Hz, 1000Hz y 12.500Hz. Por otra parte, la distorsión por intermodulación es del 0,5% con la potencia máxima de salida. Esta medición se realiza con frecuencias de 250Hz y 6 8.000Hz en la proporción de 4:1. Este método de medición coincide desde luego con lo especificado en las normas DIN 45500. En la figura 7 observamos la curva del ancho de banda de potencia que se mide con una distorsión total del 1% con una carga de 8Ω y una impedancia de la fuente de 1kΩ. La protección contra cortocircuitos se logra en 7 este modelo por medio LISTA DE MATERIALES Tr1 - BC158B o BC558B, Transistor NPN de uso general. Tr2 - BC147B - Transistor de uso general NPN. Tr3 - BD135 - Transistor NPn de media potencia. Tr4 - BD136 - Transistor PNP de media potencia. Tr5, Tr6 - BD181 - Transistores de potencia NPN (con disipadores) Tr7 - BC548 - Transistor NPN de uso general. R1 - 150kΩ R2 - 150kΩ R3 - 39Ω R4 - 3k3

de un fusible de acción rápida de 0,8A. No conviene usar valor más alto que ése. Los transistores de salida están montados sobre disipadores térmicos de aluminio con un área de 12cm2 y un espesor de 2mm. Cabe aclarar que este tipo de amplificador es ideal para ser montado por aquéllos que poseen poca experiencia en montajes dado que no requiere delicados ajustes y no se corre serio riesgo de recalentamiento de componentes durante el soldado. Reiteramos que en la próxima edición daremos el circuito de un preamplificador ideal para esta etapa y explicaremos la conexión con la fuente de alimentación. ✪ R5 - 56kΩ R6 - 1k2 R7 - 1kΩ R8 - 1kΩ (pre-set) R9 - 2k2 R10 - 2k7 R11 - 1k8 R12 470Ω R13 - 470Ω R14 - 220Ω R15 - 1k8 R16 - 56Ω R17 - 0,47Ω x 2W R18 - 0,47Ω x 2W R19 - 56Ω R20 10Ω C1, C2 - 6,4 ó 10µF x 25V - Capacitores electrolíticos.

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C3 - 80 ó 100µF x 25V - Capacitor electrolítico. C4 - 680pF - Cerámico C5 - 160 ó 220µF x 25V - Capacitor electrolítico. C6 - 2,2nF - Cerámico C7 - 27pF - Plate C8 - 0,01µF - Cerámico C9 - 330pF - Plate C10 - 2500µF x 25V - Cap. electrolítico C11 - 0,1µF - Cerámico Varios: Placa de circuito impreso, fusible de 0,8A, parlante de 8Ω x 15W, conectores para la entrada, gabinete, fuente de alimentación de 38V x 1,2A, cables, estaño, etc.

M ONTAJE

Filtro Bessel Pasabajos de 8º Orden PARA APLICACIONES DE AUDIO, DONDE SE PREFIERE CONTAR CON UN BUEN FILTRO QUE PERMITA PASAR Y AMPLIFICAR LAS SEÑALES DE BAJA FRECUENCIA, ESTE CIRCUITO PUEDE SER UNA SOLUCION INTERESANTE, ESPECIALMENTE CUANDO SE DESEAN OBTENER OTROS “EFECTOS” ESPECIALES. Por Horacio D. Vallejo

os amplificadores operacionales pueden ser usados en infinidad de proyectos, destácanse los de filtros activos que adquieren características propias que difícilmente se puedan conseguir con otros componentes. El filtro de nuestro proyecto se aplica directamente en circuitos de audio, aunque también puede emplearse en aplicaciones de instrumentación, música

L

electrónica, etc. En la figura 1 tenemos una configuración simple

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de filtro montado con un amplificador operacional en configuración seguidor de emisor. En este circuito los capacitores presentan un efecto muy pequeño en la faja frecuencia, lo que tiene como resultado una respuesta plana en esta región del espectro. Mientras tanto, en las altas frecuencias los capacitores desvían separadamente la señal hacia puntos de baja impedancia, lo que hace

F I LT R O B E S S E L

2 que la respuesta caiga. Un filtro de dos etapas (de segundo orden) hace que las respuestas en altas frecuencias caigan con el cuadrado de la frecuencia (de ahí el nombre de filtro de segundo orden). La respuesta comienza plana en las frecuencias más bajas para caer con una atenuación de 12dB/octava inicialmente y más

de 40dB/década por encima de la frecuencia de corte. En principio, para calcular fácilmente la frecuencia de corte se hace R1 = R2 y C1 = C2; de esta manera, la frecuencia puede calcularse como: 1 fc = ______________ 2πRC

De esta manera tenemos un filtro de componentes iguales que tiene una ganancia de 4dB para una red Butterworth de segundo orden. El circuito de nuestro proyecto está formado por dos secciones de cuarto orden conectadas en serie. Para los valores dados en el esquema, la frecuencia de corte es del orden de 1kHz. Algunos de los componentes de la tercera sección admiten dos juegos de valores, lo cual no es nuestro interés explicar. Un filtro de este tipo produce bastante más ruido que otro de cuarto orden y, por supuesto, muy superior al que produce el circuito de la figura 1. Demás está decir que esta configuración resulta satisfactoria para la mayoría de las aplicaciones de audio, pero los que no conocen este filtro, deberán experimentar con los valores de los capacitores. ✪

LISTA DE MATERIALES CI1 - NE5532 - Amplificador Operacional Doble (esp.) R1 a R8 - 10kΩ R9 a R12 - 1kΩ R13 - 1MΩ C1, C5 - 18nF - Poliéster C2, C6 - 36nF - Poliéster C3, C7 - 12 a 18nF - Poliéster (experimentar, de acuerdo con la aplicación). C4, C8 - 6,8nF - Poliéster C9, C10 - 0,1µF - Cerámicos Varios Placas de circuito impreso, estaño, cables, gabinete, etc.

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M ONTAJE

Dimmer para Lámparas Dicroicas SON BIEN CONOCIDOS LOS CIRCUITOS QUE PERMITEN LA VARIACION DE LA INTENSIDAD LUMINICA DE UNA LAMPARA, CUANDO ESTA OPERA CON LA TENSION DE RED. SIN EMBARGO, DESDE HACE UNOS AÑOS COMENZARON A POPULARIZARSE LAS LAMPARAS DICROICAS QUE SE ALIMENTAN CON 12V O 24V. EN ESTE ARTICULO PROPONEMOS EL ARMADO DE UN DIMMER PARA ESTA SEGUNDA OPCION. Por Horacio D. Vallejo

l circuito que proponemos resulta ideal para regular la intensidad lumínica de cualquier lámpara que opera con tensiones de 12V o 24V de corriente alterna, tal como es el caso de determinadas lámparas halógenas de proyectores, o algunas de las conocidas “lámparas dicroicas” que se utilizan en iluminación de vidrieras y en muchos hogares que “gustan” de una ilumina1 ción artística.

E

El circuito que describiremos es adecuado para incorporarlo en

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proyectores con lámparas halógenas sin regulador de luminosidad

DIMMER

PA R A

L A M PA R A S D I C R O I C A S

2 que operan con tensiones de 24V, pero con pequeños cambios; es posible utilizarlo también para alimentar lámparas de 12V, aunque su uso no es apto para automotores, dado que en éstos, las lámparas encienden con corriente continua.

El “corazón” del circuito es un circuito integrado regulador de luxz, del tipo TCA280A, de costo reducido y excelente desempeño. El fabricante sugiere un diagrama en bloques de este componente como el mostrado en la figura 1. Dicho integrado posee una fuente

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interna que entrega tensión a los diferentes bloques. Es preciso que la lámpara funcione con corriente alterna, dado que el integrado posee un bloque detector de “paso por cero” (condición que se cumple 100 veces por segundo en una red de 50Hz) que será la referencia para determinar el punto de disparo de un triac que regulará la energía entregada a la lámpara y con ella la luz que emitirá. El circuito de la figura 2 está preparado para funcionar desde una alimentación de 24V (de corriente alterna) y puede controlar cargas del orden de los 250W con un triac tipo TC246 (no hace falta que sea letra “D”, dado que el componente trabajará con baja tensión). El control de la intensidad lumínica se reliza por medio de la tensión presente en la pata 5 del circuito integrado en el momento que se detecta el “paso por cero” de la señal alterna, por lo cual se puede dejar una tensión constante para obtener una determinada iluminación. Con una tensión de 2,5V (positiva) se consigue máxima iluminación, mientras que con 5V la lámpara se apaga por completo. Si el lector desea ampliar este margen, sólo debe aumentar el valor de C2 (a 2,2µF, por ejemplo), dado que este capacitor se cargará con la tensión de la salida del comparador. La figura 3 muestra cómo se debe conectar un potenciómetro al bloque comparador, con

DIMMER

PA R A

L A M PA R A S D I C R O I C A S LISTA DE MATERIALES CI1, TCA280A - Circuito integrado controlador de intensidad lumínica. TR1 - TIC246 montado en disipador apropiado. D1 - 1N4001 - Diodo rectificador. R1 - 470Ω x 1/2W (ver texto para tensiones de 12V). R2 - 120kΩ R3 - 22kΩ R4 - 330kΩ R5 - 180kΩ R6 - 220kΩ R7 - 100kΩ R8 - 68kΩ R9 - 100Ω C1 - 1.000µF x 30V - Capacitor electrolítico. C2 - 1µF, 2,2µF ó 100nF (ver texto). C3 - 2,2µF x 25V - Capacitor electrolítico.

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3 el obejto de permitir la variación manual de la intensidad lumínica. El divisor de tensión compuesto por R10-P1-R11 se conecta exteriormente y puede alimentarse a partir de la tensión estabilizada presente en la pata 11 del circuito integrado.

Los márgenes mínimo y máximo de luminosidad se determinan mediante R10 y R11 respectivamente. De esta forma es posible configurar el circuito para las preferencias individuales de cada uno. Si se utiliza el sistema de control mediante el potenciómetro, C2 debe de ser siempre de 100 nF (para cualquier banda de tensiones de control). La figura 5 muestra la forma de onda de distintos puntos del circuito. Note que el tamaño de la placa de circuito impreso es tal que puede ser montada dentro de una caja de luz, deberá colocar el potenciómetro de modo que sea accesible

TECNICO

Varios Placas de circuito impreso (figura 4), estaño, cables, disipador para Tr1, etc.

para el usuario. Para alimentar lámparas de 12V, debe cambiarse R1 por un resistor de 100Ω, mientras que con el TIC226 y un buen disipador es posible controlar lámparas de hasta 60W. ✪

O

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¿No le gustaría tener una “biblioteca de circuitos prácticos” para montar sus proyectos preferidos?

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M ONTAJE

Indicador de Tensión de Red CONTAR CON UN APARATO QUE INDIQUE SI LA TENSION DE RED ESTA DENTRO DE LOS VALORES "NORMALES", PUEDE RESULTAR MUY UTIL PARA NO EXPONER DETERMINADOS EQUIPOS ELECTRONICOS A QUE SUFRAN DAÑOS IRREPARABLES. ES EL CASO DE LAS PC, CUYA FUENTE PUEDE QUEMARSE SI SE LA ALIMENTA CON TENSIONES INFERIORES A LOS 200V. EN ESTE ARTICULO, PROPONEMOS EL ARMADO DE UN SENCILLO Y ECONOMICO INDICADOR DE TENSION. Por Horacio D. Vallejo

Para los que trabajan con computadoras, contar con un estabilizador de tensión de línea resulta sumamente conveniente, sin embargo, no todos pueden darse el lujo de adquirir este elemento. En esos casos resultaría muy conveniente contar con un sustituto que indique en cuanto la tensión de la red eléctrica cae por debajo de valores predeterminados. El montaje que proponemos cumple con este propósito,

porque enciende un led cada vez que la tensión es más baja de lo aconsejable. El circuito de nuestro indicador de tensión de línea se muestra en la figura 1. La tensión de alimentación de la parte electrónica se toma a través del divisor formado por R2 y el diodo zéner Dz1. Esta tensión de referencia se aplica a un regulador integrado tipo TL78L15, en cuya salida se tiene una tensión

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SABER ELECTRONICA Nº 141

constante de 51V que permanece prácticamente inalterable por más que baje demasiado la tensión de la red La tensión presente a la salida de IC1 de 15V no sólo sirve para alimentar al conjunto sino también como tensión de referencia para los comparadores A1 y A2. La tensión de red, que es la que se quiere monitorear, se toma del punto central del potenciómetro, integrante del divisor de ten-

INDICADOR

DE

TENSION

DE

RED LISTA DE MATERIALES

1 sión formado por R1, P1 y R3. La porción resultante se rectifica con D3 y se filtra con C4. Cuando la tensión de red baja más allá de 200V se deberá encender el led L2, mientras que si sobrepasa los 250V será L1 quien se ilumine. Obviamente, cuando la tensión está entre 200V y 250V, será indi-

cación de que la tensión de la línea está dentro de los parámetros normales; en esas condiciones conducirá T1 y, por consiguente, se encenderá el led L3, para dar un aviso de la condición normal. La indicación "normal" de tensión de red dentro de los parámetros antes mencionados se ajusta

CI1 - LM358 - Amplificador operacional doble. CI2 - 78L15 - Regulador de tensión de tres terminales. Q1 - BC548 - Transistor NPN de uso general. DZ1 - Zéner de 21V x 1W. D2, D3 - 1N4001 - Rectificadores D4, D5 - 1N4148 - Diodos de uso general. L1 = Led rojo de 5 mm L2 - Led naranja de 5 mm L3 - Led verde de 5 mm R1 - 180k2 R2 - 1kΩ x 5W R3 - 4k7 R4 - 100kΩ R5 - 2k2 R6 - 1k8 R7 - 12kΩ R8 -, R10, R11 - 1kΩ R9 - 56kΩ R10, R11 - 1kΩ C1 - 470nF x 400V - Poliéster C2 - 100µF x30V - Electrolítico. C3 - 0,22µF - Cerámico C4 - 22µF x 30V - Electrolítico. Varios Placas de circuito impreso, estaño, cables, gabinete para montaje, etc.

mediante el potenciómetro P1. Para ajustar el equipo dentro de la banda de operación apropiada se debe contar con un reductor de tensión de red (variac, si es posible) y si no se dispone de un método apropiado, se puede dejar el potenciómetro en la mitad de su recorrido. Por último, debe tener presente que el circuito no está aislado de la corriente eléctrica, por lo cual se debe tener cuidado en el ajuste y luego tiene que colocarlo en un gabinete aislante. ✪

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M ONTAJE

Detector de Falta de “Frío” CUANDO UNA HELADERA INDUSTRIAL DEJA DE FUNCIONAR, ES POSIBLE QUE LA TEMPERATURA AL AUMENTAR OCASIONE LA ROTURA DE LA CADENA DE FRIO DE LOS ALIMENTOS QUE CONTIENE. PARA EVITAR ESTE POSIBLE INCONVENIENTE, PROPONEMOS EL ARMADO DE ESTE PROTOTIPO QUE DARA UNA INDICACION VISUAL Y/O SONORA CUANDO LA TEMPERATURA SUPERE UN VALOR PREDETERMINADO POR EL USUARIO. Por Horacio D. Vallejo

l circuito que proponemos funciona con temperaturas inferiores a los -10 C, así resulta una "alarma" ideal para indicar el funcionamiento de congeladores industriales. Su función es indicar una subida de la temperatura que ponga en riesgo la permanencia de la "cadena de frío" de alimentos o la refrigeración de sistemas específicos (en centrales nucleares, por ejemplo). El principio de funcionamiento es muy simple, mediante el en-

E

cendido de un led verde común, se indica que la temperatura está dentro de un rango determinado, mientras que si la misma sube por encima de un valor prefijado, se enciende un led rojo. Para que esta función pueda ser cumplida, el amplificador operacional IC1 se encargará de brindar los dos estados posibles: la tensión de salida es positiva cuando la tensión en la entrada no inversora es superior a la de la entrada inversora, mientras que

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SABER ELECTRONICA Nº 141

la salida será negativa en el caso contrario. Estas tensiones de referencia son entregadas por dos diversores resistivos; uno ajustable por el usuario (R2, R3 y P1) que define el rango de operación y el otro variable en función de la temperatura (R1, T1). La sonda es, en realidad, la unión base-emisor de un transistor NPN cualquiera. P1 debe regularse en función del tipo de transistor utilizado (germanio o silicio). Nosotros

DETECTOR

DE

F A LTA

DE

FRIO LISTA DE MATERIALES

1 empleamos un 2SB56 (transistor de germanio de las viejas radios Spika) y utilizamos dos baterías de 9V para la alimentación. Con un BC548 conseguimos buenos resultados para temperaturas inferiores a los 15˚C. Este circuito cuenta con un recurso adicional que puede ser

empleado cuando se quiere una "alarma sonora", además de la indicación del led rojo L1. Cuando éste se enciende, el transistor Q2 se satura y se conecta el relé (optativo), que no figura en la placa de circuito impreso de la figura 2. Este relé puede accionar una pequeña sirena, o cualquier otro

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CI1 - CA741 - Amplificador operacional (puede emplearse un LF356 para mejor desempeño). Q1 - 2SB56 (ver texto) Q2 - BC548 - Transistor NPN de uso general. L1 - Led rojo de 5 mm L2 - Led verde de 5 mm R1 56kΩ R2 - 47kΩ R3 - 4k7 R4 - 470Ω R5 - 10kΩ P1 - pre-set de 10kΩ Varios Placas de circuito impreso, estaño, cables, fuente partida de ±9V o dos baterías comunes de 9V, etc.

circuito. Si la indicación es suficiente, por los dos LED se puede suprimir T2 y reemplazar R5 por un puente a masa. Cabe aclarar que si va a colocar un relé, el mismo debe tener una tensión de bobina de 9V o 10V y es conveniente que sea del tipo de los empleados para circuitos impresos. Por otro lado, si va a emplear el detector en aplicaciones de instrumentación u otras de precisión, debe colocar un operacional con entrada Fet en lugar de CI1 (tipo LF356), y para realizar el ajuste de la temperatura de operación debe usarse un trimpot multivueltas. En cuanto a la conexión del transistor detector Q1, éste debe estar lo más cerca posible de la placa de circuito impreso y el contacto se debe realizar con un cable mallado. ✪

AYUDA AL P RINCIPIANTE

Control de Acceso Remoto EN SABER ELECTRONICA Nº 136, PUBLICAMOS UNA NOTA SOBRE UNA CERRADURA ELECTRONICA ACTIVADA POR TECLADO. SIGUIENDO LA LINEA DE AQUEL ARTICULO, PROPONEMOS EMPLEAR UN CONTROL REMOTO ESTANDAR EMPLEADO EN SISTEMAS DE ALARMA, COMO CONTROL DE APERTURA DE UNA PUERTA Y/O UN PORTON.

Por Juan José Folguerona

ste es otro proyecto que responde al pedido de un comerciante. Necesitaba tener en un sólo control la posibilidad de abrir, de forma indistinta, tanto el portón de acceso a su garaje como también, desde el interior, la puerta principal del salón de ventas. Esto debía realizarse con el menor gasto posible. Como en los casos presentados en artículos anteriores, la puerta del salón no presentaba dificultad alguna, ya que se usaría una cerradura de portero eléctrico común. El portón del garaje ya estaba pro-

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visto de un mecanismo operado con un motor. El elemento de control original, consistía en un pulsador. Al mantenerse presionado dicho pulsador, actuaba por defecto;

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CONTROL

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ACCESO REMOTO bornes del pulsador para la apertura/cierre del portón. Para activar el sistema de apertura a distancia en esta opción se mantiene oprimido el

4 es decir: si el portón estaba abierto, se oprimía el pulsador y éste activando el motor, lo cerraba o viceversa. Además todo el mecanismo tenia una célula fotoeléctrica que oficiaba como elemento de seguridad, en el caso de ser interrumpido el haz, detenía el motor en la posición que el portón se encontrara. Con toda esta información opté por el uso de un control remoto estándar para sistema de alarma consistente en un receptor (figuras 1 y 2) y un transmisor (figuras 3 y 4). En el receptor es indistinto el tipo de programación que se coloque, ya que utilicé las siguientes conexiones:

botón “B” del transmisor. El relé debe tener las siguientes características: Para la bobina 12V y para los contactos las características requeridas fueron 250V de corriente alterna y 10A de contacto. En cuanto a la salida de este borne es igual a la del Borne 4. Borne 7 – Negativo – de la fuente de alimentación. En la figura 5 observamos el plano del circuito completo del proyecto.

Borne 1 - Positivo de la fuente de alimentación, +12 volts de C.C. Debe puentearse con el Borne 8. Borne 4 – Pánico – Lo utilicé para la apertura de puerta del salón de ventas. Mientras se mantiene oprimido el botón izquierdo del transmisor “A”, da una tensión positiva (+ 12V, 100mA.). Esta tensión activa él relé correspondiente. Las características de los contactos de salida del relé deben ser 12V, 7 A. Borne 5 – Discador – Activa un relé que produce un corto entre los

El transformador es de 220V a 12V+12V por 5A. La fuente de alimentación como vemos en la figura 6, no requiere mayores comentarios. Los diodos son rectificadores comunes de la línea 1N4000 y el electrolítico puede ser de 100 a 470µf. X 16V. En cuanto a lugar donde se debe colocar el receptor del sistema, éste debe estar lo más cercano posible al frente del edificio, del lado interior. En la práctica la distancia de operatividad del sistema supera los 20 metros en condiciones normales. Bien, estimados amigos, espero que este sencillo proyecto pueda incentivar su imaginación para que proyecten ustedes mismos realizaciones mucho más ambiciosas. Hasta siempre. ✪

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I NFORME E SPECIAL

Los Dos Años del DVD UNO DE LOS EVENTOS CELEBRADOS EN LA RECIENTE EXPOSICION INTERNACIONAL DE ELECTRONICA DE CONSUMO, CES 1999, DE LAS VEGAS (7 AL 10 DE ENERO DE 1999), FUE EL RECUERDO DE LA INTRODUCCION DEL DISCO DIGITAL VERSATIL DVD HACE DOS AÑOS. EN LA PRESENTE NOTA "REVISAREMOS" LOS ACONTECIMIENTOS MAS IMPORTANTES DE ESTA BREVE PERO SUSTANCIOSA HISTORIA, QUE FORMA PARTE DE LA ELECTRONICA DIGITAL DE CONSUMO. Por Egon Strauss

ntes de comenzar con el desarrollo de este artículo, mostramos en la figura 1 una imagen de la CES 1999 y en la figura 2 el carnet correspondiente a Egon Strauss, acreditado como escritor en Saber Electrónica.

A

1.) Las estadísticas más recientes Cuando comparamos la introducción de productos de valor de entretenimiento similar, como por ejemplo la cinta magnética del casete de video que tuvo lugar en 1975 y 1976 con la reciente introducción de disco digital versátil DVD en 1997 y 1998, descubrimos de pronto que las escalas que debemos aplicar en ambos eventos tienen

una relación de casi uno a diez o más.

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En 1975 se introdujo el videograbador en el mercado y ello produjo una revolución en cuanto a la videograbación hogareña y semiprofesional. Se lograron vender 30.000 unidades en 1975 y unas 80.000 unidades en 1976, un total de 110.000 unidades en los dos primeros años de esta tecnología nueva para la época. En 1997 se presentó al disco DVD en forma comercial y se vendieron 347.000 unidades de reproductores de DVD en este primer año y 906.000 unidades en el segundo año (1998), quiere decir un total de 1.253.000 unidades de reproductores de DVD en los primeros dos años de su vigencia. En la figura 3 vemos estos datos en forma gráfica. Debemos recordar asimismo que en la cantidad del se-

LOS DOS AÑOS

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DVD 2.) Comparación entre DVD y CD

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3 gundo año están incluidas unas 70.000 unidades de discos Divx, que como se sabe es una variante del DVD con características propias interesantes. Se trata de un disco DVD que tiene un costo de solo $4,50 contra $25 del disco DVD convencional. La diferencia consiste en que este precio sólo permite el uso del disco durante 48 horas. Si uno desea volver a usar el mismo disco por un período parecido debe abonar nuevamente una suma similar. En cierto modo es un trato intermedio entre alquiler y compra, ya que el disco queda en posesión del comprador, sólo que no le puede usar más que en el reproductor convenido que a su vez está controlado por medio de una conexión telefónica con la central de control del Divx. En la figura 4 vemos los logos de ambos tipos de discos, DVD y Divx. Se indica que la sigla Divx significa: Digital Video Express. Los reproductores para Divx permiten pasar discos Divx y DVD,

mientras que los reproductores convencionales de DVD son sólo aptos para éstos. El desarrollo del Divx fue promocionado por la empresa Circuit City y otras de California que juntos con otras empresas del ramo lograron introducir esta novedosa aplicación del DVD. Varias empresas productoras de reproductores de DVD, entre ellos, Zenith Radio Corporation, Thomson y Matsushita, están ya vendiendo equipos específicos para el Divx y a su vez los más prestigiosas empresas de software, como: * Hitachi, LTD * Matsushita Electric Industrial Co. LTD * Mitsubishi Electric Corporation * Philips Electronics N.V. * Pioneer Electronics Corporation * Sony Corporation * Thomson Multimedia * Time Warner, Inc.. * Toshiba Corporation * Victor Company of Japan, Limited Estas empresas están ofreciendo los discos especiales necesarios. Las empresas indicadas forman el Consorcio del DVD. Otras empresas que intervienen en el proyecto Divx son Disney, Paramaount, Universal, Twentieth Century Fox y MGM.

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En la tabla 1 damos una serie de datos que permiten comparar estos elementos para que el lector saque sus propias conclusiones. Notas referentes a la tabla: CLV = Constant Linear Velocity, tanto el DVD como el CD están grabados en CLV. RSCP = Reed Solomon Product Code CIRC = Cross Interleaved Reed Solomon Code

3.) Un listado preliminar de discos DVD obtenibles en la Argentina al 1 de enero de 1999 NOMBRE DE LA PELICULA 101 DALMATIANS 2001 SPACE ODYSSEY 2010: THE YEAR WE MAKE CONTACT A KID IN ALADDIN´S PALACE A PERFECT MURDER A SIMPLE WISH AEROSMITH, THE MAKING OF PUMP ALICE COOPER: PRIME CUTS ALL STAR JAM: 30th ANNIVERSARY AMARCORD AMERICAN POP ANIMAL HOUSE ARMY OF DARKNESS AS GOOD AS IT GETS B.B. KING LIVE IN AFRICA BABE BAD WIVES BARNEY´S THE MOVIE BATMAN & ROBIN BEAN THE MOVIE BEASTY BOYS: SABOTAGE BEATLES: A HARD DAY´S NIGHT BEATLES: HELP BEATLES: THE FIRST US VISIT BEAVER HUNT 1 BEE GEES: THE VERY BEST OF..... BEETHOVEN´S 2nd BILLY JOEL: GREATEST HITS VOLUME III

GENERO COMEDIA C. FICCION C. FICCION COMEDIA SUSPENSO COMEDIA MUSICAL MUSICAL MUSICAL DRAMA MUSICAL MUSICAL POLICIAL DRAMA MUSICAL COMEDIA ADULTOS COMEDIA ACCION COMEDIA MUSICAL MUSICAL MUSICAL MUSICAL ADULTOS MUSICAL COMEDIA MUSICAL

LOS DOS AÑOS Tabla 1: Especificaciones comparativas de DVD y CD. CARACTERISTICA Diámetro del disco mm Espesor del disco mm Estructura del disco Longitud de onda del láser en nanometros (nm) Abertura numérica Distancia entre pistas en mm Mínima longitud de pocitos en mm Velocidad de referencia para CLV en m/seg Capas de datos Capacidad de almacenaje de datos

Modulación de la señal Velocidad de transferencia de datos en MB/s Canales de sonido Duración

Protección de errores BLACK DOG BLUE BROTHERS 2000 SPECIAL EDITION BOOGIE NIGHTS BORDELINE BOTTY CALL BOUND CABARET CARTOON CRAZYS CASINO CAUGHT UP CELINE DION CITY OF ANGELS CLIFFHANGER CLUB PARTY TO GO CONAIR CONTROL COP LAND CHINESE BOX CHUCK BERRY DANCER, TEXAS DANTE´S PEAK DARK CITY DAYLIGHT DESESPERADO DESESPERATE MEASURES DRAGNET

POLICIAL MUSICAL COMEDIA ADULTOS ADULTOS POLICIAL DRAMA ANIMADOS DRAMA POLICIAL MUSICAL DRAMA POLICIAL ADULTOS POLICIAL ADULTOS POLICIAL SUSPENSO MUSICAL ACCION ACCION SUSPENSO SUSPENSO POLICIAL POLICIAL COMEDIA

DEL

DVD

DVD

CD

120 1,2 Dos substratos de 0,6 mm 635 o 650 nm (rojo) 0,60 0,74 0,4 a) Una sola cara: 3,49 m/seg b) Dos caras: 3,84 m/seg Una o dos a) Para una sola cara: a.1) En una capa: 4,7 GB a.2) En doble capa: 8,5 GB b) Para dos caras: b.1) En una capa: 9,4 GB b.2) En dos capas: 17,0 GB 8 a 16 Variable hasta 10,08 Máximo 8 Video y audio: 133 min. Audio sólo: 540 minutos, en un solo lado y una sola capa RSCP

120 1,2 Un único substrato 780 nm (infrarrojo) 0,45 1,6 0,83 1,2 a 1,4 m/seg

EARTH, WIND AND FIRE – LIVE IN JAPAN MUSICAL ELECTRIC BLUE: WOBBLING WHOPPERS ADULTOS ELECTRIC BLUE BOOBMANIA ADULTOS ERIC CLAPT0N: THE CREAM MUSICAL EVE´S BAYOU DRAMA FACE OFF SUSPENSO FALLEN SUSPENSO FLUBBER COMEDIA FOR A FEW DOLLARS MORE ACCION FRANK SINATRA: HIS LIFE & TIMES MUSICAL FROM RUSSIA WITH LOVE DRAMA G.I. JANE ACCION GATTACA CIENCIA FICCION GLORIA ESTEFAN: THEEVOLUTION TOUR MUSICAL GODZILLA ACCION GUANTANAMERA: CELIA CRUZ DRAMA HOMEGROWN ACCION HOPE FLOATS DRAMA HUSH ACCION I KNOW WHAT YOU DID LAST SUMMER SUSPENSO IN & OUT COMEDIA IN THE COMPANY OF MEN DRAMA JAMES BROWN: BODY HEAT MUSICAL JAMES TAYLOR: LIVE MUSICAL JOHN FOGGERTY: PREMONITION MUSICAL JIM HENDRIX: LIVE AT THE ISLE MUSICAL

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Una sola 680MB máximo

8 a 14 (EFM) 1,44 Máximo 4 Audio sólo: 74 minutos

CIRC

JOHN LENNON: SWEET TORONTO JUMANJI KISS THE GIRLS KULL: THE CONQUEROR KUNDUN L.A. CONFIDENTIAL LEAVING IN LAS VEGAS LES MISERABLES LETHAL WEAPON LETHAL WEAPON 2 LETHAL WEAPON 3 MEAN GUNS MERCURY RISING MERLIN METRO MICHAEL JACKSON: HISTORY MIDNIGHT EXPRESS MOBY DICK MORTAL THOUGHTS MOTEL BLUE MOZART´S COSI FAN TUTTE MUDDY WATERS: LIVE NEIL DIAMOND NIGHT HUNGER ONE NIGHT STAND PARTY TO GO

MUSICAL ACCION SUSPENSO ACCION ACCION POLICIAL POLICIAL DRAMA ACCION ACCION ACCION ACCION SUSPENSO DRAMA SUSPENSO MUSICAL ACCION ACCION USPENSO ADULTOS MUSICAL MUSICAL MUSICAL ADULTOS ACCION ADULTOS

LOS DOS AÑOS PAUL MAC CARTNEY MUSICAL PAVAROTTI: THE EVENT MUSICAL PINOCCHIO INFANTIL POINT OF NO RETURN ACCION PINTER SISTERS MUSICAL POSMORTEM SUSPENSO PREDATOR ACCION PRIMARY COLORS DRAMA PULP FICTION DRAMA QUEEN WE WILL ROCK YOU MUSICAL RAISING GAIN SUSPENSO RANSOM SUSPENSO ROBOCOP ACCION ROCKY ACCION ROCKY 2 ACCION ROLLING STONES MUSICAL RUMBLE FISH ACCION SAINT ACCION SCREAM 2 SUSPENSO SECRET OF MY SUCCESS COMEDIA SESAME STREET 25th BIRTHDAY MUSICAL SEVEN YEARS IN TIBET DRAMA SHELTER POLICIAL SHOUT SUSPENSO SPACE JAM COMEDIA SPANISH PRISONER COMEDIA SPAWN 2 ACCION SPEED SUSPENSO SPHERE CIENCIA FICCION STALLONE: FIRST BLOOD ACCION STAR TREK: THE FIRST CONTACT ACCION STARSHIP TROOPERS POLICIAL STREET FIGHTERS POLICIAL SUICIDE KINGS POLICIAL TEQUILA SUNRISE ACCION THE THREE TENORS MUSICAL THE ALLMAN BROTHERS BAND: LIVE MUSICAL THE APOSTLE DRAMA THE ASSIGNMENT SUSPENSO THE AUDITION SUSPENSO THE BAND: LIVE AT NEW ORLEANS MUSICAL THE BEACH BOYS MUSICAL THE BEATLES: MAGICAL MISTERY TOUR MUSICAL THE BEST OF SESSIONS AT WEST 54th MUSICAL THE BIG LEBOWSKY DRAMA THE BORROWERS COMEDIA THE BOXER DRAMA THE COWBOYS ACCION THE DENTIST SUSPENSO THE DOORS MUSICAL THE ENGLISH PATIENT DRAMA

DEL

THE FIFTH ELEMENT THE FRIGHTENERS THE FUGITIVE THE GAME THE GINGERBREAD MAN THE GOOD, THE BAD AND THE UGLY THE LONG KISS GOODNIGHT THE LOOK 2000 THE MAN IN THE IRON MASK THE ODD COUPLE 2 THE PLAYER THE PROFESSIONAL THE THE REPLACEMENT KILLER THE ROCK THE SPANISH PRISONER THE SUBSTITUTE THE WEDDING SINGER TINA TURNER: LIVE IN AMSTERDAM TOMORROW NEVER DIES TOP GUN TREMORS TRON TWILIGHT U.S. MARSHALLS U-TURN VAGABLONDE WHEN STRANGERS CALL BACK WHERE THE BOYS ARE

DVD

ACCION SUSPENSO ACCION SUSPENSO DRAMA ACCION SUSPENSO ADULTOS DRAMA COMEDIA POLICIAL POLICIAL SUSPENSO SUSPENSO ACCION ACCION COMEDIA MUSICAL ACCION ACCION ACCION ANIMADO ACCION POLICIAL POLICIAL ADULTOS SUSPENSO ADULTOS

4.) Los DVD-ROM Para las aplicaciones de la nueva tecnología del DVD en el campo de

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la computación es de suma importancia el DVD-ROM. Existe en esta variante del DVD una capacidad de almacenaje de unos 17GB, lo que comparado con el CD-ROM, su antecesor inmediato, significa un incremento de más del 460%. La capacidad potencial del DVDROM no está sin embargo aún agotado hasta el máximo, debido a que muchos DVD-ROM actuales son simplemente regrabaciones de CD-ROM anteriores. Recién cuando se use al máximo el software específico en la preparación de los DVD-ROM se llegará al máximo posible. Se estima sin embargo que en 1999 habrá una producción de unos 3 millones de lectores de DVD-ROM y muy pronto los mismos formarán parte indispensable de toda computadora, cualquiera que sea su destino. Recuerde que todos los lectores de DVD-ROM permiten también la lectura compatible de los CD-ROM anteriores. En la figura 5 vemos un equipo PC con DVD-ROM drive incorporado. Para aquellos lectores de SABER ELECTRONICA que deseen ampliar y profundizar sus conocimientos sobre los discos DVD en sus diferentes variantes, recomendamos la lectura de la obra “EL LIBRO DE LOS DVD”, de Egon Strauss (Editorial QUARK), de reciente edición. ✪

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

CURSO DE TVs MODERNOS LECCION 6

EL CANAL SAP EN UN TV COMERCIAL ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected]

EN LA ENTREGA ANTERIOR EXPLICAMOS CON TODO DETALLE EL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO INTEGRADO ESTEREOFONICO PARA TV UPC1871C. EN ESTA ENTREGA ANALIZAREMOS SU APLICACION EN UN TV HITACHI DE 29 PULGADAS. CON ESTE PROCEDIMIENTO REPASAREMOS EL FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO INTEGRADO AL MISMO TIEMPO QUE ENTREGAMOS UNA EXPLICACION DETALLADA DE FUNCIONAMIENTO DE UN TV DE ULTIMA GENERACION.

6.1 GENERALIDADES En la fig. 6.1.1 se puede observar el diagrama en bloques del procesador de audio completo con sus componentes asociados. Para el análisis posterior el lector deberá guiarse con este diagrama, ya que todos los componentes nombrados en el texto tienen un número de posición que se corresponde con el indicado en el circuito.

6.2 EXPLICACION DE FUNCIONAMIENTO El ingreso del audio compuesto, se realiza por la pata 8 de la ficha P412. P462 y VR424, sirven para obtener la exacta amplitud de la señal audio, que requiere IC421, para obtener un correcto funcionamiento y sobre todo

una adecuada separación de canales. C421 bloquea la componente continua. Luego de su ingreso por la pata 1, la señal, sufre un doble proceso de amplificacion en el primer y segundo amplificador de audio, antes de ingresar en un circuito trampa de 5 y 6FH. En el diagrama en bloques simplificado, estas trampas no existían; su inclusión se explicará cuando se vea el detector de I-D. Por ser tomada luego del primer amplificador, la señal de SAP no atraviesa estas trampas. Como ya sabemos el detector de L-R, necesita que se reponga la portadora suprimida en la transmisión. En el diagrama en bloques simplificado, se utilizaba un separador de sincronismo horizontal y un multiplicador de frecuencia, en la actualidad se utiliza un oscilador controlado por tensión y un detector de fase en lugar del separador de sincronismo. La frecuencia de funcionamiento del os-

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

cilador es de 4FH, determinada por un capacitor interno y la resistencia existente entre la pata 35 y masa (R430 y VR425). Sobre la salida del VCO se conecta un primer divisor por 2, desde donde se obtiene una onda cuadrada de frecuencia 2FH. Esta señal es enviada al demodulador I-D. Este primer divisor por 2, tiene una salida que se dirige a otro divisor por 2. Este segundo divisor tiene a su vez dos salidas, ya que necesitamos una salida de frecuencia FH (con fase de 90 grados) que se envía al detector de piloto y a una etapa de monitoreo de la frecuencia libre del VCO. Al detector de fase, le llega como señal de referencia, el piloto de frecuencia FH contenido en la señal compuesta de sonido. Además, le llega una muestra del VCO dividida por 4; es decir también de valor cercano a FH. Si la frecuencia del VCO, está exactamente en 4FH; el detector de fase no genera tensión, ya que ninguna corrección es necesaria. Pero si está corrida, el detector generará una tensión continua, que realiza la corrección de la frecuencia del VCO. Los capacitores C433, C434 y el resistor R428, realizan un filtrado de las componentes de ruido de la señal de error. También la señal compuesta de sonido es enviada a un detector de piloto. Esta etapa es idéntica al detector de fase; sólo que la señal de muestra, tiene la fase corrida 90 grados con respecto a la señal piloto (suponiendo al VCO enganchado). Esto significa, que la señal de error producida, será máxima y puede ser utilizada, previa amplificación por el excitador de LEDs, para llevar la pata 23 a potencial de fuente. C437 y R429 realizan el filtrado de las componentes de ruido del detector de piloto. Cuando la señal piloto cumplió su función (enganchar el VCO), debe ser eliminada de la señal compuesta de sonido, ya que puede aparecer como una señal interferente de 15KHz en el canal I+D (a pesar de que su frecuencia y su amplitud relativa la hacen poco evidente). Para eliminarla completamente, se le suma una señal desfasada 180 grados de la frecuencia FH, proveniente del segundo divisor por 2. Esta suma, se realiza sólo si el

detector confirma que existe el tono piloto, en caso contrario estaríamos produciendo una señal interferente cuando recibimos un canal monofónico. A la salida del cancelador de piloto, se conecta un filtro pasabajos que deja pasar hasta 15KHz. Con esto se obtiene la señal I+D que, pasando por un circuito de desénfasis de 75uS, se dirige a la matriz. La señal de salida del cancelador de piloto, también se dirige al demodulador I-D; al que también le llega la señal de 2FH que produce la reinyección de portadora. Como esta señal de 2FH es cuadrada y la portadora original es senoidal, su reemplazo produce también señales en las armónicas de FH. Estas armónicas coinciden con las componentes de SAP, que producen batidos; por este motivo es que se agregan las trampas de 5 y 6FH. El demodulador de I-D, es un detector sincrónico de amplitud y su salida se envía al circuito matriz, luego de sufrir el proceso de descompresión dBxTV. El expansor dBxTV, es compartido por los circuitos de I-D y SAP; por lo tanto, existe una llave EST/SAP que conecta el expansor sobre el circuito correspondiente. La posición de la llave es función de la información lógica que ingresa por la pata 24 del integrado, que a su vez corresponde con la información negada de la pata 4 de la ficha P411 (MPX1). La negación o inversión la realiza el transistor Q426 y los resistores R460 y R459. Ahora seguiremos el camino del canal SAP. Esta señal sale del primer amplificador, ingresa al filtro SAP (que requiere un capacitor externo C422 para su correcto funcionamiento) y al filtro de 11,5FH. Si la señal compuesta de sonido está llegando con una buena relación señal/ruido, a la salida del filtro de 11,5 FH, no debiéramos tener señal, ya que a esta frecuencia (180KHz) no hay componentes de modulación. Pero si la señal de antena es débil, existirán componentes de ruido, que son detectadas por el detector de ruido al operar la llave de enmudecimiento (mute) de SAP. Analizando el detector de ruido, podemos observar que envía también dos señales al excitador de LEDs y al control de llaves; son las señales "LED ESTEREO NEGADA" y "LED

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SAP NEGADA". Estas señales cortan el canal I-D, porque fuerzan la llave EST/SAP a la posición SAP; pero como el enmudecedor de SAP está activado el integrado queda forzado a trabajar en el canal principal y en el modo monofónico, que es la mejor condición para reducir el ruido. (El ancho de banda es el más estrecho y el ruido se incrementa en forma parabólica con el ancho de banda). Cuando el ruido tiene un nivel aceptable, pero la señal de SAP es baja o inexistente, el detector de nivel lo detecta y activa el enmudecedor de SAP, para evitar un funcionamiento inadecuado. Este bloque tiene una salida que lleva la pata 22 a masa cuando el nivel de SAP es adecuado. En este caso se enciende el LED piloto, que indica la disponibilidad de un segundo programa de audio, para que el usuario lo seleccione si lo desea. Cuando el ruido es aceptable, existe señal de SAP y el usuario la selecciona desde su control remoto, entonces el demodulador de SAP envía su señal de salida a un filtro pasabajos con corte en 10KHz y de allí a la llave EST/SAP, que estará en posición SAP y permite que la señal llegue al expansor dBxTV, se procese y llegue a la matriz. En la matriz, en este caso, se produce un cortocircuito entre las salidas de canal izquierdo y derecho, para que la informacion de SAP salga en forma bisónica. Al analizar el expansor dBxTV, observamos que pone en el camino de la señal cuatro bloques: un filtro pasabajos fijo con corte en 408 Hz (en realidad no corta las frecuencias superiores, las pasa con una atenuación constante), un filtro con corte en 2,1KHz (idéntico comentario) y dos atenuadores controlados por tensión. El control de éstos, se realiza con sendos detectores de valor eficaz; uno de ellos conectado a un filtro de banda ancha que toma la señal de entrada completa, en tanto que el otro, lo hace con una curva similar a la auditiva. Ambas señales son previamente filtradas con una trampa a la frecuencia FH, dentro del bloque, y con un filtro con corte en 15kHz en forma externa. Para su correcto funcionamiento, el expansor necesita varios elementos externos. Cuatro son capacitores electrolíticos; se trata de

C427, C428 (referencia a masa para el atenuador inferior y el filtro de 2,1KHz) y C432, C431 (filtrado de tensión de salida de los detectores de valor eficaz). Los detectores deben ser ajustados, para ello existen dos preset (VR422 y VR423) y dos resistores fijos (R424 y R425). Ambas ramas están referidas a masa por los capacitores C429 y C430. Cuando los detectores de nivel del dBxTV no están bien ajustados, la expansión no corresponde a la compresión en la emisora y esto se traduce en una incorrecta respuesta en frecuencia de la señal I-D. Si la señal I-D tiene una distorsión de su respuesta en frecuencia, la posterior matrización, dará señales sobre el canal izquierdo que sólo existen en el derecho y viceversa; es decir que se reduce la separación entre el canal izquierdo y el derecho. En fábrica se ajustan los presets, con un generador especial que sólo produce modulación sobre un canal (por ejemplo el derecho) y se mide la salida del izquierdo. En esta condicion y dado que VR422 (por estar relacionado con el filtro de banda ancha) tiene más respuesta a bajas frecuencias que VR423; corresponde ajustarlo con una frecuencia de 300Hz. En tanto que VR423 se ajustará con una frecuencia de 3.000Hz que está reforzada por el filtro espectral. En ambos casos, el ajuste significa llevar a minimo la señal del canal izquierdo, si se modula en el derecho, o viceversa. Ambos canales (I y D), tienen un filtro a la frecuencia FH que se ajustan externamente, cambiando el valor de resistencia entre la pata 8 y masa (R423, VR421). La tensión de alimentación del circuito integrado IC421 debe ser de +9V, pero como a la plaqueta estéreo le llegan +12V, se debe realizar un regulador mediante Q421, que opera como repetidor de un zéner y un diodo serie (D426, D423) con C435 como filtro. R459 es un resistor separador, ya que la misma tensión de emisor de Q421 se usa para alimentar al circuito integrado IC422. C462 es un filtro de altas frecuencias de fuente y C426 un filtro de bajas frecuencias. En la próxima edición veremos cómo se realizan los ajustes en el decodificador estereofónico. ✪

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

MEMORIA DE REPARACION LA COMUNICACION DEL MICRO CON CIs QUE NO POSEEN PUERTOS DE COMUNICACIONES EN ARTICULOS ANTERIORES EXPLICAMOS COMO SE COMUNICA EL REY CON OTROS CIRCUITOS INTEGRADOS QUE POSEEN PUERTO DE COMUNICACIONES. EN ESTE NOS ENCARGAREMOS DE EXPLICAR COMO ESTABLECER UNA COMUNICACION CON CIRCUITOS INTEGRADOS QUE NO TIENEN DICHO PUERTO. ESTO IMPLICA CONSTRUIR UN PUERTO DE COMUNICACIONES QUE TRANSFORME LAS EFIMERAS INFORMACIONES SERIE EN INFORMACIONES PARALELO PERMANENTES. ING. ALBERTO H. PICERNO Ing. en Electrónica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE E-mail [email protected] 23.1 INTRODUCCION Las grandes comarcas tienen pequeños pueblos, cuyo tamaño no es suficiente para que sean considerados virreinatos. Como no pueden funcionar sin el control del rey es necesario construir en ellos una oficina de correo (estafeta postal) para que el rey pueda hacer llegar sus órdenes de trabajo. Un equipo moder no puede contener circuitos integrados que no tienen puerto de comunicaciones; en ese caso, es necesario construir un puerto con algún integrado de bajo costo que tome las informaciones en serie y las transforme en una información paralelo permanente (en realidad que dure hasta que llegue nueva información dirigida a ese puerto).

Para entender dónde se usa un circuito de port junto con otro que no lo posee vamos a brindarle una sección del centro musical AIWA

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

990 en donde se utiliza un port construido con CI BU4094 (registro de desplazamiento). Ver figura 23.1.1 y 23.1.2. Nota: Ante el pedido de varios lectores que hacen referencia a otras memorias de reparación, decidimos “numerarlas”, la presente es la memoria número 23, redactada por este autor). Observe que se trata de un circuito de refuerzo dinámico de bajos construido con un amplificador operacional. Sobre la red de realimentación se monta una llave analógica o multiplexador 4052 que conmuta los resistores R203, R205 y R207 para el canal izquierdo y R204, R206 y R208 para el derecho. Esta

llave se controla por la pata 9 y 10, es decir, en dos tensiones binarias se elige cuál de los pares de llaves se cierra o se abre. Evidentemente hay 4 pares de llaves y cuatro números binarios que se pueden realizar con los dos cables de control (00, 01, 10 y 11). Por supuesto que la llave analógica 4052 no tiene puerto de comunicaciones (o tal vez podríamos decir que las patas 9 y 10 son un puerto paralelo de entrada). El microprocesador se encuentra geográficamente muy alejado de esta zona y no tiene capacidad libre en su puerto paralelo. Además geográficamente cercano al circuito de refuerzo de bajos se encuentran otros circuitos que también se operan con llaves analógicas y que también necesitan de un control lógico. Aquí llega el auxilio del registro de desplazamiento 4094 genérico que posee 8 salidas de control por las patas 4, 5, 6, 7, 11, 12, 13 y 14, una entrada serie por la pata 2 (DATA), una entrada de CLOCK por la pata 3 (CLK) y una entrada de habilitación por la pata 1 (ST3) que le indica al registro si los datos son para él o para el otro puerto, ya que existe más un puerto colgado sobre la misma línea de DATA. El 4094 tiene otras patas que estudiaremos más adelante en este mismo artículo (9, 10 y 15). Lo importante es que la entrada serie sincrónica capta los datos y los presenta en sus salidas en forma permanente hasta que ingresan nuevos datos. Entre esas salidas están las patas 5 y 6 que controlan el refuerzo de bajos a través de la llave IC201. 23.2 DIAGRAMA INTERNO DEL 4094 GENERICO A alguien le puede parecer antiguo analizar el comportamiento de una compuerta CMOS

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

en esta época de microprocesadores dirigidos y de uso general, pero el lector puede toparse con un centro musical AIWA 990 fabricado hace 2 ó 3 años y tiene que saber repararlo. En la figura 23.2.1 le mostramos el diagrama interno del mismo. El diagrama muestra completo sólo el circuito del primer eslabón de las salidas (Q1). Las demás salidas se observan en un circuito simplificado, ya que son idénticas a la primera. Por separado se observan los circuitos de entradas de DATA, CLOCK, STROBE y habilitación de salida y las etapas de salida para acoplar más integrados. La entrada serie (pata 2) posee dos inverso-

res que operan como boosters o separadores. La doble inversión hace que en la pata D del primer flip flop la señal tenga la misma fase que en la entrada pero con amplitud normalizada. La misma disposición se utiliza en las entradas de CLOCK y STROBE sólo que en este caso se toman señales intermedias para obtener CL, CL negado, TR y TR negado, necesarios para un correcto funcionamiento. El flip flop tipo D es una de las compuertas en donde la salida no es función directa de la entrada sino que depende de otra señal para que la entrada se propague a la salida. En efecto, hasta que CL no tiene un flanco ascendente, el estado de la entrada D no pasa a la salida Q. El lector debe observar la relación entre los oscilogramas CLOCK, DATA ENT y Q1 INTERNO. La salida Q está invertida y demorada medio ciclo de CLOCK. Cuando ingresa el segundo dato, el primero pasa al segundo flip flop y así sucesivamente hasta que ingresa el dato 8 en donde todos los flip flops están cargados con los datos de la entrada serie. Las etapas de LATCH acumulan el dato de salida de cada flip flop cuando la señal de habilitación STROBE pasa al nivel alto. El circuito interno del latch puede dibujarse con más claridad como lo indicamos en la figura 23.2.2. Cuando STROBE está alto, LL1 aplica el dato de Q1 a la entrada del inversor 1 que pone un cero en la salida negada. Cuando STROBE pasa a nivel bajo LL1 se abre, pero al mismo tiempo se cierra LL2, coloca un uno en la entrada de INV.1, que reemplaza el dato proveniente de Q. Por supuesto, el 1 provisto por LL2 se obtiene de la negación de la salida por INV.2.

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CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR

23.3 EL VIRREINATO REMOTO

La secuencia de trabajo es entonces la siguiente: con STROBE baja se cargan 8 datos, se levanta STROBE para que los datos pasen a la salida y se vuelven a cargar datos si es necesario cambiar algún estado de las salidas. Recuerde que lo importante es llevar STROBE a nivel alto luego de cargar un octeto. STROBE puede estar muy poco tiempo alto, lo importante es su flanco de crecimiento (puede ser un pulso angosto, de allí su nombre, en lugar de habilitación que debe estar alta mientras se leen los pulsos de data). La tercera sección es una salida inversora de tres estados. Tres estados significan que la salida puede ser alta, baja o en alta impedancia de manera que acepte y respete otras señales aplicadas sobre la misma salida. Cuando "habilitación de salida" está baja, ambas compuertas "NOR" tienen una entrada alta y sin importar el estado de la otra entrada, la salida estará baja y abrirá las llaves a MOSFET (estado de alta impedancia). Cuando la entrada de "habilitación de salida" esté alta, las "NOR" tienen una pata de entrada baja y el estado de la otra pata es transferido a la salida con inversión. Si una de las compuertas "NOR" cierra un MOSFET la otra abre al otro, así se ganeran los estados 1 y 0 en las salidas Q1 a Q8. Pero ¿cómo se puede hacer para leer una instrucción de 16 bit o más? Simplemente se conecta otro 4094 en la salida serie "QS" y se espera que ingresen la cantidad deseada de datos antes de levantar STROBE. Asi se puede leer instrucciones de 16, 24, 32 o más bits. La salida "QS´" se utiliza cuando la señal de CLOCK tiene flancos con pendiente suave.

Ya sabemos qué funciones cumple el virrey remoto pero no conocemos cómo es su comarca, esta sección está destinada a ello, es una sección en donde nos detenemos en los detalles basados en los fundamentos ya estudiados. El virreinato remoto parece el reino del revés, allí no llegan órdenes del rey, recuerde que los asimilamos al aguantadero de los influyentes. El propio rey microprocesador no es más que un simple esclavo de los influyentes. En el fondo, el desarrollo de la electrónica moderna se basa en que el único rey es el usuario que cómodamente apoltronado en su sillón preferido con el virreinato remoto en su mano se dispone a controlar uno o varios equipos a su gusto y placer. El presionará a un influyente y éste al virrey que, en definitiva, es quien envía el mensaje al rey para que se ejecute la orden sin dilaciones ni enmiendas. El virrey tiene como única realimentación los deseos del usuario que, observando el TV o escuchando el centro musical, tiene siempre la opción de volver atrás con los cambios o realizar uno nuevo. El virrey remoto tiene una estructura similar al rey microprocesador pero adaptada a sus funciones y, recordando que en esta comarca, la energía es algo esencial pues todo depende de dos pequeñas pilas o, en los equipos más antiguos, de 4 pilas o una batería de 9V. El funcionamiento es muy sencillo y es una síntesis del funcionamiento de un microprocesador. El microprocesador tiene dos patas para un circuito resonante, cristal o filtro cerámico que pueden tener capacitores o no, según el modelo de oscilador. Curiosamente, no encontramos en la actualidad una pata de reset aunque es posible que algún modelo pueda tener un circuito externo de reset. La función del reset se sigue cumpliendo pero es interna, no hay mayor información sobre cómo se realiza el reset en este caso, pero como no existe ningún capacitor externo la única posibilidad es que sea realizado con un contador que cuente los pulsos de CLOCK. Pero de todo esto nos ocuparemos en detalle en la próxima edición. ✪

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S E C C I O N . D E L . L E C T O R Prácticas Gratuitas de Reparación de PC Al cierre de esta edición se estaban llevando a cabo las primeras prácticas de Reparación de PC, para todos los alumnos del Curso que aprobaron los tres primeros Test de Evaluación. Al respecto debo comunicarles con sumo pesar que hemos dejado de inscribir a alumnos interesados por falta de cupo (habíamos inscripto a 70 participantes) y solamente están asistiendo 27 socios del Club. A quienes reservaron sus vacantes y no asistieron quiero recordarles que no podrán inscribirse gratuitamente a otros eventos que desarrollemos este año, dado que con su proceder, perjudicaron la asistencia de otros socios. A los que no pudieron asistir pido mil disculpas y me comprometo a realizar otro curso en el menor tiempo posible. Así mismo comunicamos que la segunda serie de prácticas se realizará en el mes de septiembre y podrán participar quienes hayan aprobado la lección Nº 10 del Curso de Reparación de PC.

Jornada de Electrónica Gratuita para Socios El próximo 17 de abril, en el Cyber café “Contacto”, cito en Bacacay 1715 de esta Capital se llevará a cabo la 1ª Jornada de Electrónica del año en el marco del Club Saber Electrónica, en dicha jornada se hará el lanzamiento de la revista “ex-

clusiva” para Socios del Club y se desarrollarán temas tales como: *TV Satelital *Reparación de Equipos *Programas con PICs Por supuesto, y como ya es costumbre, al término de la jornada se hará entrega del certificado de asistencia correspondiente y se realizará el sorteo de instrumentos y material bibliográfico entre los presentes.

Curso de Electrónica Tomo IV Ya se encuentra en todo el país el cuarto tomo de la Colección “Curso de Electrónica”, obra en 6 tomos coleccionables con prácticas guiadas y Test de Evaluación que le brindan la oportunidad de realizar prácticas personales programadas. Los alumnos inscriptos, a partir del cuarto examen, reciben un convite para realizar las prácticas en esta Capital Federal, sin costo, donde se les hará entrega de herramientas y material adicional que quedan de su propiedad. Si aún no es alumno, siempre tiene tiempo de matricularse, en cada tomo editado se indican los pasos a seguir para ser alumno regular del Curso.

Librerías donde puede encontrar los libros editados por Quark Damos a continuación, una nómina de algunas librerías en las cuales puede encontrar los li-

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bros editados por Quark y presentados por Saber Electrónica: LIBRERIA ROSS AV. CORDOBA 1347 ROSARIO (S.F.) LIBRERIA EL ESTUDIANTE BARTOLOME MITRE 2100 CAPITAL LIBRERIA MITRE BARTOLOME MITRE 2032 CAPITAL LIBRERIA RODRIGUEZ S.A. FLORIDA 377 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA CICLOS LIBROS JUNIN 747 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA NUEVA TECNICA VIAMONTE 2096/2122 CAPITAL FEDERAL. LIBRERIA KOSMOS 9 DE JULIO 93 (PUAN, BS. AS.) LIBRERIA Y EDITORIAL ALSINA PARANA 137 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA EL ATENEO FLORIDA 340 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA ALEADRI JUNIN 82 CAPITAL FEDERAL LIBRIA FAMS AV. CORDOBA 2208 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA ZIVAL’S AV. CALLAO 395 CAPITAL FEDERAL LIBRERIA EXODO AV. 1 NRO. 1713 LA PLATA BS. AS. LIBRERIA AVATAR CALLE 48 NRO. 556 LA PLATA BS. AS. LIBRERIA HABER CALLE 50 NRO. 43 LA PLATA BS..AS. LIBRERIA TECNICA CORDOBA 981 - ROSARIO - SANTA FE LIBRERIA TECNICA AV. MEDRANO 944 - CAPITAL FEDERAL DISTRIBUIDORA CUSPIDE AV. SANTA FE 1818 - CA. FEDERAL EXPO Libro San Mártín 85 - V. María (Córdoba)

S E C C I O N . D E L . L E C T O R LIBRERIAS DE LOS LOCALES MUSIMUNDO 65 LOCALES EN TODO EL PAIS DISTRIBUIDORA YENI VARIAS LIBRERIAS ATENDIDAS EN EL INTERIOR DEL PAIS

CONSULTE EN TODAS LAS LIBRERIAS DE SU LOCALIDAD Armando López Gualeguay Cuando publicamos un proyecto, nos aseguramos que los componentes se consigan con cierta facilidad, sin embargo, no podemos asegurar que se encuentren en todos los negocios del gremio; es por ello que efectuamos un contrato con la empresa Rapid Electrónica para que envíe materiales a los socios del Club Saber Electrónica a los precios conseguidos en los mejores locales (más gastos de envío). Tampoco podemos asegurar que dentro de un tiempo se consigan materiales de proyectos publicados en la actualidad (y que hoy sí están disponibles).

A Los Socios del Club Hemos realizado un nuevo sorteo del cual escogimos 75 ganadores a los que se le ha ofrecido material bibliográfico, placas de circuitos impresos, libros y CDs a precios accesibles. Dicha promoción es válida gracias a la colaboración de empresas patrocinantes del Club. Permanentemente estamos

“buscando” oportunidades para los socios del Club y es probable que Ud. sea uno de los próximos seleccionados. Si Ud. ha recibido la promoción y no está interesado en ella, le rogamos nos lo avise de inmediato para que podamos ofrecérsela a otro socio.

José Luis Argumedo Capital Federal Si Ud. desea un curso de electrónica “completo”, le ruego se dirija a alguno de los Institutos que dictan la carrera de electrónica (algunos son avisadores de esta edición). Le comento que en saber Nº 1 hasta Saber Nº 50 se publicó el Primer Curso de Electrónica con una orientación netamente práctica destinada “novatos”; posteriormente, en Saber Nº 82 comenzamos el desarrollo de otro curso y de ahí en más hemos dado diferentes opciones (Electrónica Aplicada, Circuitos Digitales, Sistemas Digitales y ahora el Curso a Distancia en 6 Tomos).

Ana María Lemas Tigre Una fuente de alimentación para taller debe tener tensión variable entre algunas décimas de volt y 25V o más (si es posible, simétrica), con una capacidad de entregar corriente del orden de los 3A. Con estos parámetros nos aseguramos la alimentación para la mayoría

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de las aplicaciones. Un aspecto importante es que el equipo posea protección contra sobrecargas y, por supuesto, cortocircuitos.

Ricardo Gallo Villa Domínico Los PICs son microcontroladores de la empresa MICROCHIP. No son los únicos componentes de este tipo; en su momento hemos hecho referencia a otros elementos como los COP o los microcontroladores de Motorola. No podemos decir cuál es mejor y cuál es peor, pero sí afirmamos que de los PICs contamos con abundante información y aplicaciones gratuitas para los lectores, lo que hace (además de que son de bajo costo) que los prefiramos entre los microcontroladores.

A los Lectores Dada la cantidad de correspondencia recibida y la que enviamos, a partir del próximo mes “intentaremos” publicar el listado de respuestas remitidas para que Ud. tenga un control en caso de no recibir noticias nuestras.✪ NO RESPONDEMOS CONSULTAS TECNICAS POR TELEFONO NI PERSONALMENTE Solamente respondemos aquéllas que son hechas por carta o por fax. Las respuestas de las mismas se hacen únicamente en esta sección.

Rivadavia 2421, piso 3º, of. 5 (1034) Buenos Aires Tel. - Fax: 4953-3861

E LECTRONICA Y C OMPUTACION

Cómo se Comunica un PIC Implementación a través de software DADO QUE ALGUNOS PIC DE MICROCHIP TALES COMO EL PIC16C71 Y EL PIC16C84 NO POSEEN UN PUERTO SERIE ASINCRONICO PARA COMUNICACION CON EL EXTERIOR, TAL CONTACTO DEBE REALIZARSE POR SOFTWARE. EN ESTE ARTICULO, DESCRIBIREMOS COMO SE PUEDE HACER UNA COMUNICACION TIPO RS-232, A TRAVES DE INTERRUPCIONES I/O (INTERNAS/EXTERNAS) ASINCRONICAS. Por Peter Parker

al como lo dice MICROCHIP en sus páginas Web, y según lo que hemos podido experimentar, los microcontroladores PIC16CXXX son de alto rendimiento y están basados en EPROM de 8-bit. Algunos de los miembros de esta serie (como PIC16C71 y PIC16C84) no tienen un port (puerto) serie asincrónico. Este artículo describe la implementación del software que permite la comunicación con el exterior por medio de las interrupciones de la I/O Serie Asincrónicas (Half Duplex RS232 Communications). Los PICs pueden operar a altas velocidades con un mínimo de 250ns de tiempo de ciclo (con una frecuencia de reloj de entrada de 16 MHz). Para probar las rutinas de comunicaciones RS-232, probamos la implementación de un Voltímetro Digital simple (DVM) que es un sistema de Adquisición de Datos Analógico usan-

T

do un PIC16C71 que publicaremos próximamente. Cabe aclarar que el sistema montado ha respondido satisfactoriamente, siendo la intención del autor, que el lector conozca las posibilidades de estos componentes "a modo informativo", quedando para la próxima edición, la descripción de la forma de operación de estos componentes para que puedan armar sus propios sistemas, dado que ya hemos explicado la forma de programarlos e, incluso, dimos algunas aplicaciones para programar PICs desde una PC con muy pocas exigencias.

IMPLEMENTACION No es nuestra intención describir en detalles la implementación del software, half duplex (comunicación en un solo sentido por cable conduc-

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tor) en este artículo, simplemente queremos informarlo sobre cómo hacerlo, dado que el software estará disponible para todos los lectores en forma gratuita en nuestras oficinas en unos cuantos días. El pin de transmisión usado en el código de ejemplo es RB7, y el pin de recepción está conectado al pin RA4/T0CKI (Figura 1). Estos pines están debidamente conectados con la traslación de tensión adecuada a/desde niveles CMOS en el patrón RS-232. NOTA: Este artículo está dirigido a quienes conocen el manejo de los PICs y difícilmente podrá ser comprendido por principiantes. Si Ud. está interesado en el uso de estos componentes, le recomendamos que lea los artículos sobre el tema que editamos en Saber Electrónica Nº 138, 139 y 140.

COMO

SE

COMUNICA

UN

PIC

1 TRANSMISION DE DATOS RS-232 DESDE EL PIC El modo de transmisión se puede implementar en forma directa a través del software. Una vez que se conocen la frecuencia de reloj de entrada y el promedio de información a transmitir (baud), se puede calcular la cantidad de ciclos de reloj por bit. El cronómetro del chip Timer0, con su pre-escalímetro, puede ser usado para generar una interrupción en el desbordamiento de TMR0. Esta interrupción del desbordamiento TMR0 puede ser usada como regulación de tiempo para enviar cada bit. La frecuencia de reloj de entrada (_ClkIn) y el Promedio Baud (_BaudRate) pueden ser programados por el usuario y el valor de tiempo límite de TMR0 (el período para cada bit) es calculado en el tiempo de ensamble. En el tiempo de ensamble también se determina si debe asignarse o no el pre-escalímetro a Timer0. Este cálculo se realiza en el archivo de encabezado rs232.h. Se pueden obtener transmisiones de muy alta velocidad si se realiza con "demoras de software" en lugar de ser conducida "a cada interrupción"; de cualquier modo, el procesador se

dedicará totalmente a cumplir con este trabajo. La transmisión de un byte se realiza apelando a la función PutChar y luego se transmite el byte de datos en el TxReg. Antes de apelar a esta función (PutChar), los datos deben cargarse en TxReg, y debe asegurarse que el puerto serie esté libre. El puerto serie está libre cuando los bits _txmtProgress y _rcvOver se encuentran despejados. La función PutChar permite lo siguiente: 1. Asegurarse que los bits _txmtProgress & _rcvOver estén despejados. 2. Cargar TxReg con datos a ser transmitidos. 3. Llamar a la función PutChar.

RECEPCION DE DATOS RS-232 POR EL PIC La implementación del modo de recepción difiere poco del modo de transmisión. A diferencia del pin de transmisión (TX en el código del ejemplo es RB7, pero podría ser cualquier pin I/O), el pin de recepción (RX) debe

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conectarse al pin RA4/T0CKI. Esto se debe a que en la recepción, el Bit de Inicio, que es asincrónico por naturaleza, debe ser detectado. Para detectar el bit de Inicio, cuando se coloca en el modo Recepción, el módulo Timer0 es configurado en el modo Contador. El registro OPTION es configurado de modo que el módulo Timer0 sea colocado en el modo Contador (incremento en el reloj externo del Pin RA4/T0CKI) y ajustado para que aumente en el extermo de caída del pin RA4/T0CKI sin asignarle el preescalímetro. Luego de realizar esta configuración, TMR0 (Archivo Reg 1) es cargado con 0xFF. Un cambio de nivel en T0CKI hace que TMR0 gire desde 0xFF hasta 0x00, así genera una interrupción que produce un Bit de Inicio. El pin RA4/T0CKI es probado nuevamente para asegurar que la transición en TMR0 sea la correcta. Luego de detectar el bit de inicio, se reconfigura el módulo Timer0 para que se incremente en el reloj interno y se le asigna un pre-escalímetro de acuerdo a la frecuencia de reloj y al promedio del "baud" (configurados de la misma manera que en el modo transmisión). El puerto serie de software es colocado en el modo recepción cuando se hace un llamdo a la función GetChar. Antes de llamar a esta función, asegúrese que el puerto serie esté libre (por ejemplo, los bits de status _txmtProgress y _rcvOver deben estar en "0"). Para concluir la recepción de un byte, deben guardarse los datos en RxREg y despejarse el bit_rcvOver.

COMO

SE

COMUNICA

UN

PIC _PARITY_ENABLE: Señal de activación de paridad. Configúrela en VERDADERA o FALSA. Si usa PARIDAD, configúrela a VERDADERA, de otro modo en FALSA. Vea la descripción siguiente de la señal "_IMPAR_PARIDAD".

2 Resumen de la función GetChar: 1. Asegurarse que los bits _txmtProgress & _rcvOver estén despejados. 2. Llamar a la función GetChar. 3. El Byte recibido debe estar en TxReg luego de despejarse el bit _rcvOver.

GENERACION DEL BIT DE PARIDAD Se puede activar la paridad en el tiempo de ensamble, si se configura la señal "_PARITY-ENABLE" a TRUE. Si se activa, la paridad puede configurarse en paridad PAR o IMPAR. En el modo de transmisión, si se activa la paridad, el bit de paridad es calculado y transmitido como el noveno bit. En recepción, la paridad es calculada y comparada con el noveno bit recibido. Si no son iguales, se debe ajustar el bit de error de paridad en el Registro de Status/Control del RS232 (el bit _ParityErr del SerialStatus reg). El bit de paridad se calcula usando el algoritmo mostrado en la Figura 2. Este algoritmo es altamente eficiente usando las instrucciones SWAPF y XORWF del PIC16CXXX (con capacidad de llevar al destino, como así tambíen al mismo registro de archivo o al registro W). La subrutina (llamada GenParity) se encuentra en el archivo txmtr.asm.

OPCIONES DE TIEMPO DE ENSAMBLE El "firmware" está escrito como una rutina de propósito general, y el usuario debe especificar los parámetros que se muestran en la Tabla 1 antes de ensamblar el programa. El registro Status/Control se describe en la Tabla 2. _______________________________ TABLA 1: LISTA DE OPCIONES DE TIEMPO DE ENSAMBLE _ClkIn: Frecuencia de reloj de entrada del procesador _Baud Rate: Promedio de información a transmitir (baud) deseado. Puede usar cualquier valor válido. El máximo promedio "baud" posible dependerá de la frecuencia de reloj de entrada. Se debe probar de 600 a 4800 Baud cuando se usa un Reloj de Entrada de 4MHz. Se puede emplear un valor entre 600 a 19.200 Baud cuando la frecuencia del reloj de entrada es de 10MHz. Se pueden emplear promedios más altos usando frecuencias de reloj de entrada más altas. Luego de especificar _BaudRate & _ClKin, el programa seleccionará automáticamente todos los registros de tiempo apropiados. _DataBits: Puede especificar de 1 a 8 bits de datos. _StopBits: Limitado a 1 Bit de Detención. Debe ser configurado.

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_ODD_PARITY: Configúrela en VERDADERA o FALSA. Si lo hace en VERDADERA, entonces usará la PARIDAD IMPAR, de otro modo usará el Esquema de Paridad PAR. Esta señal se omitirá si _PARITY_ENABLE se configura en FALSA. _USE_RTSCTS: Señales de Hardware RTS & CTS. Si las configura en FALSO, no usará hardware. Si las configura en VERDADERO, RTS & CTS usarán hasta 2 Pins I/O del PORTB. _______________________________ _______________________________ TABLA 2: ASIGNACION DE BITS DE STATUS SERIE / REGISTRO DE CONTROL Bit #: 0 Nombre: _txmtProgress Descripción: 1 = Transmisión en progreso - 0 = Transmisión por línea libre Bit #: 1 Nombre: _txmtEnable Descripción: Configure este bit en inicialización para permitir la transmisión. Este bit se usa para abortar la transmisión. Se debe abortar la transmisión si en medio de ella (por ejemplo, cuando el bit _txmtProgress es "1") el bit _txmtEnable se encuentra despejado. Este bit se ajusta automáticamente cuando se llama a la función PutChar. Bit #: 2 Nombre: _rcvProgress Descripción: 1 = Mitad de una recepción de byte; 0 = Se ha completado la recepción de un byte (en RxReg) y se ajusta cuando se detecta un bit de inicio válido en el modo recepción. Bit #: 3 Nombre: _rcvOver

COMO

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UN

PIC

Descripción: 0 = Culminación de la recepción de un byte. El código del usuario puede registrar este bit luego de llamar a la función GetChar y verificar su configuración. Luego de hacerlo, el byte recibido estará en RxReg. Otros bits de status también deberían revisarse por si aparecen errores en la recepción. Bit #: 4 Nombre: _ParityErr Descripción: 1 = Error de paridad en la recepción (no relacionado con el tipo de paridad elegido). No es aplicable si no usa la Paridad. Bit #: 5 Nombre: _FrameErr Descripción: 1 = Error de composición en la recepción. Bit #: 6 : No se usa. Bit #: 7 Nombre: _parityBit Descripción: El noveno bit de transmisión o recepción. En el modo transmisión, el bit de paridad del byte a ser transmitido se guarda en el mismo bit. En el modo recepción, el noveno bit (o bit de paridad) recibido se guarda en el mismo bit. No es aplicable si no usa la Paridad.

3 ción es el costo en relación a la cantidad de componentes. Los circuitos de las Figuras 3 y 4 son más económicos pero tienen más componentes que el circuito de la Figura 1. Este circuito transmite y recibe datos por medio de una línea RS-232, que usa un chip simple (MAX-232A) alimentado con una tensión simple de +5V. El circuito de la Figura 3 es una interfase RS-232 de bajo costo pero requiere dos chips y una fuente de tensión simple de +5V. La Figura 4 muestra una interfase muy económica RS-232 que permite

HARDWARE El hardware está primariamente relacionado con la transmisión de tensiones según el protocolo RS-232 con niveles CMOS y viceversa. Microchip sugiere tres circuitos entre los cuales el usuario puede elegir el que mejor se aplique a su equipamiento. La diferencia fundamental entre cada solu-

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la comunicación con una PC-AT sin requerimientos de potencia externa. El circuito se alimenta desde una línea RS-232 (DTR) y requiere una corriente menor que 5mA. De este modo, para comunicarse, el anfitrión deberá mantener la línea DTR alta y la RTS baja. La tensión se obtiene de la línea DTR, y se requiere que la DTR se mantenga alta y sea de por lo menos 7V. La negativa -5 a -10V requerida por LM301 se obtiene desde la línea RTS y, por consiguiente, el anfitrión debe mantener la RTS baja. Este cir-

COMO cuito es posible por el bajo consumo de corriente del PIC16C71 (típicamente 2mA).

SE

COMUNICA

UN

PIC

Obviamente reiteramos que cualquier entendido puede comprender cómo es posible "interpretar" los datros de un PIC y establecer una comunicación a través de una interfase RS232, pero los que no estén "duchos" en el tema podrán encontrarse un poco "perdidos" con esta explicación. Para probar los módulos de transmisión y recepción, se ha escrito un programa principal en el cual el PIC16C71 espera la recepción de un comando de un anfitrión a través de RS-232. En la recepción de un byte (los comandos válidos son 0x00, 0x01, 0x02 & 0x03), el byte recibido se considera como el número de canal A/D del PIC16C71, y se selecciona el canal requerido. Se inicia entonces una conversión A/D, y cuando se completa la conversión (en aproximadamente 20ms), los datos digitales (8-bits) son transmiti-

dos de vuelta al anfitrión. Se escribió un programa que se ejecutó en una IBM PC/AT para que actúe como un anfitrión y recoja datos A/D desde el PIC16C71 a través de un puerto RS-232. El programa de Windows (DVM.EXE) se ejecuta como un trabajo de fondo y muestra datos A/D en una pequeña ventana (similar a la del programa RELOJ que viene con Windows MS). El programa de Windows y el PIC16C71 actúan juntos como un sistema de adquisición de datos del cual nos ocuparemos en futuros artículos. El código de fuente PIC16CXXX, junto con el Programa DVM de Microsoft Windows (ejecutable en una PC/AT bajo Windows MS 3.1 o más alto) están disponibles en BBS de Microchip. El código de ensamble para el PIC16CXXX debe introducirse usando un Ensamblador Universal de Microchip. El código no puede ensamblarse usando viejos ensambladores sin modificaciones significativas. Al usuario que no tenga el nuevo ensamblador MPASM, se le sugiere cambiar a la nueva versión.

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El Programa de MS Windows (DVM.EXE) se ejecuta bajo MS Windows 3.1 o más alto. El programa no tiene menús y aparece como una pequeña ventana que muestra Datos A/D y se ejecuta como un trabajo de fondo. Hay algunas opciones de línea de comando que describimos a continuación. -Px: x es el número de puerto comm (por ejemplo, - P2 selecciona COM2). El puerto por defecto es COM1. -Cy: y es el número de canales A/D a mostrar. La configuración por defecto es un canal (canal #1). -Sz: z es el número de punto flotante que representa el factor de la escala (por ejemplo - S5.5 debería mostrar los datos como 5.5*/256). El valor por defecto es 5.0 volts. -S0: mostrará los datos en formato natural sin escalamientos. ✪ Bibliografía: Nota de Aplicación AN555 de Microchip (Amar Palacherla, Scott Fink).

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Cristales de Cuarzo EL EMPLEO Y LAS APLICACIONES DE LOS DISPOSITIVOS A CRISTAL DE CUARZO SE HAN INCREMENTADO CON CADA AVANCE TECNOLOGICO EN LA ELECTRONICA DE CONSUMO, TELECOMUNICACIONES, ELECTRONICA INDUSTRIAL Y COMPUTADORAS Y PERIFERICOS. MAS Y MAS TECNICOS E INGENIEROS SON AHORA RESPONSABLES DE ESPECIFICAR LOS PARAMETROS DE UN CRISTAL EN FUNCION DE UNA APLICACION DADA. JUNTAMENTE CON ESTA NUEVA RESPONSABILIDAD SE HA HECHO PRESENTE LA NECESIDAD DE UNA MEJOR COMPRENSION DE LOS DISPOSITIVOS A CRISTAL Por Arnoldo Galetto del depto. técnico de GA Electrónica

El cuarzo y sus propiedades El resonador o cristal de cuarzo trabaja debido al efecto piezoeléctrico. Esta propiedad del cuarzo (y de otras substancias también) le permite generar una carga eléctrica en su superficie cuando la misma se ve afectada por alguna distorsión mecánica o sujeto a presión. Esta distorsión le permite al cristal vibrar a una frecuencia en particular llamada frecuencia de resonancia. A la inversa, la aplicación de una tensión alternada genera el mismo tipo de vibración mecánica. El cuarzo es una de las varias formas que toma en la naturaleza el dióxido de silicio:

plotación del cuarzo natural es costosa y solamente un porcentaje es aprovechable. En consecuencia la gran mayoría del cuarzo utilizado en la fabricación de cristales en la actualidad, es del tipo cultivado o sintético. El cuarzo cultivado se fabrica colocando una pequeña “semilla” de cuarzo mezclada con una solución alcalina en un autoclave. A esta mezcla se la somete a una temperatura elevada (>400˚C) y alta presión (30.000 libras). En estas condiciones el cuarzo se disuelve y se recrea en forma de láminas delgadas de cuarzo. El proceso dura aproximadamente entre 30 y 45 días.

SiO2 El que se encuentra en estado natural principalmente en Brasil. La ex-

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El cuarzo es ideal como elemento determinante de la frecuencia porque sus características térmicas, mecánicas y eléctricas son predecibles. El cristal de cuarzo es uno de los pocos dispositivos con el alto Q (factor de calidad) necesario para el control preciso de la frecuencia en osciladores empleados como patrones de tiempo.

Modos de vibración y ángulo de orientación Existen diferentes modos de vibración en los cristales, tal como se ve en la figura 1. La característica de variación de la frecuencia con la temperatura de un cristal de cuarzo se encuentra determinada primariamente por el

C R I S TA L E S ángulo de orientación con que se ha cortado la oblea en una dada barra de cuarzo. Estas propiedades son dependientes de las direcciones de referencia dentro de los cristales. Estas direcciones se conocen como “ejes”. Existen tres ejes en el cuarzo, el X, el Y y el Z. Un cristal ideal debería tener la forma de un prisma hexagonal con seis caras en cada extremo; tal como se observa en la figura 2, tam2 bién podemos observar en la misma figura una sección del prisma. El eje Z es conocido como el eje óptico y repite sus propiedades cada 120˚ a medida que el cristal es rotado alrededor de dicho eje. El eje X es paralelo a la línea que bisecta los ángulos entre caras adyacentes del prisma. Este eje es el llamado eje eléctrico. 3 Cuando se le aplica una presión mecánica al cristal, aparece una polarización eléctrica en esta dirección. Un cristal con corte XT se obtiene de una lámina de cuarzo cortada de una porción de la barra que es perpendicular al eje X. A este tipo de corte se lo suele llamar “cristal diapasón” y es el que normalmente se emplea en cristales de 32,768kHz. La dependencia de la frecuencia con la temperatura del cristal con corte XT se puede apreciar en la figura 3. Al eje Y se lo conoce como

DE

CUARZO eje mecánico, y se encuentra en ángulo recto con las caras del prisma y con el eje X. El corte AT es el más común del grupo del eje Y a causa de sus características de frecuencia vs. temperatura. Este corte se produce al cortar la barra de cuarzo a un ángulo de 35˚15’ desde el eje Z. En la figura 4 tenemos las curvas de la variación de la frecuencia con la temperatura para cristales con corte AT. El resonador a cristal es normalmente un disco redondo. El espesor (d) del disco está relacionado con la frecuencia fundamental (f) mediante la ecuación: N f(kHz) = _______ d(mm) En donde: N=1660 kHz . mm. El cristal tiene electrodos depositados en ambos lados. Estos electrodos están hechos con metales de baja resistencia, tal como plata, oro o aluminio. Los electrodos permiten que se le aplique al cristal una tensión de modo de producir una vibración mecánica. También proveen un medio de fijarlos a la estructura de montaje. figura 5. Como la frecuencia del cristal se encuentra relacionada con su espesor, existe una limitación para la fabricación de cristales de alta frecuencia en modo fundamen-

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SABER ELECTRONICA Nº 141

C R I S TA L E S tal. A frecuencia más alta más delgado es el disco de cuarzo. Las pérdidas durante la 5 fabricación para los cristales de alta frecuencia, en modo fundamental, normalmente se producen por rotura durante el proceso de pulido o de montaje. Este porcentaje de pérdidas hace que estos cristales sean de mayor precio. Se pueden conseguir cristales de hasta 30MHz mediante los procedimientos normales de fabricación. Para frecuencias superiores a los 30MHz se recomienda el empleo de cristales en modo de sobretono. En este modo solamente se pueden generar armónicas impares. Los modos normales en sobretono son el 3˚, el 5˚, el 7˚ y el 9˚. La frecuencia exacta de oscilación de un cristal en modo de sobretono no es un múltiplo exacto de la frecuencia fundamental. Un cristal de 60MHz en el 3er sobretono se asemejará a un cristal de 20MHz. La diferencia principal es que ciertos parámetros eléctricos se han optimizado de modo que la frecuencia de oscilación sea de 60MHz, cuando se emplea en un circuito oscilador que favorezca el funcionamiento en el 3er sobretono. Los cristales también tienen modos no deseados o espurios cuando oscilan a la frecuencia de diseño. Estos modos se encuentran influenciados por la terminación de la superficie del cristal, por el diámetro, por el espesor y por la técnica de montaje. Estos modos espurios se expresan en términos de la resistencia serie equivalente referida al modo de diseño del cristal, o sino en términos del ni-

DE

CUARZO

vel de energía en dB con referencia a la frecuencia de oscilación. Normalmente un cristal se diseña para dar una energía y perfomance óptima a la frecuencia de operación, estando los niveles de energía espurios suprimidos en un cierto porcentaje.

Circuito equivalente El cristal de cuarzo puede representarse eléctricamente por el circuito de la figura 6.

La frecuencia resonante serie (Hz) de un cristal se representa por esta fórmula. Donde Lm es en Henri y Cmen Farad. El “Q” de un cristal es el factor de calidad de los distintos parámetros de movimiento en la resonancia. La máxima estabilidad de un cristal está directamente relacionada con el “Q” del cristal. A mayor “Q” más pequeño es el ancho de banda y más abrupta la pendiente la curva de la reactancia. El “Q” puede expresarse como: 1 Q = _________________ 2 . π . fs . R . Cm También:

6 La inductancia de movimiento (Lm), la capacidad de movimiento (Cm) y la resistencia serie (R) conforman a un circuito resonante serie del orden de los 4 a 7pF. Todos estos parámetros de movimiento pueden medirse mediante un medidor de impedancia para cristales. Normalmente el valor de estos parámetros dependen de la frecuencia. En aquellas aplicaciones que requieran un con- 7 trol de las respuestas espurias o donde el cristal necesita ser variado en su frecuencia, el diseñador puede encontrar necesario especificar los parámetros de movimiento deseados. 1 fs = _____________________ 2 . π . √ Lm . Cm

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2 . π . fs . Lm Q = _______________ R

Resonancia serie y paralelo Cuando un cristal está funcionando en su resonancia serie (fs), ver figura 7, aparece resistivo para el circuito oscilador. La impedancia del cristal es casi cero a la frecuencia de resonancia. No es necesario especificar ninguna capacitancia de carga

C R I S TA L E S cuando funciona en modo serie. La mayoría de los cristales diseñados para funcionar en los sobretonos más altos (5˚, 7˚ y 9˚) se especifican como resonantes en serie. Cuando un cristal se encuentra operando en modo paralelo o de antirresonancia (figura 7), aparece inductivo para el circuito oscilador. La impedancia del cristal es máxima en este punto de antirresonancia. En esta condición la frecuencia del cristal es sensible a los cambios en los valores de las reactancias del circuito. Para cristales que funcionan como un oscilador paralelo, la capacidad de carga del cristal tiene que estar especificada para asegurar un funcionamiento correcto y un apropiado control sobre la frecuencia.

Carga del cristal La carga del cristal es crítica para poder asegurar un funcionamiento apropiado del oscilador. La figura 8 muestra a un típico oscilador del tipo Pierce, compuesto de una compuerta inversora HCMOS como elemento activo. Este circuito se emplea generalmente con cristales que trabajan en el modo fundamental. El inversor se encuentra polarizado en forma lineal mediante el resistor de realimentación. Dependiendo de la frecuencia de operación, el valor de este resistor varía entre 500kΩ a 2MΩ. El resistor R1 controla la excitación del cristal y suele tener un valor aproximado al de la reactancia del capacitor. Estos valores oscilan entre 200 y 2700Ω. En algunas aplicaciones este resistor no se necesita. Una selección cuidadosa de los capacitores C1 y C2 asegurará un arranque y una carga óptimas para el cristal. Los valores de los capacitores son críticos porque el

DE

CUARZO

oscilador depende del ruido de banda ancha para el arranque. Idealmente la etapa inversora tendrá un desplazamiento de fase de 180˚ entre la entrada y la salida. El circuito compuesto por el cristal y los dos capacitores tienen un desplazamiento de fase adicional de 180˚ que permite que cierta cantidad de energía en fase se entregue a la entrada de la etapa. Esto completa el lazo de realimentación y el circuito puede oscilar mientras el inversor tenga una ganancia superior a 1. Como el cristal se encuentra cargado capacitivamente, se considera que oscila en el modo paralelo. En otras palabras, cuando el cristal fue construido y ajustado a su frecuencia final, se calibró con una carga capacitiva. Un cristal que trabaja en modo paralelo necesita que se especifique la capacidad de carga con la que va a funcionar cuando se compra. La carga aproximada para un circuito dado puede determinarse mediante la siguiente fórmula: C1 . C2 CL = ___________ + Cs C1 + C2 Cs es la suma de las capacidades parásitas del circuito más las capacidades de entrada y salida del inversor. Los valores típicos para Cs oscilan entre 4 y 8pF. Si el cristal Y en la figura 7 se ha diseñado para trabajar

en resonancia paralelo con 18pF de carga, CL deberá ser de 18pF. En la mayoría de los casos pueden emplearse valores iguales de C1 y C2. En algunas aplicaciones el valor óptimo para C1 es del 75 al 90% del valor de C2. Puede apreciarse de la fórmula anterior que existe más de una combinación de C1 y C2 que puede dar 18pF. La mayoría de los fabricantes de cristales especifican una capacidad paralela de 18 ó 20pF a resonancia. Se ha encontrado que estos valores proveen una buena estabilidad cuando se emplea un circuito como el de la Figura 8. Valores de CL inferiores a los 13 pF deben ser evitados dentro de lo posible.

Sensibilidad al ajuste A medida que el valor de CL se aproxima al valor de la capacidad shunt del cristal (Co) la sensibilidad para el ajuste se incrementa y hace que el cristal sea más sensible a los cambios de valores en el circuito oscilador. Mientras que se pueden fabricar cristales con bajos valores de CL, existe la posibilidad que se experimenten problemas. La fórmula para la sensibilidad al ajuste es: ∆f 106 . Cm _______ = _______________ pF

2 . (Co + CL)2

La tolerancia del cristal es una medida del grado de exactitud del cristal a temperatura ambiente (+25˚C). Si CL es muy pequeño, ∆f/pF aumenta. También aumenta con el incremento de Cm. Para un cristal de 10MHz con Cm igual a 0,020pF, y una Co de 4,5 pF, una CL de 10 pF

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C R I S TA L E S resultará en una sensibilidad de 48ppm/pF. Si la exactitud de la capacidad de carga CL es ± 0,5 pF la tolerancia será de ± 24pF. Si CL aumenta a 20pF la sensibilidad del ajuste se reducirá a 16ppm/pF. En resumen con bajos valores de CL es difícil obtener una tolerancia pequeña para el ajuste, de modo que este se hace más dificultoso.

Tolerancia en la estabilidad Vs Tolerancia en la frecuencia La tolerancia en la estabilidad es la máxima desviación permisible en la frecuencia del cristal en un rango de temperatura definido. La tolerancia en la estabilidad se expresa en partes por millón (ppm) con relación a la frecuencia del cristal a la temperatura ambiente (+25°C). La tolerancia en la frecuencia del cristal es la máxima desviación permisible de la frecuencia nominal a una temperatura especificada, usualmente +25°C. La tolerancia en la estabilidad de un cristal debe especificarse juntamente con el rango de temperatura de operación. Por ejemplo, un cristal puede especificarse con una tolerancia en la estabilidad de ± 50 ppm dentro de un rango de temperatura desde -45˚C a +85˚C, y tener una tolerancia en la frecuencia de ± 50ppm a 25 ˚C. En este caso el cristal podría teóricamente exhibir en el peor caso una desviación de frecuencia de la nominal de ±100ppm. La tolerancia en la estabilidad o en la frecuencia se expresa a veces como un porcentaje de la desviación de frecuencia en lugar de en ppm. La conversión no es difícil si se recuerda

DE

CUARZO

que 0,01% es lo mismo que 100ppm, 0,005% es 50 ppm, 0,001% es 10ppm, etc.

Nivel de excitación del cristal El nivel de excitación de un cristal es una medida de la disipación de potencia experimentada por el cristal en un circuito dado. Este nivel se mide en miliwat (mW) o microwat (µW). La potencia máxima que puede disipar un cristal se encuentra especificada por el fabricante. El nivel de excitación es una función de la reactancia de las capacidades de entrada y salida del inversor o del elemento activo que se use y de todos los otros componentes externos. El fabricante presume que el circuito oscilador en el que se va a usar el cristal posee la suficiente capacidad para excitarlo de modo de asegurar el arranque y mantener las oscilaciones. La mayoría de los cristales que se emplean con un circuito inversor como el de la figura 7, o con cualquiera de los microprocesadores tendrán una excitación entre 100 y 500mW. Cuando se desea la máxima estabilidad de un cristal dado, la excitación debe ser mínima. Un cristal sobreexcitado puede romperse o dañarse por excesiva disipación de potencia, o puede funcionar en forma errática en su frecuencia, a menudo trabajan en un sobretono en lugar de en la fundamental.

Resistencia serie equivalente (RSE) Esta resistencia es la resistencia R del circuito equivalente de la figura 6. Es la impedancia del cristal en su re-

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sonancia en serie. Generalmente se expresa el valor máximo de la RSE. La RSE varía con la frecuencia, con el modo de operación, con el tipo de encapsulado, con el tamaño de la placa y con la estructura de montaje. Se mide en un medidor de impedancia de cristales. El valor de la RSE generalmente aumenta a medida que se disminuye el encapsulado. Este parámetro es importante cuando sus valores son tan altos como para que el circuito oscilador no pueda excitar al cristal en forma adecuada. Esto puede resultar en un arranque incierto o en el funcionamiento en un modo incorrecto.

Características de envejecimiento El envejecimiento es un fenómeno natural en un cristal. Es el resultado de cambios en el entorno externo o interno de un cristal. La mayoría del envejecimiento de un cristal se produce durante el primer año de la vida del mismo. El grado de hermeticidad del encapsulado es un elemento determinante del envejecimiento. Si no es hermético permitirá, con el tiempo, el ingreso de aire y de humedad, ya que normalmente se les hace el vacío. Estos elementos externos al ingresar contaminan la superficie del cristal. Esta contaminación produce desplazamientos en la frecuencia nominal. Otros efectos posibles son cambios en su resistencia y generación de modos espurios. Otra condición externa que puede ocasionar un envejecimiento excesivo es la exposición del cristal a temperatura muy altas, mayores que las recomendadas para su almacenamiento, durante períodos de tiempo largos. ✪

V IDEO Procesadores para MPEG Conclusión EN ESTA MISMA EDICION HABLAMOS DEL TIPO DE CODIFICACION QUE EMPLEAN LAS SEÑALES DE TV TRANSMITIDAS POR LOS SATELITES. JUSTAMENTE, EL MES PASADO COMENZAMOS A ANALIZAR LOS PROCESADORES PARA MPEG Y QUEDO PARA ESTA OPORTUNIDAD LA DESCRIPCION EN BLOQUES DEL SISTEMA. Por Egon Strauss

abíamos dicho que para eliminar la redundancia, los cuadros que incorporan la estimación del movimiento, pueden compararse con cuadros anteriores (llamados “cuadros P” o cuadros predichos) solamente, pueden compararse tanto con

H

cuadros anteriores como con cuadros futuros (llamados “cuadros B” o cuadros bidireccionales). Una secuencia típica de cuadros incluye un cuadro “I” cada 15 cuadros y un cuadro “P” cada tercer cuadro, salvo cuando está por ocurrir un cuadro “I”. Los

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cuadros restantes serán entonces cuadros “B”, como se puede observar en la figura 1. Sin embargo codificadores más sofisticados poseen la flexibilidad de alterar esta cadencia de tipos de cuadros en tiempo real para lograr una calidad de imagen superior.

PROCESADORES

PA R A

MPEG

2 4.) La Codificación en Bloques Para el proceso de la codificación en bloques, la imagen de video de entrada es filtrada previamente en formato normalizado, quiere decir se convierte de 720 píxeles a 708 píxeles y después es dividida en bloques de 8 píxeles de largo por 8 píxeles de ancho. Cada bloque de 8 por 8 es entonces procesado por medio de una transformada de coseno (DCT), que transforma los bloques en coeficientes de frecuencia. Los píxeles se representan ahora en su totalidad por medio de las frecuencias contenidas en el bloque. A los fines de que se le facilite la comprensión al lector, en la figura 2 reiteramos el diagrama en

bloques del proceso de codificación descripto en la edición anterior. Este proceso de cuantización se usa debido a que la percepción humana del contenido visual de una imagen es más bajo a frecuencias altas de video y de esta manera se logra eliminar los coeficientes de frecuencias más altas de cada bloque. En consecuencia, se requiere mucho menos datos para representar la imagen entera, aun cuando la calidad percibida se mantiene. Estos coeficientes son convertidos en un flujo lineal de zig–zag que es usado dentro del bloque para convertir los datos bidimensionales en datos de dimensión única. Los datos lineales son codificados en un código de longitud variable por medio de un codificador de entropía y

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se colocan en el video buffer de salida. Si el cuadro a codificar es del tipo “P” o del tipo “B”, se efectúa la estimación del movimiento previo a la codificación. El proceso de la estimación del movimiento elimina la redundancia temporal de los cuadros de imagen buscando los bloques del cuadro actual que más se parecen a cuadros en una imagen previa o futura. Cuando se usa la predicción, sólo la diferencia entre los bloques a codificar y el bloque de referencia es usada para alimentar al codificador de bloques.

5.) La estimación del movimiento La estimación del movimiento

PROCESADORES (ME) es la parte del proceso de codificación que más cómputos utiliza. Un codificador de video de alta calidad requiere un coprocesador muy poderoso para la estimación del movimiento, en el orden de las decenas de billones de operaciones aritméticas por segundo. Pero aun con este nivel de potencia de computación, la búsqueda de un bloque más adecuado dentro de un cuadro entero de referencia, no es una solución económica. Por lo tanto, varios algoritmos fueron desarrollados que dividen el proceso de la ME en capas. Un esquema popular que se puede implementar con éxito en silicio es el método jerárquico de estimación del movimiento. En el esquema jerárquico el primer paso es el “submuestreo” de la imagen de referencia y el movimiento del bloque en esta disposición de píxeles hasta que se haya localizado el más adecuado dentro de un rango horizontal y vertical determinado. El área alrededor del más adecuado es entonces expandido, y otra búsqueda de refinación iniciada. Este proceso se repite con el cuadro de referencia que se expande en cada paso, hasta que la región alrededor del bloque más adecuado es ampliada al doble de su tamaño normal. Entonces se realiza la búsqueda final con un proceso denominado de “medio pel ME”, debido a que el bloque predicho es movido a una distancia igual de la mitad de la distancia del píxel original para cada computación. Este esquema de ME jerárquica

PA R A

MPEG

permite un búsqueda inicial gruesa sobre un rango de búsqueda más amplio que pudiera hacerse de otra manera. Entonces, cuando una buena coincidencia es hallada dentro del área amplia, la búsqueda se centra sobre el área con mayor probabilidad de encontrar un bloque coincidente. Este enfoque algorítmico permite un buen compromiso entre una área amplia de búsqueda y una búsqueda detallada. Durante la estimación del movimiento un codificador de alta calidad no compara los bloques de entrada con los datos de referencia de un material de fuente no comprimido. En su lugar usa material comprimido y descomprimido para reproducir los datos que existen en el decodificador. Este lazo de realimentación impide que el codificador y el decodificador puedan divergir en una manera que pueda afectar adversamente la calidad de la imagen. Además, el mantenimiento del lazo de realimentación requiere circuitos del decodificador dentro del codificador de alta calidad que pudiesen permitir al codificador de funcionar tanto como codificador como decodificador, una combinación conocida como codec. Estos circuitos del decodificador que se indican en la figura A.2, incluyen un DCT inverso (IDCT), un cuantizador inverso y un compensador de movimiento que efectúan la búsqueda de los bloques de mayor similitud desde los cuadros de referencia de acuerdo a lo determinado por el procesador ME. A pesar de usar el término

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“cuadro” en la discusión del ME, la sintaxis del MPEG-2 toma en cuenta que este contenido de video típicamente consiste de campos y no de cuadros. Un campo es la mitad de la cantidad de líneas contenidas en un cuadro y se obtienen en la mitad del tiempo del tiempo del campo. En NTSC esto sería 1/60 de segundo. Las líneas de cualquier campo pueden ser entrelazadas con líneas de campos previos o posteriores para crear un cuadro. Sin embargo, debido a que los campos adyacentes están separados en 1/60 de segundo, cualquier contenido de movimiento rápido v causar que objetos en movimiento aparecerán con bordes dentados, debido a que las líneas alternadas son capturadas a intervalos diferentes después que el objeto se ha movido ligeramente. Una de las ventajas importantes que tiene el MPEG-2 con respecto al MPEG-1 es que el MPEG-2 permite que la codificación y estimación de movimiento puede ser realizada en base a datos de campos solamente, quiere decir que el bloque completo de 8 x 8 viene del mismo campo. Por lo tanto, si existe un movimiento mínimo en una escena, estos datos pueden ser tratados como datos de cuadros. Esta capacidad del MPEG-2 de adaptarse a datos de campo o de cuadros se denomina “Adaptive Field Frame” (AFF). Los codificadores más sofisticados permiten que tanto al algoritmo del codificador de ME como al de bloque se adapten a una base de bloque por bloque. ✪

A RTICULO

DE TAPA

L A TV S ATELITAL ¿Qué es la TV Satelital? ¿Cómo ver TV Satelital? ¿Qué elementos necesito? ¿Por qué la TV Satelital va a Desplazar al Cable? Nadie pone en duda que la TV Satelital muy pronto va a estar en muchos hogares de nuestro país, tal como está ocurriendo en los Estados Unidos y algunos países de Europa, pero: ¿qué es la TV Satelital?... Hace unos días conversaba con un colega y durante la charla pude comprender que, si bien hace varios números que vengo hablando de las comunicaciones vía satélite, es probable que a los lectores les interese saber qué hace falta para ver una señal enviada desde "el cielo". Es por ello que decidí redactar la presente nota, aunque queden "flotando" un montón de preguntas que iré contestando en el transcurso de las próximas ediciones.

L A T V S ATELITAL V ERSUS

LA

TV

Por: Horacio D. Vallejo

73

SABER ELECTRONICA Nº 141

POR

C ABLE

L A TV S ATELITAL l avance de la tecnología de las Antenas Parabólicas para la recepción de señales desde Satélites Digitales hace que estos "platos" (como cariñosamente llamamos a dichas antenas) sean cada vez más baratos y accesibles al público, y dado el alto costo de la televisión por cable, mucha gente se ha volcado a la suscripción de proveedores de señales de TV desde Satélites Digitales. Para la recepción de TV satelital son necesarios mini platos que miden apenas 45 cm, y lucen mejor que las clásicas antenas parabólicas. Para recibir una señal de TV desde un satélite, el usuario debe seguir los siguientes pasos:

E

plato en sí mismo es curvo, y apunta al cielo para recibir la señal. En el plato hay un LBNF (amplificador de muy bajo ruido) que enfoca la señal enviada desde el satélite y permite la conexión a un cable coaxil tipo RG-6 que está a su vez conectado al receptor de TV satelital. El receptor convierte la señal recibida desde el plato en información que se envía al aparato de TV. Dicho de otra manera, para recibir señales vía satélie, es necesario una antena y un receptor. Actualmente hay casas importantes de venta de electrodomésticos que ofrecen un TV con una antena y un receptor de TV satelital por unos $800.

1) comprar el hardware 2) instalar el hardware y 3) suscribirse a un proveedor de programación satelital. Hay una gran variedad de fabricantes de hardware y distintos proveedores de programación entre los cuales el consumidor puede elegir; sin embargo, en Argentina, el más popular es Direc TV. En este artículo haremos referencia detalladamente a los proveedores y a la manera en que se recibe la señal satelital, la cual puede ser independiente del servicio que ofrece el proveedor que el consumidor elija.

Las Antenas de Recepción de TV Satelital Las mini-platos de 45 cm contienen muy pocos componentes. El

El usuario no debe confundir a las antenas parabólicas grandes de 3 metros o más que se usan para la recepción de la Banda C, con la antena de un sistema de TV satelital digital (DSS). El plato típico DSS es de sólo 45 cm y puede montarse fácilmente en paredes, techos, postes, etc. También hay disponibles platos actualizados de 60 cm o 80 cm para la mayoría de los sistemas, los cuales proveen una recepción óptima en áreas con tormentas frecuentes, neblinosas o marginales. El LNBF es el componente que se destaca en el frente de la antena y que apunta a su centro. Es simplemente un amplificador que

recoge la señal del satélite, recibida por el plato, para convertirla a una señal utilizable por el receptor ubicado dentro de su hogar. Vienen en modo alimentación simple -con una conexión para un receptor- y alimentación dual -con una segunda conexión para un segundo receptor. El sistema de alimentación dual es especialmente conveniente para conectar un segundo receptor para un segundo TV de visión independiente que puede estar ubicado en otro ambiente. Los receptores usan Tecnología MPEG-2 (tema del que nos hemos referido en varias oportunidades y que ampliaremos en la próxima edición) y un procesador de 32 bit para alcanzar la mejor calidad de imagen digital. La calidad del sonido y la imagen es muy superior a la señal de cable, tal como expondremos más adelante. MPEG (Moving Pictures Experts Group) significa Grupo de Expertos en Imágenes Animadas. Se trata de un comité que regula diferentes ítems, como ser la compresión, estandarización, algoritmos, formatos de archivos, cuerpo, etc. Dicho de otra forma, es un comité ISO que genera estándares para la compresión del audio y video digital. También es el nombre de su algoritmo. Por ejemplo, MPEG-1 está optimizado para CD-ROM. Las variantes en desarrollo en noviembre de 1994 eran el MPEG-2 para video de calidad broadcast y MPEG-4 para telefonía y video de ancho de banda bajo. El receptor satelital es una caja

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L A TV S ATELITAL del tamaño de una VCR que se coLos sistemas DSS y el equipaloca arriba de su TV. Se conecta al miento son totalmente intercambia"plato" satelital mediante un cable bles con otras clases de equipay permite que su televisión capte miento DSS salvo algunas exceplos canales recibidos por el satéliciones. Por ejemplo, si posee un te. A veces se lo llama "computasistema DSS RCA y desea cambiar dor" o "computador satelital". a un receptor Sony, puede hacerlo Los receptores satelitales puesin cambiar el plato o el LNB. Simden venir con un control remoto plemente debe desconectar su vieinfrarrojo (IR) o de UHF. El IR jo receptor y conectarlo al nuevo opera por luz Infrarroja, con lo equipo. El hecho de que pueda cual el control debe apuntar direc- mezclar marcas de equipamiento tamente al receptor para operar. La entre sistemas DSS le permite ahomayoría de los TVs y VCRs usan rrar dinero. controles IR. El control UHF, por Otro ejemplo puede ser que su parte, opera con señales de radesee comprar un sistema DSS dio frecuencia Ultra Alta. Este tipo Sony y un segundo receptor para de control no necesita ser apuntasu habitación. Puede ahorrar dinedo al receptor para operar; de he- ro, si compra un sistema dual Toscho, con un control UHF podrá hiba (más económico que el Sony) cambiar de canales desde cualy un receptor Sony. De este modo quier habitación de su hogar. Un obtendrá un sistema dual combinauso común de un control UHF es do, con el receptor Sony conectapermitir la operación del sistema do al equipo que usa con mayor desde un segundo TV (usualmente frecuencia y el Toshiba al de su en el dormitorio). Con esta confihabitación. guración, usará sólo un simple distribuidor en el lado exterior del receptor, con un cable conectado al TV primario y otro cable al TV de su habitación. A la noche, con el control remoto de su habitación controlará el sistema completo. El control UHF también resulta cómodo si desea colocar el receptor en un espacio cerrado -puede ser un armario, una cavidad en la pared, etc. -ya que no es necesario que el receptor esté a la vista para que el control pueda operarlo. El control infrarrojo tiene una ventaja especial. Si usa un control universal, especialmente uno programable, deberá tener un receptor controlado con luz infrarroja, ya que estos controles no pueden producir o in1 terpretar códigos UHF.

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Los receptores DSS y los Dish Network no son intercambiables, pero el plato y el LBNF sí lo son (salvo algunas excepciones). Dado que el cielo es surcado por infinidad de satélites (figura 1) los cuales están intercomunicados, es lógico pensar que desde cualquier punto del planeta es posible recibir una señal lejana. Pero además, las señales de TV vía satélite brindan muchas características que no están disponibles en la TV por cable. Entre ellas se incluyen: Bloqueo de canales - usted puede bloquear los canales a los cuales no desea que sus hijos tengan acceso. Guía de Programación en Pantalla. Software Actualizable - Vía satélite. Es Portátil - Si viaja, puede llevar el "plato" con usted. Conexión eventual a Internet

L A TV S ATELITAL ancho de la banda. Otra ventaja de la TV satelital digital es que puede recibir canales de audio. Puede elegir entre distintos estilos de música, al igual que entre estaciones de radio, pero sin propagandas.

a través de su TV. Sistema de menúes para evitar el gasto de selecciones "pague por ver". Una de las desventajas del sistema satelital es que no podrá recibir estaciones de TV locales sin el uso de una antena. De todos modos, puede afiliar- 2 se a una red y así tendrá todas las opciones bien ordenadas.

La calidad de la Imagen y el Sonido Con la aparición de los CDs se dejaron de producir chasquidos e interferencias en el sonido puro, típicos en LPs y cintas (casetes). Esto se debe a la señal digital usada en los compact discs. Lo mismo sucede con la TV satelital digital. Dado que recibe una señal digital para su TV, la calidad de la imagen y el sonido son muy superiores a la del cable. Con una señal digital, no recibirá interferencias o ruidos de fuentes exteriores, como sí sucede con las señales analógicas. Otro factor que incide en la generación de una señal es el ancho de banda. El ancho de banda que capta el receptor desde el satéli- 3

te es de 12.2 a12.7GHz (500MHz de ancho de banda). En el receptor la señal es convertida de 950 a 1450MHz. Esto permite que se transmita más información a través de este sistema. Para apreciar más claramente la diferencia, digamos que el ancho de banda de la señal de cable que recibe es de 330 a 350MHz y convengamos en que no va a encontrar fácilmente un cable coaxil largo de bajas pérdidas en todo el

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Lo que se debe gastar para ver Tv satelital Básicamente, precisamos "el hardware" el cual se compra una única vez y consiste en la antena (plato) y el receptor. Además, precisamos un proveedor, al respecto volvemos a mencionar que tengo conocimiento de un único proveedor para nuestro país, razón por la cual voy a hacer refencia a lo que ocurre en los Estados Unidos. No me sorprendería que cuando estas letras lleguen a sus manos las otras dos empresas que menciono en el artículo hayan desembarcado en nuestro mercado. El costo del hardware puede variar de un sistema a otro. Se puede conseguir una antena a precios que oscilan entre los $150 y $1.000, según la marca y el modelo. Algunos de los fabricantes son RCA (figura 3), Sony, Uniden, etc. También hay incenti-

L A TV S ATELITAL TABLA 1 COSTO DE PROGRAMACIONSERVICIO DIRECT TV

USSB

THE DISH NETWORK

CABLE

GRUPO BASICO

$30

$8

$25

$35

COSTO DE PAGUE POR VER

$3

NO

$3

NO

COSTO POR CANAL

1

$1,4

$0,5

$1

CINEMAX NA

NO

$12

$10

$10

HBO

NO

$11

$10

$10

CINEMAX & HBO

NO

$18

$15

$20

SHOWTIME

NO

$11

$10

$10

TODOS LOS CANALES PREMIUM

NO

$28

$25

$45

INCLUIDO

NO

INCLUIDO

$10

DISNEY CHANNEL

vos para quienes se suscriben por primera vez a Direct TV, con costos que no voy a mencionar porque varían según la localidad en que se encuentre (de todos modos es muy conveniente). En estados Unidos, por ejemplo, The Dish Network ofrece un hardware económico debido a la competencia, y puede variar entre los $19.95 y $199.00. El precio de $19.95 es de un sitio de Internet, y en algún momento ofrecen el hardware gratuito con la compra de la "Programación" (entiéndase por programación el paquete de señales de TV que ofrece un proveedor de este servicio). Estas compañías ganan dinero principalmente con la programación. Veamos entonces, algunos de los costos de los principales proveedores en Estados Unidos. Aclaremos que en Argentina contamos con Direct TV y los precios son un 30% o más superiores a los que fi-

guran en la tabla 1: Este es un resumen de los totales excluido el hardware. Debemos aclarar que cada proveedor ofrece diferentes grupos de canales que le permiten al usuario elegir su programación de acuerdo al dinero que pretenden gastar y a los canales que desean recibir. El sistema de cable no es tan flexible, ya que sólo se accede al servicio que provee la com-

COMO NACE UN BEBE A través de esta obra podrá saber: CÓMO NACE UN BEBÉ. * Cómo se inicia el trabajo de parto y cómo ocurre. * Cuáles son las opciones disponibles para aliviar el dolor; riesgos y beneficios. * Cómo se realiza un monitoreo fetal y otras prácticas con equipos de tecnología avanzada. * Cómo nace un bebé por cesárea. * Cómo es el parto de gemelos. * Cómo comienza a respirar el bebé. * Y todo acerca del nacimiento, en un lenguaje de fácil comprensión y con gran cantidad de gráficos ilustrativos.

YA ESTA EN TODOS LOS KIOSCOS DEL INTERIOR DEL PAIS

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L A TV S ATELITAL pañía de cable. Los proveedores de programas satelitales incluyen una característica en el hardware que permite limitar la cantidad de dinero que el usuario gasta por mes. Programación es el nombre dado a los canales que puede recibir desde su sistema satelital. Generalmente se vende en grupos de canales, y como la programación de TV por cable, puede ser básica o con "premiums" (canales adicionales). La básica incluye los canales más comunes, como CNN, ESPN, MTV, WTBS, etc. Los canales premiums son usualmente de películas, como HBO, Showtime, etc. En Dish Network y DSS también está disponible el sistema "paguepor-ver". Con este sistema, puede solicitar una película o un evento especial con el control remoto. La compañía de programación le enviará una cuenta con las películas o eventos que solicitó con pague-por-ver. Las películas se cotizan de $3 a $5. Este sistema es ideal para quien suele alquilar películas en videoclubs. ¡Ya no se tendrá que preocupar por devolver las películas! En cuanto a los proveedores de "programación" las tres empresas son: Direct TV, USSB y The Dish Network. Los tres ofrecen diferentes grupos de programación. Estos grupos oscilan entre los $25 ($32 aquí) y hasta más de $75 con todos los canales premium. Con Direct TV puede comprar USSB por un importe adicional para recibir algu-

ferenciar términos relacionados con la TV satelital Por ejemplo, DBS es el término genérico que se aplica a los sistemas satelitales digitales y significa Satélite Broadcast Directo. DSS es el nombre de una marca registrada para sistemas receptores de satélite capaces de recibir programación de una corporación que posea satélites. Muchas veces se comete el error de referirse a todos los sistemas de satélite digitales de "mini-platos" (antenas de 45 cm) como sistemas DSS. Todos los sistemas DSS, independientemente del fabricante, reciben su programación del mismo satélite a través de los proveedores Estructura de un sistema DSS de programación DirecTV y/o USSB. Esto significa que el precio y la disponibilidad de los canales será la misma en cualquier sistema DSS que compre. Los sistemas DSS son vendidos generalmente por marcas como RCA, Sony, Toshiba, Panasonic, Hitachi, Uniden, etc. Dish Network es la marca registrada de un sistema DBS que ladarlo. Los costos pueden variar recibe su programación del satélite de una compañía a otra, al igual EchoStar 1 & 2, dos satélites que que con el sistema de cable. pertenecen a la Corporación EchoStar, y emiten la programaLos Sistemas de Tv Satelital: ción Dish Network. EchoStar es la propietaria de Dish Network. Los ¿Qué es DSS? sistemas Dish Network se venden Una de las premisas que sigo a bajo los nombres EchoStar y HTS. la hora de redactar un artículo, es El sistema entero le pertence a que éste debe ser comprendiudo EchoStar, hasta los satélites que por cualquier persona y a su vez emiten la programación. Por este debe ser interesante para los "enmotivo son capaces de ofrecer un tendidos", es por ello, que no me grupo de programación mejor a sorprende que muchos "amantes menos costo que los sistemas DSS. de la electrónica" aún no sepan diAlphaStar es otra marca de un nos de los canales que se reciben en los grupos de The Dish Network. En ningún sistema están disponibles todos los canales. Algunos canales sólo están disponibles en un grupo de programación específico de un proveedor determinado. Con la televisión por cable se debe pagar un importe por la instalación y luego una cuota mensual por el suministro del servicio. Con la TV satelital, debe comprar la programación y el hardware de un proveedor de programación satelital. La compra del hardware es definitiva, y el equipo le pertenece. Si se muda o viaja puede tras-

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L A TV S ATELITAL sistema DBS. El sistema AlphaStar es exclusivo, ya que usa un plato más grande (de 76 cm) que el usado por los sistemas de mini-plato. También hay diferencias técnicas en el modo de emisión de la señal, que hacen del sistema AlphaStar un sistema más difícil de instalar que otros sistemas DBS. Los sistemas AlphaStar requieren la intervención de un profesional para su instalación. Actualmente los sistemas AlphaStar no están disponibles. En cuanto a la implementación, digamos que un sistema simple es un sistema completo para una conexión con un sólo equipo de televisión. El sistema consiste en un receptor, un control remoto UHF o IR, según cual sea el sistema comprado, una antena de 45 cm y un LNB de alimentación simple. El sistema dual es similar al simple, excepto que viene con un LNB de alimentación dual (con dos tomas). Con este sistema tiene la opción de agregar un segundo receptor al sistema en un futuro. El sistema dual combinado es similar al dual, excepto que viene con un se- 4 gundo receptor, UHF o IR, según el sistema elegido, para permitir una visión totalmente independiente de un segundo TV. Todos los sistemas DSS y Dish Network tienen la capacidad para permitirle cambiar fácilmente entre una TV satelital y canales locales de sus antena de TV o cable con sólo pulsar un botón de su control remoto. Existen receptores que tiene un segundo sintonizador inter-

no para este propósito, e incorporan estos canales locales a la guía de programación en pantalla. Dado que el satélite no puede enviarle estos canales de la red local, esta característica le asegura que siempre tendrá acceso a la programación local.

Colocación de la Antena En esta sección, haremos referencia a las dos maneras de obtener señales de un satélite, por un lado puede hacerlo a través de los platos o antenas pequeñas de 45 cm de diámetro para ver señales

DSS y que son fáciles de montar, razón por la cual no abundaremos en detalles (figura 4). Por otro lado, puedo “bajar” la señal directamente de un satélite para lo cual hacen falta varios elementos de los cuales nos ocuparemos en futuros artículos. Sin embargo, la antena necesaria para esta segunda opción es un reflector parabólico que puede ser de Aluminio Sólido, Alu-

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minio Perforado o una “RED de CABLES o ALAMBRES (tejido metálico)”. Los tamaños de los platos pueden variar desde pequeños de 1 metro (utilizables en Europa principalmente) hasta 4 metros o más (EE.UU. BANDA-C Comercial) con un promedio para nuestro país de 2,5 metros a 3,5 metros. Este dispositivo enfoca las señales de microondas que provienen desde satélites como el espejo de un telescopio concentra la luz proveniente de galaxias distantes. El tipo de montaje de plato más común es el llamado MONTAJE POLAR. Se designa así porque está orientado de modo que coincida con el eje de la tierra, eso permite que pueda "rastrear" los satélites que están dispersados en una órbita geoestacionaria de una banda del cielo llamada "Cinturón de Clarke" en homenaje a Arthur C. Clarke, quien anticipó el concepto de satélites para comunicaciones geoestacionarias en 1945. El montaje se instala en un conducto de 3 pulgadas, el cual está sumergido en hormigón. La mayoría de los montajes requiere un “tubo” con un diámetro exterior de 3.5 pulgadas y un diámetro interno de 3 pulgadas. Evidentemente, la instalación de una antena de 3 metros de diámetro no puede estar a cargo de un aficionado, sin embargo, en estos momentos me encuentro abocado a la tarea de describir las diferentes partes que constituyen un sistema de recepción de señales de TV Satelital, que publicaremos en futuras ediciones. ✪

LECCION 6 - Parte 1: Los Microprocesadores

Cómo Funcionan los Microprocesadores El procesador de alto desempeño comúnmente utilizado en la actualidad es el chip Pentium de Intel. En un chip de silicio de aproximadamente una pulgada cuadrada (un cuadrado de aproximadamente 2,5cm de lado), el Pentium encierra 3,1 millones de transistores o diminutas llaves electrónicas. Todas las operaciones del Pentium se realizan por señales que conectan o desconectan diferentes combinaciones de estas llaves. En las computadoras, los transistores se usan para representar “0” y “1”, los dos números que pertenecen al sistema de numeración binaria. Estos 0 y 1 se conocen comúnmente como bits. Varios grupos de estos transistores forman los subcomponentes del Pentium. La mayoría de los componentes del Pentium están proyectados para mover rápidamente datos dentro y fuera del chip y asegurar que las partes del Pentium no queden inactivas porque aguardan más datos o instrucciones. Estos componentes reciben el flujo de datos y de instrucciones para el procesador, interpretan las instrucciones de manera que el procesador pueda ejecutarlas y devuelven los resultados a la memoria de la PC. Lo ideal es que el procesador ejecute una instrucción con cada oscilación de reloj del computador, que regula la velocidad con que el sistema funciona. El Pentium ostenta evoluciones, comparado con su antecesor, el procesador 80486 de Intel, que garantizan que los

movimientos de datos y de instrucciones a través del Pentium se harán lo más rápidamente posible. Una de las modificaciones más importantes está en la Unidad Lógico-Aritmética (ULA). Imagine a ULA como un tipo de cerebro dentro del cerebro. La ULA realiza todos el tratamiento de datos que contengan enteros, o sea: números enteros como 1, 23, 610,234 o -123. El Pentium es el primer procesador de Intel que tiene dos ULA, de manera que procesa dos conjuntos de números al mismo tiempo. Como el 486, el Pentium posee una unidad de cálculo por separado, optimizada para tratar número en punto fluctuante, es decir: números con fracciones decimales como 1,2; 35,8942; 0,317 o -93,2. Otra diferencia significativa sobre el 486 es que el Pentium recibe datos a 64 bits por vez, mientras que la vía de datos del 486 es de 32 bits. En tanto el 486 posee una área de almacenamiento llamada de cache, que contiene 8 kilobytes de, el Pentium posee dos memorias “caches” de 8k. Una para los datos y otra para los códigos de las instrucciones, ambas proyectadas para garantizar que la ULA esté constantemente abastecida con los datos de las instrucciones que precisa para hacer sus tareas. En muchas operaciones, el Pentium ejecuta un programa dos veces más rápidamente que el 486. Pero el potencial completo del Pentium no se aprovecha en su totalidad, a menos que el programa se haya creado especialmente para usar las características del procesador Pentium.

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Introducción

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LECCION 6 - Parte 1: Los Microprocesadores EL MICROPROCESADOR Damos a continuación, las referencias correspondientes a la figura .1 1)- Una parte del Pentium, llamada unidad de interface con el bus o barra (BIU), recibe los datos y los códigos de instrucciones de memoria de acceso aleatorio (RAM) de la computadora. El procesador está conectado a la RAM a través de los circuitos de la placa madre de la PC, conocidos como bus, palabra de origen inglés. Los datos se trasladan hacia el procesador a 64 bits por vez. 2)- La unidad que actúa de interfase con el bus envía datos y códigos por dos vías separadas que reciben, cada una, 64 bits por vez. Una vía conduce la unidad de almacenamiento de 8k, o cache, usados para los datos. La otra vía conduce una cache idéntica, usada exclusivamente para el código

que indica al procesador lo que hará con los datos. Los códigos y datos permanecen en las dos caches hasta que el procesador los precise. 3)- Mientras el código aguarda en su cache, otra parte de la CPU, llamada unidad de previsión de desvío inspecciona las instrucciones y determina cuál de las dos unidades lógico-aritméticas (ULA) los tratará más eficazmente. Esta inspección garantiza que una de las ULA no quede esperando mientras la otra termina de ejecutar una instrucción. 4)- El almacenamiento temporario de pre-busca de instrucciones recupera el código identificado por la unidad de presión y la unidad de decodificación traduce el código de programa como instrucciones que la ULA entenderá. 5)- Si es preciso procesar números de punto fluctuante -números con fracciones

Figura 1

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LECCION 6 - Parte 1: Los Microprocesadores decimales, como 23,7- pasarán a un procesador interno especializado, llamado unidad de punto fluctuante.

Durante gran parte de la historia de las computadoras personales, los modelos predominantes de microprocesadores han sido de Intel Corp. El primer procesador de IBM PC fue el Intel 8088. Las generaciones de procesadores Intel que siguieron pertenecen a la familia '86, los 8086, 80286, 80386, 80486. Todas ellas, versiones más elaboradas del 8088 original, con mejor desempeño por alguna de estas dos cualidades: operación más rápida o tratamiento simultáneo de muchos datos. El 8088 operaba a 4,7MHz -4,7 millones de oscilaciones por segundo mientras que algunos chips del Pentium llegan hasta 200MHz. El 8088 registraba 8 bits de datos por vez, en tanto que el 80486 lo hace con 32 bits. Pese a estas alteraciones, los proce-

sadores Intel, incluido el 80486, están basados en una filosofía de proyecto denominada CISC, del inglés complex instruction set computing: computación por conjunto complejo de instrucciones. El proyecto CISC emplea comandos que incorporan muchas pequeñas instrucciones para realizar una única operación. En algún sentido, es una herramienta de cortar y empalmar datos y códigos. Se puede comparar su funcionamiento al de un bísturí: corta pedazos más pequeños y delicados de datos y códigos para alternarlos (cambiarlos según una sucesión) en un proyecto. Ese bisturí se llama, en inglés, reduced instruction set computing: RISC, computación por conjunto reducido de instrucciones). Los proyectos RISC se encuentran en procesadores nuevos como el Alpha de DEC, RISC6000 de IBM, el procesador Power PC y, en cierto grado, los procesadores Pentium de Intel. El RISC es un programa poco complicado que utiliza diversas instrucciones simples para ejecutar en menos tiempo una operación comparable a la realizada por un único procesador CISC al ejecutar un comando grande y complicado. Los chips RISC son físicamente menores que los chips CISC. Como tienen menos transistores, generalmente su producción es más barata y están menos propensos al calentamiento. Se prevé que en el futuro los procesadores tendrán un programa RISC, lo que probablemente es correcto, pero no hay un movimiento de grandes ventas de RISC por dos razones, la más importante es mantener la compatibilidad con un gran número de programas aplicativos, escritos para funcionar con los anteriores procesadores CISC de Intel. Otra razón es que no se obtiene un beneficio completo de la arquitectura RISC sino se está usando un sistema operacional y programas que hayan sido escritos y compilados específicamente para aprovechar

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6)- En el interior de la unidad de ejecución, dos unidades lógico-aritméticas procesan exclusivamente todos los datos de enteros. Cada ULA recibe instrucciones de hasta 32 bits cada vez de la unidad de decodificación. Cada ULA procesa sus propias instrucciones y usa simultáneamente datos levantados del cache de datos, desde una especie de borrador electrónico llamado de registros. 7)- Las dos unidades lógico-aritméticas y la unidad de punto fluctuante envían los resultados de su procesamiento para el cache de datos. El cache de datos envía los resultados hacia la unidad de interfase con el bus que, a su vez, envía los resultados a la RAM.

Los Procesadores RISC Y CISC

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LECCION 6 - Parte 1: Los Microprocesadores totalmente las operaciones RISC. Es una situación clásica del huevo y la gallina. Algunos fabricantes de computadoras ofrecen procesadores RISC como forma de proyectarse hacia una tecnología de punta. Ejecutan antiguos programas CISC a través de emulación de procesadores CISC, esto anula las ventajas del RISC. Además, la mayoría de los fabricantes regulan sus proyectos según convenga a sus inversiones y, al mismo tiempo, los creadores de software son reacios a convertir sus programas a versiones compiladas para RISC, ya que no hay muchas personas que posean PC basadas en RISC. Lo probable es que los procesadores evolucionen por la vía que Intel experimente como más segura. En algún momento, acabaremos usando arquitectura RISC, aunque la mayoría de los usuarios ni se enterará en qué momento sus computadoras cruzaron la línea divisoria entre los dos proyectos.

El CISC (Computación por Conjunto Complejo de Instrucciones)

mandos que contienen diversos subcomandos necesarios para completar una única operación, como una multiplicación de dos números o el movimiento de una cadena de texto hacia otra posición en la memoria. Siempre que el sistema operacional o el programa aplicativo solicita que el procesador realice una tarea, el programa envía hasta el procesador el nombre del comando junto con cuantas otra informaciones precise, como las localizaciones en la RAM de los dos números a multiplicar. 2)- Como los comandos CISC no tienen todos el mismo tamaño, el microprocesador examina el comando para saber cuántos bytes de espacio de procesamiento necesita e inmediatamente reserva esa cantidad en la memoria interna. Como hay diversas formas de carga y almacenamiento, el procesador precisa determinar cuál es la más correcta para cada uno de los comandos. Estas dos tareas preliminares disminuyen el tiempo de ejecución de la máquina. 3)- El procesador envía el comando solicitado por el programa hasta la unidad de decodificación, que traduce el coman-

Este componente se muestra en la figura 2, las referencias son las siguientes: 1)- Construido en el interior de la memoria de sólo lectura de un microprocesador CISC hay un conjunto grande de co-

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LECCION 6 - Parte 1: Los Microprocesadores do complejo en un microcódigo, serie de instrucciones menores ejecutadas por el nanoprocesador, que es como un procesador dentro del procesador. 4)- Como una instrucción depende de los resultados de otra instrucción, las instrucciones son ejecutadas de una por vez. Todas las demás instrucciones quedan enfiladas hasta que la instrucción corriente se complete. 5)- El nanoprocesador ejecuta cada una de las instrucciones del microcódigo a través de circuitos complejos porque las instrucciones necesitan completar diversos pasos antes de estar totalmente ejecutadas. El movimiento a través de circuitos complejos exige más tiempo. Los procesadores CISC necesitan típicamente entre cuatro a diez ciclos de reloj para ejecutar una única instrucción. En un caso extremo, un 80386 usará hasta 43 ciclos de reloj para ejecutar una única operación matemática.

RISC Computación por Conjunto Reducido de Instrucciones

que precisa ser recompilado especialmente para un procesador RISC, realiza la tarea de instruir el procesador sobre cuál combinación de sus comandos menores debe ejecutar para completar una operación mayor. 2)- Todos los comandos RISC son del mismo tamaño y se cargan y almacenan de una única forma. Según esto, como cada comando es una forma de microcódigo, los procesadores RISC no precisan que las instrucciones por una unidad de decodificación para traducir los comandos complejos en microcódigo más simples. Por consecuencia, los comandos RISC se cargan para ejecución mucho más rápidamente que los comandos CISC. 3)- Durante la compilación del programa específico para un chip RISC, un compilador determina cuáles comandos no dependen de los resultados de otros comandos. Como estos comandos no tienen que esperar otros comandos, el procesador ejecuta simultáneamente hasta 10 comandos paralelos. 4)- Como el procesador RISC trabaja

Vea la figura 3. 1)- Las funciones de comando construidas en un procesador RISC constan de diversas instrucciones pequeñas e individuales que realizan una única tarea. El programa aplicativo,

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Figura 3

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LECCION 6 - Parte 1: Los Microprocesadores con comando más simples, sus circuitos también se simplifican. Los comandos RISC tienen menor número de transistores en circuitos más cortos, de tal forma que se ejecutan más rápidamente. Como consecuencia, los procesadores RISC emplean usualmente un ciclo de reloj de la CPU por instrucción. El número de ciclos necesario para interpretar y ejecutar instrucciones RISC es bastante menor que el tiempo necesario para cargar y decodificar un comando CISC complejo y luego ejecutar cada uno de sus componentes.

Cómo Hace una Suma el Microprocesador La manera más sencilla de entender el funcionamiento de una computadora es imaginarla como un gran conjunto de llaves que se abren y cierran en función de las instrucciones que se le dén. Puede imaginar que existe una gran cantidad de lámparas cada una de las cuales es comandada por una llave, además, hay llaves maestras que controlan subconjuntos de lámparas en función de una operación determinada. Sin embargo, una computadora realiza operaciones más complicadas que el simple encendido de lámparas, pero comprenda que si estos elementos se colocan en forma adecuada, operadas convenientemente permiten escribir palabras, compilar diseños gráficos y realizar operaciones matemáticas. En realidad permiten realizar cualquier forma de cálculo matemático, dado que una multiplicación es la repetición sistemática de operaciones de suma, la resta es lo mismo que sumar un número con otro negativo, la división es una sucesión de restas, etc. En este artículo y los que siguen, analizaremos la forma en que se realizan estas operaciones y cómo se pasa de una notación binaria a una notación decimal.

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Cómo Suma una Computadora

a) Una PC almacena todas las informaciones -sean palabras, ilustraciones o números- en forma de números binarios. En el sistema de numeración binaria existen únicamente dos dígitos: 0 y 1. Todos los números, palabras e ilustraciones se forman por diferentes combinaciones de estos dos dígitos. En la tabla del costado mostramos la correspondencia entre los números decimales y la notación binaria.

b) Para “manipular” los números binarios se usan llaves transistorizadas. Recuerde que una llave tiene dos estados posibles: abierta (desconectada) o cerrada (conectada) y esto combina perfectamente con los dos números binarios (“0” y “1”). Un transistor abierto, por el cual no fluye corriente alguna, representa un 0. Un transistor cerrado, que permite que un pulso de reloj de la computadora pase por él, representa un 1. El reloj de la computadora regula la velocidad con la que la computadora funciona. Cuanto más rápido opera o emite pulsos el reloj, más rápidamente funciona la computadora. Las velocidades del reloj son medidas en megahertz, o miles de oscilaciones por segundo. La corriente que fluye por un transistor se usa para controlar otro transistor, a efecto de conectar o desconectar la llave y

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LECCION 5: Mantenimiento de Monitores alterar lo que el segundo transistor repre- “1” si la primera o la segunda entrada está senta. en estado alto (estado lógico “1”). Este tipo de “configuración” se llama puerta porque, tal como una puerta real, el transistor se abrirá o cerrará y permitirá o interrumpirá el paso de corriente.

e) Por otra parte, una puerta “Y” produce un 1 únicamente si la primera entrada y la segunda están en “1”. Se dice: la salida es “1” si las dos entradas son “1”. c) La operación más simple que realiza Los distintos estados que puede tomar un transistor se llama de puerta lógica la salida de una compuerta “Y”, se grafican “NO” (o negación). Esta puerta recibe una a continuación: entrada de reloj y una de otro transistor. La puerta “NO” produce una única salida, opuesta siempre a la entrada del otro transistor. La puerta “NO” posee un transistor único. Cuando la corriente de otro transistor, representado como “1”, se envía hasta una puerta “NO”, la llave del transistor coloca su puerta de forma que no pase un pulso de reloj, o corriente, esto produce un f) Una puerta “XOR” (también llamada “0” en la salida de la puerta “NO”. La entra- O EXCLUSIVO) produce un “0” si ambas da de un “0” fija el transistor de puerta entradas son “0” o “1”. Genera un “1” sola“NO” de forma que el pulso de reloj al pa- mente si una de las entradas es uno y la sar por ella produzca un 1 en la salida. A otra cero. continuación se grafica lo que acabamos Como se ve en la ilustración de abajo, de exponer (figura 6). la salida nos dice si las entradas son iguales o diferentes.

d) Las puertas “NO” dispuestas en combinaciones diferentes crean otras puertas lógicas. Todas estas compuertas contienen una línea para recibir pulsos de reloj y dos o más líneas de entrada de otras puertas lógicas. La puerta “O”, por ejemplo (que graficamos a continuación) crea un

g) Una computadora realiza los cálculos básicos de todas las operaciones con diferentes combinaciones de puertas lógicas. Esto se consigue con procesos llamados sumadores parciales y sumadores completos. Un sumador parcial surge de la

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LECCION 6 - Parte 1: Los Microprocesadores combinación (conexión eléctrica) de una puerta “XOR” y una puerta “Y”, ambas reciben representaciones de números binarios de un dígito. Un sumador completo puede construirse a partir de sumadores parciales en combinación con otras puertas o llaves.

h) La combinación de un sumador parcial y un sumador completo permite el manejo de números binarios mayores y genera resultados por transporte de números. En la adición de los números decimales 2 y 3 (10 y 11, en sistema binario), primero el sumador parcial procesa los dígitos del lado derecho por las puertas “XOR” e “Y” (1 en la figura 11). El resultado de la operación “XOR” -1repite el dígito de las unidades del resulta-

do (la más directa, como se ve en “2” de la figura 11). El resultado de la operación “Y” del sumador parcial -0- se envía hacia las puertas “XOR” e “Y” en el sumador completo. El mismo también procesa los dígitos de la izquierda de los números 10 y 11, y envía ambos a otras puertas “XOR” e “Y” (se identifica con el número 3 en la figura). Los resultados de las operaciones “XOR” e “Y” de los dígitos de la izquierda se procesan juntamente con los resultados del sumador parcial. Uno de los resultados nuevos pasa por una puerta “O” (vea el paso 4 de la figura). Por último, el resultado de todos estos cálculos es 101 en binario, que corresponde a 5 en decimal. Para números mayores, se usan más sumadores completos, uno para cada dígito en los números binarios. Un procesador 80386 o más reciente usa sumadores completos de 32 bits. Hasta aquí, dimos un panorama general sobre el tema, lo continuaremos desarrollando en la próxima edición. Por este motivo, el examen correspondiente a la lección Nº 6 será dado cuando la misma culmine. ✪

Figura 11

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5ª CION C LE

CURSO DE REPARACION DE PC

TEST DE EVALUACION ENVIE ESTE CUPON ANTES DEL 10 DE ABRIL DE 1999

IMPORTANTE:

Nombre y Apellido del Alumno: ____________________________ _________________________________________ Edad: ______

• Luego de estudiar la lección correspondiente a esta evaluación, lea atentamente cada pregunta y, una vez seguro de la respuesta, marque con una cruz el casillero correspondiente. Sólo hay una respuesta correcta por cada pregunta (a excepción de una pregunta, que posee dos respuestas). • Completado el Test de Evaluación, envíelo a Saber Electrónica para su corrección antes de la fecha citada en el encabezado de este Test. • Serán aprobados aquellos exámenes que, como mínimo, tengan 7 respuestas correctas.

_________________________________________ Dirección: _________________________________ CP ________ TEL.: ______________ Localidad: _________________________ Provincia: __________ País: _____________________________ Si trabaja, consigne empresa:_____________________________ Trabaja como: _________________________________________ INDEPENDIENTE __________EMPLEADO _________________ _________________________ Su trabajo está vinculado a la Electrónica

SI ______ NO _____

Estudios cursados PRIM. ___________SEC.________________ TER. o UNIV.__________________________________________ Si es estudiante, consigne el establecimiento educativo:

PREGUNTAS: 1. El rango máximo de definición de un monitor CGA es: ! 25 x 80 ! 350 x 720 ! 350 x 720 ! 350 x 640 ! 160 x 200 ! 200 x 640

2. El rango máximo de definición de un monitor EGA es: ! 25 x 80 ! 350 x 720 ! 350 x 720 ! 350 x 640 ! 160 x 200 ! 200 x 640

3. El rango máximo de definición de un monitor MGA es: ! 25 x 80 ! 350 x 720 ! 350 x 720 ! 350 x 640 ! 160 x 200 ! 200 x 640

4. ¿Qué significa auto scan? ! Que el monitor funciona automáticamente. ! Que acepta una variación en el rango de alimentación. ! Que la imagen puede ser escaneada en un rango amplio.

5. ¿Qué es DMD? ! Una etapa interna del monitor. ! Una tecnología de fabricación de monitores.

! !

El índice de resolución. Un dispositivo de almacenamiento de datos.

6. En un monitor analógico, ¿cuántas entradas de señales de video hay? ! 1 ! 3 ! 2 ! 4 7. En un monitor digital, ¿cuántas entradas de señales de video hay? ! 1 ! 3 ! 2 ! 4 8. La magnetización del TRC produce en la imagen: ! distorsión ! manchas de color ! distorsión de la imagen 9. La frecuencia de barrido horizontal en los monitores puede llegar a: ! 15kHz ! 50Hz ! 50kHz ! 100kHz o más 10. La etapa que suele presentar más fallas en un monitor es: ! El barrido vertical ! La fuente ! El sonido ! El sincronismo

Pegue únicamente por esta línea grisada.

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