Electronica Y Servicio # 44

CONTENIDO www.electronicayservicio.com

Fundador Prof. Francisco Orozco González Dirección general Prof. J. Luis Orozco Cuautle ([email protected]) Dirección editorial Lic. Felipe Orozco Cuautle ([email protected]) Subdirección técnica Prof. Francisco Orozco Cuautle ([email protected]) Subdirección editorial Juana Vega Parra ([email protected]) Asesoría editorial Ing. Leopoldo Parra Reynada ([email protected]) Administración y mercadotecnia Lic. Javier Orozco Cuautle ([email protected]) Relaciones internacionales Ing. Atsuo Kitaura Kato ([email protected]) Gerente de distribución Ma. de los Angeles Orozco Cuautle ([email protected]) Gerente de publicidad Rafael Morales Molina ([email protected]) Directora de comercialización Isabel Orozco Cuautle [email protected]

Nueva tecnología de pilas recargables ......... 5 Buzón del fabricante Curso básico de instalación de autoéstereos Sony ....................................... 10 Sony Corp. of Panama

Leyes, dispositivos y circuitos Acondicionamiento de señales y transductores ............................................ 21 Alberto Franco Sánchez

Servicio técnico El analizador de espectro gráfico ............. 31 Alvaro Vázquez Almazán

Cómo detectar fallas indicadas por el código F61 en componentes de audio Panasonic .................................................... 37 Armando Mata Domínguez

Ajustes de servo en equipos Aiwa ............ 44

Editor asociado Lic. Eduardo Mondragón Muñoz

Alvaro Vázquez Almazán

Colaboradores en este número Ing. Wilfrido González Bonilla Prof. Armando Mata Domínguez Ing. Alberto Franco Sánchez Prof. Alvaro Vázquez Almazán Ing. Javier Hernández Rivera

Fuente de alimentación de televisores Zenith chasis GX (segunda y última parte) ............................ 52

Diseño gráfico y pre-prensa digital D.C.G. Norma C. Sandoval Rivero ([email protected]) Apoyo en figuras D.G. Ana Gabriela Rodríguez López Apoyo fotográfico Rafael Morales Orozco y Julio Orozco Cuautle Agencia de ventas Lic. Cristina Godefroy Trejo Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunicación, S.A. de C.V., Noviembre de 2001, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle. Número Certificado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04-2001-092412151000102. Número de Certificado de Licitud de Título: 10717. Número de Certificado de Licitud en Contenido: 8676. Domicilio de la Publicación: Emiliano Zapata Sur S/N Edif. B Depto. 001, Fracc. Real de Ecatepec, 55000, Ecatepec, Estado de México, Tel (5) 787-35-01. Fax (5) 5787-94-45. [email protected]. Salida digital: FORCOM, S.A. de C.V. Doctor Atl No. 39, Int. 14, Col. Santa María la Ribera, Tel. 55-66-67-68 y 55-35-79-10. Impresión: Impresos Publicitarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara, 55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixhuaca, 02400, México, D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual $540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la República Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero). Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos, son propiedad de sus respectivas compañías. Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico. El contenido técnico es responsabilidad de los autores. Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares

No. 44, Noviembre de 2001

Javier Hernández Rivera

Medidor universal de componentes Tic800 .................................. 59 Alberto Franco Sánchez

Amplificador de audio en televisores Wega ......................................... 64 Alberto Franco Sánchez

Proyectos y laboratorios Control de motor de pasos para PIC 12C508 .......................................... 72 Wilfrido González Bonilla

Diagrama DIAGRAMA DE MINICOMPONENTE SANYO DC-D40

NUEVA TECNOLOGIA DE PILAS RECARGABLES

Un ahorro que después cuesta Para un fabricante de aparatos electrónicos, representa un gran ahorro realizar sus diseños para que trabajen con pilas; así no es necesario instalar una fuente de poder. Y aunque este ahorro también llega al consumidor, que entonces puede comprar aparatos cada vez más baratos, a la larga los costos son mayores por los juegos de pilas que continuamente debe estar adquiriendo. Y sobre todo en el caso de aparatos que deben usar pilas alcalinas (como los Discman y las cámaras fotográficas) es notorio el gasto adicional. Con el uso de pilas recargables, esta situación puede mitigarse al menos de manera parcial; sin embargo, esta tecnología presenta algunos problemas, como explicaremos enseguida.

Ventajas y desventajas de las tradicionales pilas de níquel-cadmio (NiCd) Prácticamente todas las pilas recargables que se venden en la actualidad son del tipo NiCd, que si bien poseen múltiples ventajas no dejan de tener inconvenientes. Por supuesto, la ventaja principal es la posibilidad de usar el mismo jue-

ELECTRONICA y servicio No. 44

5

go de pilas una y otra vez, simplemente recargándolas entre un uso y el siguiente. Las pilas de NiCd son considerablemente más caras que sus equivalentes alcalinas; en promedio, una pila recargable cuesta entre 5 y 10 veces más que una pila alcalina del mismo tipo. En condiciones normales, una pila recargable se puede usar más de 500 veces; en cambio, las pilas alcalinas se desechan una vez que consumen toda su carga; o sea que a pesar del gasto grande que hace al principio, a la larga el usuario ahorra mucho dinero por preferir las pilas de NiCd en vez de las tradicionales. Entre los inconvenientes de esta tecnología, resalta la lentitud con que se recargan las pilas; por lo general, es necesario dejarlas en el cargador durante aproximadamente 6 a 8 horas para que recuperen toda su carga; pero comienzan a descargarse cuando son retiradas de su cargador; así que una vez cargadas, no es posible dejarlas sin usar, pues habría que volver a cargarlas. Tampoco es posible que las pilas de NiCd estén todo el tiempo en el cargador hasta que se necesiten, ya que pueden dañarse si se les aplica un exceso de carga; esto provoca que se reduzca su vida útil y, en el peor de los casos, que exploten (con lo que se dañarían las pilas adyacentes y el propio cargador). Por si fuera poco, las pilas de NiCd tienen un inconveniente que es quizá todavía más grande: el “efecto de memoria”. Si las recargamos para usarlas en un determinado aparato sin antes haberlas descargado por completo, una vez que sean instaladas desarrollarán una especie de “memoria”, que les indica que la última vez que fueron usadas no se consumió toda su energía total; y, por lo tanto, proporcionarán únicamente la cantidad de carga empleada en aquella ocasión. Esto se traduce en pilas que se descargan más rápido y que requieren recargas más frecuentes. Y aunque para solucionar este problema basta con descargar por completo las pilas antes de volverlas a recargar, muchos usuarios no están conscientes de dicha situación; así que para efectos prácticos, sus pilas cada vez duran menos tiempo.

6

A todo esto hay que añadir un hecho indiscutible: las pilas de NiCd son incapaces de proporcionar niveles de energía iguales a los de una pila alcalina. Esto es fácilmente apreciable por los fotógrafos, pues el flash electrónico es uno de los dispositivos que con mayor rapidez consume la energía de las baterías. Mientras que un juego de baterías alcalinas nuevas puede proporcionar alrededor de 100 destellos, un juego recién cargado de pilas de NiCd difícilmente es capaz de suministrar más de 50-60 destellos; de ahí que los fotógrafos serios siempre deban portar dos juegos de pilas recargables, en vez del único par de pilas alcalinas que normalmente llevaban.

Steren presenta el PowerBank Steren, la compañía mexicana líder en componentes electrónicos, ha empezado a comercializar en nuestro país un nuevo tipo de tecnología de pilas recargables, conocida como baterías de NiMH (híbrido de níquel-metal), las cuales ofrecen muchas ventajas frente a la tecnología común de NiCd; e incluso compiten favorablemente con las alcalinas. Entre sus principales ventajas tenemos: • Capacidad de carga considerablemente mayor que la de las pilas de NiCd, hasta en 50%. En rendimiento energético, incluso pueden superar a las pilas alcalinas; una pila de NiMH haría que el famoso “conejito” de los comerciales funcionara durante más tiempo que el permitido por una pila alcalina convencional. • Pueden proporcionar grandes flujos de corriente. Esto las hace ideales para aplicaciones de alto consumo: motores, flashes electrónicos, discman, etc. • Como mantienen su carga durante más tiempo que las de NiCd, es posible cargarlas, extraerlas del cargador y, sin que haya una caída significativa de carga, usarlas un par de días después. • Gracias a su circuitería especial, el cargador PowerBank puede detectar en qué momento la pila se ha cargado por completo; y cuando esto sucede, corta el suministro de corriente –con

ELECTRONICA y servicio No. 44

lo cual el usuario puede dejarla en el cargador por tiempo indefinido sin riesgo de daño. Si este lapso se prolongara tanto que las pilas comenzaran a descargarse, el PowerBank detectaría la situación y volvería a activar la corriente de carga. Así, usted puede dejar sus pilas en el cargador todo el tiempo que quiera, con la plena seguridad de que no explotarán o sufrirán algún daño (como las de NiCd); y además, siempre estarán disponibles con carga completa. • El singular diseño del PowerBank, permite cargar paquetes de dos pilas. Si usted no va a emplear las cuatro en un momento dado, puede cargar sólo dos; esto le permite, por ejemplo, hacer que su equipo trabaje con un par de pilas, mientras el otro par se carga; así, su equipo siempre estará en funcionamiento.

• Las características funcionales de las baterías de NiMH, permiten recargarlas alrededor de 700-1000 veces. Esto implica un gran ahorro de dinero a la larga, si consideramos que se evita la necesidad de comprar de 700 a 1000 paquetes de pilas alcalinas. • Dado que las pilas de NiMH no sufren el “efecto de memoria”, no es necesario descargarlas por completo para que vuelvan a cargarse a plena capacidad. Esto redunda en tiempos de recarga más cortos, cuando no se ha utilizado toda la energía anterior de la pila. Veamos ahora algunos puntos comparativos que le permitirán percatarse de la enorme ventaja que implica la adquisición del PowerBank:

1. Su rasuradora funcionará por más de 205,000 minutos. En condiciones normales, su rasuradora trabaja con dos baterías AA.

Alcalina Estándar

Alcalina Ultra

Alcalina HiTech

Alcalina Recargable

GP NiMH 130 AAHC

173.4

243

240

179.5 x 25

205.5 x 500

(Se especifica en minutos el periodo de uso).

2. Podrá obtener más fotografías con su cámara: 191,000 o más. En condiciones normales, una cámara fotográfica funciona con dos baterías AA

Alcalina Estándar

Alcalina Ultra

Alcalina HiTech

Alcalina Recargable

GP NiMH 130 AAHC

165

279

270

106 x 25

384 x 500

(Se especifica el número de fotografías tomadas con flash cada 15 segundos).

ELECTRONICA y servicio No. 44

7

3. La música no deja de sonar, porque su reproductor de discos compactos funcionará por más de 17,000 horas. En condiciones normales, un discman funciona con 2 pilas AA.

Alcalina Estándar

Alcalina Ultra

Alcalina HiTech

Alcalina Recargable

GP NiMH 130 AAHC

8.96

8.93

8.94

4.54 x 25

8.65 x 500

(Se especifican las horas de operació n).

4. Disfrutará de más diversión, ya que los carros a control remoto recorrerán hasta 950 Km. En condiciones normales, un carro de control remoto utiliza 2 pilas AA.

Alcalina Estándar

Alcalina Ultra

Alcalina HiTech

Alcalina Recargable

GP NiMH 130 AAHC

658

708

668

229 x 25

977 x 500

(Se especifican los metros recorridos).

Diversas investigaciones han demostrado que las pilas de NiMH son superiores a las alcalinas de ciclo único.

• Repita el último paso, para que siempre tenga cuatro baterías cargadas y listas para su uso inmediato.

Modo de operación

Conclusiones

• Conecte su PowerBank a la toma de 110 VCA. • Coloque sus cuatro baterías. La primera carga es de aproximadamente 16 horas. • Retire las baterías cargadas, y coloque las cuatro que están descargadas.

Como ha podido ver, las ventajas de las pilas de NiMH las hacen una alternativa extremadamente atractiva para quienes hacen un consumo mediano o alto de pilas. Para mayores informes, favor de contactarse con su representante Steren más cercano.

8

ELECTRONICA y servicio No. 44

CURSO BASICO DE INSTALACION DE AUTOESTEREOS SONY Tercera de cuatro partes Colaboración de Sony Corp. of Panama El presente curso de instalación de autoestéreos, fue elaborado en Japón con el propósito de capacitar a los especialistas de la red mundial de Sony, en las cuestiones técnicas relacionadas con el montaje de estos equipos. Es por ello que se consideran temas como la acústica de los vehículos a motor, los procesos mecánicos y eléctricos de la instalación, el montaje del sistema multi-canal, medidas para reducir el ruido eléctrico, etc. Sin duda, es un trabajo muy completo y de gran utilidad para quien se dedica a este tipo de servicios. La versión en español ha sido elaborada por el Departamento de Ingeniería de Sony Corp. of Panama, y entregada a “Electrónica y Servicio” para su publicación. 10

Consumo corriente de las bocinas XES Con un sistema de cuatro vías, formado por XESP1, X1, T1, M1x4, M3x1 y C1: a) Cuando se encuentra en estado de espera (idle), con volumen mínimo y un voltaje de 13V (durante el funcionamiento del reproductor de CD): 12.7A. b) En reproducción musical (cuando el sonido proviene del reproductor CD) y con un voltaje de 13V: 14 a 16A (máximo 20A).

Cómo suministrar potencia para demostraciones y otras ocasiones especiales Asegúrese que la batería (ya sea la que originalmente traía el vehículo o la que sea colocada sólo para la demostración) mantenga un nivel de voltaje con capacidad cercana a 30A. Fije en 14.5V el voltaje suministrado por la fuente, y el limitador de corriente en una corriente que equivalga a una décima parte de la capa-

ELECTRONICA y servicio No. 44

cidad de la batería (+16A). En el caso de una batería 55AH, por ejemplo, posicione para 21.5A (55 x 1/10 +16A); y entonces, fije el voltaje en 14.5V.

SECCION 4. CONSIDERACIONES RELACIONADAS CON EL RUIDO EN EL CARRO Medidas para reducir el ruido en el carro Acerca del ruido en el carro El ruido que se oye en el carro proviene de varias fuentes, entre las cuales se incluye la circuitería eléctrica (por ejemplo, el sistema de ignición y el alternador). Y otros ruidos aparecen durante la marcha. El ruido cubre un amplio rango de frecuencia, proviene de muchas fuentes y se produce bajo una gran variedad de condiciones. El ruido más prominente proviene del sistema de ignición: la bobina de ignición, el distribuidor y el cable que los enlaza. Para producir las descargas de chispa de 10 a 20 KV, se requiere de pulsaciones de corriente extremadamente pronunciadas. Las características de transición dependen de factores que afectan la circuitería eléctrica, entre las que están, por supuesto, el tamaño del motor, las revoluciones por minuto, la secuencia de encendido de la ignición, el tipo de composición del aire, y la presión del aire y la humedad; también influye la temperatura de la bujía (que produce chispas), el tipo y la separación de sus contactos, el material con que éstos se fabrican y qué tan sucios se encuentran. Como las pulsaciones ya mencionadas son muy altas, cubren un amplio rango de frecuencias. Y en vista de que esto causa que los cables de alto voltaje actúen como antenas y emitan flujo electromagnético, sobra decir que tal hecho afectará no solamente otra circuitería eléctrica sino también la bomba de la línea de fuel, la transmisión y la carrocería del carro, excitándolas de acuerdo con sus constantes eléctricas y haciendo que transmitan hacia el exterior (o sea, que actúen como antenas).

ELECTRONICA y servicio No. 44

Consecuentemente, a diferencia de los ruidos producidos por cortas longitudes de onda media o corta, los ruidos significativos más corrientes son aquellos producidos por longitudes de onda muy cortas. Esto ocurre porque las dimensiones de la lámina metálica y el alambrado en los carros son similares a dichas longitudes de onda, lo cual aumenta su efectividad como antenas. Las ondas de radio que llevan ruido y se producen en esta forma, pueden aparecer en longitudes de onda muy cortas pero también interferir en el comportamiento del aparato receptor. Cuando estas ondas se combinan con armónicos locales, causan ruido de entrecruzamiento de frecuencias y fácilmente pueden manifestarse como un ruido degradante de recepción en la banda MW y a frecuencias intermedias. Por lo tanto, las medidas para combatir el ruido en la banda VHF son aún más críticas que las que se usan para luchar contra el ruido en la banda MW. En realidad, muchas medidas efectivas para reducir el ruido no pueden explicarse simplemente en términos de ruido en la banda MW. También tienen que ver con ello acciones tales como colocar una bobina de choque en el circuito de antena (las pulsaciones de alta frecuencia en la circuitería de suministro de potencia se deben al ruido de longitud de onda ultra corta), mejorar las uniones en los contactos del chasis o hacer la línea de tierra tan corta como sea posible, que son muy similares. El ruido aparece cuando el carro, al estar en movimiento, crea una carga eléctrica en la que se incluye la operación del alternador, del motor del limpiador del parabrisas, del calentador, del acondicionador de aire, del regulador, del medidor de calor, de la luz direccional y del claxon, así como el arrastre entre las llantas y la vía y la fricción del freno. El ruido se produce también por descargas eléctricas, fricción entre contactos, vibraciones en las conexiones, etc. Además, como los automóviles usan alternadores para generar electricidad, inevitablemente surgen picos de corriente de transferencia cuando la corriente AC trifásica pasa a través de los diodos del rectificador. Esos picos son conducidos a través de amarres hacia la

11

fuente de potencia del amplificador, en donde se convierten en ruido. Recientes avances en el control del comportamiento de los componentes del automotor (tales como obtener una respuesta de frecuencia más amplia) han hecho que el ruido sea todavía más perceptible. Esto es particularmente cierto en componentes tales como los reproductores de discos compactos y de DAT, cuyos bajos niveles de ruido residual contribuyen a que cualquier ruido externo se note más.

Puntos clave relacionados con el trabajo 1. Puntos clave generales a) Cuando se retiran los asientos y otras partes del vehículo, debe tenerse cuidado para no rayar otros objetos. b) Para no ensuciar los asientos y otras partes del vehículo, asegúrese que los tapetes y demás cubiertas que use no estén sucios o aceitosos. c) Procure usar ropa que carezca de botones, hebillas u otras piezas similares que queden expuestas. d) Despójese de su reloj de pulso, mientras esté buscando cosas detrás del panel de instrumentos. Si el extensible de su reloj es metálico, puede provocar cortocircuitos y hasta incendios en una terminal. Se sabe de casos en que esto ha sucedido. e) Mientras esté trabajando dentro del carro, no use zapatos sucios. f) Sea cuidadoso al instalar o retirar la unidad reproductora de audio, para no rayar la consola.

2. Puntos clave relacionados con el vehículo a) Antes de empezar, ponga la palanca de cambios en NEUTRO, detenga el motor y aplique el freno de emergencia. Los carros con transmisión automática deben dejarse en “estacionamiento”. b) Antes de que empiece a verificar si hay ruido y de dónde proviene, asegúrese que la etapa del motor esté cerrada, que la palanca de cambios esté en NEUTRO y que su pie esté en el embrague. Si arranca el motor con la tapa abierta, ocasionará que los resultados de la

12

prueba sean erróneos; incluso puede llegar a herir a alguno de sus compañeros de trabajo, cuando por ejemplo el ventilador empiece a girar repentinamente. Bajo ninguna circunstancia acelere el motor; si lo hace, incomodará a la gente que esté a su alrededor y causará errores al momento de realizar pruebas de ruido. Recuerde que el ruido del alternador y la ignición son muy fuertes (alrededor de 3,000 rpm). c) Deposite en una caja todos los tornillos y arandelas retirados, para no perderlos. Y una vez terminada la prueba, asegúrese que todos queden instalados en su respectiva posición original y correctamente apretados. No es posible que “le sobren piezas”; así que asegúrese de colocar cada una en el sitio que le corresponde. d) Verifique el sistema eléctrico del carro, cuando haya terminado la prueba: luces principales (normales, claras, de paso), claxon, limpiadores del parabrisas y fluido del limpiador, luces de freno, luces traseras, iluminación de la placa de licencia, quita-niebla de la ventana, calentador, acondicionador de aire, espejos eléctricos, luces de advertencia, luces de estacionamiento, asientos eléctricos, etc.

3. Puntos clave relacionados con el suministro de potencia para los componentes del automotor La potencia para los componentes del automotor siempre debería obtenerse del circuito accesorio que normalmente se emplea para la radio, el calentador, etc.; y la conexión debería estar complementada con un fusible. Cuando es así, a pesar de que uno de los componentes de audio cause que el fusible sea quemado, la operabilidad del carro no se verá afectada. Si –por ejemplo– la potencia para los componentes de audio fuese obtenida del sistema de ignición y esto causara que su propio fusible se quemara, el motor se pararía; a su vez, esto interrumpiría la potencia suministrada al sistema de dirección y al freno de potencia (con los que muchos carros actuales están equipados). Siempre que el motor deja de trabajar súbitamente, se vuelve más difícil girar la dirección y el freno

ELECTRONICA y servicio No. 44

no puede ser accionado. Y por lógica, esto puede provocar un serio accidente; sobre todo cuando ocurre por ejemplo en una curva o en un camino cuesta abajo. Igualmente peligroso resultaría obtener de la circuitería del limpiador de parabrisas la potencia necesaria para los componentes de audio. Imagine usted qué pasaría si los limpiadores dejaran de funcionar a causa de la lluvia. Por lo tanto, dicha alimentación siempre debe provenir del circuito accesorio y la conexión debe estar equipada con un fusible.

4. Puntos clave relacionados con la verificación de los niveles de ruido a) Verifique el nivel de ruido cuando el control de volumen de la unidad está posicionando en MIN (mínimo) y cuando está posicionado en MAX (máximo). b) Si el ruido aumenta a medida que se eleva el volumen, habrá que determinar el nivel en que se vuelve insoportable y poner en práctica medidas apropiadas para contrarrestarlo. Por ejemplo, suponga que hay ruido durante la recepción de FM. Aunque el sonido no es incómodo cuando la señal es fuerte, se vuelve un problema cuando ella se debilita. En este caso, pese a que se reduzca el ruido producido por el carro, el problema no será resuelto. Use audífonos cuando verifique el ruido. Así será más fácil y precisa la acción de oír el ruido menos prominente; qué hacer con respecto a éste, es una cuestión aparte.

5. Puntos clave relacionados con las partes destinadas a reducir el ruido a) Asegúrese de conectar los cables de conducción rojos del XA-50 y XA-55 a la unidad, y los conductores naranja al suministro de potencia del carro. Conectarlos en otra forma, hará que se reduzca la efectividad de la operación y que aumente el ruido. b) Otras veces, resulta más efectivo no conectar el cable de tierra a la tierra del chasis. c) Y aunque hay cierta libertad para elegir la corriente que usarán los componentes de audio, es preciso tener mucho cuidado.

ELECTRONICA y servicio No. 44

Conexiones del suministro de potencia para estéreos y sistemas de audio de carro 1. Salida de baja potencia (salida hasta aproximadamente 30W x 4 desde el amplificador de la unidad o desde un amplificador de potencia de salida pequeña) Los fabricantes de autos, tanto japoneses como de otros países, usan fuentes de poder y conectores estándar para sus propios radios y bocinas, respectivamente. Por su parte, los fabricantes de estéreos de carro venden conectores diseñados específicamente para ciertos modelos de automóviles japoneses. Sin embargo, como esos conectores y demás accesorios pueden variar de un año a otro aun siendo para un mismo fabricante de automóviles, es fundamental especificar la marca y el modelo del vehículo para el cual se necesitan. Si se usan conectores compatibles, los alambres de la bocina del carro pueden usarse tal como vienen. Esto permite ahorrar tiempo y esfuerzo en la instalación de la misma. Observe que los contactos para los conductores de control de la antena automática y el cable de entrada del amplificador de la misma se incluyen también en el conector. 2. Salida de alta potencia (sistemas que incorporan amplificadores de salida de potencia media separados -salida media hasta cerca de 200W) Generalmente, la potencia para este tipo de sistemas se obtiene de la batería. Esto tiene las siguientes ventajas: a) El ruido que hay en esta fuente es inferior al de cualquier otra parte, en el alambrado de suministro de la potencia del carro. b) El voltaje que hay en esta fuente es más estable que el de cualquier otra parte, en el alambrado de suministro de potencia del carro. c) El alambrado para el equipo de audio puede conservarse completamente separado del propio alambrado del carro. Cuando se procede de esta manera, el equipo de audio resulta menos afectado por la interferencia que viene desde el sistema eléctrico del vehículo.

13

Sin embargo, deben observarse las siguientes reglas: • Cerca de la batería, instale un fusible de capacidad apropiada para el consumo total de corriente del sistema. Este es un punto extremadamente importante. • No conecte el cable de suministro de potencia negativo (tierra) a la terminal negativa de la batería. Las líneas de tierra para todos los componentes del sistema deberían conectarse a líneas de tierra comunes, las cuales, a su vez, tendrían que estar conectadas al chasis. Normalmente, el equipo de audio de cualquier carro tiende a generar ruido si el conductor de suministro de potencia negativo se conecta a la terminal negativa de la batería. Este ruido no se puede eliminar con facilidad, y es particularmente agudo en unidades que combinan una radio y un reproductor de audiocasetes. • Si se requiere de un suministro de potencia accesorio adicional, no debería conectarse directamente a la batería (siempre encendido) sino que debería conectarse vía relevo. Sin embargo, todo el suministro de potencia se obtiene de la batería. El relevo debería ser controlado por el suministro de potencia accesoria, cuyos conectores están localizados en el conector normal de radio.

La potencia para todos los elementos relacionados con el sistema de sonido e instalados en el tablero de instrumentos, debería obtenerse de la batería. De otra forma, hay peligro de que se genere ruido no deseado. 3. Salida de potencia muy alta (sistemas con salida de potencia de 300 W o más) En casos como éste, es necesario verificar si la salida del alternador es capaz de soportar el consumo de corriente del sistema. Muchos alternadores de corriente entregan alrededor de 60A. durante operación normal. Y generalmente, la salida cae por debajo de este nivel cuando la temperatura se eleva. Si las luces principales están encendidas de noche junto con el acondicionador de aire o el quita-niebla y las revoluciones por minuto del motor (velocidad rotacional del generador) no están en el rango amplio, no habrá suficiente potencia para operar el sistema de audio en todo su nivel. Esto causa un drenaje en la batería. En casos como éste, tendrá que instalarse una batería exclusiva para el sistema de audio; entonces debe usarse un aislador para conservar independientes las dos baterías entre sí. Tan sólo con alambrar las dos baterías en paralelo, aparecerá el efecto de acortamien-

Figura 28 Cable básico para el suministro de potencia de los amplificadores

Alternador (generador) Si es posible, reemplácelo por otro de suficiente capacidad Terminal de salida del alternador * Aislador de la batería (debe ser el adecuado para la corriente de carga que la batería va a usar)

Estos cables deben manejar un flujo de corriente superior a 60A. Asegúrese que el cable pueda manejar tal carga. Fusible + -

Cargas Batería de carro

14

+ -

Hacia la fuente del audio Batería del audio (instalada en el baúl)

ELECTRONICA y servicio No. 44

Tabla 1 Voltaje de la batería (cuando es normal)

1. Cuando el motor se apaga (nota 1): 10V – 16V JASO (Japón) 10V–16V SAE (USA) 9V–16V 2. Voltaje cuando el motor ha arrancado: (nota 2): JASO 6V–8V(-25grados C) SAE 4.5–6V (-40º C) 3. Voltaje después que el motor ha arrancado: 16V a regulador de tipo contacto, 14.5V a ICs (nota 3). 4. Sobrevoltaje

Voltaje anormal

Arranque de cable del saltador JASO: 24V, prueba por 4 minutos; SAE: prueba por 5 min. Falla del regulador: 18V (siempre que la batería esté desconectada). 2. Polaridad contraria: terminales de la batería conectadas al contrario. JASO: 13V, 1 minuto, SAE: 12V. 3. Voltaje transitorio a)Sobretensión por efecto de amortiguamiento de carga (nota 4) JASO: 70V, 400ms SAE: 122V, 188ms b) Sobretensión en la ignición (bobina) – SAE: 75V, 90 micro-seg. 80V, cerca de varias docenas de ms. c) Sobretensión cuando el interruptor de ignición está apagado. d) Decaimiento de campo del alternador: - JASO: 80V, 140ms, SAE: 90V, 83 micro seg. También, sobretensión en la bobina de magneto iniciadora y válvula del solenoide.

Electromagnetismo

Ruido eléctrico

Fuertes campos eléctricos: Cuando un carro con una unidad de radio móvil pasa por un área donde se transmiten señales de radio, la influencia de la banda de frecuencia que afecta a los componentes electrónicos del automotor se vuelve más crítica a medida que la longitud de onda se acorta y las frecuencias por encima de 30 Mhz las afectan. El sistema de ignición, el regulador, el alternador, el claxon, el motor “flasher” y el microcomputador generan chispas eléctricas cuando la corriente se enciende y se apaga: rizos (sobretensiones) en el suministro de potencia y corriente de alta frecuencia que tiene que ver mucho con el ruido eléctrico.

Nota 1 9 voltios, cuando la carga pesada que se aplica bajo condiciones de inactividad y la descarga de batería se toman en cuenta. Normalmente, 9 a 10V es el peor valor posible cuando el voltaje final de descarga bajo condiciones normales de uso de batería y el voltaje con que puede arrancar el motor se toman en cuenta (usualmente 13V). Considerando que muchos de los conductores instalados dentro del carro están a distancias superiores a 5 metros de longitud, puede ocurrir una caída de voltaje de 1V o más. Nota 2 En el caso de un carro de pasajeros potenciado a diesel, el voltaje cae a aproximadamente 4V cuando el motor se arranca en áreas frías. Nota 3 Los circuitos integrados (ICs) tienen mejor respuesta que las partes mecánicas (partes con contactos). Nota 4 Esto resulta de la desconexión o fallas de contacto de una terminal de batería: la corriente de campo del alternador se corta, y la energía acumulada en la bobina de campo genera una sobretensión negativa que se aplica a la línea de potencia. Montada en voltaje pico de carro de 80V, el tiempo de sostenimiento es de varios ms.

to del tiempo de vida útil de la batería que tenga la carga máxima (lo cual es muy peligroso). Como las baterías tienen baja impedancia y no son exactamente iguales, no deben conectarse en paralelo. La solución ideal es reemplazar el alternador por otro de suficiente capacidad de suminis-

ELECTRONICA y servicio No. 44

tro, para acondicionar el consumo de corriente del sistema de audio (figura 28). Tenga en mente que el conocimiento básico requerido para realizar las alteraciones recién mencionadas incluye una comprensión de la forma en que debe tratarse el ruido. Antes de proceder, las secciones relacionadas con el tema deben ser bien comprendidas.

15

Figura 29

Motor • Control electrónico del sistema de encendido • Sistema electrónico de inyección de gasolina • Control electrónico del carburador • Sistema dual de entrada de aire • Sistema de control de tiempo del encendido • Sistema de control de la emisión • Regulador de voltaje • Encendido • Sistema de control de temperatura del escape • Sistema de arranque automático

Frente • Control de farolas • Parabrisas de la farola • Limpiafarolas • Sistema de radar para aviso de colisión

Panel de instrumentos • Limpiabrisas intermitente • Indicador de control de luces esternas (farolas-cocuyos, etc.) • Tacómetro • Velocímetro • Reloj de cuarzo • Indicador de control de funciones computarizado • Unidad de control de tiempo • Sintonizador de luz • Monitor de control (de parte frontal, baúl, puertas, velocidad, etc)

Parte trasera • Lámpara trasera y de freno • Antena automática • Sonar trasero Sistema de manejo • Sistema antideslizante • Monitor de control de presión en las llantas • Sistema de mantenimiento horizontal • Control de marcha

Debido a la baja impedancia de la batería, un corto accidental puede ocasionar fácilmente humo o fuego. Si va a usar filtro para ruido, asegúrese de que sea adecuado para el consumo de corriente del sistema de audio. Un filtro de ruido con insuficiente capacidad (el funcionamiento del sistema procesador de ruido que usa componentes donde existen bobinas, cae cuando se aplica corriente en exceso) podría calentarse o empezar a humear. Se estima que la vida útil de una batería de automóvil es de aproximadamente un año, cuando de ella se obtiene la alimentación para un sistema de alta potencia. Lo mejor es que éste sea alimentado por una batería exclusivamente instalada para tal efecto. Los aisladores de la batería son vendidos como accesorios.

Ambiente eléctrico para componentes de automotores Las partes eléctricas de cualquier automóvil deben operar normalmente aun ante condiciones como las que se describen en la tabla 1, y no desarrollar defectos críticos. Entre dichas condiciones, también se ha considerado la carga

16

Interior • Aire acondicionado automático • Ventilación automática • Sistema de audio • Asientos eléctricos • Lámpara de cortesía • Cojín de aire de protección • Correa de seguridad • Teléfono

Puertas • Seguros eléctricos • Ventanas eléctricas • Sistema de cerraduras del vehículo

pesada mientras el automóvil está encendido pero no en marcha.

Compartimientos eléctricos del automóvil En la figura 29 se muestra los compartimientos eléctricos del automóvil. Y en la figura 30 fuentes de ruido y rutas de propagación de interferencias.

Suministro de potencia de carro 1. Relación entre la batería y el generador del carro Como un motor no puede arrancar a menos que se suministre potencia desde una fuente externa, cada tipo de motor se arranca por medio de un motor de auto-arranque u otra fuente. En los carros normales, una corriente de arranque de cerca de 300A, suministrada por la batería, se requiere por un corto periodo. Una vez que el motor arranca, la potencia del carro es suministrada por el generador. Y durante el día, éste produce suficiente potencia para que la batería sea recargada. Durante la noche, la batería alimenta las luces. En tanto, el acondicionador de aire provee potencia suplementaria. Y la potencia desarrollada por el generador no es suficiente,

ELECTRONICA y servicio No. 44

cuando por ejemplo en una esquina se está esperando a que la luz del semáforo sea verde. 2. Suministro ideal de potencia para componentes electrónicos del automotor (figura 31) En términos de lo que se muestra en la figura 31, el nivel de ruido más alto está en C; luego le sigue el nivel de ruido del punto B, y finalmente el del punto en A. O sea, C es mayor que B, y B es mayor que A. Lo mismo sucede en el caso de los niveles de ruido de la línea de tierra. Entonces, C es mayor que B, y B es mayor que A). Cuando la carga bajo B es una unidad de sistema de ignición, ésta generará de tal manera un ruido de ignición, que los niveles de ruido estarán en el orden de D mayor que B, y B mayor que A. Si en el punto C se suministra potencia a un motor de calentador, una gran parte de

ruido será generada aquí pues el ruido de escobilla generado en dicho motor se superpone al ruido de ignición. Además de esto, los alambres eléctricos del carro se extienden por un largo camino desde la batería. Y como son relativamente delgados, tienden a aumentar los cambios en el voltaje a causa de fluctuaciones en la carga. En vista de esos puntos, puede decirse, en conclusión, que la terminal positiva de la batería es el sitio ideal de un carro para obtener la potencia de +12V que alimenta a los componentes electrónicos del automotor. Y aquí, ideal significa mínimo ruido y mínimas fluctuaciones de voltaje. En el caso de los sistemas de automotor actualmente disponibles, el conector negativo se conecta al chasis; pero la alimentación de este conector no puede obtenerse de la ter-

Figura 30 (Mal funcionamiento del controlador)

(Mal funcionamiento)

Radio estéreo

Sensor de datos

(Motor)

Generador

Controlador eléctronico del motor

Reloj

Ruido del encendido

Encendedor

Reloj de alta frecuencia

Regulador +

Transferencia de sobretensión

Ruido de switching

-

Batería

Teléfono automático

Reloj

(introducción de ruido)

(introducción de ruido) (Mal funcionamiento) Reloj de alta frecuencia

Motor de los limpiabrisas

Ruido del motor

Motores de ventanas eléctricas

Ruido del motor

Convertidor DC-DC para el tablero de información

Ruido de switching

Varios relays

Ruido de switching

Radio-móvil transmisor

Radio emisión

Guía para los símbolos Suministro de energía o equipo de señal Ruta de propagación de ruido Tipo de interferencia

Acondicionador de aire Reloj automático equipado Microcon microprocesador procesador (Mal funcionamiento del microprocesador)

Control de tiempo

Semáforos

Pulsos de alta frecuencia (Mal funcionamiento)

Reloj de alta frecuencia

Fuente del ruido

ELECTRONICA y servicio No. 44

17

Figura 31 Fusible

B A varios equipos (radio, estéreo, etc.)

Interruptor de encendido A

A'

Ruido al máximo (fuente de generación) C (Guía de símbolos) Unidad del sistema de encendido B'

minal negativa de la batería. Esto se debe a que el ruido tiende a generarse fácilmente cuando se conectan a tierra múltiples puntos. Con estéreos de carro, entre otras unidades reproductoras de audio, la carrocería se usa normalmente como la terminal negativa. Un punto que debe tenerse en cuenta cuando se obtiene potencia positiva de la batería, es que la capacidad de corriente del fusible debe ser suficiente para manejar la carga que se le va a conectar. 3. Precauciones relacionadas con el suministro de potencia para los componentes electrónicos del automotor En el apartado 2, se dijo que el mejor sitio del carro para obtener potencia es la batería. Sin embargo, es práctica común suministrar potencia a las unidades de baja corriente desde una caja de fusibles. Considerando la posibilidad de que el equipo cause que un fusible sea quemado, un aspecto que debe tomarse en cuenta cuando se suministra potencia, es que ésta sea proporcionada desde aquellas terminales internas de la caja de fusible que no interfieran con la conducción del carro. Entre dichas terminales, están las del radio, las del calentador o las del acondicionador de aire. El motor se parará, en caso de que la potencia se suministre desde el sistema de ignición; entonces,

18

Motor del calentador (cuerpo)

Ruido

Carga

Carga

D Ruido al máximo (fuente de generación)

Generador

C Ruido al mínimo

C'

Ruido

por error, el cliente insertará un fusible con un amperaje más alto, en su afán de reemplazar el fusible quemado de la unidad y solucionar el problema; pero en vez de esto, causará que el fusible del vehículo se queme. Esto significa que como toda la potencia para la dirección y para el cilindro maestro del freno es entregada corrientemente por el motor, la rueda de dirección se tornará rígida y los frenos se volverán mucho menos efectivos. Y naturalmente, esta situación puede propiciar un serio accidente; sobre todo si ocurre cuando se conduce montaña abajo, sobre una vía con muchas curvas. De manera similar, el conductor y el vehículo estarían expuestos a gran peligro si se permitiera que la potencia fuese tomada desde el sistema del limpiador de parabrisas. Por las razones recién señaladas, la potencia para el estéreo del carro DEBE obtenerse de uno de los fusibles de la caja de los mismos de la terminal del circuito ACC; y considerando el riesgo de que el fusible se queme, DEBE proveerse desde terminales que no interfieran de ninguna manera con la conducción del vehículo. En las tablas 2 y 3 se muestran las características y descripción de diferentes tipos de ruido.

ELECTRONICA y servicio No. 44

ELECTRONICA y servicio No. 44 Sonidos de crujidos o golpeteo continuo cuando el motor está en mínimo. * Ruido continuo sincronizado con la rata de r.p.m. del motor (notable hasta cerca de 2.000 r.p.m.)

* Sonido “ ruu ruu ruu ruu” de paso bajo cuando el motor está mínimo (notable hasta cerca de 2.000 r.p.m.) * Cambia a un sonido de relincho a medida que la velocidad del motor aumenta, sincronizado con la rata de r.p.m del motor. *Ruidos irregulares producidos cuando se presiona o se suelta el acelerador. * Los ruidos pueden ser de naturaleza similar bien a crujido o golpeteo. (1) Estática que acompaña al funcionamiento del motor. (Solamente ocurre con motores de inyección).

◆ Alternador

X Regulador

X Ruido de la bomba electromagnética

Síntomas

◆ Ruido de ignición

Tipo de ruido Fuente y causa del ruido

Radiación desde la escobilla, ruido del motor de la bomba de comb.

* Causados por chispas cuando el relay hace contacto con el regulador de voltaje abierto o cerrado. * La radiación desde la fuente va al suministro de potencia.

* Los surgimientos de transmisió n desde la etapa de rectificador del alternador se introducen en el suministro de potencia. * Se está radiando ruido de alta frecuencia causado por los elementos de arriba.

* Ruido desde descarga elé ctrica dada por bujías de chispa. * Pulsaciones desde el lado primario de la bobina de ignición se introducen en el suministro de potencia (arné s). * Radiación secundaria desde las dos fuentes de arriba.

(♦) Es digno de atención o muy propenso a ocurrir. (∑) No es tan importante como ♦, pero molesto una vez advertido. (x) Gradualmente es el menos importante.

Generado sólo cuando el motor está funcionando

Generado sólo cuando el motor está funcionando

Condiciones

Como en el motor de inyección de comb la bomba de comb opera solamente cuando el motor está funcionando, este tipo de ruido se confunde fácilmente con el ruido de ignición. El sonido de los dos es bien similar. Ocurre dos a tres segundos después del inicio de la ignición, y luego desaparece. (El ruido desaparece una vez que se eleva la presión de comb).

* Las chispas no se producen por reguladores (IC) de estado sólido. * El ruido puede producirse unos segundos despué s que el motor funciona. * El ruido es muy notorio. * Este ruido no se produce si el motor no está funcionando. (Ocurre únicamente cuando el alternador está operando).

* Es notable el ruido de frecuencia baja entre 800 y 3000 Hz a ciertas velocidades del motor. Se vuelve particularmente notable alrededor de 2.000 r.p.m. Confirme con las luces principales en luz alta. * Observe que los diodos (seis en total) en los alternadores de los carros más antiguos están o bien abiertos o en corto. * El ruido de relincho se vuelve más notorio si se empujan las bandas de frecuencia de 1 y 4KHz usando un ecualizador.

Este tipo de ruido es muy notable. Se vuelve aún más notable si las bandas de frecuencia de 1 y 4KHz son empujadas usando un ecualizador. Emplear una bujía con un resistor es un mé todo común de reducir este tipo de ruido. Si la fuente del ruido es radiación desde el lado primario de la bobina de ignició n, aun añadiendo un filtro para ruido puede que el problema no sea eliminado. El ruido está completamente ausente cuando la llave de ignició n está en OFF (apagado) o posición accesoria.

Comentarios

Tabla 2

19

Tabla 3 Condiciones

Tipo de ruido

Síntomas

Fuente y causa del ruido

Comentarios

(x) Ruido de la * Sonido de clic. El ruido de contacto dentro de la bomba bomba Unidades de tipo electromagné tica está yendo al suministro electromagnéti- solenoide. de potencia. Tambié n puede haber ca (2) radiación secundaria. * El ruido no está perfectamente sincronizado con la velocidad del motor; pero a medida que aumentan las r.p.m. del motor, el ruido de clicking se vuelve un poco más rápido. Llave de ignición en la posició n ON (encendido) (no funcionando el motor). Equipo eléctrico.

* Este tipo de ruido no ocurre en los motores de inyección de comb. * Si el carro ha sido estacionado por poco tiempo con el esté reo funcionando y con la llave de ignició n en la posició n ACC. El ruido de clicking estará típicamente en los ciclos más bien rápidos cuando la llave se coloca en la posición ON (encendido) (sin arrancar el motor), cambiando gradualmente a ciclos más lentos. * El ruido ocurre solamente cuando la llave de ignición está en la posición ON (encendido).

• Ruido de claxon

Sonido de clicking cuando se acciona o se suelta el claxon. Sonido de clicking cuando está sonando el claxon.

* Causado por chispas que se están generando en el lugar donde el interruptor del claxon de la rueda de dirección está puesto a tierra (en casos de que no hay relay de claxon). * Si hay un relay de claxon, la causa puede ser ruido de contacto desde el relay (clicking) o generación de potencia contraria en la bobina de relay.

Como el ruido es intenso dentro del claxon, una vez que llegue a la guarnició n se producirá radiació n secundaria. Aun añ adiendo un filtro en el amplificador, tendrápoco efecto en muchos de tales casos. A menudo, este problema puede corregirse sólo en su fuente.

* Ruido de contacto desde adentro del claxon ha llegado al suministro de potencia. Puede haber tambié n radiació n secundaria (ruidos de crack). Llave de ignición en la posició n ON (encendido) (no funcionando el motor). Equipo elé ctrico.

• Ruido del reflejo de potencia

* Clicking cuando se Desde el motor, ha entrado al suministro operan los espejos de potencia ruido proveniente del émbolo potenciados o del espejo potenciado o de la escobilla. crakling mientras el espejo se está Puede haber tambié n radiación moviendo. secundaria. Los ruidos de clicking se causan por ruido de contacto desde el reflejo de potencia.

Si el ruido de escobillas del motor llega a los arneses a niveles altos encima de 100 V (valor pico), aun añadiendo un filtro (XA.-50, etc.) en el amplificador, puede tener poco efecto. A menudo, el problema puede corregirse só lo en su fuente.

• Ruido del limpiador de parabrisas.

Ruidos de relincho cuando los limpiadores del parabrisas están funcionando.

Ruido de escobilla proveniente del motor del limpiador llega a los arneses del alambre y causa radiació n.

El ruido es diferente cuando la velocidad del limpiador cambia. El ruido tambié n crece con la carga.

• Ruido de paso

El ruido de clicking Se están generando chispas por el relay es audible cuando se de paso (relay de la luz) y el ruido está hace el paso. llegando a los arneses del suministro de potencia. Puede haber tambié n generació n de potencia contraria en la bobina del relay.

La solución es añadir una parte compuesta CR en el lugar donde se generan las chispas, o añadir partes compuestas CR en ambos extremos de la bobina.

• Ruido del limpiador de parabrisas

Ruido de crujido cuando se opera el limpiador del parabrisas

El ruido estará presente al mismo tiempo que el motor del limpiador del parabrisas está operando. Pero como suena completamente diferente del ruido del limpiador del parabrisas, los dos pueden distinguirse.

Ruido de escobillas proveniente del motor del limpiador del parabrisas, llega a los arneses y causa radiació n.

(♦) Es digno de atención o muy propenso a ocurrir. (∑) No es tan importante como ♦, pero molesto una vez advertido. (x) Gradualmente es el menos importante.

20

CONCLUYE EN EL PROXIMO NUMERO

ELECTRONICA y servicio No. 44

ACONDICIONAMIENTO DE SEÑALES Y TRANSDUCTORES Alberto Franco Sánchez [email protected]

Señales eléctricas

Siempre que vaya a medir una señal debe considerar, entre otras cosas, su tipo y valores máximos y mínimos, a fin de saber qué instrumento de medición se requiere y si ella es susceptible de medición. Puesto que hay muchos casos en que la señal debe ser “preparada” para medirse confiablemente, es indispensable conocer la forma apropiada de lograr esto. Tal asunto es el tema central del presente artículo, en el que además se describen algunos componentes electrónicos para este fin ELECTRONICA y servicio No. 44

En términos generales, una señal es un estímulo que predispone a un receptor (persona o sistema) a actuar de cierta manera. Por ejemplo, los humanos nos comunicamos por medio de estímulos auditivos (palabras), visuales o táctiles, que provocan una reacción, un reflejo de lo aprendido con los años o por instinto. La reacción a los “estímulos” (señales eléctricas) que reciben los sistemas electrónicos, depende del diseño o tipo de cada uno de ellos. Y este mismo factor es clave para que su comportamiento sea afectado a corto o largo plazo por la llegada de las señales eléctricas. En electrónica, como ya mencionamos, las señales son corrientes o voltajes que contienen información, sobre todo cuando se modifican. Si, por ejemplo, conectamos una radio a la línea comercial (120VCA), obtendremos señales de audio que pueden percibirse. Tal es el objeto fundamental

21

de transformar las señales eléctricas: obtener un cierto resultado. Luego entonces, podemos concluir que todas las señales contienen información. Y al igual que en cualquier otra área del conocimiento, deben interpretarse de acuerdo con determinadas convenciones, códigos, etcétera, para estandarizar su interpretación.

Características Las características más importantes de las señales eléctricas son: La forma Pueden ser senoidales, triangulares, cuadradas, tipo diente de sierra, etcétera (figura 1A).

La amplitud Esta característica determina los valores máximo y mínimo de voltaje o corriente (figura 1B).

La frecuencia Es determinada por la cantidad de ciclos completos que se presentan en un intervalo de tiempo (figura 1C).

La fase Es el tiempo de atraso o adelanto de una señal con respecto a otra. Para determinar este parámetro, generalmente se utiliza una referencia (figura 1D). Desde unos cuantos ciclos por segundo hasta billones de ellos, la frecuencia de las señales puede variar. Este es un tema casi de uso diario, en aplicaciones relacionadas con las comunicaciones o la computación; por ejemplo, el procesador Pentium 4 de Intel trabaja a más de 1.5 GHz (1,500 millones de ciclos por segundo). En la tabla 1 se observa el espectro de frecuencias normalmente utilizado en electrónica, que va de los 20 Hz hasta los 30 GHz. Tabla 1

Figura 1

ESPECTRO DE FRECUENCIAS

Características de las señales A

FORMA

B

V max

t V min

22

RANGO (Hz)

VLF

Frecuencia muy baja

Hasta 30K

LF

Frecuencia baja

30K hasta 300K

MF

Frecuencia media

300K hasta 3M

HF

Frecuencia alta

3M hasta 30M

VHF

Frecuencia muy alta

30M hasta 300M

UHF

Frecuencia ultra alta

300M hasta 3GHz

SHF

Frecuencia super alta

3GHz hasta 30GHz

EHF

Frecuencia extremadamente alta

> 30GHz

v

t

FRECUENCIA

DENOMINACION

AMPLITUD

x

C

BANDA

D

FASE

De acuerdo con el sistema, dispositivo o componente al que estén “estimulando” (al que sean aplicadas), todas estas señales se comportan de determinada manera. Por ejemplo: 1. En la figura 2 se muestra el comportamiento de una señal alterna que se aplica a los tres principales elementos electrónicos pasivos (resistencia, capacitor y bobina) Observe que la señal alterna mantiene su fase en el resistor,

ELECTRONICA y servicio No. 44

obtenga. Y con todos los componentes señalados podemos hacer una configuración o diseño especial, para tener un sistema complejo; tanto como la función a realizar lo amerite.

Figura 2 Comportamiento de las señales en los 3 elementos básicos v,i z v

Sistema electrónico

i K=R t f v e i están en fase

z = impedancia de la resistencia

v,i z

v i

t f v se adelanta a i en los inductores

La impedancia z varia directamente con la frecuencia

z

v,i i

Un sistema electrónico se puede definir como aquel que, de acuerdo con una función de transformación, modifica un impulso de entrada. En la figura 3 se muestra el principio básico de un sistema electrónico. El desarrollo tecnológico ha permitido que los sistemas electrónicos sean de lo más simple posible, pero cumpliendo con las características de salida. Cuando se trabaja con señales cuya información consiste en parámetros de índole no eléctrica, es necesario transformar el voltaje, la corriente o la resistencia. El dispositivo que hace esta conversión se llama transductor, o sea, es el elemento que traduce cualquier señal física en impulsos eléctricos.

v

Transductores t f i se adelanta a v en el caso de los capacitores

porque la resistencia de éste no varía sea cual sea la frecuencia de trabajo. 2. Para un inductor o bobina, la señal alterna del voltaje se adelanta a la corriente. En tanto, la impedancia presentada por el dispositivo aumenta en proporción directa a la frecuencia de trabajo. 3. En el caso de los capacitores, la señal alterna de corriente se adelanta a la del voltaje. Y la impedancia varía de manera inversa a la frecuencia, es decir, entre más alta sea la frecuencia menor será la impedancia que presente el capacitor. Como puede deducirse, del elemento al que se aplique la señal depende la respuesta que se

ELECTRONICA y servicio No. 44

Existe una gran variedad de transductores. Para cada tipo de fenómeno “medible”, existe un transductor que permite convertirlo directa o indirectamente en impulsos eléctricos; tal es el caso de las antenas o sistemas de sintonía de los radios, los cuales convierten las señales de radio (que viajan por el aire) en pequeñas señales que pasan por etapas de amplificación y son procesadas; y lo mismo sucede con los micrófonos, que contienen una “pastilla” que mediante las vibraciones mecánicas producidas por la voz genera pequeños impulsos eléctricos; y a su vez, éstos pasan a la etapa de amplificación y luego se procesan para grabar o salir hacia bocinas. Los ejemplos anteriores se refieren a señales de audio; pero también existen transductores de temperatura, instalados en diversos aparatos de uso doméstico. En el refrigerador, por ejemplo, hay un sensor de temperatura que regula el grado de enfriamiento o congelación. En los calentadores de agua sucede algo similar, pues determinan el grado de calentamiento de la misma.

23

Figura 3 Sistema electrónico Las entradas son señales análogas al fenómeno físico (temperatura, presión, flujo, voz, etc)

ENTRADAS

T R A N S D U C T O R

Señales eléctricas

T R A N S D U C T O R

Señales eléctricas SISTEMA ELECTRONICO

(v, i)

(i, v)

SALIDAS

Las salidas dependen del sistema pero también son representación (están en función) de las entradas

En los sistemas de seguridad podemos encontrar un sinnúmero de transductores, entre los cuales están los sensores de movimiento que transforman la detección de un cambio de posición en impulsos eléctricos. En los automóviles se cuenta con sensores de impacto, mismos que activan las bolsas de aire para proteger a los ocupantes. Sin duda, estamos rodeados de transductores en casa. Pero incluso cada uno de nosotros tiene un transductor muy grande y sensible: la piel. Mediante la piel o lo que llamamos el sentido del tacto, recibimos infinidad de señales externas que se convierten en impulsos eléctricos y hacen que el cerebro responda cuando se presentan; por ejemplo, reaccionamos rápidamen-

te al tocar objetos calientes o al sentir frío (figura 4). En combinación con las experiencias vividas y asimiladas, todo esto genera los hábitos que finalmente seguimos; de modo que nos abrigamos al sentir frío, evitamos acercamos a objetos calientes, etcétera. Mas existe un problema con la mayoría de las señales que, por medio de transductores, se obtienen de fenómenos físicos: son muy pequeñas. Por eso los sistemas de audio requieren de amplificadores y filtros, para procesar o acondicionar la señal antes de que ésta continúe su camino hacia las salidas de audio. Esto sucede tanto en aparatos de uso doméstico como en sistemas complejos de uso industrial.

Figura 4 La piel es propiamente un transductor de tipo biológico. Cuando se recibe un estímulo (figura 4A) los receptores nerviosos (4B) lo transforman en una minúscula señal eléctrica que es enviada al cerebro, donde se interpreta como dolor en cierta zona del cuerpo (4C). Poro A

B Papila de la dermis Receptor de frío Receptor de calor Vasos sanguíneos Tejido conectivo

Pelo

C

Epidermis Dermis Glándula sebácea Músculo erector de pelo Glándula sudorípara Capa subcutánea

Nervio Lóbulos de grasa

24

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 5 Requerimientos básicos para un sistema de adquisición de datos basado en PC Fenómeno físico

Transductores

Tarjeta DAQ Acondicionamiento de señal

+ _

En el control industrial se requiere, por ejemplo, de mayor precisión en el monitoreo de las señales; pero no se trata de un calentador de agua, sino de los niveles de temperatura de un reactor nuclear o de una caldera que trabaja en procesos críticos. A final de cuentas, el principio de operación es igual en uno y otro sistema: transformar fenómenos físicos en señales eléctricas; sin embargo, la precisión con que éstas sean manejadas determinará la aplicación de cada uno de ellos. Es preferible que el calentador de agua se mantenga encendido dos minutos más de lo normal y que enseguida se apague (quizá ni siquiera notemos que lo hizo) a que se incremente en exceso la presión de una caldera debido al aumento de la temperatura.

Acondicionamiento de señal Esta es una etapa esencial en todo sistema que utilice transductores. Si el acondicionamiento de señal es adecuado, puede garantizarse que la señal está representando fielmente al fenómeno físico correspondiente. ¿Pero qué significa exactamente “acondicionar una señal”? El término acondicionar se refiere al proceso de preparación a que se somete una señal para ser analizada o procesada por un sistema electrónico complejo; y tiene que ser acondicionada, porque los sistemas electrónicos tienen una impedancia de entrada que es muy alta en comparación con los niveles de señal manejados por los transductores; o sea, los sis-

ELECTRONICA y servicio No. 44

temas electrónicos no detectarán nada en caso de que el transductor y el sistema de adquisición de datos se conecten en forma directa. Otro punto importante a resaltar, es que TODAS las señales de los transductores son analógicas; y en la actualidad se procesan y convierten en señales digitales, sin que por ello dejen de existir los sistemas analógicos. El sistema de adquisición de datos basado en PC (DAQ), utiliza transductores de cualquier tipo. Sin embargo, muchos de estos sensores no ofrecen el nivel de señal que se requiere para poder procesarlos directamente. Antes de que llegue a las tarjetas DAQ, es preciso que la señal se amplifique, se aísle y se filtre; y cuando se tengan varios transductores conectados a la vez en la tarjeta, serán verificados mediante un multiplexor. En al figura 5 se presenta el esquema general de la configuración de adquisición de datos por medio de PC.

Transductores más comunes Termopar El termopar es el transductor más popular para medir temperatura, porque es barato, puede operar en una amplia gama de temperaturas y es un sensor muy versátil. El termopar trabaja de acuerdo con el principio de que la unión de dos metales distintos genera un voltaje cuando varía la temperatura. Pero es difícil medir este voltaje, porque la unión con los cables o líneas conductoras genera una unión

25

Figura 6 La conexión del termo par con las líneas conductoras produce una unión termoeléctrica adicional Unión fría

+

-

diante tablas de estándares o algunas operaciones matemáticas. 2. Mide el voltaje de salida, y le suma el voltaje de referencia calculado en el paso 1. 3. Mediante tablas estándares de termopares o polinomios, convierte en temperatura el voltaje resultante. Muchos paquetes de software incluyen rutinas que realizan estos cálculos para los diferentes tipos de termopares existentes.

Sensibilidad termoeléctrica adicional, es decir, una unión fría (figura 6). Dado que estas uniones adicionales actúan como termopares, producen sus propios voltajes; y así, el voltaje final incluye los voltajes del termopar y los voltajes de la unión. Esto se utiliza en métodos de compensación de unión fría. Es algo similar a la señal de offset (o desplazamiento de la señal respecto al origen) de algunos aparatos de medición o componentes dinámicos, en donde la clave está en simplemente agregar una señal que contrarreste las señales adicionales inherentes a la medición.

La sensibilidad, otra de las características del termopar, también debe tomarse en cuenta para medir temperatura. Las salidas del termopar son de muy bajo nivel, y sólo cambian de 7 a 50µV por cada grado centígrado en que varíe la temperatura. La sensibilidad del sistema se puede aumentar con un amplificador de bajo ruido o un amplificador de alta ganancia. Por ejemplo, en su entrada analógica de ±5V, la tarjeta DAQ tiene un rango, un amplificador con ganancia 100 y un convertidor analógico/digital (DAC) de 12 bits. Con todo esto, se tiene la siguiente resolución:

Compensación de la unión fría Existen dos formas para lograr esta compensación: por medio de hardware y por medio de software. En la compensación por hardware, se emplea un circuito especial que aplica el voltaje apropiado para cancelar el voltaje de la unión fría. Aunque no se requiere de ningún software para compensar el hardware, cada tipo de termopar debe tener su propio circuito de compensación. En cambio, la compensación de la unión fría por software es muy flexible y sólo exige conocer la temperatura ambiente.

Compensación de unión fría por software Esta compensación se realiza de la siguiente manera: 1. Mide la temperatura de la unión, para calcular el voltaje equivalente del termopar me-

26

10 V/(212)100 =24.4µV/bit Sin embargo, las propias tarjetas DAQ cuentan con una ganancia de amplificador de 1,000. Y tienen una resolución de 2.4µV/bit, que corresponde a una fracción de un grado centígrado.

RTD Es otro transductor de temperatura ampliamente utilizado, y consiste en un rollo de alambre o película de metal, cuya resistencia aumenta con la temperatura. El RTD o detector de temperatura por resistencia, es conocido por su estabilidad, exactitud y amplio rango de temperaturas. Aunque los RTD se construyen con diferentes metales y resistencias, el de platino es más utilizado y tiene una resistencia nominal de 100 ohmios a 0 grados centígrados.

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 7 i ext

RL

+ v0

Rr

-

RL

Puesto que un RTD es un elemento resistivo, tiene que ser atravesado por una corriente para determinar la temperatura que se está midiendo. Los RTD tienen resistencia relativamente baja (100 ohmios), la cual cambia, muy poco por cierto, según sea la temperatura (menos de 0.4 ohmios por cada grado centígrado). Así que se requiere de configuraciones especiales para determinar el valor de resistencia y, por lo tanto, de temperatura. Por ejemplo, consideremos la medición de un RTD mediante la configuración de dos líneas (figura 7). Observe que mediante la corriente de excitación, se genera un voltaje en el RTD; y que la caída de tensión en las resistencias RL agrega un pequeño voltaje. Cuando se requiere de distancias mayores, y que por lo tanto el conductor sea más grande, es recomendable utilizar la configuración de cuatro líneas. En este caso, dos alambres llevan la corriente hacia el dispositivo de medición y los otros dos se utilizan como alimentación de corriente. Gracias a esta configuración, disminuye el consumo de corriente.

za; y al medir la tensión, se descubre que la resistencia ha cambiado. Los medidores de tensión también se usan en sensores que detectan fuerza u otras cantidades derivadas; por ejemplo, aceleración, presión, y vibración. Y, por lo general, estos sensores contienen un diafragma en el que, por presión, se deducen las medidas de tensión. Debido a que el registro del cambio de tensión implica apreciar cambios relativamente pequeños de resistencia, se utiliza una configuración de resistencias en puente de Wheatstone. Este circuito consiste en cuatro elementos resistivos con un voltaje de excitación aplicado a los extremos del puente. Para que las medidas de tensión puedan ocupar uno, dos o cuatro brazos del puente, en los demás sitios de éste se colocan resistencias fijas. En la figura 8 se muestra una configuración con una medida de tensión en medio del puente. Esta configuración consiste en dos elementos de tensión (RG1 y RG2), combinados con dos resistencias fijas (R1 y R2). Cuando la proporción de RG1 a RG2 es igual a la proporción de R1 a R2, el voltaje moderado VO es de 0 (cero) voltios. Es cuando se considera que el puente está equilibrado. Cuando la tensión se aplica, cambia el valor de resistencia del puente y, por lo tanto, cambia el valor de voltaje. Para un diseño de medición por puente con máxima sensibilidad, se colocan en direcciones opuestas los elementos de medida de tensión. Por ejemplo, la medida de tensión especificada

Figura 8

Medidor de tensión El medidor de tensión es el dispositivo que más se emplea en la comprobación mecánica y de medidas. El tipo más común es el medidor de tensión de resistencia garantizada, que consta de una reja de lámina muy fina o alambre. La resistencia eléctrica de la reja varía linealmente con la tensión aplicada al dispositivo. Al usar una medida de tensión, ésta se une al dispositivo sujeto a prueba y también se aplica fuer-

ELECTRONICA y servicio No. 44

Valim

Medidor de tensión tipo puente con aplicación de un voltaje de alimentación

R1

R G1

- V0 R2

+

R G2

27

en la figura 8 incluye un elemento RG1 que se instala para que su resistencia aumente con tensión positiva; también incluye un elemento RG2, cuya resistencia disminuye con tensión positiva. El V0 resultante responde con una sensibilidad dos veces mayor que una configuración que sólo tiene un elemento RG. Algunos acondicionadores de señal contienen fuentes de voltaje, así como todo lo necesario para el puente. Recuerde que las resistencias utilizadas deben ser muy precisas y estables, ya que si se quiere medir tensión en este tipo de circuitos resulta difícil equilibrarlos perfectamente. Algunos acondicionadores de señal manejan un proceso en el que, para equilibrar y quitar cualquier voltaje offset DC inicial, se ajusta la proporción de resistencia del puente. Una alternativa para lo anterior, consiste en medir este voltaje de offset inicial y usarlo para las rutinas de conversión, así como compensar el valor de desequilibrio inicial.

Señales de corriente Muchos sensores empleados en procesos de control y monitoreo aplican a sus salidas una señal de corriente, que por lo general es de 4 a 20mA ó de 0 a 20mA. Y a veces se utilizan estas señales de corriente, debido a que son menos sensibles a errores (por ejemplo, el ruido que se produce por irradiación). Para hacer de manera simple se hace pasar, una señal de corriente a través de una resistencia (figura 9). Así pues, se puede usar una tarjeta DAQ para medir el voltaje V0 generado en la resistencia. Es obvio que en este tipo de aplicaciones se utilizan resistencias de valor óhmico y potencia adecuados, las cuales también deben ser de precisión y tener un bajo coeficiente de temperatura.

Acondicionamiento de señales en general Cualquiera que sea el tipo de sensores o transductores que se estén usando, el sistema de acondicionamiento de señal tiene que ser de alta calidad y ofrecer un desempeño adecuado.

28

Figura 9 Señales de corrientes acondicionamiento de señal

Dispositivo con salida de corriente

is R V 0= is R

Tal como ya se dijo, las funciones de acondicionamiento de señal son amplificación, filtrado y aislamiento. Veámoslas por separado.

Amplificación Los problemas causados por el ruido, pueden afectar la exactitud de la medición de sistemas basados en PC. Cuando se reduce al máximo el ruido, se obtiene una resolución mayor, de mayor calidad. Si hay ruido, puede acentuarse en la salida del amplificador; y éste se puede encontrar tanto en la tarjeta DAQ como en la tarjeta externa de acondicionamiento de señales. En la tarjeta DAQ se localiza un convertidor A-D (ADC), mediante el cual la señal analógica amplificada se convierte en datos digitales; y con éstos, se realizan todos los procesos de análisis de la PC.

Filtrado Comúnmente, el ruido tiene que ser eliminado a través de filtros que se diseñan para no dejar pasar frecuencias que están en rangos bien definidos. Por ejemplo, los circuitos pasa-bajos están diseñados para detener señales con frecuencias muy altas, con lo cual se elimina el ruido. El ancho de banda de los filtros debe seleccionarse con mucho cuidado, o de lo contrario se pueden ocasionar retrasos o pérdidas de alguna parte de la señal que estamos midiendo. Como una precaución adicional, es posible emplear software que promedia la señal para eliminar el ruido adicional. El promedio por software es una técnica simple y eficaz de filtrar lecturas adquiridas digitalmente.

ELECTRONICA y servicio No. 44

Aislamiento Cuando el sistema de DAQ es conectado inadecuadamente a tierra, provoca problemas en las mediciones y hasta puede ser causa de daños en tarjetas. Dichos acondicionadores de señal pueden prevenir la mayoría de estos problemas; y para ello, sin una conexión galvánica o física, pasan la señal de su fuente al dispositivo de medición. En los métodos tradicionales de aislamiento se ocupan medios ópticos (optoacopladores) y magnéticos (transformadores y aisladores capacitivos), que modulan la señal para que de voltaje pase a ser una frecuencia. Sin una conexión física directa, la frecuencia puede transmitirse entonces por medio de un transformador o un condensador, ANTES de convertirse nuevamente en un valor de voltaje. Cuando el sensor (transductor) o los equipos son conectados a tierra, se observa cualquier diferencia potencial en las tierras de ambas entradas al sistema de DAQ. Este voltaje se llama voltaje de modo común. Como sabemos, en todo equipo electrónico se cuenta con máximos permitidos de entrada de señal. Sin embargo, por algún mal funciona-

miento, no dejamos de estar expuestos a este tipo de señales provenientes de la línea. Y como ya señalamos antes, muchos de los sistemas de adquisición de datos se aprovechan al máximo. Así que se pueden conectar varios transductores con la misma tarjeta de acondicionamiento, la cual maneja tal información por medio de la multiplexación; o sea que de cada entrada toma “una pequeña muestra”, y la devuelve en el mismo orden; y con la suficiente velocidad, el muestreo de cada entrada puede hacerse casi al mismo tiempo. De manera global, se han especificado las más importantes características de algunos de los transductores más usados en la industria, así como el acondicionamiento de señales previo a la conversión analógico/digital que realiza la tarjeta DAQ. El acondicionamiento de las señales, es tan importante como cada una de ellas. Si se carece de señal adecuada o de la verdadera señal, los datos que mediante software se analicen en computadora serán siempre erróneos. Y en la mayoría de las aplicaciones se tienen procesos críticos, donde la precisión es un factor muy importante para el control y la automatización.

S LE B A R NS LLE E ISP L TA D E N I EN

Organizador de seis compartimentos * Pequeño y funcional (11.7 x 7.6 x 3 cm)

ALTA CALIDAD, importados de USA AL MEJOR PRECIO

Clave 5206

* Especial para componentes menores, tornillos, engranes, etc. Muy útil para desmontar mecanismos * Con tapa transparente y seguro para evitar que se abra ante caídas accidentales

Organizador tipo maletín 11 .7

* De plástico rígido irrompible

7.

6

cm

Clave 6215

* Para componentes, piezas, partes mecánicas, herramientas, etc. * Con forma de maletín portatil (38.1 x 28.7 x 8.3 cm)

cm

* Compartimentos ajustables y removibles (11 a 46, dependiendo de sus dimensiones), en dos niveles * Con tapa transparente para mayor funcionalidad. Con seguro de cierre que impide que se abra el maletín ante caídas accidentales

3cm

$

* De plástico rígido irrompible

ONICA Y

$30.00

8.3cm

SE R .7 28

LECTRON IC A

Y

$220.00 0

cm

OE CI VI

No incluyen componentes ni herramientas

$144.00 $ 0

$240.00 00 0

Organizador de herramientas

CIO RVI SE * Soporta alrededor de 100 herramientas (61.2 x 15.2 x 7 cms) * En dos niveles para mayor funcionalidad

15

Clave 8024

.2

* De plástico rígido irrompible; no se 7 cm

herramientas * Para atornillarse en la pared como repisa

$100.00 $ C ON

PROM

CION

PROMOCION

PROMOC IO

DE DESCUENTO

PR

OMOCION

PROMOCION

PROMOCION

PROMOCION

MOCIO O

PROM

cm

N

N

61.2

PR

"VIGENTE AL 19 DE ENERO DE 2002 O HASTA AGOTAR EXISTENCIAS"

PARA ADQUIRIR ESTE PRODUCTO VEA LA PAGINA 79

Con la garantía de

EL ANALIZADOR DE ESPECTRO GRAFICO Alvaro Vázquez Almazán

Introducción

A través de las gráficas de señales luminosas que constantemente suben y bajan, los modernos minicomponentes de audio ofrecen la posibilidad de observar en el display información correspondiente al audio reproducido. Esta característica recibe el nombre de “analizador de espectro”. En este artículo analizaremos la estructura básica de esta sección, con el fin de que el técnico conozca su funcionamiento y obtenga las bases para localizar fallas más fácilmente.

ELECTRONICA y servicio No. 44

El analizador de espectro de un minicomponente consiste en una serie de gráficas que varían constantemente de acuerdo con el ritmo de la señal de audio reproducida. Así, el usuario puede observar que la señal coincida perfectamente con el audio reproducido por las bocinas. De manera muy sencilla, podemos decir que la estructura de un analizador de espectro típico esta integrado por un circuito digital/analógico, controlado por un microprocesador (figura 1). Para comprender mejor el funcionamiento de este sistema, veamos cómo funcionan por separado cada una de sus partes.

El sistema de control Como usted sabe, el sistema de control se encarga de controlar todas y cada una de las funciones que se procesan en el sistema; tal es el caso de la sintonía de estaciones, el control de volumen, la reproducción de discos compactos y la reproducción y grabación de cintas magnéticas de audio, entre otras.

31

Figura 1

6.3 VCA

Display

Sistema de control

Analizador de espectro

Vdd Audio

Reset

-32 VCD

Para trabajar adecuadamente, el sistema de control requiere de algunas señales específicas; que si bien no son las únicas, resultan indispensables para descartar al sistema de control como el principal sospechoso de alguna anomalía en el funcionamiento general del equipo.

Apoyos para el sistema de control Antes de entrar en materia, conviene aclarar que las señales indispensables que debe recibir el sistema de control sólo son suficientes para que éste realice operaciones básicas (o sea, tareas relativamente sencillas). Ellas son el voltaje de alimentación, la señal de reinicio o reset y la señal de sincronización o reloj (figura 2); veamos la aportación de cada una de estas señales.

Figura 2 Fuente de alimentación permanente

Reset Sistema de control

32

Voltaje de alimentación Es indispensable para el correcto funcionamiento de cualquier circuito electrónico, ya sea circuito integrado o circuito discreto. Si no hay voltaje de alimentación, definitivamente el circuito no funcionará. Cuando se trata de circuitos digitales, el voltaje de alimentación debe ser de 5 voltios de corriente directa y sin rizo (figura 3).

Señal de reinicio o reset Debido a que el sistema de control es un circuito de alta escala de integración, en su interior tiene una ROM (Read Only Memory o memoria de sólo lectura). Esta memoria cuenta, entre otras cosas, con un programa de instrucciones que suministra al sistema de control información sobre las características más importantes del equipo en que ambos están instalados. De esta manera, los datos generales que acerca del minicomponente recibe el sistema de control, se refieren a la existencia o no de entrada auxiliar, al tipo de tocacintas disponible (reversible, con una o quizá dos caseteras), a la opción o imposibilidad de reproducir discos compactos, a la presencia de reloj en tiempo real, etcétera. Y obviamente, recibirá información e instrucciones más específicas de acuerdo con la marca y modelo del aparato en que se encuentre.

ELECTRONICA y servicio No. 44

sincronizar también las que envía a los diferentes circuitos electrónicos. Precisamente para llevar a cabo dicha tarea de sincronización, se utiliza a la señal de reloj. Se trata de una señal de tipo senoidal y de alta frecuencia (figura 5).

Figura 3

5

VCD

Figura 5

La memoria ROM también contiene una serie de instrucciones especiales, las cuales deben cumplirse antes de que el sistema de control empiece a procesar las señales de entrada provenientes del teclado o del sensor remoto. La señal de reinicio, justamente, hace que la memoria ROM se coloque en el inicio de dicha serie de instrucciones que aloja. Cuando el sistema de control no empieza a leer desde la primera instrucción, es incapaz de interpretar las órdenes dadas por el usuario y, por lo tanto, de trabajar; sólo en contadas ocasiones puede funcionar. La señal de reinicio es un pulso de 5 voltios que se presenta en el momento de conectar el equipo a la red eléctrica, y que se desvanece cuando todos los voltajes de la fuente de alimentación permanente se estabilizan (figura 4).

Señal de sincronización o reloj Puesto que el sistema de control realiza un sinfín de funciones, es necesario sincronizar todas y cada una de las instrucciones que recibe y

El visualizador o display Si no existiera un medio de visualización tan gráfico y colorido como los displays de tubo fluorescente, el analizador de espectro tal vez no se hubiera popularizado. Los visualizadores de este tipo basan su funcionamiento en el principio de las válvulas de vacío, mejor conocidas como bulbos (figura 6). Para que un display de tubo fluorescente pueda funcionar, es necesario que los filamentos de este último reciban un voltaje de alimentación (generalmente 6.3 voltios de corriente alterna, provenientes de la fuente de alimentación). También deben estar presentes las señales de exci-

Figura 6

Figura 4 Voltaje

Voltaje 2

Voltaje 1 Reset Tiempo

ELECTRONICA y servicio No. 44

33

Figura 1

• Grid Assignment 11G

10G B24

13G

12G

B16

B8

B8

B17

B1

B1

B9

B24

B17

14G

B16

B9

B8

B1

s

V-CD PBC KEY LR

t

REC ASES RPT - 1 PGM RDM

u

EQ SURR. P. BASS

Dp2

1G

2G

3G

4G

5G

6G

8G

7G

R10 L8

a1 L4

t

L5

L3

L1

m

r e

LS

(10G)

R1

n

R3

R5

R7

R11

R9

c

p d1

R2

b

k g

L7

L9

R6

R4

j

h

L2

R12

R8

a2

L6

L11

12G

9G

L10

L12

RS

Dp1

d2

(14G)

(2G to 9G)

• Pin Connection Pin No.

53

52 51

50 49

Connection

F2

F2 NP

NP

Pin No. Connection

26 P7

25 24 P8

NOTE

48 47 46

NX 1G

23 22

21

45

44

43

42 41

40

31 30 29

28

27

3G

4G

5G

6G

7G

9G 10G 11G 12G 13G 14G NX NX P1

P2

P3

P5

P6

20 19

18

17

16

15 14

13

4

3

2

NP

F1

2G

39

38

12 11

37 36 35

10

9

8

34

7

33 32

6

5

P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 NX NP

P45

1 F1

1) F1, F2.......... Filamento 2) NP................ Sin terminal 3) NX............... Terminal sin extensión 4) DL................ Linea de datos 5) 1G to 14G... Reja

tación de las rejillas, provenientes del circuito excitador de display (mismo que generalmente viene dentro del propio sistema de control). Y por último, es preciso que el display reciba las señales correspondientes a las terminales de datos (en la figura 7 se muestra el diagrama de conexiones de un visualizador de tubo fluorescente utilizado en un minicomponente Pioneer modelo XR-A660 y similares).

El analizador de espectro En el minicomponente de audio Aiwa modelo NSX-S555, el circuito integrado BA3835F se emplea para realizar la función de analizador de espectro. Remítase a la figura 8, y observe que este circuito recibe por sus terminales 8 y 9 la

34

8G

señal de audio analógica; y por sus terminales 10, 11 y 12, las señales correspondientes a los datos de control para el decodificador interno del analizador de espectro (provenientes del sistema de control); finalmente, vea que en la terminal 17 se obtiene la salida del circuito analizador de espectro. Con todas estas señales, el circuito integrado analizador de espectro ejecuta acciones internas tales como la separación de los diferentes espectros de frecuencias (de ahí el nombre de analizador de espectro) y la separación de la señal de audio que ingresa a él mismo. Una vez que esta última señal es separada en sus diferentes rangos de frecuencia, el circuito analizador de espectro envía cada parte a un circuito mantenedor de picos; y finalmente envía

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 1 IC, BA3835F BJASC 1

BIAS

18 GND

VREFC 2

VREF

17 AOUT

16 TEST

REFERENCE CURRENT

RREF 3

105 Hz BPF

N.C. 4

PEAK HOLD

15 N.C. RES

N.C. 5

340 Hz BPF

PEAK HOLD

1 KHZ BPF

PEAK HOLD

3.4KHZ BPF

PEAK HOLD

14 SEL RES

A-C DIFOUT 6

DIF A

AIN 8

VCC 9

13 N.C.

RES

C CIN 7

MPX

12 C

ser elevada. Esto obedece a que el visualizador debe expedir en forma gráfica el audio reproducido en tiempo real. Y ambas condiciones se cumplen (alta velocidad de transmisión de datos, así como expedición de resultados en tiempo real), gracias a que la señal de reloj del sistema de control generalmente es de 4 MHz o 4 millones de ciclos por segundo, y hasta más (lo cual contrasta con los 20 KHz o 20 mil ciclos por segundo de la señal de audio).

Comentarios finales

RES 10.5KHZ BPF

11 B

PEAK HOLD RES

DEC

los datos a un multiplexor, para que éste mezcle todas y cada una de las señales provenientes de los diferentes filtros pasa-banda y entregue los resultados por la terminal 17 en forma de datos digitales. La señal que sale del circuito analizador de espectro es enviada al sistema de control, el cual, después de procesarla, la envía al excitador del visualizador; desde aquí se enviarán al visualizador las señales correspondientes, para que este dispositivo proceda a encender los segmentos indicados y entonces se realice el despliegue de datos. Como se podrá dar cuenta, la velocidad de transmisión de datos entre el circuito analizador de espectro y el sistema de control tiene que

¿Ya se dio cuenta que el funcionamiento de un sistema analizador de espectro no es 10 A tan complicado como aparenta? Si no está totalmente de acuerdo, sólo recuerde que la mayoría de los procesos involucrados en la ejecución del sistema se encuentran dentro de circuitos de alta escala de integración; y éstos, por lo general, son de montaje superficial y rara vez tienen fallas. Cuando usted enfrente algún problema en este circuito, proceda a medir los voltajes de alimentación que se suministran a los diferentes circuitos involucrados en el sistema; y verifique la presencia de las señales de entrada (tanto en el circuito analizador de espectro como en el sistema de control), de las señales de control provenientes del sistema de control, y de las señales de salida (tanto del analizador de espectro como del circuito excitador del display).

Curso

y

En 2 días

Reparación de reproductores de CD y DVD

Aiwa Panasonic Sony Philips Pioneer Samsung

Instructor: Prof. Armando Mata Domínguez

RECIBIRAS SIN COSTO ADICIONAL:

Duración del curso: 12 horas Horario: 14:00 a 20 hrs. el primer día y de 9:00 a 15:00 el segundo día Pago único: $600.00

Guía Rápida Servicio a mecanismos de reproductores de CD Aiwa, Sharp, Sony y Pioneer (edición 2001)

Manual de Apoyo Didáctico Reparación de

Temario para DVD: 1 Características técnicas, conexionado y modo de operación de los

reproductores de DVD. 2 Estructura de los reproductores de DVD. 3 Método de servicio de mantenimiento y ajustes en los reproductores de

reproductores de CD y DVD (edición 2001)

Video Los secretos de la

DVD (incluye ajustes mecánicos). 4 Procedimiento para cambio de región en el DVD (de región 1 ó 4 a

multiregión en los DVD Sony, Panasonic, Samsung, Pioneer, etc.)

Temario para CD: 1 Procedimiento para desarmar, armar y ajustar mecanismos de carrusel

de 1, 3 y 5 discos de las marcas SONY, SHARP, PIONEER, SAMSUNG, LG y AIWA.

reparación de MECANISMOS DE CD (edición 2001)

• Diagrama de equipos de audio • Derecho a la compra a crédito de un multímetro y/o un osciloscopio Hameg

2 Procedimiento para armar, desarmar y ajustar mecanismos de magazine

6 7 8 9

10 11 12

DATOS GENERALES Con el apoyo de:

Centro Japonés de Información Electrónica

Para mayores í a: informes diríjase Tels. (5) 7-87-93-29 y (5) 7-87-96-71 Fax. (5) 7-87-53-77

RESERVACIONES: Depositar en Bancomer, Cuenta 001-1762953-6 A nombre de México Digital Comunicación, S.A. de C.V. remitir por vía fax ficha de depósito con: Nombre del participante, lugar y fecha del curso

Correo electrónico: [email protected] www.electronicayservicio.com

El número de asiento será de acuerdo al orden de reservación. Reserve a la brevedad

LOCALIZA LA FECHA EN QUE ESTAREMOS CERCA DE TI

Guadalajara, Jal. 30 de Noviembre y 1˚ de Diciembre 2001 Hotel "Aranzazú Catedral" Revolución No. 110 Esq. Degollado Centro

EVA FECHA • NU N

Cuernavaca, Mor. 16 y 17 de Noviembre 2001 Inst. Tomás Alva Edison Av. Plan de Ayala N° 103 Col. El Vergel Tel. (0173) 18 46 63

A • NUEVA ECH FE CH AF V A E U

•

Acapulco, Gro. 14 y 15 de Noviembre 2001 Hotel " Plaza las Glorias" Informes: Cda. Baja California N° 381-B Tel. (0174) 86 68 27 / 86 87 81

•

5

EVA FECHA • NU N

4

Diploma de asistencia

HA •NUEVA F FEC EC HA VA UE

3

de 7 discos y más, incluyendo 24 y 51 CD de las marcas PANASONIC, JVC, SONY y AIWA. Cómo sustituir funciones del microprocesador para efectos de comprobación de los mecanismos de CD. Fallas que provocan los motores de carga, deslizamiento y de giro de disco. Procedimiento práctico y eficiente para realizar ajustes de los servomecanismos de enfoque y seguimiento en cualquier reproductor de CD. Método práctico de trazado de señales en todo el reproductor de CD. Los circuitos integrados más comunes en los reproductores de CD. Qué hacer cuando el display marca NO DISC. Solución de fallas de salto de canciones, efecto de disco rayado, lectura sólo de las primeras canciones, giro desbocado del disco, giro al revés del disco, lectura tardía y lectura sólo de algunos discos. Tres procedimientos de ajustes en el reproductor de CD: • Con osciloscopio • Sin osciloscopio • Con disco estroboscópico. Fallas comunes en servomecanismos y procedimientos de reparación. Procedimiento para descifrar matriculas de transistores y diodos de montaje de superficie (sustitutos comerciales).

México, D. F. 14 y 15 de Diciembre 2001 Escuela Mexicana de Electricidad Revillagigedo N° 100 Centro, a una cuadra del metro Balderas

COMO DETECTAR FALLAS INDICADAS POR EL CODIGO F61 EN COMPONENTES DE AUDIO PANASONIC Encendido

Marca

Código F61 Sí

Sí

Medir a la salida de conectores de bocinas si hay voltaje de DC No

Cambiar IC Amp.

Checar bocinas

Desconectar DC DET de pista lateral

Enciende Display No

Desconectar DC DET de microprocesador

No Checar 5V REF. Checar fuente de alimentación 515.6V

No Activar RLY502 corto en platinos RLY500 corto CYEQ505+

En los modelos más recientes de componentes de audio Panasonic el código F61 aparece cuando se detecta un error en el funcionamiento electrónico interno. Este aviso, con el que se protege a la circuitería de la sección de salida de audio y fuentes de alimentación, llega a aparecer ocasionalmente en el momento de dar servicio al equipo. En el presente artículo analizamos el origen de dicho código, así como un procedimiento útil para aislar la falla que pudiera ocasionar su aparición. ELECTRONICA y servicio No. 44

Armando Mata Domínguez

Introducción En los modelos más recientes de componentes de audio Panasonic, el código F61 aparece cuando se detecta un error en el funcionamiento electrónico del aparato. Este aviso, con el que se protege a la circuitería de salida de audio y de fuente de alimentación, llega a aparecer ocasionalmente cuando se le da servicio al equipo; sobre todo cuando las tarjetas de circuito impreso se desensamblan y luego son reinstaladas, pues ello puede provocar algún corto entre las terminales de los conectores, sin que el técnico lo advierta. Para explicar de la mejor manera posible el funcionamiento de los circuitos de protección y el procedimiento de aislamiento de averías, nos apoyaremos en los diagramas de los componen-

37

Figura 1 DC DET 1

Cto. de protección

DC DET 2

Cto. de protección

Fuente de alimentación

CPU Cto. de audio

El voltaje de la línea DC-DET 1 también disminuye, cada vez que lo provoca o lo indica el circuito protector de CD. Cuando éste detecta que existe voltaje de CD en las bocinas, las protege y evita que sean dañadas; serían afectadas, cuando sufriera daños el circuito integrado amplificador de potencia de audio.

Operación de los circuitos de protección

Origen del código F61

El circuito DC-DET 1 se encarga de proteger a las líneas de la fuente de alimentación (7.5, 9 y 10V), por medio de D308 y D310 (figura 2A). Cuando estos diodos detectan que hay un excesivo consumo de corriente (lo cual provoca la disminución de los 5V de referencia de la línea DC–DET 1), a través de la terminal 33 del microprocesador “avisan” a éste que existe un error en la fuente de alimentación; y así, finalmente, aparece el tan mencionado código F61. El circuito protector DC-DET 2 (figura 2B) es responsable de detectar cualquier anomalía que surja en las líneas de alimentación (5VSW, 9 V y 15V). Esto lo hace a través de los diodos D307 y D309, que determinan que el consumo de energía es excesivo cuando disminuyen los voltajes en las terminales de cátodo de dichas líneas (lo cual, a su vez, provoca que el nivel de voltaje de 5 voltios de la terminal 34 del microprocesador disminuya y que, en consecuencia, aparezca el código F61). Asociado también a la terminal 34 del microprocesador, queda Q307. Por medio de su terminal de base, este transistor sensa las variacio-

Una vez que se da la orden de encendido del equipo, el código F61 se despliega automáticamente en el display e impide que se realice cualquier otra función (reproducción de CD, TAPE o TUNER). Esto se debe a que una de las dos terminales del microprocesador (DC-DET 1 ó DCDET 2) sufre una disminución de su voltaje nominal de 5 voltios (nivel lógico alto, figura 1). La disminución de voltaje en la línea DC-DET 1 ocurre cada vez que, a causa de un excesivo consumo de corriente de algún dispositivo dañado (corto total o parcial), se produce una disminución de voltaje en las líneas de la fuente de alimentación de CD (7.5 V), MO (10V), LED (9V) y del ánodo del diodo D312 (7.5V). Figura 2 En tanto, la disminución CD7.5 V B+15 V LED9V MO10 V del voltaje de DC-DET2 ocurre cuando se reduce el voltaje de la fuente de alimenD308 tación en las líneas de B+ DAP202KT146 D310 25V, B- 25V, B+ 9V, B- 9V, B+ DAP202KT146 DC DET1 15V, y SW 5V. Esto último se DC DET2 debe a un corto parcial o -4.0V 3.74V (5.32V)<5.06V> -3.94V((-4.02V)) 5.27V -4.02V (5.34V) total causado por algún disQ307 KRC111STA positivo asociado a cual0.0V SWITCH quiera de estas líneas. DC DET +

D309 D307 DAP202KT146

C331 50V4.7

38

1SS355TE17

tes SC-AK22, SC-AK33, SC-AK44 y SC- AK55, que son muy similares entre sí; y aunque su circuitería es igual a la de otros modelos de la misma marca, existen diferencias en el número de identificación de sus componentes; por lo tanto, muchos de los datos que proporcionemos pertenecen también a otros modelos de equipos de audio Panasonic.

R313 39k R316 15k

ELECTRONICA y servicio No. 44

nes de voltaje de las líneas de +7.7 y –7.9V, que polarizan al circuito integrado reforzador de audio. Cuando este circuito tiene daños, provoca la disminución de voltaje de cualquiera de las dos líneas y que, como resultado, el propio Q307 se condicione en modo de conducción (cerrado) y finalmente aparezca el código F61. Dependiendo del modelo de equipo, el circuito protector de CD, que protege a las bocinas, va asociado a la línea DC-DET 1 ó DC-DET 2.

Circuito protector de CD El circuito protector de CD, también evita que la llegada de voltaje de corriente directa queme las bobinas de voz del circuito amplificador de potencia. En este sentido, recordemos que las bocinas no deben recibir voltaje de CD; positivo o negativo, el nivel que del mismo haya en una u otra bocina se reflejará en la base y emisor de Q501 y Q503 (figura 3A); y, como sabemos, tal hecho provocará que cualquiera de estos dos transistores conduzca y que disminuya el voltaje en la terminal DC-DET del microprocesador; y entonces aparecerá de inmediato el código F61 (lo cual, a manera de protección, impedirá que el equipo funcione para propiciar que el usuario lo lleve a un centro de servicio). Sobre la misma línea DC-DET se asocia el circuito protector de sobreconsumo, encargado de verificar cualquier variación de voltaje en las lí-

Figura 3

Aislamiento de averías Para aislar eficazmente cualquier avería, es recomendable que se ejecute el procedimiento indicado en la figura 4. El objeto principal es aislar problemas en la fuente de alimentación, en cualquiera de los circuitos de protección e incluso en el microprocesador; pero recuerde que cualquier problema en los mecanismos de los

Salida de audio izquierda, derecha Q501

DC DET

neas de voltaje de –25 y de +25V. El voltaje de una u otra puede disminuir, debido a un excesivo consumo de corriente por parte del circuito integrado amplificador de potencia de audio. El circuito protector de sobreconsumo está formado por los transistores Q506 y Q507, los cuales, en sus terminales de base, reciben directamente de la fuente de alimentación las líneas de voltaje (figura 3B). Y cada vez que a causa de estar dañado el circuito integrado amplificador de potencia consuma corriente en exceso, provocará que disminuya el voltaje en cualquiera de las dos líneas (+25 ó –25V). Esto propiciará que Q506 ó Q507 empiecen a conducir y que, como resultado, se reduzca el nivel de voltaje normal (5V) de la terminal DC-DET del microprocesador; y entonces, de inmediato –lo adivinó usted– aparecerá el código F61 en el display del equipo (impidiendo el funcionamiento de éste, para proteger contra daños mayores a la fuente de alimentación).

(5.16V)<5.16> 5.16V((5.17V)) [5.15V]

B+ 25V Cátodo D517, 515

(5.14V) <5.16V> 5.16V (0V)<0V> (1V 0V)) [0V]

(-0.05V)<0.06V> 0.06V((0.06V)) [-0.06V]

KCT3199GRTA Circuito de protección Q506, Q507

Q503 0.01 V

B- 26V Anodo 518, 516

(5V)<5V> 5V((5V)) [5V]

D519 (0.0V)

Q506

(0V)<0V> 0V((0V)) [0V]

KTC3199GRTA SWITHDETECTOR DE DC Q501, Q503 (5V)<5V> 5V((5V)) [5V]

R544 47K

D520 D519-D522 MTZJ20BTA

(0V)<0V> 0V((0V)) [0V]

Q507 (0.0V)

D521 R545

ELECTRONICA y servicio No. 44

D522

39

40

Checar fuente de alimentación 515.6V

No

Checar bocinas

Cambiar IC Amp.

Sí

Activar RLY502 corto en platinos RLY500 corto CYEQ505+

No

Checar 5V REF.

Desconectar DC DET de microprocesador

No

Enciende Display

Desconectar DC DET de pista lateral

No

Medir a la salida de conectores de bocinas si hay voltaje de DC

Sí

Código F61

Marca

Encendido

Sí

Cambiar microprocesador

Sí

Checar Q307 y Q218 B (-2.7V) C (0.0V) E (0.0V)# Cambiar Q218

Sí

Cambiar IC 501

Sí

Checar voltajes IC501 todos sus PIN

Sí

Checar circuito DC DET, Q502 Q504

Sí

Desconectar DC DET tarjeta de poder

No

Checar voltajes de CN 503 y 504

Verificar todos los voltajes de IC501 y fuente de poder

Activar RLY 502 corto en platinos RLY 500 corto CYEQ505+

+ Nota: Los números de posición de los relevadores cambian dependiendo del modelo # Nota: Estos números de posición de TR, cambian dependiendo del modelo

Checar el colector de Q217 (-2.7V)#

Desconectar la base del Q218 de tarjeta lateral

RUTA DE CORRECCION PARA EL CODIGO F61

Cambiar D541, abierto

Checar D539, D540 y D541

Sí

Checar voltajes de fuente (salidas)

Figura 4

ELECTRONICA y servicio No. 44

Tabla 1

CN503 PIN NO.

OHMS

VOLTAJE

1

3.8M

0.0V

2

3.8M 8.51K

0.0V

3

8.57K

3V

4

3K

7V

5

INFINITO

0.0V

6 7 8 9

11.29M INFINITO 1.8K 4.6M

69V -1V 7V 10.5V

10

293K

6.8V

11

INFINITO

0.0V

12

INFINITO

0.0V

CN504

Mediciones óhmicas y de voltaje de tarjeta lateral conectada a la tarjeta de power

CN603

CN604

PIN NO.

OHMS

VOLTAJE

PIN NO.

OHMS

VOLTAJE

1

INFINITO

5.6V

1

86.8k

0.0V

2

INFINITO

1.9V

2

0

0.0V

3

5V\.3M

0.0V

3

500K

5V

4

5.3M

0.2V

4

1.8K

4V

5

5M

4.8V

5

-11M

-29V

6

INFINITO

0.5V

6

INFINITO

0.0V

7

INFINITO

6V

7

300K

0.3V

8

5.7K

0.0V

8

170K

0.0V

INFINITO

0.0V

9

INFINITO

4.8V

PIN NO.

OHMS

VOLTAJE

9

1

INFINITO

6.3V

10

5.7K

5.27V

10

5M

0.1V

2

95K

14V

11

INFINITO

0.5V

11

INFINITO

0.0V

3

3M

7.7V

12

INFINITO

8.3V

12

100K

0.0V

4

0

0.0V

13

INFINITO

2.3V

13

3.16M

0.2V

5

10M

0.0V

14

INFINITO

0.9V

14

3M

0.3V

6

10M

0.0V

15

INFINITO

3V

15

10K

0.3V

7

4M

0.0V

16

INFINITO

0.0V

16

3.25M

0.3V

8

10M

0.0V

17

3.7K

4.6V

17

3.25M

0.3V

9

10M

0.0V

18

1.5M

0.0V

10

INFINITO

0.0V

19

0

0.0V

11

3.1

0.0V

20

2M

0.0V

12

4M

0.0V

reproductores de CD o de audiocasete puede provocar la aparición del código F61, debido al forzamiento del motor correspondiente; por eso es necesario verificar las condiciones operativas de cada uno de los mecanismos, en caso de que la causa no se encuentre mediante el procedimiento descrito; y si bien éste es aplicable sobre todo a los modelos inicialmente mencionados, también sirve para otros modelos –tomando en cuenta que lo único que cambia es el número de identificación de sus dispositivos. Debido a que con frecuencia resulta dañado el circuito integrado amplificador de potencia de audio, es necesario verificar que los niveles de voltaje que polarizan a cada una de las terminales sean correctos. También se recomienda comprobar que, con respecto a chasis, no haya corto circuito en las terminales aisladas; con este propósito, adopte la tabla B como un medio de re-

ELECTRONICA y servicio No. 44

ferencia correspondiente a mediciones realizadas en el circuito integrado matrícula RSN311W64A-P. Le recordamos que esta fuente de consulta es útil también para circuitos de diferente matrícula, empleados en otros modelos de equipos de audio Panasonic.

Consideraciones finales Las tablas que enseguida se muestran, son otro medio de consulta útil para el servicio a estos aparatos; en ellas se especifican niveles de voltaje y valores óhmicos medidos con respecto a tierra, tanto de los diferentes conectores asociados en las tarjetas de circuito impreso lateral y frontal, como de los conectores de la fuente de poder correspondientes a los modelos AK-22, AK- 33, AK-44 y AK-55.

41

Tabla 2 Mediciones óhmicas y de voltaje con respecto a tierra del IC501 PIN No.

OHMS

VOLTAJE

1.SOL.

47K

0.0V

2.SOR.

50.5K

0.0V

3.+VCC HI

3.65M

59.5V

Mediciones óhmicas y de voltaje de los conectores de tarjeta power con respecto a tierra S/tarjeta lateral.

CP500 PIN NO. 1.LED 8.4V 2.14.5V 3. CD7.5V

OHMS

VOLTAJE

INFINITO

8.8V

CARG. Y DES.

14.4V

INFINITO

2.3V

4.SGND

0

0.0V

5. L-CH

12.57K

0.0V

4.-VCC HI

760K

-60V

6. R-CH

12.99K

0.0V

5. L OUT

3.0K

0.0V

7. SL-CH

13.72K

0.0V

14.02K

0.0V

6. +VCC LOW

85.7K

28.9V

8. SR-CH

7. -VCC LOW

60K

-29V

9.+CIN

3085

0.0V

8. R OUT

3.0K

0.0V

10. S/C

INFINITO

0.0V

9. AC IN

22K

0.0V

11. GND2

10. GND

0

0.0V

12. FAN

11. -C OUT

40.5K

0.0V

12. +C OUT

26K

0.0V

13. -DISP HMUT

10K

S/C

14. IH DET

480K

-0.3V

15. +DI SENS

500K

29V

1.P GND

0

0.0V

16. -DI SENS

600K

-29.7V

2. P GND

0

0.0V

17. RELAY

12.8K

S/C

3. TUNER

18. +CN

15.7K

0.0V

4. -7.0V

19. -CN

3.6K

0.0V

5. S/C

20. -VD

2.2M

-50

21. +VD

2.1M

50.6V

7. P CONT

22. R IN

13.9K

0.0V

8. 7.5V

23. L IN

13.7K

0.0V

9. MO 9.5V

0

0.0V

CARG.Y DES.

0.0V

CP501 PIN NO.

6. -8

OHMS

VOLTAJE

22K

0.0V

2.79M

-7.3V

INFINITO

0.0V

-12.6M

-79V

6M

-2.6V

2.71M

7.3V

1.4M

10.7V

0

0.0V

10. DC DET

INFINITO

0.0V

25. SIR

17K

0.0V

11. S/C

INFINITO

0.0V

26. SIL

17K

0.0V

12.HP SW

INFINITO

-3.2V

24. IN GND

AJUSTES DE SERVO EN EQUIPOS AIWA Alvaro Vázquez Almazán

Introducción

Actualmente, el ajuste del servomecanismo es uno de los principales problemas en la localización y reparación de fallas de un reproductor de discos compactos. En este artículo presentamos, además de una revisión teórica del funcionamiento de cada servo, los procedimientos para realizar el ajuste de los mismos a través del modo de servicio; utilizaremos para ello, un modelo de la marca Aiwa.

Como sabemos, los servomecanismos son los circuitos encargados de controlar la lectura de la información grabada en el disco compacto; es decir, su principal función radica en mantener enfocado correctamente el haz de luz sobre la superficie del mismo. Todos los reproductores de discos compactos cuentan con cuatro tipos de servomecanismos: de enfoque, de seguimiento, de desplazamiento y de giro de disco. Dichos circuitos trabajan en conjunto, por lo que cualquier falla en uno de ellos afecta a los demás; y a su vez, esto provoca que la reproducción del disco no sea adecuada.

Servomecanismo de enfoque El servomecanismo de enfoque es responsable de colocar la lente del recuperador óptico a una distancia que permita el enfoque adecuado en la superficie de datos del disco. Así se compensan, en la medida de lo posible, los defectos de

44

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 1

Figura 3 Fotodetectores en un OPU típico +

A

B + Comp. _

D

C

+

fabricación que pudiera tener el disco compacto (figura 1). Como usted sabe, dentro del recuperador óptico existen diversos elementos cuya función es doble: generar el rayo de luz láser que se envía a la superficie de datos del disco y convertir en señal de RF o señal de diamante la luz “rebotada” por el disco. Los elementos encargados de dicha conversión son los fotodetectores (figura 2).

Estos fotodiodos reciben la información de los haces secundarios. Su función es detectar cuándo el láser está fuera de la pista correcta, en cuyo caso inducen al servomecanismo de "tracking" a ejercer su función correctora.

E

A

B

C

D

F

En este mosaico de diodos semiconductores (llamado "detector de 4 elementos") se recibe el rayo láser principal que retorna del disco y se traduce en una señal eléctrica, en la cual se incluyen los datos musicales. Este mosaico también ejerce una función de autocontrol, pues cuando el haz láser no se encuentra correctamente enfocado sobre la superficie de datos el patrón de luz que se forma no es perfectamente circular, lo que induce al servomecanismo de enfoque a ejercer su acción correctora.

Los fotodetectores Son dispositivos sensibles a la luz, que convierten ésta en voltaje. El valor de ese voltaje de-

Figura 2

Lente de enfoque Lente cilíndrica

Espejo semitransparente

Lente colimadora

ELECTRONICA y servicio No. 44

pende de la magnitud de luz que se les aplique a los propios fotodetectores. Cada reproductor de discos compactos posee un conjunto de seis fotodetectores, de los cuales los fotodetectores A, B, C y D se utilizan para detectar el enfoque correcto (figura 3) y los otros dos se utilizan para el seguimiento.

Enfoque correcto Se logra cuando el voltaje a la salida del comparador es cero, debido a que el voltaje que entregan los fotodetectores A y C es igual al que entregan los fotodetectores B y D (figura 4A).

Disco muy cerca

Fotodetectores

El voltaje a la salida del comparador es positivo, debido a que el voltaje entregado por los fotodetectores A y C es mayor que el voltaje que entregan los fotodetectores B y D (figura 4B).

Rejilla de difracción

Disco muy lejos

Diodo láser

El voltaje a la salida del comparador es negativo, debido a que el voltaje entregado por los fotodetectores A y C es menor que el voltaje que

45

Figura 4 El recuperador óptico realiza una función equivalente a la del fonocaptor (en un disco de acetato convencional) o una cabeza magnética (en un cassette); esto es, recoge la información previamente grabada en el medio de almacenamiento. A

Enfoque correcto

Rejilla de difracción Semi-espejo

Dispositivo de 2 ejes (lente objetivo)

Lente colimadora

Haz láser

Lente cilíndrica

1.7 µm

Detector de 4 diodos B A

Detector C

D

B

_

(B+D)

+

Semi-espejo

Dispositivo de 2 ejes (lente objetivo)

Lente colimadora

Amplificador excitador

Disco

Diodo láser Mayor que 1.7 µm Rejilla de difracción

Lente cilíndrica A

Detector

D

B C

_ (B+D) +

(A+C)

+Vdc

Disco muy lejos Semi-espejo

Haz láser

Dispositivo de 2 ejes (lente objetivo)

Lente colimadora

Diodo láser Menor que 1.7 µm

Rejilla de difracción

Disco Lente cilíndrica Detector

entregan los fotodetectores B y D (figura 4C). Dependiendo de la magnitud de voltaje a la salida del comparador, el circuito servomecanismo ajusta la posición de la lente de enfoque. Esto garantiza que el haz de luz láser permanecerá enfocado.

46

OVdc

(A+C)

Disco muy cerca

Haz láser

C

Amplificador excitador

Disco

Diodo láser

A

B

D

C

Amplificador excitador

_ (B+D) + (A+C)

-Vdc

Servomecanismo de seguimiento Su función es procurar que el haz de luz láser se mantenga siempre sobre la pista de información correcta. Para el efecto, se auxilia de los fotodetectores E y F (figura 5).

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 5 Dispositivo de 2 ejes Haz lateral Aprox. 2.0µm Lente objetivo

Haz principal

Bobina de tracking

Aprox. 2.0µm Haz lateral Fuera del tracking

Tracking correcto

Bobina de tracking

E

Imán para tracking A

—

C B Detectores

+

D

Bobina de enfoque

Imán para tracking

F (Recuperador óptico)

Imanes para enfoque

Funcionamiento Cuando el haz principal (que se utiliza para detectar el enfoque) está en posición correcta de lectura, la luz reflejada por los rayos secundarios (que se dirigen hacia los fotodetectores E y F) es idéntica. Entonces, a la salida del comparador el voltaje será de 0 voltios y, por lo tanto,

Figura 6 A Tracking correcto

no será necesario realizar ningún ajuste (figura 6A). Cuando el haz principal se desvía de su posición correcta, alguno de los fotodetectores recibe menos luz. Esto provoca que la salida del comparador pierda el equilibrio, y que, dependiendo del fotodetector que esté recibiendo menos luz, entregue un voltaje positivo o negativo (figura 6B y 6C).

Servomecanismo de desplazamiento B Tracking cargado a la derecha

ELECTRONICA y servicio No. 44

C Tracking cargado a la izquierda

Trabaja en coordinación con el servomecanismo de seguimiento, pues detecta la magnitud de la señal de error de seguimiento (TE) y la compara con un valor específico de voltaje. Si la señal de error de seguimiento se encuentra por encima del voltaje de referencia, el servomecanismo de seguimiento enviará, a través del excitador, un pulso de voltaje al motor de desplazamiento; entonces se moverá todo el bloque óptico, para asegurar el seguimiento de las pistas de información del disco (y de esta manera, en una serie de pasos secuenciales de ajuste y

47

velocidad a la que gira el motor de giro. Para detectar esta velocidad y detectar así también la velocidad a la que gira el disco, compara la señal de radiofrecuencia con una señal de referencia.

Figura 7 Disco (vista lateral)

Operación conjunta de los cuatro servomecanismos

OPU RF Motor de sled

Analicemos el funcionamiento de los cuatro servomecanismos en conjunto:

AMP

FE Servo focus TE Servo tracking

Servo sled

desajuste de seguimiento), el recuperador óptico se va desplazando poco a poco y de adentro hacia fuera, sobre toda la superficie del disco (figura 7).

El servomecanismo de giro o CLV Este circuito es el encargado de que la velocidad lineal de giro de disco (CLV) sea constante. Durante la lectura de los tracks iniciales, esta velocidad debe ser de 500 rpm y de 200 rpm en los tracks finales. Para lograr esto, debe controlar el voltaje aplicado al motor de giro (también conocido como motor spindle). Con el fin de llevar a cabo el ajuste de velocidad que en su caso sea necesario, este servomecanismo tiene que detectar con exactitud la

1. Cuando se coloca un disco y se da la orden de PLAY, el equipo inicia un modo de búsqueda de enfoque (focus search). Si el haz de luz láser logra enfocarse correctamente, se podrán activar los demás circuitos sin ningún problema. 2. Una vez enfocado el haz de luz láser, empieza a funcionar el servomecanismo de CLV, con lo que el disco empieza a girar. 3. Se activa el servomecanismo de seguimiento, para localizar la pista de datos e iniciar la lectura de los mismos. En ese momento, bajo el control de los servomecanismos de enfoque y seguimiento, el haz de luz láser se sitúa sobre la superficie de datos del disco y se empieza a controlar la velocidad de giro de éste. 4. Finalmente, conforme avanza la reproducción del disco, siguen en funcionamiento los tres servomecanismos anteriores y comienza a operar el servomecanismo de desplazamiento.

Ajustes de servomecanismos En los reproductores de discos compactos Aiwa, el ajuste de los servomecanismos se realiza de forma automática dentro de su respectivo cir-

Figura 8

48

ELECTRONICA y servicio No. 44

Tabla 1 MODO/ NUMERO

TECLA DE FUNCION

INDICACION Todas las lámparas encendidas

Modo de inicio Número 1

OPERACION

CIRCUITOS A CHECAR

* Todos los filamentos encendidos

* Checa los filamentos * Prueba el sistema de control * Pruebe el circuito APC * Mide la corriente del láser * Mide la forma de onda de seguimiento de enfoque * Mide la forma de onda de error de enfoque (DPR es ignorado durante el modo de búsqueda) * Comprueba todos los circuitos servo * Comprueba el circuito DPR

Modo de busqueda Número 2

STOP

CD

* Diodo láser siempre está encendido * Búsqueda de enfoque en operación continua * Motor de giro en constante movimiento

Modode reproducció n Número 3

PLAY

Normal

* Reproducción normal * La búsqueda de enfoque es continua si la TOC no puede ser leída

Modo transversal Número 4

PAUSE

Normal

• Encendido y apagado del servo de seguimiento • Se enciende o se apaga cuando la tecla PAUSE es presionada

• Comprueba el balance de seguimiento

Modo de desplazamiento Número 5

FF

CD TEST

• El recuperador óptico es desplazado hacia la periferia del disco

RWD

CD TEST

• El recuperador óptico es desplazado hacia la parte interna del disco

Modo de giro Número 6

TAPE REC

Todas las lámparas encendidas

• El motor gira hacia la derecha o hacia la izquierda al presionar la tecla correspondiente

• Comprueba el circuito de giro • Comprueba motor de giro

Modo RF AGC Número 7

TUNER

AGC ON/OFF

• Se enciende o se apaga cada vez quese oprime la tecla • Para regresar al modo inicial, presione la tecla CD tres veces

• Comprueba si el PC se encuentra en buen estado • Comprueba el circuito amplificador de RF

cuito integrado. Por tal motivo, gracias a la incorporación de los modos de servicio, en esta sección es muy fácil localizar la falla en cuestión, y, relativamente, se requiere muy poco del servicio técnico. Para entrar al modo de servicio del reproductor de discos compactos, ejecute el siguiente procedimiento:

• • • •

Comprueba el circuito de desplazamiento Comprueba el circuito de seguimiento Comprueba la operación del mecanismo Comprueba PU

1. Conecte el equipo a la red eléctrica; al mismo tiempo, mantenga oprimido el botón de función CD; después de algunos segundos (aproximadamente 4), aparecerá en display el mensaje TEST; esto indica que nos encontramos en el modo de servicio (figura 8). 2. Utilizando las teclas del control remoto, puede activar las funciones y aplicaciones nece-

Tabla 2 Párametro de ajuste (ENCENDIDO= 1, APAGADO =0)

Valor desplegado por el auto ajuste (* es hexadecimal)

F

OFFSET

BIAS

GAIN

F

OFFSET

BIAS

GAIN

F

0

0

0

F

Sin despliegue

Sin despliegue

Sin despliegue

F

1

1

1

F

**

**

**

F

1

1

0

F

**

**

Sin despliegue

F

1

0

1

F

**

Sin despliegue

** Sin despliegue

F

1

0

0

F

**

Sin despliegue

F

0

1

1

F

Sin despliegue

**

**

F

0

1

0

F

Sin despliegue

**

Sin despliegue

F

0

0

1

F

Sin despliegue

Sin despliegue

**

ELECTRONICA y servicio No. 44

49

Tabla 3 Párametro de ajuste (ENCENDIDO= 1, APAGADO =0)

Valor desplegado por el auto ajuste (* es hexadecimal)

T

OFFSET

BALANCE

GAIN

T

OFFSET

BIAS

GAIN

T

0

0

0

T

Sin despliegue

Sin despliegue

Sin despliegue

T

1

1

1

T

**

**

**

T

1

1

0

T

**

**

Sin despliegue

T

1

0

1

T

**

Sin despliegue

**

T

1

0

0

T

**

Sin despliegue

Sin despliegue

T

0

1

1

T

Sin despliegue

**

**

T

0

1

0

T

Sin despliegue

**

Sin despliegue

T

0

0

1

T

Sin despliegue

Sin despliegue

**

sarias para lograr el ajuste del servomecanismo (tabla 1). 3. Para salir del modo de servicio, basta oprimir el botón POWER.

Despliegue de datos en el modo auto ajuste de servomecanismo Para visualizar en display el resultado del proceso de auto-ajuste, ejecute el siguiente procedimiento:

2. Presione la tecla de función “AUX” hasta que aparezca “T***” en el display. 3. Seleccione ON u OFF para cada ajuste (tabla 3). 4. Presione la tecla PLAY para reproducir un CD. 5. Presione la tecla de función CD dos veces. 6. Los valores de auto ajuste “T******” aparecerán en el display. 7. Oprima la tecla de función una vez, para regresar al modo normal.

Comentarios finales Ajuste de enfoque 1. Coloque el equipo en modo de servicio. 2. Presione la tecla de función TAPE, hasta que en el display aparezca el mensaje “F***”. 3. Seleccione ON u OFF, para realizar los ajustes seleccionados (tabla 2). 4. Presione la tecla PLAY, para reproducir un CD de audio. 5. Presione dos veces la tecla de función CD. 6. Los valores del auto-ajuste “F******” aparecerán en el display. 7. Oprima dos veces la tecla de función CD, para regresar al modo normal.

Ajuste de seguimiento 1. Coloque el equipo en modo de servicio.

Esperamos que con este artículo, sea más fácil para usted reparar reproductores de discos compactos Aiwa. Y le recordamos que si quiere profundizar en el tema, asista al curso intensivo que en varias ciudades de nuestro país está impartiendo el profesor Armando Mata Domínguez; pida informes a los teléfonos 57-87-93-29 y 57-87-96-71; por fax, al 57-87-53-77; por correo electrónico, a [email protected] ; y no deje de visitar nuestra página: www.electronicayservicio.com Desde la cual, gratuitamente, puede descargar información de su interés.

Curso

y

Reparaci n de Reparación fuentes conmutadas En 2 días y de las etapas de barrido V y H en televisores Modelos: 14 a 32 pulgadas RECIBIRAS SIN COSTO ADICIONAL:

Instructor: Prof. José Luis Orozco Cuautle

Video Reparación de fuentes de alimentación de televisores SONY WEGA (edición 2001)

Temas principales:

Libro Curso de reparación de televisores de nueva generación Vol. 1. FUENTES CONMUTADAS

1 Estructura de una fuente de alimentación conmutada. 2 Qué hacer cuando se dañan los transistores, circuitos integrados,

(edición 2001)

diodos o capacitores de la fuente. 3 Fallas comunes y soluciones en las fuentes de alimentación conmutadas de las

4

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

• Diagrama de un televisor siguientes marcas de televisores (incluye información técnica): • Derecho a la compra • Sony: tres modelos (incluye Wega) • Panasonic • Toshiba • Sharp y Broksonic (con a crédito de un uno o dos SCR) • Philips • Zenith (STR53041) • LG Flatron multímetro y/o un Información técnica de fuentes conmutadas de aparatos: Aiwa, Daewoo, Elektra, osciloscopio Hameg Emerson, Fisher, Funai, GE, Hitachi, JVC, Konka, LG, Magnavox, Memorex, Mitsubishi, Diploma de asistencia Mitsui, Orion, Packard Bell, Panasonic, Philips, Philco, Portland, Quasar, RCA, Samsung, Sanyo, Sansui, Sears, Sharp, Singer, Sony Wega, Symphonic, Toshiba y Zenith. Protecciones en las fuentes de alimentación OVP y OCP. Duración del curso: 12 horas Análisis de circuitos integrados más comunes. Horario: 14:00 a 20 hrs. el primer día Qué hacer cuando el transistor de salida horizontal se calienta o se daña y de 9:00 a 15:00 el segundo día continuamente. Forma de comprobar los transistores driver y salida horizontal, el fly-back Pago único: $650.00 y el yugo de deflexión (todo instalado en el televisor). Fallas que provocan los circuitos ABL y Pincushion, y procedimientos de reparación. DATOS GENERALES Medición de voltaje de pico a pico con un multímetro convencional. RESERVACIONES: Para mayores Con el apoyo de: Nuevas aplicaciones del televisor Long. informes diríjase í a: o Bital Suc. 1069 Cuenta 4014105399 Procedimientos para reparar fácilmente la sección de barrido vertical. n, S.A. de C.V. ósito con: (5) 7-87-96-71 Sustitutos de transistores. Qué hacer si se apaga el televisor al encenderlo (sistema de protección). é Informació ó Correo electrónico: [email protected] Análisis y solución de fallas comunes en fuentes, y en secciones vertical www.electronicayservicio.com y horizontal. El número de asiento será de acuerdo al orden de reservación. Reserve a la brevedad

LOCALIZA LA FECHA EN QUE ESTAREMOS CERCA DE TI Tepic, Nay. 7 y 8 de Noviembre 2001 Hotel "Ejecutivo Inn" Av. Insurgentes N° 310 Pte. Centro

Zamora, Mich. 19 y 20 de Noviembre 2001 Hotel "Fénix" Madero Sur N° 401 Centro

Guadalajara, Jal. 9 y 10 de Noviembre 2001 Hotel "Aranzazú Catedral" Revolución N° 110 esq. Degollado, Centro

Morelia, Mich. 21 y 22 de Noviembre 2001 Hotel "Morelia Imperial" Guadalupe Victoria N° 245 Centro

Toluca, Méx. 23 y 24 de Noviembre 2001 Hotel "San Francisco" Rayón Sur N° 104, Centro México, D. F. 30 de Noviembre y 1 Diciembre 2001 Escuela Mexicana de Electricidad Revillagigedo N° 100 Centro (a una cuadra metro Balderas)

Tapachula, Chis. 5 y 6 de Diciembre 2001 Informes en 3a. Oriente N° 1-3 Centro Tel. (0196) 21 69 01 Tuxtla Gutiérrez, Chis. 7 y 8 de Diciembre 2001 Hotel "María Eugenia" Av. Central Oriente N° 507, Centro Puebla, Pue. 21 y 22 de Diciembre 2001 Hotel "Aristos" Reforma N° 533 entre 7 Sur Centro Historico

FUENTE DE ALIMENTACION DE TELEVISORES ZENITH CHASIS GX Segunda y última parte Javier Hernández Rivera

Encendido inicial y oscilación

En la primera parte de este artículo se describió la estructura general de la fuente de alimentación de los televisores Zenith chasis GX. En este segundo artículo analizaremos el trabajo que realiza dicha fuente, considerando flujos de corriente y haciendo una descripción de los diagramas. Además, al igual que en la primera parte, al final podrá encontrar algunas recomendaciones útiles que le ayudarán a localizar y solucionar más prontamente fallas en estas fuentes. 52

El funcionamiento del circuito se basa en los cambios de voltaje que se inducen en el secundario del transformador y que ocurren cuando varía la frecuencia de switcheo del circuito resonante LC, que se forma básicamente con la inductancia L, la cual presenta el devanado primario del transformador de poder TX3404 junto a la capacitancia de CX3415 (figura 5). Cuando la frecuencia del circuito oscilador disminuye, aumenta el voltaje generado Vo. Cuando dicha frecuencia aumenta, disminuye este voltaje (figura 6). Por lo general, este circuito funciona en una frecuencia de entre 28 y 40KHz aproximadamente, que varía con respecto a la variación presentada por las cargas y frente a las variaciones del voltaje de línea. Al aplicar el voltaje de polarización de B+ sin regular, éste llega al ICX3431 por medio del devanado primario del transformador TX3401, en donde el transistor interno del integrado se encuentra inicialmente en estado de corte. Al mismo tiempo, el voltaje B+ provoca

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 5

Figura 6 Curva de resonancia de un circuito LC

Circuito equivalente de encendido inicial TX3404

+ 150 V Sin reg.

fr

Vo

+

RX3404

L

IC3431 3 2

Ib

+ — VBE

Ic QSWT ON

Vo —

A

Zona de trabajo

B

C

4

f (kHz)

RX3403

una circulación de corriente Ib por RX3404, que polariza directamente al transistor Q SWT en su unión BE del circuito ICX3431 en sus terminales 2 y 4. De esta manera, el circuito se cierra a tierra por medio de RX3403; y en ese momento el Q SWT (interno de IC) se activa, permitiendo que circule una cantidad considerable de corriente en el primario del transformador de poder Ic; dicha corriente provoca un campo magnético dentro del mismo transformador, permitiendo que se genere un Vo en el secundario del transformador. Hasta este momento sólo ha trabajado el transistor de poder Q SWT del circuito integrado.

Corte del transistor de poder Al circular corriente por el primario del transformador de poder, se inducen voltajes en los devanados secundarios; y de uno de ellos, se rectifica su periodo negativo para obtener un voltaje de control. Esto es, en las terminales 11 y 14 del transformador se induce el pulso negativo, el cual se rectifica y se filtra a través del diodo D3409 y el capacitor C3413, respectivamente. En la figura 7 se muestra el diagrama donde se ilustra el flujo de corriente que se lleva a cabo cuando se obtiene el voltaje de -41 voltios. Observe que dicha corriente va desde tierra GND hacia 150 V. Al circular la corriente note que en la resistenica Ras (resistencia antisaturación) se genera un voltaje que se refleja a la unión E-B de Q LIM, provocando su activación y llevándolo a la saturación plena.

ELECTRONICA y servicio No. 44

28

40

Como sabemos, en ese momento la resistencia de la unión CE se vuelve muy baja (casi cero ohms) y se refleja hacia la unión BE del transistor Q SWT; entonces dicha unión se pone "en corto" y hace que Q SWT se desactive o pase al estado de corte; a su vez, esto hará que se interrumpa la corriente de colector, que es la misma que circula por el devanado primario del transformador TX3404. Al suceder esto, el campo magnético se colapsa internamente en el transformador, induciendo un voltaje de polaridad opuesta en las terminales 11 y 14 del circuito de control de regulación y provocando que regrese al estado inicial (cuando no hay circulación de corriente en el transformador TX 3404, el transistor Q SWT y

Figura 7 Circuito equivalente del ciclo de corte de Q SWT TX3404 + 150 V I=0

RX3404

GND

– RAS + VEB

+ –

Ic = 0

3

2

QSWT OFF

ON =

RB QLIM

4

RX3403 REG REG 1 -41V _ CX3413

+

11 + V0 4 _ 14 D3409

53

Q LIM desactivados y Vo igual 0 voltios). En este instante, el circuito se encuentra en las condiciones que se muestran en la figura 5; es decir, en estado de encendido inicial, y a partir del cual el proceso se repite. Este ciclo se repetirá una y otra vez, mientras el aparato esté conectado a la red de CA de línea. Es así como se produce el proceso de oscilación del circuito.

Figura 8 Circuito equivalente en condición de OCP TX3404 + 150 V I OCP ACTIVADA

El voltaje que se induce en las terminales 11 y 14 del transformador de poder es directamente proporcional a los demás voltajes secundarios inducidos. Así que las variaciones que se produzcan en éstos, también se producirán en este devanado de control. Dichas variaciones se rectifican y filtran en el circuito formado por D3409 y CX3413. Y entonces generan el voltaje de retroalimentación que debe inyectarse al circuito integrado regulador por su terminal 1, para provocar los respectivos cambios de frecuencia que ajustarán el voltaje de salida con el fin de mantenerlo dentro de un nivel adecuado de regulación. Como vimos en la figura 6, los aumentos de frecuencia que sufra el circuito de conmutación provocarán una disminución de los voltajes de salida. Estos mismos voltajes aumentarán cuando disminuya dicha frecuencia, porque este circuito se encuentra trabajando en la zona B de la curva de respuesta a la frecuencia de un circuito resonante LC.

OFF QSWT

I QX3401

Regulación

OVCD

+

ON –

I

RX3406

+ VBE

RX3403 _

En el momento en que por una falla de cualquier componente del circuito llegara a aumentar la corriente del primario del transformador I hasta un nivel elevado, se produciría una caída de voltaje a través de las terminales de RX3403; y si esta caída llega a ser de unos 0.6V, provocará que una corriente circule a través de la unión BE de QX3401; a su vez, esto hará que se active dicho transistor y que la resistencia de la unión CE baje a casi cero ohmios. Como podemos darnos cuenta, esta condición provoca que la base del transistor Q SWT (dentro de ICX3431) llegue a un nivel de cero voltios o tierra y que este mismo transistor se conmute al estado de corte (o apagado). Entonces se interrumpirá el ciclo de la oscilación del circuito, y se detendrá la generación de voltajes secundarios.

Circuito de refuerzo de corriente de excitación

Protección de sobrecorriente (OCP) Este circuito se encarga de sensar los niveles de corriente I que circulan por el primario del transformador. Esta corriente, que es la misma que circula por el transistor de poder Q SWT interno del circuito integrado, cortará la oscilación cuando su nivel alcance niveles peligrosos que pudieran dañar al circuito. La resistencia RX3403 cuantifica la corriente que circula a través de ella; con esto, genera un voltaje que es directamente proporcional a los cambios de corriente que la atraviesan (figura 8).

54

Este circuito sirve para inyectar una corriente instantánea adicional a la base del transistor Q SWT, con el fin de garantizar una saturación plena de éste cuando se encuentra en estado activo (figura 9). Para realizar esto, durante el periodo inicial y los periodos de corte del transistor Q SWT, el diodo D3407 cargará al capacitor CX3416, almacenando la energía por medio de campos eléctricos internos a éste. Por otro lado, durante los periodos de activación o saturación del transistor Q SWT, la energía almacenada se descargará por medio de la

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 9 Circuito simplificado de refuerzo de corriente

C3416

RX3407

+

16

QSWT

+ _ D3406

D3407

I

_

11

RX3403

OCP

resistencia RX3407, a través de la unión BE del transistor QSWT; de esta manera se reforzará la corriente de su base, garantizando que la corriente de su colector alcance un nivel adecuado. Todo este proceso permite que los voltajes secundarios alcancen su nivel nominal. De tal manera que cuando exista una falla en este circuito de refuerzo de corriente, los voltajes secundarios de la fuente bajarán.

Voltajes secundarios Ahora bien, para explicar el proceso de los voltajes secundarios, utilizaremos el diagrama de la figura 10. Observe que en forma permanente, la fuente de poder produce tres voltajes principales:

a) +130V regulados, que se suministran a los circuitos de deflexión, se generan por TX 3404/ 1 y 4; se rectifican y filtran por medio de D3410 y CX3420, y se estabilizan por medio de una resistencia que drena una mínima cantidad de corriente en condición de espera. b) +15VSB, generados en TX3404/8 y 5, protegidos por FX3402 contra algún corto; rectificados y filtrados por D3411, C3424 y L3407, y se suministran posteriormente al relevador de desmagnetización. c) +8VSB, que se generan en TX3404/3 y 6; están protegidos por FX3403, y son rectificados y filtrados por D3412 y C3422, respectivamente. El voltaje de +5V necesario para energizar al microcontrolador, a la EEPROM y al receptor de control remoto, se obtiene a la salida del circuito integrado regulador lineal IC3442 (en su terminal OUT). Este circuito se alimenta con los +15V SB producidos por D3411 y C3424, los cuales llegan también a este regulador a través de R3413.

Voltajes switcheados En esta sección se obtienen los voltajes necesarios para alimentar al televisor, cuando éste recibe la orden de encendido (figura 11). En ese

Figura 10 +130V regulados

1 D3410

CX3420 R3431

TX 3404

4

FX3402

D3411

OUT

IN

L3407

5V REG

+15V Stand by 8

5VSB

R3413

C3424 5

+8V Stand by 3

FX3403

D3412

C3422

6

ELECTRONICA y servicio No. 44

55

mismo momento, el microprocesador envía un pulso de nivel alto H (de 5V) con el fin de dejar pasar los voltajes switcheados al circuito y que éste empiece a funcionar. Al encender el televisor, aparece un voltaje que polariza directamente a la unión BE de Q3402; entonces éste se activa, y su resistencia se reduce de C-E a casi cero ohms; a su vez, esto provoca que de inmediato pase el voltaje positivo de +15 VSB a través de las resistencias R3414 y R3418, cerrando su circuito a tierra por el transistor Q3402 (C-E). Al circular corriente por la resistencia R3414, se produce una caída de voltaje que polariza directamente a la unión BE de Q3403; entonces éste se activa y aparece el voltaje de +15V audio (que, como su nombre lo indica, alimenta a los circuitos de salida de audio del televisor). También habrá una circulación de corriente de tierra hasta +15 VSB, a través de los componentes Q3402 (C-E), R3421 y R3422. Al igual que en el caso anterior, la circulación de corriente por R3422 provocará la polarización directa de Q3404; entonces éste se activará, y permitirá el paso de voltaje en su colector (llamado ahora +15 VSW). En el momento de encender el televisor, este voltaje aparecerá tal y como acabamos de explicar; primero provocará que se active el circuito de desmagnetización y, al mismo tiempo, atravesará R3420 con destino a un regulador integrado de 9V (que se encarga de producir los +9VSW que se suministran a la jungla del televisor); entonces aparecerá la señal de excitación horizontal, que es la encargada de activar el flyback y generar entre otros los voltajes secundarios de B+ para los transistores de salida de video, el voltaje de alimentación para el circuito de deflexión vertical y el voltaje de filamentos del cinescopio.

Fallas comunes El televisor no enciende Revise FX3401. Si se encuentra abierto, es muy probable que haya un corto en el circuito. Pero antes de colocar un circuito en buen estado, con la ayuda de un óhmetro revise el circuito integrado ICX entre sus terminales 2 y 3; y 3 y 4,

56

respectivamente. Si la resistencia medida es del orden de algunos ohmios o de cero ohmios, significa que el transistor interno de poder está en corto; retírelo, y haga una inspección visual de la zona del regulador; si nota que alguna pieza está quemada, sustitúyala de inmediato. Una vez que haya retirado el IC, también con la ayuda del óhmetro mida las resistencias que forman parte de esta sección, para saber si se encuentra alguna dañada. Si descubre que el IC está dañado, con la ayuda del óhmetro revise también el transistor de salida horizontal. La finalidad de esto, es verificar que no se encuentre en corto. Y no olvide revisar otros componentes críticos de la sección de deflexión horizontal. Cuando ya no encuentre nada anormal, proceda a reemplazar las piezas dañadas y conecte el televisor a un variac de CA con un voltaje de aproximadamente 30VCA. Al ejecutar este paso, mida el consumo de CA; además de ser bajo, debe permitir que el oscilador de la fuente se active y que se midan los voltajes secundarios (sobre todo el B+). Si hasta aquí todo se encuentra en orden, puede empezar a incrementar el voltaje de CA en pasos de 10 voltios, con el fin de ir monitoreando el B+ regulado. Si todo está bien cuando usted realice esto, el voltaje se “amarrará” en 130V pese a que se haya incrementado el nivel de CA de entrada; de otro modo, el circuito no estaría regulando.

El televisor se apaga continuamente Es un síntoma clásico de que, en primera instancia, la fuente está empezando a dejar de regular; y de que los voltajes generados aumentan a tal grado, que hasta se activa el circuito de protección contra emisión excesiva de rayos X. Cuando esto suceda, verifique si hay fuga en D3409, si se ha alterado el valor de RX3409 o si CX 3413 se ha desvalorizado. Es común que este filtro se desvalorice, porque trabaja durante todo el tiempo que el televisor se encuentre conectada a la línea. Y cuando esto último ocurre, el voltaje de los secundarios aumenta y activa al circuito de protección; esto provoca que algunas veces, se llegue a dañar el transistor de salida horizontal; sustituya el filtro por un compo-

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 11 + 15 V SB +

ON 5V

H

R3414 VBE

OFF 0V

L

R3418

_ Q3403 R3422

5V Q3402

+

VBE _

+ _

R3421

Del microcontrolador pulso de encendido

VBE

Q3404 + 15V audio

R3420

IN

OUT 9V REG

+ 9 VSW

+15VSW

Cuando esto sucede, es común que se dañen el termistor de entrada de línea de CA y el fusible; también, que C3401 se ponga en corto. Pocas veces, el problema afecta al regulador o al puente de diodos; aun así, es conveniente realizar las mediciones de rutina con el televisor apagado, con el fin de detectar si otro componente está dañado; y como la resistencia RX3401 también se ha llegado a abrir ante situaciones de este tipo, no estaría de más revisarla también.

haber hecho una sola medición de resistencia, nos hemos tomado el atrevimiento de pedir ayuda a algún compañero. Otra evidencia de que ha ocurrido esta falla, es que el televisor sigue “muerto” pese a que ha sido reparado luego de recibir alguna descarga o corto, que dañó al circuito regulador de poder. Si éste es su caso y pensaba solucionar el problema con la sustitución del componente dañado, debe considerar que muy comúnmente el regulador STR 53041 tenga defectos de fabricación o que a veces se dañe al poco tiempo de haber sido instalado. Trate de conseguir refacciones de buena calidad.

El televisor está “muerto”

Comentarios finales

Cuando esto sucede, el televisor cae en un completo estado de inactividad. Y al hacerse una revisión general, aparentemente todo está en orden: fusible correcto, puente correcto, IC correcto, B+ sin regular correcto. Sin embargo, no puede lograrse que el conmutador principal oscile. Usualmente, esta falla se debe a un descuido por parte del técnico. ¿Cuál? Olvidó revisar la resistencia RX3404, que es responsable del inicio de la oscilación. Y es que, por lo general, pensamos que como se trata de una resistencia de valor elevado, es poco probable que se llegue a dañar; pero la realidad es muy diferente. De modo que por no haber hecho esta medición, tenemos que trabajar de más; incluso, por no

Damos por terminada la descripción de algunas de las fallas que con mayor frecuencia ocurren en esta fuente conmutada. Es producto de la recopilación de diversas experiencias que se han tenido en nuestro centro de servicio. Si acaso usted recibe un televisor que presenta una falla diferente a las que hemos analizado, le recomendamos que empiece con una revisión minuciosa de los componentes de la fuente y de los circuitos que ésta alimenta; ahí puede estar el origen del problema. Mientras tanto, continúe familiarizándose con el funcionamiento de los televisores modernos. Es una buena fórmula para que se le facilite su reparación.

nente nuevo de buena calidad, para estar seguros de que esto no se repetirá pronto.

El televisor sufrió una descarga

ELECTRONICA y servicio No. 44

57

MEDIDOR UNIVERSAL DE COMPONENTES Tic800 Adquiera los instrumentos y herramientas del

METODO

Alberto Franco Sánchez [email protected]

de REPARACION del

PROF. J. LUIS OROZCO

El Tic 800 es un instrumento muy valioso para comprobar el estado de diversos dispositivos, tales como diodos convencionales, zener, VDR, capacitores, diodos de hornos de microondas y transistores de potencia. En el presente artículo hablaremos de la forma en que se prueban los VDR y los diodos zener. Este proyecto forma parte de las herramientas e instrumentos puestos en práctica por el Prof. J. Luis Orozco Cuautle para facilitar el servicio técnico. En próximos números hablaremos de otros proyectos.

Clave 900

902 904 906 908

Descripción Medidor universal de componentes Tic 800 Verifica diodos (rectificadores, zener y de hornos de microondas), VDR, capacitores y transistores de potencia ($160.00) Oscilador de 60 y 15750Hz ($160.00) Medidor de voltaje pico a pico ($130.00) Probador de fly-backs (Pregunte precio) Grabador de memorias EEPROM (Pregunte precio)

ELECTRONICA y servicio No. 44

VDR y zener Los VDR y los zener forman parte de las fuentes conmutadas. Normalmente se encuentran dispuestos en la entrada de alimentación de corriente alterna, para formar una protección contra sobrevoltaje o fuertes descargas eléctricas en esta porción del circuito; y al evitar que tales magnitudes de corriente lleguen al resto del mismo, protegen contra daños a otros componentes tales como transistores de potencia y capacitores (figura 1). Los diodos zener se localizan después de la sección de rectificación y filtrado, a la salida de la fuente de alimentación (figura 2). Por ejemplo, en un televisor evitan que la sección de ba-

Clave

Descripción

909

Fuente de alimentación de 0-33V (Pregunte precio)

911

Probador de MOSFETs (Pregunte precio)

913

Probador y reactivador de cinescopios ($1,900.00)

DIM2

Variac electrónico ($150.00)

HV-5

Punta de alto voltaje ($120.00)

ALLEN

Juegos de llaves Allen ($35.00) 59

A la venta en las refaccionarias donde adquiere ELECTRONICA Y SERVICIO y en nuestras oficinas centrales

Prueba

Figura 1

AC

Al resto del circuito

rrido horizontal sea dañada por cualquier falla que se produzca en la regulación de la fuente. Sin esta acción protectora de los diodos zener, se incrementaría en exceso el voltaje que sale de la fuente, el cual se suministra a los circuitos del aparato en cuestión. Al llegar a su voltaje de ruptura, estos elementos se disparan de inmediato; y se ponen en corto, provocando que se abran las protecciones del circuito (fusible de línea o resistencias de protección).

Cuando un componente se extrae de algún aparato electrónico o es blanco de sospechas, generalmente es medido con el multímetro; tal es el caso de las resistencias o diodos rectificadores; pero no es posible saber si un diodo zener conserva sus características originales de funcionamiento. Precisamente para esto es útil el probador de VDR y zener.

Estructura y operación del probador de diodos VDR y zener Este dispositivo cuenta con dos bloques principales: circuito generador de alto voltaje (500V aproximadamente) y etapa de salida (figura 3). Figura 3

AC

Alto Voltaje

Protección Dispositivo bajo prueba

Probador de diodos VDR y zener Para verificar los VDR y los diodos zener, se puede utilizar este proyecto, el cual fue diseñado para trabajar como interfaz entre los dispositivos sujetos a prueba y el multímetro. De hecho, el Tic800 tiene básicamente dos funciones: medición y prueba.

Esta función es útil cuando se desea saber el valor nominal de un dispositivo que está en buenas condiciones. Por ejemplo, no en todos los diodos zener se graban sus valores de voltaje; otras veces, no se aprecia la nomenclatura. El probador de VDR y zener permite conocer el valor del dispositivo en cuestión.

Dicho circuito consta de una salida de aproximadamente 500VCD (que no es un voltaje crítico), seguida por una resistencia limitadora de voltaje y de corriente (que sirve como protección, para evitar la destrucción del dispositivo sujeto a prueba). Al componente en cuestión, se le ha de conectar en paralelo el voltímetro de corriente directa; y este aparato registrará directamente el valor del voltaje de ruptura del dispositivo, ya que en este nivel empezará a conducir; entonces, finalmente, será posible verificar su valor en el multímetro.

Figura 2

Instrucciones de uso

Medición

R

D

C Zener

60

El uso de este kit es muy simple: sólo hay que conectar adecuadamente el dispositivo sujeto a prueba y, en paralelo, conectar a éste el voltímetro. En la figura 4 se muestra la forma en que estos componentes deben conectarse para su correcta medición. No olvide que en el valor regis-

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 4 A

B

trado por el voltímetro puede haber una pequeña variación, generada por el circuito con respecto al valor real de dispositivo; puesto que existe un amplio rango de trabajo que va desde algunos voltios (para el caso de los diodos zener) hasta más de 170V (que es el voltaje de trabajo en que comúnmente se encuentran los VDR empleados en televisores), cabe la posibilidad de que haya una variación de aproximadamente 10% del valor real. En otras palabras, si un diodo zener marca 3.4 ó 3.5V, en realidad se trata de un zener de 3.1V.

Precauciones Nunca olvide que este circuito genera alto voltaje; y aunque esto no es tan crítico porque no maneja corrientes elevadas, siempre es un riesgo manejar tal nivel de voltajes. Por eso se han colocado dos interruptores tipo push normalmente abiertos, de manera que sea preciso oprimir ambos al mismo tiempo para que el disposiFigura 5

ELECTRONICA y servicio No. 44

tivo funcione (figura 5). Gracias a esto, se reduce considerablemente el riesgo de sufrir una descarga por tocar las puntas de prueba. Cabe señalar, además, que se trata de un circuito que utiliza una serie de capacitores; de modo que por algunos instantes, el dispositivo puede almacenar energía; y cuando esto sucede, debe ser descargado mediante una resistencia de 1 ohmio a 2W (figura 6). Esto también se debe hacer cuando de inmediato vaya a medirse otro componente; y es que, tal como ya dijimos, el probador de diodos VDR y zener puede mantener energía por algunos instantes; y esto, naturalmente, llega a ocasionar que el valor obtenido en la prueba sea erróneo. Incluso, podría lograr la descarga sólo con unir las puntas del probador ya que contiene una resistencia en serie; es un poco más tardado pero también se logra la descarga.

Figura 6

61

servicio

de suscripciones

Con tu suscripción a la revista Electrónica y Servicio

4 SUPER regalos

Recibe Regalo 1

2002 $640.00 TOTAL

Mismo costo del año pasado

UN LIBRO

2 Regalo g

Curso de Reparación de Televisores de Nueva Generación

2

ETAPAS DE BARRIDO HORIZONTAL Y VERTICAL

UN CD-ROM www.electronicayservicio.com [email protected]

y

Segundo año

de Electrónica y Servicio en CD-ROM

Segundo libro de una serie de cinco, dedicada a la reparación profesional de televisores de nueva generación. Se basa en aparatos de marcas reconocidas (Panasonic, Sharp, Trinitron, Sony, LG). Incluye diagramas de la sección en estudio: Daewo, Fisher, Funai, JVC, Mitsubishi, Toshiba y Zenith.

Artículos culos de los nú n

ÓNICA Y SERVICIO, en á

ó

I

í

45 números ó

Más de 110 páginas, formato carta, encuadernado rústica.

ón del Prof. ález (fundador de IRMEXCO). No incluido en

Edición 2002

ningún otro CD-ROM IRMEXCO. Autor: Prof. Francisco Orozco González. No incluidas en ningún otro CD-ROM

Regalo 3

Prof. Francisco Orozco González

UN VIDEO

Modos de servicio en televisores PHILIPS Autor: Prof. J. Luis Orozco Cuautle Aprenda FACILMENTE a ajustar los circuitos de los televisores Philips de nueva generación (que usan memoria EEPROM). Edición 2002

Regalo 4

FECHA LIMITE DE SUSCRIPCION: 16 de Enero de 2002

CUPON DE descuento

TRES CUPONES

#

3

para cursos

$50.00

No acumulable con otras promociones, cupón por evento

Cupones de descuento para asistir a nuestros Cursos Intensivos, por un valor total de $150.00 (válido un cupón de $50.00 por seminario)

y

servicio

para cursos

#

1

para cursos

$50.00

No acumulable con otras promociones, cupón por evento

y

$50.00 No acumulable con otras promociones, cupón por evento

y

servicio

servicio

Además, recibe los 12 números (uno por mes) de tu suscripción a la revista de servicio técnico más completa de América Latina, Estados Unidos y España

INSTRUCCIONES PARA SUSCRIBIRSE: 1) Deposite $640.00 en BBVA BANCOMER, a nombre de México Digital Comunicación, S.A. de C.V., cuenta 0450274283. Utilice la ficha DEPOSITO/PAGO y anote en la casilla Referencia de la lista de Opciones el número de referencia impreso en la parte inferior de la ficha (pregunte a la cajera por si tiene dudas). 2) ADEMAS, para que podamos identificar su depósito, ES MUY IMPORTANTE que solicite a la cajera que marque en la operación su número de referencia (el mismo que usted escribió en la ficha).

UN EJEMPLAR NUEVO CADA MES DURANTE UN AÑO

3) Envíe por fax la forma de depósito, con los siguientes datos (anótelos completos, de preferencia a máquina): • Fecha de pago, población de pago y número de referencia del depósito. • Nombre, domicilio completo (calle, colonia o fraccionamiento, municipio o ciudad, código postal y estado) y teléfono.

Clave

Adquiera los instrumentos y herramientas del

METODO

de REPARACION del

PROF. J. LUIS OROZCO

900

902 904 906 908

Para cualquier duda comuníquese a: México Digital Comunicación, S.A. de C.V. Emiliano Zapata Sur s/n Edificio B departamento 001 , Fracc. Real de Ecatepec, C.P. 55000 Ecatepec de Morelos, Estado de México, Tel. (5)7 87-35-01 Fax (5)7-87-94-95 Correo electrónico: [email protected] www.electronicayservicio.com

Descripción Medidor universal de componentes Tic 800 Verifica diodos (rectificadores, zener y de hornos de microondas), VDR, capacitores y transistores de potencia ($160.00) Oscilador de 60 y 15750Hz ($160.00) Medidor de voltaje pico a pico ($130.00) Probador de fly-backs (Pregunte precio) Grabador de memorias EEPROM (Pregunte precio)

Clave

Descripción

909

Fuente de alimentación de 0-33V (Pregunte precio)

911

Probador de MOSFETs (Pregunte precio)

913

Probador y reactivador de cinescopios ($1,900.00)

DIM2

Variac electrónico ($150.00)

HV-5

Punta de alto voltaje ($120.00)

ALLEN

Juegos de llaves Allen ($35.00)

(Los precios incluyen IVA)

A la venta en las refaccionarias donde adquiere ELECTRONICA Y SERVICIO y en nuestras oficinas centrales

FORMA DE SUSCRIPCION Nombre

Apellido Materno

Apellido Paterno

Profesión

Empresa

Cargo

Teléfono (con clave Lada)

Fax (con clave Lada)

Correo electrónico

Domicilio

Colonia

C.P.

Población, delegación o municipio

Estado

¿Usted ha sido suscriptor de Electrónica y Servicio? Sí

Marque con una cruz el número a partir del cual desea que inicie su suscripción (si lo prefiere, puede marcar varios números atrasados y se le descontarán de los 12 números a que tiene derecho):

FORMAS DE PAGO

14

15

16

17

18

19

20

21

22

24

25

26

27

28

29

30

31

32

34

35

36

37

38

39

41

42

44

45

46

Nov. 2001

Dic. 2001

40 Jul. 2001

No

23 33 43

Agos. 2001 Sep. 2001

Oct. 2001

Enero 2002

FORMA DE ENVIAR SU PAGO

Giro Telegráfico

Notificar por teléfono o correo electrónico todos sus datos y el número de giro telegráfico.

Giro postal

Enviar por correo la forma de suscripción y el giro postal. Enviar forma de suscripción y ficha de depósito por fax o correo electrónico. Anote la fecha de pago:

Depósito Bancario en BBVA Bancomer Cuenta 0450274283

población de pago:

y el número de referencia de su depósito: (anótelos, son datos muy importantes, para llenar la forma observe el ejemplo).

Todos los pagos por suscripciones deberán ser hechos a: México Digital Comunicación, S.A. de C.V. • Emiliano Zapata Sur s/n Edificio B departamento 001 • Fracc. Real de Ecatepec • C.P. 55000 • Ecatepec, Estado de México • Teléfonos (5) 7-87-35-01 • Fax (5) 7-87-94-45 Correo electrónico: [email protected] • www.electronicayservicio.com

MUY IMPORTANTE PARA QUE PODAMOS IDENTIFICAR SU DEPOSITO: Solicite a la cajera del banco que marque en la operación su número de referencia

INSTRUCCIONES PARA LLENAR EL DEPOSITO BANCARIO (SI ES QUE UTILIZA ESTA FORMA DE PAGO) BBVA

Banco

DEPOSITO / PAGO

Nombre del Cliente:

Dólares

Plaza

México Digital Comunicación, S.A. de C.V. Cruce sólo una opción y un tipo. Opciones: Tipos: Efectivo y/o Cheques Bancomer

1 Cuenta de Cheques Referencia

6 3 5 7 4 1 7

2 Inv. Inmdta./Nómina/Jr.

Cheques de otros Bancos:

En firme

Al Cobro

Cheques Moneda Extranjera sobre:

3 Tarjeta de Crédito

1 El País

4 Depósito CIE 5 Plancomer Mismo Día 6 Plancomer Día Siguiente

3 Canadá

2 E.U.A. del 4 Resto Mundo

Clase de Moneda:

0 4 5 0 2 7 4 2 8 3

Número de Cheque

Importe

1.

$

2.

$

3.

$

4.

$

5.

$

6.

$

7.

$

8.

$

9.

$

Suma

7 Planauto En firme

8 Hipotecario

Al Cobro

días

Convenio CIE

Moneda Nacional

No. de cuenta

Fecha:

Día

Mes

Año

Importe Moneda Extranjera

Importe Efectivo

Tipo de Cambio

Importe Cheques

$

$640.00

$ Especificaciones: Los Documentos son recibidos salvo buen cobro. Los Docuementos que no sean pagados, se cargarán sin previo aviso. Verifique que todos los Documentos estén debidamente endosados. Este depósito está sujeto a revisión posterior.

$

TotalDepósito/Pago $

$640.00

Guía CIE

Referencia CIE

Concepto CIE

9 Servicio a pagar:

100

635741

7

BBVA BANCOMER, S.A., INSTITUCION DE BANCA MULTIPLE GRUPO FINANCIERO Av. Universidad 1200 Col. Xoco03339 México, D.F.

Las áreas sombreadas serán requisitadas por el Banco.

Anote el número de referencia de su depósito (éste es un ejemplo)

SELLO DEL CAJERO AL REVERSO

BANCO

AMPLIFICADOR DE AUDIO USADO EN TELEVISORES WEGA Alberto Franco Sánchez

Los amplificadores

Para su etapa de amplificación de salida de audio, los televisores Sony Wega emplean el circuito TA8216H. En el presente artículo describiremos las características de funcionamiento más importantes de este circuito integrado, así como un circuito de prueba y un circuito de aplicación. También analizaremos la sección de salida de audio de los televisores de esta nueva serie creada por Sony.

64

En números anteriores de esta revista, ya hemos hablado acerca de diversos circuitos amplificadores de potencia e integrados que se usan en modulares. Ahora estudiaremos un componente que, entre otras aplicaciones, se encuentra en los televisores Sony Wega. Se trata del circuito integrado TA8216H, fabricado por Toshiba, que contiene un par de amplificadores operacionales y por eso se utiliza en sistemas estereofónicos. A continuación veremos más detalles sobre él.

El circuito TA8216H Es un circuito amplificador de audio dual, que se instala en ciertos productos de consumo; provee una potencia de salida de 13W por canal, con Vcc = 28V, RL = 8Ω (figura 1), y requiere de muy pocos componentes externos para su funcionamiento. Además, contiene un circuito de

ELECTRONICA y servicio No. 44

Ganancia de voltaje

Figura 1

Al momento de cerrar el circuito (figura 3) la ganancia de voltaje está definida por las resistencias R1 y R2, según la siguiente expresión:

Figura 3

INPUT

HZIP12-P-1.78B –

+

4/2

+

+

OUT PUT

– 5/1

+

audio muting y un circuito de protección térmica. Los rangos de voltaje de operación dependen de la resistencia de carga (bocinas). Se trata de: Vcc (op) = 10 - 37V para RL = 8Ω Vcc (op) = 10 - 24V para RL = 4Ω

_

7 / 12 R1

R2

20kΩ

400Ω

_

Gv = 20log (R1<+ R2)/R2 [dB] = 34 dB (Si tomamos los valores predefinidos del circuito integrado)

Amplificador con ganancia < 34dB En la figura 2 se muestra el diagrama interno de esta salida de audio. Observe la forma en que están conectados los amplificadores operacionales. Como usted sabe, la ganancia en los amplificadores operacionales se define por la conexión de las resistencias asociadas. Aunque dicha configuración contiene valores predefinidos de resistencias, sus condiciones iniciales se pueden modificar de acuerdo con lo que explicaremos a continuación.

Figura 2 6 RippleFilter

9 Vcc

+ AMP 1 –

4

400Ω

OUT 1 7

El cálculo anterior se hizo en el entendido de que no se agrega ninguna resistencia externa; por eso se obtiene la máxima ganancia. Sin embargo, los diseñadores de aparatos de consumo reconfiguran estos parámetros para que tengan cierto margen de trabajo; es decir, para que soporten cualquier alteración que ocurra. En la figura 4 se muestra un ejemplo para cuando se coloca una resistencia (R3) externa en serie con R2 interna. R3 reconfigura el circuito, y entonces provoca una reducción en la ganancia de voltaje tal como se muestra continuación: Gv = 20log (R1 + R2 + R3)/(R2 + R3) [dB] Si, por ejemplo, R3 = 220Ω, entonces Gv = 30 dB

20kΩ

5

Figura 4 3

PW-GND 10

Pre-GND 20kΩ

400Ω

INPUT

1

–

+

4/2

+

+

2

AMP 2 +

OUT2

IN2

–

12 R3 +

8

11

ELECTRONICA y servicio No. 44

_

7 / 12

–

5/1

R2 400Ω

OUT PUT R1 20kΩ

_

65

Figura 5

I7

I1

I2

I3

THE DETECTION CIRCUIT AT VCC OFF

I4

I5

D1

VCC

7 / 12

OUT

I6

Q6 D2

9

Q4

20kΩ

Q5

Q2 Q3 Q1 400Ω 1kΩ 100Ω

11 Mute

8 +

2/4

1/5

IN

NF

_

Si bien no sucede con frecuencia, cuando estas resistencias externas cambian de valor hacen que varíe el nivel de salida de audio.

Función de MUTE en el TA8216H En este circuito integrado es posible tener la función de MUTING por medio de la terminal 11. En la figura 5 se muestra la sección del diagrama esquemático en que se efectúa esta función. Al reducir a 2.8V o menos el voltaje de la terminal 11, Q1 se enciende; y también disminuye el voltaje de base de Q2, en el circuito diferencial fabricado con Q2 y Q3. Así que con la reducción de voltaje en la terminal 11, el circuito de entrada se activa en esta sección e interrumpe la señal de entrada. En la terminal 8 se coloca el capacitor para la reducción del ruido; y en caso de que esta terminal no sea utilizada, se debe cortocircuitar con la terminal 11. El voltaje de esta última se fija en 4V o más.

rriente inusual. Esta función causa que se interrumpa el sonido, en caso de que haya una entrada de voltaje excesiva; incluso cuando ésta apenas rebase el voltaje de alimentación recomendado (24V). En la tabla 1 se especifican los valores máximos de operación para este circuito, y en la tabla 2 los valores típicos de voltaje en cada una de sus terminales. Tabla 1 Valores máximos (Ta=25˚C) Características

Símbolo

Valor

Unidad

Fuente de voltaje

VCC

40

V

IO (peak)

3.0

A

PD

25

W

Topr

-20~75

˚C

Salida de corriente (pico/canal) Disipación de potencia Temperatura de operación

Circuito de prueba MUTING interno en Vcc OFF Cuando Vcc = 8V o menos en Vcc OFF, la detección del circuito en Vcc OFF se activa, el voltaje de base de Q1 se reduce y el modo MUTING entra en operación. Gracias a la detección de corriente de salida interna y al circuito de protección, el circuito integrado queda protegido contra cualquier co-

66

En la figura 6 se propone un circuito de prueba para determinar el funcionamiento de este circuito integrado. Note que en la terminal 11 se ha colocado un interruptor de 1 polo y 2 tiros; de estos últimos, uno va conectado a tierra y el otro a VTH =2.8V (pero puede ser de 3V para no estar en el límite del valor para la transición a MUTE).

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 2 TYP. DC VOLTAGE OF EACH TERMINAL (VCC = 28V, Ta = 25˚C) TERMINAL No.

1

2

DC Voltaje (V)

1.6

20m

3 GND

4

5

6

7

8

9

10

20m

1.6

9.4

13.0

5.0

VCC

GND

También se presenta como opcional la instalación de un capacitor en la terminal 8. Y aunque usted puede elegir el valor de este componente, se recomienda emplear uno de 1uF. Observe también que no se han colocado resistencias externas en las entradas de los amplificadores. Mas si lo desea, puede colocarlas para experimentar con el nivel de audio. Si lo prefiere, puede experimentar con un potenciómetro lineal de 1 ó 10KΩ, con el fin de que aprecie los efectos de estas resistencias de entrada. Por último, observe la configuración de conexión para las cargas (bocinas) que, como ya mencionamos, pueden ser de 4 u 8Ω. Al final, usted obtendrá un circuito que le puede ayudar a entender el funcionamiento de este tipo de amplificadores de potencia. Y es que en general, estos amplificadores cuentan con al menos uno de los amplificadores operacionales.

Figura 6

+ 47 µF

IN1

_ 6 RippleFilter

_

+

+ AMP 1 –

4 IN1

2.2µF

400Ω +

47µF

20kΩ

5

– _

47µF

+

3

Pre-GND 20kΩ

400Ω 1 –

IN2

_ 2.2µF

+

2

AMP 2 + IN2 8 (*2)

+ _

ELECTRONICA y servicio No. 44

11 2.8

12 13.0

Algunos de ellos se configuran para su ganancia desde el exterior; es decir, se requieren de las resistencias adecuadas para una ganancia específica.

Aplicación a la TV Sony Wega

Tal como ya se dijo, el TA8216H requiere de pocos componentes externos para funcionar y para darnos una potencia de salida considerable. Veamos ahora un circuito práctico: el de la etapa de salida de audio del chasis AA-2U, que se utiliza en los televisores Wega precisamente. En la figura 7 se presenta el diagrama a bloques de esta etapa. Observe que el circuito integrado central es IC1461, del cual se muestran las líneas de salida (R out y L out) y sus respectivas entradas (R y L) en las terminales 2 y 4, respectivamente. También podemos ver un par de interruptores electrónicos, que sirven para la función de MUTE del propio aparato. Y para la función + Vcc 1000 µF MUTE del chip, se aplica _ otro par de transistores. 9 Ahora veamos la sección del diagrama esque1000 µF OUT 1 mático para la salida de 7 _ + audio. Para que sea esta 2.2Ω RL explicación sea más clara, 0.12 µF describiremos pequeñas porciones a la vez. PW-GND 10 0.12 µF En la figura 8 se muesRL tran las entradas de la se2.2Ω ñal de audio para cada ca_ + nal. Observe que sólo se 12 OUT2 1000 µF requiere de un capacitor de acoplamiento (C1465 y 11 C1468) para que la señal de audio sea amplificada. VTH = 2.8V (*1) En el otro par de entradas

67

Figura 7

Figura 9 R1474 100 C1461 1 +

CN1462 R OUT

7

2 R IN

MUTE

L OUT 12

Q1463

R E E L

Q1462 MUTE

6

Q1461 MUTE

11 MUTE

R1461 2.2k

1 2 3 4 5 6

AUDIO +B AUDIO +B AUDIO AUDIO NC NC

+

+

C1478 470

AUDIO-L R1462 10K

Q1463 DTC114EKA OFF MUTE

R1482 0

SP. BOX (L)

CN1463

IC1461 AUDIO AMP

C1477 470

C1465 1 +

SP. BOX (R)

1 2 3 4

4 L IN

MUTE

T0 G BOARD CN642

+ GND01

R1467 10k

Q1464 DTC114EKA OFF MUTE

R1483 0

Q1462 2SD601A OFF MUTE

R1472 15k

R1471 1k

T0GABOARD CN6006

Q1461 2SD601A MUTE

R1465 47k

R1473 1k R1466 47k

7

9

10

11

8

AUDIO-L(+)OUT PS1461

L

C1465 1 +

+

3

4

AUDIO-R

5

C1475 2200

C1471 0.1

R1475 100 C1468 1

C1467 220 25V

C1472 0.47 C1473 2200

C1474 0.1

C1476 2200

AUDIO-R(+)OUT

AUDIO +B

JW1433 5MM

6

+ C1478 470 +

AUDIO-L

68

+ _

R IN

S-GND

+

C1477 470

R1480 2.2K

R1470 4.7

_

R1474 100

+

C1464 0.1 25V

+ R1469 4.7

2

12

+ C1470 1

IC1461 TA8216H AUDIO AMP

1

L OUT

MUTE

6

PWR-G

R OUT

+ R _

Vcc

Figura 10

D1468 MTZJ-T-77-22B

Figura 8

Todos estos transistores, algunas veces llamados transistores digitales, se diseñan especialmente para la conmutación. Ahora veamos las salidas de los amplificadores operacionales (figura 10). La señal se envía a las bocinas a través del capacitor C1475 (para el canal L) y del capacitor C1476 (para el canal R), ambos de 2200µF.

D1467 MTZJ-T-77-22B

de los amplificadores operacionales encontramos dos resistencias externas que, como ya se mencionó, modifican ligeramente la ganancia de voltaje establecida por el fabricante. Dichas resistencias son acompañadas por un par de capacitores que eliminan las componentes de corriente directa que pudieran presentarse. En la figura 9 se muestra la sección de los transistores de MUTE. Q1463 y Q1464 reciben la señal desde el sistema de control. Estos transistores tienen la función de enviar a tierra la señal de audio, cuando reciben la señal de control; cuando ésta llega a la base de los mismos, los polariza de tal manera que conmutan y llegan a trabajar como un interruptor que se cierra; y así, se realiza entonces la función de MUTE. La misma acción es ejecutada por los transistores Q1461 y Q1462, que controlan esta función para el integrado.

L IN

AK

(AUDIO AMP) (AUDIO CNTL/SRS) (2NDTUNER) (S-LINK) Q1464

Ambas líneas de salida cuentan con una resistencia de 2.2KΩ que, junto con los capacitores, forma un filtro pasa-altas que ayuda a reducir el ruido. También disponen de varios componentes adicionales (que estabilizan el funcionamiento del circuito integrado y garantizan el menor

ELECTRONICA y servicio No. 44

R1481 2.2k

Figura 12

+ R

C644 + 470 25V

1

AU +B

2

AU +B

3

AU -E

4

AU -E

5

NC

6

NC

R1418 47k

_ 6

3

+

5

R1407 10k

+ C1429 4.7

AUDIO-L

R1421 100

AUDIO-R

Las entradas del puente rectificador provienen de uno de los secundarios del PIT (transformador principal de la fuente conmutada), terminales 5 y 6.

Para concluir Como se podrá dar cuenta, gracias a la interacción de los circuitos de amplificación de potencia del circuito integrado, esta sección es realmente simple. Por eso, como ya dijimos, se

R1417 22k

R1415 100

TO AK BOARD CN1643

+ C641 2200

8

L

R1416 22k

CN642 6P WHT :S-MICRO

AU+B

R1423 220

7

_

4

D641 D4SBS4F AUDIO-RECT

R643 3.3

VCC

1

R1412 47k

C1428 + 4.7

Figura 11

IC1402 NJM4558M-TE2 VAR-AMP

2

ruido a la salida) y de un par de diodos zener (que estabilizan el voltaje de alimentación en aproximadamente 34.5V). Mediante el componente PS1461, estos diodos, antes de abrirse, limitan la corriente hasta 2A (ya que esta línea viene directamente de la fuente de alimentación como un voltaje no regulado, según se observa en la figura 11).

reduce el número de componentes externos requeridos en esta etapa. Esto también contribuye a que la etapa sea más eficiente, porque en vista de que emplea pocos componentes se reducen las posibilidades de falla; y cuando alguna llega a ocurrir, es fácil localizarla. Tal vez donde se puedan presentar mayores dificultades, es en los circuitos anteriores a esta etapa de salida. Recuerde usted que existe una serie de etapas transistorizadas que controlan salidas auxiliares de audio (figura 12). La misma señal de audio que se envía a la etapa de potencia, se toma para las entradas de estos amplifi-

Figura 13

2SD601A BUFFER

J233 2P

R242 1k

L R241 470k R R243 470k GND01

Q235 2SD601A MUTE

R244 1k Q236 2SD601A MUTE

ELECTRONICA y servicio No. 44

C244 0.47

+

+

R258 2.2k

C245 0.47

R260 2.2k

R257 1k

R301 1k D248 RD3.3SB LIMITER

VAR/FIX L VAR/FIX R

R259 1k

69

cadores operacionales de menor potencia (ya que la salida no requiere de más). Como puede darse cuenta, la ganancia del amplificador se establece por medio de resistencias externas (a diferencia del circuito anterior, que ya tenía preestablecida una ganancia de voltaje). Esta etapa también cuenta con sus transistores de MUTE, como se muestra en la figura 13. La señal de control para estos transistores es la misma que se usa para los transistores de la etapa de potencia; por eso concluimos que todas las salidas de audio tienen el mismo proceso, y que lo único que varía es la potencia que entregan los amplificadores. No olvide consultar todos los medios a su alcance, para obtener la información técnica que necesita. Especialmente recurra a Internet, en donde encontrará páginas de interés tales como: www.freetradezone.com Aquí encontrará diversos servicios relacionados con la búsqueda de información técnica hasta la compra de componentes, a veces directamente del fabricante. También, datos comparativos entre componentes similares al que usted está buscando. Si usted tiene tarjeta de crédito y el equivalente a 10 dólares, también puede acceder a la página: www.chipdocs.com. Es una página muy completa en información técnica, y el costo por este servicio no es muy alto. Además puede complementarse muy bien con la www.freetradezone.com. Pero es recomendable que primero se registre en esta última; y si requiere de otra opción poderosa, entonces solicite su alta en la página de chipdocs. Para cualquier comentario sobre este artículo o las páginas recomendadas, diríjase a: [email protected]

en

2

Curso básico videocasetes

CONSULTA LOS NUEVOS PROYECTOS microEstudio

¡¡ TODO LO QUE NECESITAS PARA APRENDER A PROGRAMAR CIRCUITOS PIC !!

Fuente 9 V AC/DC Eliminador de Batería Transformador

Programador Clave 501

PIC16F84

Conector serial para la PC Entrenador Clave 502

Clave

Nombre y descripción del proyecto

Precio

501

Clave Nombre y descripción del proyecto

$400.00

Programador de microcontroladores PIC

601

$400.00

Entrenador PIC16F84 Tarjeta entrenadora para verificar programas quemados en microcontrolador PIC16F84 (compatible con el Programador de Microcontroladores PIC)

503

$400.00

Control de motor de pasos

$760.00

Programador manual para PIC16F84

603 604

605

$550.00

Clon Stamp 1

$620.00

Stamp 1 Tarjeta electrónica que contiene el chip original de Stamp 1; permite editar programas utilizando Basic

$300.00

Clon Stamp 1/4

606

Tarjeta electrónica con la que se puede editar hasta 64 instrucciones utilizando el programa Basic

508

$500.00

Entrenador RS485

Edite hasta 256 instrucciones en programa Basic y, con un solo clic, grabe sus proyectos en el PIC

Tarjeta electrónica para programar manualmente circuitos PIC16F84 utilizando el programa Basic

507

$500.00

Entrenador RS232

Con esta tarjeta usted puede interconectar a un par de hilos varios microcontroladores

$300.00

Fuente regulada-cargador de baterías Aprenda el funcionamiento de los reguladores de voltajes variables. Sirve como cargador de baterías de 12 ó 6V y como fuente de 0 a 24V

505

602

Utilizando el puerto serial de una computadora, usted puede enviar comandos, leer el estado de contactos, energizar luces, relés, etc.

Tarjeta electrónica para aprender a controlar velocidad y dirección en motores de paso

504

$500.00

Circuito de una entrada Rx RS232 y dos salidas Tx RS232 Tarjeta electrónica con conexión a computadora (Rx RS232), sirve para controlar hasta dos dispositivos con puerto serial (Tx RS232)

Tarjeta electrónica para grabar programas en circuitos PIC (incluye software)

502

Precio

PIC Intermedio

PIC Básico

$260.00

Chip Stamp 1 Paquete de dispositivos que incluye un chip original Stamp 1, un cristal de 4 MHz, dos capacitores de 15 pf y una resistencia de 3.3K

$400.00

Timer Q Tarjeta electrónica que permite controlar la duración de un proceso Timer

509

$300.00

Entrenador PIC12C508 Tarjeta entrenadora que sirve para verificar programas quemados en PIC12C508

510

VO $180.00

Extensión del programador para PIC16F8xx Extensión para el programador de microcontroladores PIC (clave 501)

E NU

Clave

Nombre y descripción del proyecto

Precio

PIC Master 701

$200.00

Módulo de 2 dígitos con puerto RS232 Display programado para registrar hasta 2 dígitos (incluye entrada para puerto serial)

702

$300.00

Módulo de 4 dígitos con puerto RS232 Display programado para registrar hasta 4 dígitos (incluye entrada para puerto serial)

MICROCONTROLADORES PIC PARA PROGRAMAR O EV Pic16F84 NU

703

$400.00

Módulo de 5 entradas 3 salidas con relevadores Tarjeta electrónica que sirve para automatizar máquinas y procesos

Microcontrolador

$70.00

704

$500.00

Módulo de 5 entradas 5 salidas con relevadores Tarjeta electrónica que sirve para automatizar máquinas y procesos

PIC Interfase Estudio NUEVO NUEVO NUEVO

801 802 803

705

Módulo de 5 entradas 8 salidas con relevador Tarjeta electrónica que sirve para automatizar máquinas y procesos

Interfase Paralela Programable Transmisor RS232 a RS485 Transmisor RS232

$460.00 $690.00 $345.00

706

Módulo de 17 entradas 16 salidas con relevador Tarjeta electrónica que sirve para automatizar máquinas y procesos

707

Módulo de 8 salidas con relevador Tarjeta electrónica que sirve para automatizar máquinas y procesos

PARA ADQUIRIR ESTOS PRODUCTOS, VEA LA PAGINA 79 Con la garantía de

708

Copiador de memorias 93xx66 Copiador de memorias EEPROM 93xx66

709

Copiador de memorias 24 Copiador de memorias EEPROM 24

709

Frecuencímetro virtual

EV

O $1,500.00

EV

O $2,000.00

EV

O $580.00

EV

O $460.00

NU NU NU NU

O $460.00 EV NU O V $460.00 E NU

microEstudio

CONTROL DE MOTOR DE PASOS PARA PIC12C508 Wilfrido González Bonilla www.electronicaestudio.com

Antes de iniciar

Entre los innumerables tipos de motores, los de pasos son quizá los preferidos por los aficionados y profesionales de la electrónica y la robótica. Sus usos son tan variados, que abarcan desde el área comercial hasta las aplicaciones industriales. A pesar de que los controles para este tipo de motores se pueden diseñar basándose en circuitos TTL, en el presente artículo trabajaremos en la programación de un microcontrolador PIC12C508, el cuál puede ser utilizado como una opción para controlar este tipo de motores.

72

Como ya mencionamos, entre los innumerables tipos de motores existentes a la fecha, los de pasos son quizá los preferidos por los aficionados y profesionales de la electrónica y de la robótica. Esto se debe a que los motores de pasos son motores eléctricos que se mueven a partir de pulsos (figura 1). Los motores de pasos se emplean en impresoras, manejadores de discos, alimentadores de papel, plotters, controles en aviones, brazos mecánicos, robots, etc.

Clasificación de los motores de pasos Los motores de pasos pueden ser de dos tipos: de reluctancia variable y de imanes permanentes. Como estos últimos son los más populares, serán objeto de estudio en el presente artículo.

ELECTRONICA y servicio No. 44

Tipos de controles

Figura 1

Los controles para motores de pasos pueden ser unipolares o bipolares (dependiendo si son o no capaces de invertir el voltaje de alimentación en los devanados del motor), o del tipo full step, half step o micro step. Veamos:

Los motores de pasos pueden considerarse como actuadores electromecánicos que mueven su flecha en función de los pulsos que reciben. Un pulso hace avanzar la flecha unos cuantos grados; varios pulsos la hacen girar todavía un poco más; por ejemplo, AIRPAX, fabricante de motores de pasos, señala en los datos de placa de uno de sus motores: STEP ANGLE: 7.5 Grados Esto quiere decir que por cada pulso el motor avanza 7.5 grados; y obviamente, para dar una vuelta completa (es decir 360 grados) se requiere de 48 pulsos. De tal manera, el avance de la flecha del motor depende del número de pulsos; y la velocidad de rotación, depende de su frecuencia. Entre cada pulso, el motor de pasos mantiene su posición sin la ayuda de frenos o embragues. En realidad los pulsos no se aplican directamente al motor, sino a través de un control que a su vez energiza los devanados del motor con una secuencia predeterminada; misma que si se invierte hace que el motor también invierta su sentido de rotación. Los diversos devanados del motor tienen que energizarse según una secuencia determinada, misma que al invertirse hace que él también invierta su sentido de rotación (figura 2).

ELECTRONICA y servicio No. 44

a) Los controles unipolares, que son los más sencillos y económicos, sólo pueden usarse con motores de 5 ó 6 hilos. Cada devanado del motor cuenta con un tap central. b) Los controles bipolares, un tanto más sofisticados, pueden conectarse a motores de 4, 5 ó 6 hilos. Esto se debe a que tienen la capacidad de invertir el sentido de la corriente que pasa por cada devanado del motor de pasos. c) En los controles tipo full step, un pulso hace girar el motor en una proporción igual a la de los grados nominales de este mismo. d) En los controles half step, un pulso hace girar el motor en una proporción igual a la mitad de los grados nominales de este mismo. Retomando el ejemplo en que los grados por paso del motor AIRPAX son 7.5, en este modo de funcionamiento se requiere de 96 pulsos para que el motor realice una vuelta completa. e) En los controles micro step, un pulso hace girar el motor en una proporción igual a la décima parte de los grados nominales de este mismo.

Control de motor de pasos de PICmicroestudio Aunque los controles para este tipo de motores se pueden diseñar basándose en circuitos TTL,

Figura 2 Pulsos Driver

Motor de pasos

PIC

73

Figura 3

Figura 5

GP5/OSC1/CLKIN

2

GP4/OSC2

3

GP3/MCLR/VPP

4

PIC12C500

1

PIC12C509

VDD

8

Vss

7

GP0

6

GP1

5

GP2/TOCKI

PIC12C508

los microcontroladores modernos –como los PIC– son especialmente útiles para experimentar en este tipo de aplicaciones. En este artículo estudiaremos el controlador PIC12C508, de apenas 8 pines, y que es la parte principal de la tarjeta Control de Motor de Pasos de la empresa PICmicro Estudio (clave 503, figura 3).

Driver L298 Cabe mencionar que el control de este proyecto es de tipo bipolar y half step, en la figura 4 se ilustran sus características. Observe que el driver L298 se trata de un circuito que tiene dos puentes H, cada uno de los cuales se utiliza para un devanado del motor de pasos. Las líneas de control de cada puente H se conectan al PIC, el cual, según la secuencia requerida, hace que la corriente circule por los devanados.

Antes de seguir con la descripción de este control, vale la pena hacer un paréntesis para presentar brevemente al PIC12C508. Si bien es uno de los microcontroladores más pequeños de Microchip, no es menos poderoso que “sus hermanos mayores”; de tal suerte que, pude ser configurado en muchas formas y se puede adquirir en presentación OTP (para ser programado una sola vez) o EEPROM (para desarrollo de prototipos). La versión económica OTP, se usa para producción. En cambio, la versión EEPROM, puede ser borrada con lámpara de luz ultra-violeta, y es la que vamos a utilizar durante el desarrollo de este programa. Una de las características más interesantes de este microcontrolador, es que tanto su reloj como su reset pueden ser internos; y gracias a esto, podemos disponer de hasta 6 entradas/ salidas; la única desventaja es que la terminal 4 sólo puede ser configurada como entrada. En la figura 5 se especifican los nombres de las terminales; observe que GPO a GP5 son las 6 entradas/salidas. La memoria del programa alcanza los 512 registros y la memoria RAM tiene 25 localidades. Cabe mencionar que Picmicro Estudio cuen-

Figura 4 Control bipolar Corriente Devanados del motor

Figura 6 Driver L298

Pulsos

74

PIC12C508 Control de dirección de rotación

ELECTRONICA y servicio No. 44

Figura 7 + 12 Fase motor

Fase motor +

L298 + 12 1

3

5

7

9

13

15

11 CLK + +

+

Velocidad

CLK

PIC12C508 1

DIR

DIR + 555 +

ta con un Entrenador para este PIC (clave 510), el cual se ilustra en la figura 6.

Descripción del proyecto Retomando nuestro proyecto, en la figura 7 se presenta el diagrama esquemático del circuito de la tarjeta Control de Motor de Pasos. Como ya mencionamos, el driver L298 recibe dos voltajes de alimentación: +5 (terminal 6) para el funcionamiento de señales de control, y +12 (terminal 4) para alimentar las fases del motor. Cada línea que se conecta al motor lleva dos diodos de protección de tipo rápido, aunque en el caso de la figura 7, sólo se está indicando la línea de la terminal 3. El PIC12C508 se alimenta por la terminal 1, a través de un transistor PNP. Este último, asociado con un diodo zener de 4.7 voltios, se utiliza como protección contra bajos voltajes. Las terminales 2 y 3 del microcontrolador manejan una fase del motor, y las terminales 6 y 7 la otra.

ELECTRONICA y servicio No. 44

En la siguiente tabla se muestra la lógica que sigue el PIC para energizar a los devanados del motor de pasos, de acuerdo con la secuencia half step. Pines del L298 Pines del PIC 1 2 3 4 5 6 7 8

5 6 1 1 0 0 0 0 0 1

7 5 0 0 0 1 1 1 0 0

10 2 0 1 1 1 0 0 0 0

12 3 0 0 0 0 0 1 1 1

Funcionamiento del circuito Las entradas del PIC son DIR (terminal 4) y CLK (terminal 5). DIR se utiliza para controlar el sentido de rotación; con una resistencia asociada, esta terminal se mantiene en “1” y cuando la terminal atornillable se conecta a tierra, pasa a “0”; esto da como resultado que el motor invierta su sentido de rotación.

75

Figura 8 A

7805

5V

+

9 VAC

B

+ 12

potenciómetro del 555 hace variar la frecuencia de los pulsos; es decir, la velocidad de rotación del motor. Con el puente conectado a la terminal atornillable, el usuario puede proporcionar los pulsos con otros equipos externos; por ejemplo, una PC. Efectivamente, basta conectar los bornes DIR, CLK y tierra al puerto paralelo de una PC, para controlar el motor.

Comentarios finales

AC Motor

En tanto, CLK se utiliza para controlar el avance del motor. En cada frente positivo, el motor avanza medio paso. Esta terminal se encuentra conectada a un puente que permite seleccionar la señal de avance entre externa o interna (vea nuevamente la figura 7). Cuando el puente se conecta al 555, éste alimenta los pulsos y hace avanzar al motor. El

En la figura 8 se muestra el diagrama de las fuentes de alimentación. Observe que la tarjeta incluye dos fuentes: una para alimentar la lógica del circuito, y otra para alimentar al motor. El par del motor varía conforme lo hace el voltaje en los devanados. Este esquema nos permite experimentar con diferentes voltajes, para optimizar el par que se requiera. En la figura 9 se muestra una fotografía del proyecto armado en nuestro laboratorio. Para su comodidad, puede encontrar el software en www.electronicaestudio.com/articulos bajo el nombre de pic1-1c.zip.

Motor de pasos

Figura 9

L298

A la PC Ajuste de velocidad 555

PIC12C508

76

ELECTRONICA y servicio No. 44

;====== PIC1-1c.ASM ======================= ;PARA MOTORES DE PASOS ; ;Para cambiar de direccion, esta se debe cambiar durante la parte alta ;de CLK ;————————————————————————— ; LIST P=PIC12C508, R=HEX ;————————————————————————— ; destination designators w equ 0 f equ 1 ;—————————————————————————; cpu equates pc equ 0x02 status equ 0x03 port equ 0x06 count equ 0x0c ncount equ 0x0d mcount equ 0x0e ;—————————————————————————; port equates DIR equ 3 CLK equ 2 ;—————————————————————————org 0 goto Inicio Inicio

org 0x40 movlw b’11111100' OPTION

movlw tris nop nop

; ;

b’00001100' port

;define puerto

clrf port ;Apaga las salidas clrf count ;Limpia contador a 0 ;—————————————————————————Amarre

movlw Movwf movf call movwf

0x08 count count,w tabla1 port

;Mueve count a w ;Lee tabla ;Amarra motor

nop CLK_Baja

btfsc goto

port,CLK CLK_Baja

Checa_DIR btfsc goto

port,DIR Inc_Dir

Dec_DIR

count,f

decfsz

ELECTRONICA y servicio No. 44

;CLK=0 ? ;NO, checa de nuevo ;Si ;Checa DIR ;Vete a DIR0_Inc para Incrementar ;Decrementar

goto

CLK_Sube

movlw movwf

0x08 count

;No ha llegado a cero ;Si ha llegado a cero ;Se popne count a 8

CLK_Sube btfss goto nop

port,CLK CLK_Sube

;CLK=0...CLK=1? ;No, checa de nuevo ;CLK=1, frente positivo, sigue

Rota

count,w tabla1 port CLK_Baja

;Mueve count a w ;Lee tabla ;Dispaly resultado ;Checa el reloj de nuevo

0x09 count,w status,2 CLK_Sube 0x01 count CLK_Sube

;Incrementa ;Carga w=0x09 ;count-0x09 ;count=0 ? ;No, vete a ;Si, carga w=0x01 ;count=1 ;

movf call movwf goto

;———— Inc_Dir incf count,f Movlw subwf btfss goto movlw movwf goto

;——————— Tablas ————————————— —; b’XXxx00xx’ GP2 y GP3 son entradas tabla1 addwf pc,f ; retlw 0x00 retlw b’00000001' retlw b’00100001' retlw b’00100000' retlw b’00100010' retlw b’00000010' retlw b’00010010' retlw b’00010000' retlw b’00010001' ;——————SUBRUTINAS ————————————— pause movlw 0x01 movwf mcount loadn movlw 0x01 movwf ncount decn decfsz ncount,f goto decn decfsz mcount,f goto loadn return ;—————————————————————————; org 0x1ff ;Graba en memoria del programa el valor ; movlw 0x30 ;de calibración de OSC end ;————————————————————————; AL PROGRAMAR ; IntRC, Quitar el Watchdog, Quitar MCLR ; Poner Code Protect ON ;————————————————————————-

77

FORMA DE PEDIDO Nombre

Apellido Paterno

Profesión

Apellido Materno

Empresa

Cargo

Teléfono (con clave Lada)

Fax (con clave Lada)

Correo electrónico

Domicilio

Colonia

C.P.

Población, delegación o municipio

FORMAS DE PAGO

Estado

FORMA DE ENVIAR SU PAGO

Giro Telegráfico

Notificar por teléfono o correo electrónico todos sus datos y el número de giro telegráfico.

Giro postal

Enviar por correo la forma de suscripción y el giro postal.

Depósito Bancario en BBVA Bancomer Cuenta 0450274283

Enviar forma de suscripción y ficha de depósito por fax o correo electrónico. Anote la fecha de pago:

población de pago:

y el número de referencia de su depósito:

En el interior de la República Mexicana Centro Nacional de Refacciones, S.A. de C.V. Emiliano Zapata Sur s/n Edificio B Depto. 001 Fracc. Real de Ecatepec, C.P. 55000 Ecatepec, Estado de México Teléfonos (5) 7-87-35-01 y (5) 7-87-94-45 Correo electrónico: [email protected] www.electronicayservicio.com

Indique el producto que desea Cantidad

Clave

Precio

(anótelos, son datos muy importantes, para llenar la forma observe el ejemplo).

Solicite a la cajera del banco que marque en la operación su número de referencia

MUY IMPORTANTE PARA QUE PODAMOS IDENTIFICAR SU DEPOSITO:

INSTRUCCIONES PARA LLENAR EL DEPOSITO BANCARIO (SI ES QUE UTILIZA ESTA FORMA DE PAGO) BBVA

Banco

DEPOSITO / PAGO

Nombre del Cliente:

Dólares

Plaza

México Digital Comunicación, S.A. de C.V. Cruce sólo una opción y un tipo. Opciones: Tipos:

6 3 5 7 4 1 7

2 Inv. Inmdta./Nómina/Jr.

Importe

1.

$

2.

$

Cheques de otros Bancos:

3.

$

Al Cobro

4.

$

5.

$

6.

$

En firme

Cheques Moneda Extranjera sobre:

3 Tarjeta de Crédito 4 Depósito CIE 5 Plancomer Mismo Día 6 Plancomer Día Siguiente

0 4 5 0 2 7 4 2 8 3

Número de Cheque

Efectivo y/o Cheques Bancomer

1 Cuenta de Cheques Referencia

1 El País

2 E.U.A.

3 Canadá

del 4 Resto Mundo

Clase de Moneda:

días

Mes

$640.00

En el D.F. República de El Salvador No. 26 (pasaje) Local 1, Centro, D.F. Tel. 55-10-86-02 Correo electrónico: [email protected]

Importe Cheques $

$

Convenio CIE

Año

Importe Efectivo $

Especificaciones: Los Documentos son recibidos salvo buen cobro. Los Docuementos que no sean pagados, se cargarán sin previo aviso. Verifique que todos los Documentos estén debidamente endosados. Este depósito está sujeto a revisión posterior.

$

8. 9.

Al Cobro

Día

Importe Moneda Extranjera

$

7.

Suma

En firme

Fecha:

Tipo de Cambio

7 Planauto 8 Hipotecario

Moneda Nacional

No. de cuenta

$

TotalDepósito/Pago $

$640.00

Guía CIE

Referencia CIE

Concepto CIE

9 Servicio a pagar:

100

635741

7

BBVA BANCOMER, S.A., INSTITUCION DE BANCA MULTIPLE GRUPO FINANCIERO Av. Universidad 1200 Col. Xoco03339 México, D.F.

Las áreas sombreadas serán requisitadas por el Banco. SELLO DEL CAJERO AL REVERSO

BANCO

Anotar el número de referencia de su depósito (éste es un ejemplo)

Subtotal Gastos de envío

$100.00

Total

En Guadalajara López Cotilla #757, Sector Juárez, Guadalajara, Jal.

PROXIMO NUMERO (45) Diciembre 2001 Ciencia y novedades tecnológicas Perfil tecnológico • Circuitos electrónicos de plástico Buzón del fabricante • Instalación de autoestéreos Sony. Colaboración de Sony Corp. of Panama. Ultima parte Leyes, componentes y circuitos • Prueba dinámica de componentes Servicio técnico • El mecanismo de magazine de 3 discos Fisher • Más sobre el servicio a hornos de microondas • Fallas en videograbadoras relacionadas con el sistema de control • Cómo sustituir la señal H-OUT en la etapa de barrido horizontal Electrónica y computación • Todo lo que usted debe saber para ser un buen usuario de computadoras Proyectos y laboratorio • Más sobre proyectos con microcontroladores PIC Diagrama

Búsqu ela co n su dis tribuid o r habitu al

80

ELECTRONICA y servicio No. 44