Electronica Y Servicio N°14 Las Camaras De Video Modernas.pdf

ELECTRONICA y servicio

1

CONTENIDO Fundador Profr. Francisco Orozco González Dirección editorial Lic. Felipe Orozco Cuautle ([email protected]) Dirección técnica Profr. J. Luis Orozco Cuautle ([email protected]) Administración Lic. Javier Orozco Cuautle ([email protected]) Staff de asesoría editorial Profr. Francisco Orozco Cuautle ([email protected]) Profr. J. Luis Orozco Cuautle Ing. Leopoldo Parra Reynada ([email protected]) Atsuo Kitaura Kato ([email protected]) Editor asociado Lic. Eduardo Mondragón Muñoz Juana Vega Parra Asesoría en técnicas digitales Julio Orozco Cuautle Colaboradores en este número Ing. Leopoldo Parra Reynada Ing. Oscar Montoya Figueroa Profr. Alvaro Vázquez Almazán Ing. Alberto Franco Sánchez Profr. Jorge Pérez Hernández Carlos R. Villafañe ([email protected]) Diseño Gráfico y Pre-prensa digital D.C.G. Norma C. Sandoval Rivero ([email protected]) D.G. Ana Gabriela Rodríguez López Gabriel Rivero Montes de Oca Publicidad y ventas Cristina Godefroy T. y Rafael Morales M. Suscripciones Ma. de los Angeles Orozco Cuautle ([email protected]) Isabel Orozco Cuautle ([email protected]) Revista editada mensualmente por México Digital Comu-

Ciencia y novedades tecnológicas................. 5 Perfil tecnológico Del telégrafo al correo electrónico (primera parte)............................................... 9 Leopoldo Parra en colaboración con Felipe Orozco

Leyes, dispositivos y circuitos Amplificadores operacionales (segunda y última parte)............................. 16 Oscar Montoya Figueroa y Alberto Franco S.

Qué es y cómo funciona Las cámaras de video modernas (primera de dos partes)...............................21 Leopoldo Parra Reynada

Servicio técnico Amplificador de salida de audio en sistemas Panasonic.....................................40 Alvaro Vázquez Almazán

Primeros pasos en el servicio a un reproductor de CDs..................................... 47 Carlos R. Villafañe

Circuitos de croma y luminancia en los televisores General Electric y RCA............ 51 Jorge Pérez Hernández

Electrónica y computación Instalación de una unidad grabadora de CDs.......................................................... 59

nicación, S.A. de C.V. Certificado de Licitud de Título y de Contenido en trámite, Reserva al Título de Derechos de Autor

Leopoldo Parra Reynada

en trámite. Oficinas: Norte 2 No.4, Col. Hogares Mexicanos, Ecate-pec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040. México. Tels 7871779 y 770-4884, fax 770-0214. Distribución: Centro Japonés de Información Electróni-ca,

Proyectos y laboratorio

Interruptor ultrasónico..............................72

S.A. y Distribuidora INTERMEX. Impresión: Impresos Mogue. Vía Morelos 337, Sta. Clara

Oscar Montoya Figueroa y Alberto Franco S.

Cerro Gordo, Ecatepec, Edo. Méx. Tel 569-3428 Precio ejemplar: $35.00 ($40.00 ejemplares atrasados) para toda la República Mexicana, por correo de segunda clase (70.00 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.

No.14, Mayo de 1999

Boletín Técnico-Electrónico

Sintonizadores de canales, etapa de FI y modulador de RF en videograbadoras Sony. Teoría básica y localización de fallas Profr. José Luis Orozco Cuautle

4

ELECTRONICA y servicio

CIENCIA Y NOVEDADES TECNOLOGICAS La tecnología de Star Trek cada vez más cerca. Ahora que parece volver la moda de la cienciaficción con la nueva saga de George Lucas, creador de La Guerra de las Galaxias, no queremos dejar pasar la oportunidad de reflexionar sobre una serie de televisión que a varias generaciones ha cautivado: Viaje a las Estrellas (Star Trek, figura 1), de Gene Rodenberry (recientemente fallecido). De hecho, esta serie aún se mantiene en un nivel elevado en la estimación del público

actual, a pesar de que ya cumplió treinta años de haberse estrenado; incluso ha dado origen a secuelas como La Próxima Generación o Espacio Profundo 9. Para darle el ambiente futurista que la serie exigía, los escenógrafos y escritores diseñaron diversos aparatos y sistemas que en los años 60 parecían casi inalcanzables, pero que en la actualidad, con los grandes avances tecnológicos a que estamos habituados, se han ido alcanzando poco a poco. Hagamos un pequeño recuento.

Figura 1 Adaptación a historieta de la serie de televisión "Viaje a las Estrellas" (derechos de Paramount Pictures).

ELECTRONICA y servicio

5

Las puertas automáticas

Los comunicadores

Algo que ahora nos parece sin ninguna gracia, es que las puertas de la nave Enterprise detectan la presencia de una persona, abriéndose de forma automática cada vez que alguien va cruzarlas. Actualmente este tipo de puertas se encuentran en aeropuertos, centros comerciales, hospitales, etc. Para detectar la presencia de una persona, el sistema de puertas se auxilia de dispositivos fotoeléctricos o de emisiones de rayos infrarrojos, los cuales envían una señal a un sistema de control para que ordene a los motores el desplazamiento de las puertas, sin que sea necesaria la intervención humana directa.

Otra escena típica de esta serie es el momento en que algún miembro de la tripulación desea comunicarse con la nave, utilizando para ello un instrumento de tamaño muy reducido, al cual se le abría una tapa metálica que (aparentemente) servía como antena de transmisión y recepción (figura 3). Figura 3

El tricorder Los aficionados a la serie seguramente recordarán que cuando los miembros de la Enterprise bajaban a explorar algún nuevo planeta, llevaban consigo un pequeño aparato del tamaño de un libro mediano, con una pantalla e instrumentos que servían para analizar diversos aspectos del ambiente planetario, como la composición del aire, las emisiones de ondas radiales, etc. Figura 2. En la actualidad ya es posible construir computadoras portátiles equipadas con una gran cantidad de sensores, que podrían efectuar las mismas funciones del tricorder, e incluso más. Basta recordar las investigaciones en Marte efectuadas por la nave Pathfinder, aunque para no ir tan lejos también podemos hablar de los modernos sistemas de comunicación y locomoción de los discapacitados.

Figura 2

6

En la actualidad esta escena se ha vuelto cotidiana, con los teléfonos celulares que le permiten a una persona comunicarse prácticamente a cualquier parte del mundo tan sólo abriendo su celular y marcando el número telefónico respectivo. Es tal el auge de la telefonía celular, que se ha convertido en el segmento tecnológico de más alto crecimiento en esta década.

Las computadoras accionadas por voz Un aspecto que parecía extremadamente lejano, pero que se ha alcanzado hasta cierto punto con el desarrollo de nuevas tecnologías, es poder comunicarse con una computadora a través de órdenes verbales. Gracias a programas como el Naturally Speaking de Dragon, o el ViaVoice de IBM, ahora el usuario de computadoras personales puede dictarle documentos a su PC con un alto grado de eficacia (estos programas ofrecen por lo general un porcentaje de aciertos de alrededor del 80-90%, así que siempre es necesario darle un “retoque” al documento final); además, el ViaVoice también permite darle órdenes habladas al sistema, de modo que, por ejemplo, una persona discapacitada pueda ma-

ELECTRONICA y servicio

nejar su PC simplemente ordenándole de lo que tiene que hacer. Por supuesto que aún está lejano el momento en que podamos establecer una conversación coherente con una computadora, pero los desarrollos en inteligencia artificial también han llegado a un grado de avance sorprendente, al punto que actualmente se fabrican robots miniatura con la inteligencia equivalente a la de un insecto. Parece poco, pero como dirían sus diseñadores “si a la naturaleza le tomó miles de millones de años llegar a la inteligencia de un mosquito, es meritorio que el ser humano haya alcanzado este punto en tan sólo 50 años de investigaciones con cerebros electrónicos”.

La teletransportación Uno de los aspectos de esta serie de televisión que más impactaron la fantasía de los espectadores, fue la capacidad de transportarse de un punto a otro de forma instantánea gracias a un aparato especial denominado “teletransportador” (figura 4); aunque la enorme mayoría del público sabía que alcanzar algo como esto resultaba prácticamente imposible. Figura 4 Teletransportación en "Viaje a las Estrellas" (derechos de Paramount Pictures).

Pues bien, aunque aún no se ha logrado transportar a un miembro del Enterprise de un planeta a otro, en los laboratorios de investigación ya se ha conseguido el envío de partículas sub-atómicas a través de grandes distancias, lo que aún nos coloca muy lejos de la capacidad de la transportadora del Enterprise, pero que representa un buen

ELECTRONICA y servicio

paso inicial en el camino por conseguir en un futuro una máquina con características similares.

La velocidad warp Los postulados de la teoría de la relatividad formulada por Einstein nos dicen que es imposible que un objeto viaje a velocidad superior a la de la luz; sin embargo, en una serie de televisión que trata de exploraciones espaciales, si el viaje entre planetas hubiera requerido años o incluso décadas simplemente no sería concebible para la mente del espectador. Por tal razón, los guionistas de la serie inventaron un nuevo método de propulsión denominado “velocidad warp”, el cual permitía a la Enterprise trasladarse muy rápidamente entre sistemas solares. En la actualidad, la teoría de Einstein parece no presentar fisuras importantes, así que el viaje a velocidades superiores a la de la luz aún no se considera práctico (aunque ciertos investigadores en Europa dicen haber logrado transmisiones de partículas sub-atómicas a velocidades superiores a la de la luz); sin embargo, para lograr un viaje interplanetario ahora se postula la teoría de los “agujeros de gusano” en el espacio, que no son más que puentes que unen de forma instantánea dos puntos del espacio, de modo que llegar desde el punto A hasta el B alejados entre sí miles de años-luz requeriría solo de una fracción de segundo, tan sólo el tiempo que tome a la nave cruzar el “agujero de gusano” más cercano. Esta teoría está respaldada por científicos de la talla de Stephen Hawking (autor del popular libro Historia del Tiempo, y uno de los cerebros más dotados después de Einstein, según los especialistas), así que no sería sorprendente que en un futuro no muy lejano nuestros descendientes estén viajando entre estrellas aprovechando estas discontinuidades en el espacio-tiempo. Sin duda, la imaginación de los creativos de la serie televisiva Star Trek no sólo se adelantó a su tiempo, sino que ha servido de inspiración para que muchos científicos busquen la forma de igualar los avances tecnológicos que ahí se presentaban; así que no se sienta avergonzado si se considera un verdadero “trekkie”, ya que muchos de los más grandes científicos modernos también lo son y lo aceptan sin pena.

7

8

ELECTRONICA y servicio

DEL TELEGRAFO AL CORREO ELECTRONICO Primera de dos partes Leopoldo Parra, en colaboración con Felipe Orozco

La efervescencia de la comunicación

En este artículo vamos a hacer un recorrido técnico-histórico de los medios de transmisión de mensajes, desde los primeros sistemas basados en señales eléctricas hasta los sistemas informatizados. Queremos de esta forma que tenga una perspectiva de la tecnología electrónica no sólo del momento presente, sino como resultado de otros avances que se han encadenado entre sí.

ELECTRONICA y servicio

Pues sí, señor Don Quijote; en Cartagena se podrá embarcar con la buena ventura; y si hay viento próspero, mar tranquilo y sin borrasca, en poco menos de nueve años se podrá estar a la vista de la gran laguna Meótides. Don Quijote de la Mancha (I), capítulo XXIX Es un hecho; nos hemos acostumbrado a la comunicación instantánea. Nuestra época está marcada por la velocidad en que fluye la información de un punto a otro del planeta, y esto no deja de tener consecuencias: una merma en nuestra capacidad de asombro. Basta con encender el televisor y hacer una simple exploración de los canales con el control remoto (el famoso zapping), para advertir el cú-

9

mulo impaciente de información tan disímil que recibimos. En cuestión de un minuto podemos ver las trágicas escenas de la guerra en Yugoslavia, enterarnos de la puntuación del fútbol, ver un comercial con efectos en tercera dimensión, averiguar en qué va la telenovela más popular, echarle una mirada a las caricaturas japonesas, enterarnos de los enredos políticos, de los crímenes más sonados y de otras tantas cosas. Y probablemente, si ningún programa nos llama la atención, decidamos apagar el televisor y comernos una pizza, como si nada. ¿Cómo era el pensamiento de los pueblos en relación con la información cuando no había tal efervescencia de medios? Es tarea para los historiadores y los antropólogos; sin embargo, por lo menos podemos aventurar que la capacidad de asombro de la gente se mantenía más viva, de ahí la imaginería popular que concibió tantos

Figura 1 Pórtico de La Gloria en la catedral de Santiago de Compostela, importante santuario de la España medieval. Aproximadamente desde el siglo XII, las peregrinaciones por la llamada “ruta de Santiago” han dado vida a los pueblos ibéricos. En este grabado del siglo XIX, se aprecia a Cristo ocupando el centro del pórtico, en una arquitectura típica que refleja el pensamiento medieval (universo inmutable con Dios en el centro).

10

seres extraños como dragones, gnomos, sierpes, hadas, sirenas... ¿Y qué decir de la religiosidad que inspiró –por ejemplo– la construcción de las catedrales románicas y góticas, verdaderos libros en piedra? Figura 1. Pero no vayamos tan lejos ni idealicemos el pasado, conformémonos con un recuento técnico-histórico de los medios de transmisión de mensajes que el hombre ha empleado para sortear las grandes distancias.

Sistemas de telégrafo preeléctricos Cuando la escritura era un patrimonio de las castas sacerdotales, de las clases ricas o de los reyes, el común del pueblo tenía que comunicarse mediante recaderos orales o pagar a un escribano para que le redactara una carta. En cualquier caso, la velocidad de transmisión del mensaje era idéntica al tiempo que tardaba en llegar el mensajero desde el punto de partida hasta el destino, lo que podía tomar semanas e incluso meses. La vida misma se ajustaba a estos ritmos en el flujo de información, de ahí que las sociedades cambiaran tan lentamente y de que los eventos históricos fueran de larga de duración (vistos con nuestros ojos). Citemos un ejemplo relacionado con la guerra de independencia de los Estados Unidos: cuando la corona inglesa decidió cobrar un impuesto por el té que tomaban los habitantes de las colonias, fue tal el descontento popular ante este gravamen, que desembocó en rebeldía contra Inglaterra y, a la postre, en la guerra de independencia de ese país, sin saber que el decreto que abolía dicho impuesto iba apenas viajando por barco desde Londres. En todo caso, el uso de caballos y de barcos – o hasta de corredores especializados–, no hacía más que reducir el tiempo hasta un cierto límite. Son legendarios los correos aztecas, que podían hacer a pié el recorrido entre Tenochtitlan y sus provincias en menos de un día, gracias al sistema de relevos. Incluso, cuentan las crónicas que el emperador Moctezuma supo de la llegada de Hernán Cortés poco después de su desembarco en Veracruz, gracias a una cadena de corredores aztecas.

ELECTRONICA y servicio

Aparte de los sistemas de mensajería directa, el hombre se las ha ingeniado para la transmisión rápida de mensajes, como las señales de humo que utilizaban los antiguos indígenas americanos para comunicarse entre sí; también es conocido el tradicional tambor “tam-tam” de los aborígenes africanos. El uso del heliógrafo (un espejo que reflejaba los rayos del sol en una cierta secuencia asociada a un determinado mensaje) ya se documentaba en la antigua Grecia; y también podemos hablar de las palomas mensajeras. El primer intento por emplear medios técnicos para cubrir largas distancias se remonta a finales del siglo XVIII, cuando los inventores franceses Claude e Ignace Chappe diseñaron el semáforo. Este consistía en una serie de torres separadas entre sí varios kilómetros, las cuales contaban con unos brazos móviles mediante las que se hacían combinaciones de distintas inclinaciones, para codificar las letras del mensaje que se deseaba enviar (figura 2). Si bien era un método muy rudimentario y muy lento (apenas tres letras o números por minuto), mostraba ya un intento serio por acortar distancias.

datos con los barcos que se acercaban (figura 3); además, planteó por primera vez el uso del término “telegrafía”.

El método de cortinillas frente a una luz se empleó en Inglaterra sobre todo en las regiones costeras

Figura 3

A pesar de estos desarrollos, la transmisión de información entre personas seguía estando limitada al correo, situación que cambió por completo cuando se desarrolló la telegrafía alámbrica, a principios del siglo XIX.

El telégrafo El "semaphore" de los hermanos Chappe constaba de una serie de torres con brazos móviles, con los cuales se codificaban las letras del mensaje

5-10Km

Figura 2

Otro método que se desarrolló en ese tiempo (apareció en 1795, en Inglaterra) fue un sistema de luces (no eléctricas) frente a las cuales se colocaba una serie de cortinillas, las cuales se abrían y cerraban en secuencia (su diseñador fue George Murray). Este medio de comunicación gozó de gran popularidad sobre todo en las regiones costeras, ya que permitía a las ciudades cercanas comunicarse entre sí, o intercambiar

ELECTRONICA y servicio

El desarrollo de las comunicaciones a distancia tuvo un impulso insospechado con el descubrimiento de los fenómenos eléctricos, pues sentó las bases para el intercambio mediante un cable de mensajes codificados en impulsos eléctricos. En la década de 1830 se presentaron dos sistemas de telegrafía eléctrica con muy poco tiempo de diferencia: el primero de ellos se desarrolló en Inglaterra, y fue resultado de las investigaciones de los científicos ingleses Sir William Fothergill y Sir Charles Wheatstone. El método propuesto por ellos consistía en el uso de un cable de seis hilos, a través de los cuales podía circular una corriente. Cinco de estos hilos estaban conectados a sendos galvanómetros en su salida, mientras que el sexto servía como retorno a tierra. Para la transmisión de mensajes, los galvanómetros a la salida tenían grabadas en sus carátulas letras o números, de modo que entre los cinco se obtuvieran todas las letras del alfabeto (figura 4); por ejemplo, si se quería enviar una A, lo único que se tenía que hacer

11

Extremo receptor A

B C D E

G

H I J K

L

M

N O P Q

S

T U V W

Y

Z . . .

R

F

El telégrafo de Wheatstone fue de los primeros en aprovechar la electricidad para su operación, usando galvanómetros que apuntaban a las letras del mensaje.

6 cables

Figura 4

era aplicar al cable correspondiente una cierta magnitud de corriente, de tal manera que en el receptor la aguja del galvanómetro sufriera una deflexión y apuntara hacia la letra A. Este método, a pesar de ser muy ingenioso, tenía muchos inconvenientes; ya que si por cualquier motivo (lluvia, maltrato, envejecimiento de los materiales) la resistencia intrínseca del cable variaba, la aguja podría apuntar a letras distintas a las enviadas originalmente. Además, la necesidad de tender seis líneas de cableado hacía extremadamente costoso el tendido de una red telegráfica que cubriera distintas regiones, y ni pensar en que este tipo de comunicaciones pudiera servir entre países. Fue por esta razón

Figura 5 Fragmento del código Morse CARACTER

CODIGO MORSE

A B C D E

*-*** ** * -** *

1 2 3 4 5

*--* **-** ***-* ****---

ESPACIO COMA INTERROGACION

que el telégrafo de Wheatstone y Fothergill nunca tuvo una gran aceptación fuera de Inglaterra, aunque dio paso a otro método que a la larga se impondría como estándar internacional. Siendo aún muy joven, Samuel M. Morse, un profesor de pintura y escultura en Nueva York, se mostró vivamente interesado en la posibilidad de transmitir mensajes por medios eléctricos; desde principios de los años 1830 elaboró varios bocetos que permitieron poco a poco pulir la idea de un medio de comunicación económico y efectivo. Todos estos desarrollos culminaron en 1837, cuando por fin obtuvo la patente de un sistema telegráfico que utilizaba para la transmisión de los datos un solo par de cables, y en el cual las letras y números del alfabeto estaban codificados mediante una combinación de puntos y rayas (el famoso alfabeto Morse, figura 5). Debido a que los primeros operarios de telégrafo tuvieron dificultades en memorizar las

Figura 6

**-- ** *-*-**-*

(punto = * raya = – raya larga = ——)

12

ELECTRONICA y servicio

Figura 7 Electroimán Tira de papel

Señal eléctrica codificada en Morse

combinaciones de puntos y rayas, Morse también diseñó una especie de linotipo, en el cual el telegrafista sólo colocaba moldes metálicos de las letras del mensaje (en un dispositivo pendular) para producir la respectiva combinación de puntos y rayas, sobre la que a su vez pasaba un cursor eléctrico para generar de forma automática la corriente pulsante por el par de cables (figura 6). En el extremo receptor, los pulsos accionaban un electromagneto, el cual iba grabando físicamente en una tira de papel el patrón de puntos y rayas, para su interpretación final (figura 7). A pesar de sus ventajas sobre el telégrafo inglés, el hecho de tener que acomodar las letras del linotipo para poder iniciar la transmisión hacía al sistema relativamente lento; ello contribuyó para que en poco tiempo se abandonara el linotipo, y a que se empleara en el sitio de transmisión una simple llave de apertura y cierre, y en el extremo receptor un simple zumbador para que audiblemente se reconocieran las combinaciones de puntos y rayas (figura 8). El método propuesto por Morse tuvo una amplia aceptación por el público y por el gobierno de los Estados Unidos, mismo que financió la

Figura 8

instalación de un tendido de prueba entre las ciudades de Washington y Baltimore, distantes entre sí 60 kilómetros; y para facilitar tanto el tendido como el mantenimiento, esta línea se colocó de manera paralela a la vía de ferrocarril. El sistema estuvo listo en pocos años, y el 24 de mayo de 1844 se realizó la primera e histórica transmisión telegráfica entre ambas ciudades, demostrando así la viabilidad del nuevo invento. Como dato curioso, Morse se enfrentó a un problema no contemplado originalmente: cuando comenzó a hacer experimentos con transmisiones a distancias cada vez mayores, descubrió que, debido a las pérdidas de las líneas de transmisión, resultaba imposible hacer recorridos de más de 32 kilómetros; por lo tanto, tuvo que diseñar una especie de estación repetidora con base en relevadores, los cuales se accionaban con las débiles señales que alcanzaban a llegar, cerraban unos contactos y así volvían a trans-

Figura 9 Gracias a la colocación de estaciones “repetidoras“, el tendido telegráfico pudo extenderse cientos y hasta miles de kilómetros. 30 Km

30 Km

Repetidora 1

ELECTRONICA y servicio

Repetidora 2

13

A pesar de estos avances, la comunicación entre muchos países aún se dificultaba, pues no todas las naciones tenían los recursos económicos ni tecnológicos para colocar las inmensas redes de cables telegráficos que se requerían. Pero esta situación se solucionó con la aparición de la telegrafía inalámbrica, en 1899.

Figura 10

El telégrafo inalámbrico

Great Eastern, el mayor buque de todos los tiempos impulsado por paletas, y único capaz de albergar los miles de kilómetros de cable necesario para cruzar el Atlántico. Se muestra también la maquinaria usada para el tendido.

mitir el mismo mensaje (figura 9). Gracias a esto se pudieron hacer tendidos telegráficos de cientos o miles de kilómetros de extensión. Pronto las líneas de telégrafos se instalaron de un rincón a otro de Estados Unidos y de Europa, permitiendo comunicaciones casi instantáneas entre puntos muy distantes. A su vez, la comunicación entre América y Europa se resolvió con la colocación de un cable trasatlántico que unía a Estados Unidos con Inglaterra, a finales del siglo pasado. Este cable, colocado en 1866 permitió un flujo continuo de mensajes, de modo que a finales del siglo XIX los lectores de periódicos en Nueva York podían enterarse sólo con unas horas de retraso de los acontecimientos importantes sucedidos al otro lado del mundo (figura 10).

Para quienes estudiamos electrónica, el nombre de Guillermo Marconi nos resulta familiar, ya que es el padre reconocido de la radio (figura 11). En 1890 el joven Marconi se interesaba por las emisiones radiales, y para 1895 había desarrollado un equipo que le permitió la transmisión de mensajes codificados en clave Morse a una distancia de varios kilómetros. Para 1899 había conseguido transmitir mensajes telegráficos a través del Canal de la Mancha, que separa a Inglaterra de Francia; sin embargo su máximo logro fue el envío en 1901 de un mensaje que cruzó el Atlántico, desde Francia hasta Canadá. Gracias a estos resultados tan

Figura 12

Aspecto de una oficina de radiotelégrafo de principios de siglo, con un acercamiento al dispositivo modulador.

Figura 11

14

ELECTRONICA y servicio

espectaculares, para 1907 ya se contaba con un servicio de “telegrafía sin hilos” entre Europa y América, el cual hizo obsoleto al famoso cable trasatlántico, inaugurado 40 años antes (figura 12). La telegrafía inalámbrica trajo consigo muchas ventajas adicionales; por ejemplo, permitió colocar “cabinas de radio” en los barcos que cruzaban los océanos (una anécdota que probablemente usted conoce, es que el Titanic contaba con una cabina de telegrafía en la que se recibieron advertencias de la presencia de icebergs en su trayecto; sin embargo, los oficiales encargados de controlar las comunicaciones ignoraron las advertencias para ocupar el tiempo de radio enviando los frívolos mensajes de los tripulantes de primera clase. Fue a partir de este desastre que las reglamentaciones internacionales exigieron a los buques de todo tipo el contar con una oficina telegráfica y mantenerse alertas a los reportes meteorológicos. La telegrafía inalámbrica fue utilizada ampliamente en todo el mundo, y de hecho hasta hace algunos años, cuando arribaron las máquinas de fax, era el medio por excelencia para la transmisión de mensajes instantáneos, aunque para entonces la recepción y transmisión se había automatizado. Uno de los equipos que influyó en esta modernización del telégrafo es el teletipo, del cual hablaremos enseguida.

El teletipo y el télex En 1903, un inventor británico llamado Donald Murray desarrolló un nuevo método de transmisión telegráfica, que estaba basado en un pequeño teclado en el punto de la transmisión y una impresora en el lado de recepción, de modo que la persona en el transmisor simplemente escribía el mensaje como si estuviera frente a una máquina de escribir, y en el extremo receptor se obtenía la comunicación impresa en papel (figura 13). De esta forma, la interpretación de los códigos enviados ya no dependía del buen oído del telegrafista.

ELECTRONICA y servicio

Figura 13 Sistema de teletipo. Note el aspecto similar al de sendas máquinas de escribir del aparato emisor-receptor Teleimpresora (emisor)

Cinta perforada

Teleimpresor (receptor)

Red

Estas máquinas pronto formaron parte de las oficinas de prensa de todo el mundo. Para ello, el sistema utilizaba la misma infraestructura que ya se tenía para el telégrafo, la cual para entonces era mucho más extensa que la red telefónica, y aunque durante mucho tiempo estuvo limitado a la transmisión de texto, pronto se hicieron nuevos avances que permitieron la transmisión de imágenes de baja resolución. Este sistema fue revolucionario en diversos aspectos; entre ellos, fue uno de los primeros medios de transmisión que utilizó palabras binarias para el envío de datos. Empleaba una palabra digital de 5 bits (lo cual nos da 31 combinaciones distintas si eliminamos la 00000, suficiente para representar las letras del alfabeto inglés). En 1921 se presentó una variante de este equipo denominado “teletipo”, el cual fue ampliamente utilizada en las comunidades de negocios (la típica imagen del millonario revisando una delgada tira de papel, es una reminiscencia de los teletipos de las grandes empresas conectados directamente a Wall Street). En 1932 se diseñó otra variante de este sistema, gracias a la implementación por parte de la compañía AT&T de una red especial para comunicaciones de teletipo multiplexada. El nuevo método recibió el nombre familiar de télex, y fue tal su éxito que sólo en fechas recientes (a mediados de los años 80) fue sustituido por métodos más avanzados de comunicación. Finaliza en el próximo número

15

AMPLIFICADORES OPERACIONALES Segunda y última parte Oscar Montoya y Alberto Franco

Aplicaciones

Como conclusión de este tema que iniciamos en el número anterior, hablaremos ahora de las diferentes aplicaciones que se pueden dar a los amplificadores operacionales en equipos electrónicos comerciales; mas no debe olvidarse que el uso de estos circuitos se extiende a todas las ramas de la electrónica.

16

Procesar la información que contienen las señales eléctricas, es la finalidad de la electrónica; para ello se han creado diversos dispositivos; y a pesar de que en la actualidad la tecnología converge hacia los equipos digitales, no han dejado ni dejarán de utilizarse señales analógicas; por lo tanto, se requiere de dispositivos que las manejen. Desde la invención del transistor y su aplicación como amplificador, los investigadores se dieron a la tarea de desarrollar dispositivos capaces de ampliar sus características. En este sentido, uno de los mayores logros ha sido sin duda alguna el amplificador operacional (opamp); se trata –como mencionamos en el número anterior– de un dispositivo muy versátil, que precisamente por esto puede encontrarse en casi cual-

ELECTRONICA y servicio

Rf

A

Figura 1

Amplificador inversor

Rin

741

Entrada

Salida

+

Rf =10kΩ La ganancia del amplificador se puede obtener mediante la siguiente relación:

B

1k

1.0V

-

+

Av = -

Rf Rin

=

Circuitos con amplificadores operacionales Como rasgos prácticos, un opamp tiene dos terminales de entrada y una terminal de salida. Una señal aplicada en la entrada inversora, origina una salida de polaridad opuesta; la señal de entrada en la terminal no inversora, origina una salida que tiene la misma polaridad que la entrada. En general, se utiliza la retroalimentación entre la señal de salida y una de las terminales de entrada, con el fin de estabilizar la ganancia. La retroalimentación disminuye la ganancia, pero aumenta el ancho de banda del amplifica-

ELECTRONICA y servicio

1kΩ

= -10

Vo = 10v por lo que

quier equipo electrónico; y seguramente hasta en equipos especializados, para la adquisición de datos (estamos hablando de equipos que con ayuda de transductores convierten y acondicionan señales analógicas muy pequeñas –del orden de los milivolts–, hasta entregar en su salida señales amplificadas –del orden de varios volts).

-10kΩ

Vo = 10v entrada

dor; mientras más se reduzca la ganancia, mayor será el aumento del ancho de banda.

Amplificador inversor La configuración que se muestra en la figura 1A, es la de un amplificador inversor. Nótese el uso de un resistor de retroalimentación (Rf) y de un resistor de entrada (Rin). La señal se aplica a la entrada inversora (–) del amplificador. La señal de entrada, aparece en la salida amplificada e invertida. La ganancia en voltaje del opamp, depende del valor del resistor de entrada (Rin) y del de retroalimentación (Rf). En la figura1B, se indica un método sencillo para calcular la ganancia en voltaje Av del amplificador.

Amplificador no inversor En la figura 2 se muestra un circuito no inversor que utiliza un opamp. Nótese que la señal de entrada se aplica en la terminal no inversora (+); sin embargo, Rf y R1 siguen conectadas.

17

Figura 2

Rf

Amplificador no inverso R1

Salida

+ Entrada

10kΩ

1kΩ

+

+

+

Vo = 4.4v

0.4v

-

Av =

R1+ Rf 11k = R1 1k

Las ondas muestran que, aunque la señal de entrada se amplifica, no sufre ninguna inversión de polaridad. En este caso, se dice que las señales de entrada y salida están «en fase».

Aplicaciones de los amplificadores operacionales Circuitos de muestreo y retención Estos circuitos integrados se utilizan para ‘’muestrear» una señal analógica de entrada. La muestra del voltaje de entrada se ‘’congela’’ durante breve lapso, mientras su valor se almacena en un capacitor externo. Durante este intervalo, el voltaje de entrada se encuentra desconectado; y el que permanece «congelado» en el capacitor, constituye la salida hacia otro dispositivo –tal como un convertidor A/D– para su procesamiento. En la figura 3 vemos el esquema correspondiente a un circuito muestreador-retenedor, de matrícula LM198, junto con un capacitor de retención externo. El LM198 toma una muestra del voltaje analógico de entrada, cuando la señal lógica de entrada es 1; también retiene el voltaje y, cuando la entrada lógica es 0, lo almacena en

18

= 11

el capacitor que está conectado en su terminal de salida.

Convertidores A/D y D/A Un convertidor digital/analógico (convertidor D/ A) integrado, convierte una entrada digital (binaria) en un voltaje cuya magnitud es proporcional al valor de la señal digital. Si, por ejem-

Figura 3 El opamp como circuito de muestreo y retención +V

ENTRADA para el voltaje analógico Salida LM198 ENTRADA lógica

Capacitor de retención

1 0 1 : Muestrear 0 : Retener

Referencia -V

ELECTRONICA y servicio

Figura 4

+V R1

R4

Entrada digital

D3

R3

R2

R5

R6

D2 Q1

R7

D1

D0 Q3

Q2

Q4

R8

+

Salida analógica

Opamp

plo, una entrada digital 0001 produce un voltaje de salida igual a 1 volt, entonces una entrada digital 0011 puede originar un voltaje de salida de 3 volts (figura 4). En cambio, un convertidor analógico/digital (convertidor A/D) transforma un voltaje de entrada –que cambia de manera continua– en una salida digital cuyo valor es proporcional al voltaje analógico. Si, por ejemplo, una entrada analógica de 1 volt produce una salida binaria igual a 0001, entonces una entrada de 5 volts puede originar una salida binaria igual a 0101 (figura 5). Estos circuitos integrados son fundamentales en muchos equipos electrónicos utilizados en la industria. Entre las aplicaciones que tienen, podemos señalar: • Temporizadores • Controladores de dispositivos de presentación • Detectores de fluidos • Controladores de temperatura • Convertidores de voltaje/temperatura en frecuencia • Decodificadores de tonos • Circuitos de amarre de fase (PLL) • Fuentes ajustables de corriente

ELECTRONICA y servicio

• Osciladores controlados por voltaje • Detectores de humo • Convertidores de luz en corriente Los circuitos de sincronización de fase dan forma al elemento básico de la mayoría de los sistemas de comunicación, incluyendo la radio y la televisión.

Figura 5 Referencia El opamp en un convertidor D/A (Digital / Analógico)

Salida N bits Codificador

Entrada

19

Entre los circuitos integrados que pertenecen a la categoría audio, se encuentran los siguientes:

• Moduladores-demoduladores balanceados Entre sus aplicaciones para la televisión, están:

• • • •

Preamplificadores Amplificadores de audio Amplificadores de potencia Amplificadores de audio, limitadores y detectores de FM • Procesadores Dolby tipo B para reducción de ruido • Amplificadores AGC (control automático de ganancia)/ reducción de ruido (squelch) Si buscamos sus aplicaciones en sistemas de radio, encontraremos que, por ejemplo, sirven como: • Amplificadores RF/IF • Sistemas de radio AM • Sistemas receptores AM/CB • Sistemas IF de recepción de FM • Detectores/amplificadores de IF • Demoduladores estéreo de FM con circuitos de sincronización de fase

20

• Sistemas monolíticos de sonido para TV • Moduladores de video para TV • Sintonización fina automática para TV • Detectores/amplificadores IF de video • Demoduladores cromáticos para TV de color • Detector digital de sintonía para estaciones de TV • Amplificadores IF para TV de color • Amplificadores de video monolíticos IF • Preamplificador RGB de matriz (rojo, verde y azul) • Circuitos para procesamiento de señales de TV • Demoduladores de color En suma, el amplificador operacional tiene muchas aplicaciones gracias a sus ventajas en el manejo de señales pequeñas y a su alta capacidad de amplificación; por eso es importante que conozcamos a fondo sus principios de operación.

ELECTRONICA y servicio

LAS CAMARAS DE VIDEO MODERNAS Primera de dos partes Leopoldo Parra Reynada

El panorama actual Las cámaras de video han dejado de ser una novedad tecnológica, para convertirse en objetos de uso casi cotidiano. Para fortuna de los especialistas en servicio electrónico, cada vez son más las personas que poseen una de estas máquinas; en contraparte, sólo unos cuantos se atreven a enfrentarse a tan extraordinarios y diminutos aparatos. Ciertamente, la tecnología de una videocámara es compleja, y demanda del especialista estudios serios sobre la generación, proceso, grabación y expedición de las señales de video (en alguna forma, el especialista en el servicio a televisores y videograbadoras ya tiene ventaja), aunque tampoco es inaccesible, como pretendemos mostrar en este artículo. ELECTRONICA y servicio

Quienes llevamos algún tiempo en el servicio electrónico, hemos sido testigos del rápido avance de la tecnología de las cámaras de video. Seguramente recuerda que a finales de los años 70 aparecieron algunos modelos que tenían que conectarse a una videograbadora portátil (la famosa SL-2000 de Sony es un ejemplo muy representativo); esto obligaba al usuario a sostener la cámara con una mano, a enfocar la lente y operar el zoom con la otra, y con un poco de “maña” estar al pendiente de los controles de la videograbadora portátil. El sistema pionero que integró en un mismo equipo la sección de cámara y la de videograbadora, fue la célebre BMC-100 de Sony (figura 1), una máquina de formato Beta que sólo podía grabar (no podía usarse para reproducir). Pese a

21

Figura 1

mercado (o sus ventas son marginales), no trataremos los sistemas Beta, VHS-C, Hi-8 o S-VHS.

Diagrama a bloques de una cámara de video 8mm moderna (sección de cámara)

ello y a otras limitaciones tecnológicas, este tipo de aparatos tuvieron un éxito inmediato; como resultado, diversos fabricantes intentaron incursionar en el mercado de los sistemas de videofilmación caseros. Con el tiempo, aparecieron cámaras en formato VHS, 8mm, VHS-C, Hi-8 y S-VHS; y más recientemente, el poderoso formato DV (ver “las nuevas cámaras digitales“ en el número 2 de esta revista). Sin embargo, podemos decir que en la actualidad el mercado de cámaras de video está ampliamente dominado por dos formatos: el VHS de tamaño completo y el 8mm; este último es el de mayor aceptación entre la mayoría del público, porque permite grabar películas de gran calidad en un aparato de dimensiones realmente sorprendentes. Por esta razón, en el presente artículo tomaremos como referencia al formato de 8mm; no obstante, las descripciones que se hagan de la sección de cámara pueden aplicarse por igual a cualquier otro. Para que los interesados en VHS no queden desatendidos, también haremos una breve descripción de las características mecánicas de una videocámara de dicho formato; y en vista de que prácticamente han desaparecido del

22

Para iniciar nuestro análisis de las cámaras de video modernas, comenzaremos por su diagrama a bloques. Nos basaremos en un aparato Samsung que incluye todas las prestaciones típicas: zoom digital, pantalla de cristal líquido para visualización en color de las escenas que se están filmando, manejo con una sola mano, etc. Insistimos en que las explicaciones sobre la sección de cámara pueden aplicarse, prácticamente sin modificaciones, a cualquier otro formato de cámaras de video (VHS, S-VHS, Hi-8 o DV). Así que si usted comprende a plenitud los procesos que se llevan a cabo en esta etapa, tendrá ya ciertas bases para la reparación de casi cualquier máquina. En la figura 2 se muestra el diagrama a bloques de la sección de cámara del modelo SCA20 de Samsung; podemos ver que se ha agrupado en cuatro etapas principales: el conjunto de la lente –que incluye al CCD o elemento captor de imágenes–, una etapa de manejo analógico de señal del CCD, una etapa de proceso digital de señal, y una más de control. Veamos en detalle el funcionamiento de cada una de estas secciones.

1. La lente La lente de una cámara de video es un instrumento óptico de gran calidad y de muy reducidas dimensiones; a pesar de su tamaño, tiene muy diversas propiedades ópticas que lo hacen un elemento extremadamente flexible (figura 3). La cámara Samsung que hemos tomado como referencia, posee una lente zoom con una distancia focal de 3.9-62.4mm, una brillantez de f:1.4 y función macro-automática. Es probable que esto no le diga mucho; por eso a continuación trataremos de explicarlo en la forma más clara posible. Para trabajos fotográficos existen básicamente cuatro tipos de lentes: lente normal (las per-

ELECTRONICA y servicio

M

A/F BLOCK

DATA

ICP07 ICP06

Iris

IRIS HALL CONTROL

CLK

Focus M motor

ICP10 ZOOM CLOCK ZOOM CW/CCW E2PROM ZOOM REF

ZOOM MOTOR DRIVE

ICP08

Zoom motor

Zoom lens

CCD BLOCK

ICP09

H1 H2

SENSE FOCUS

HALL OUT

CPU

AUTO FOCUS

AF MICOM

ICP05

AF RST

FOCUS CLOCK FOCUS CW/CCW FOCUS REF

VERTICAL DRIVE

ICP02

CCD OUT

FOCUS MOTOR DRIVE

V1 V2 V3 V4

CCD Imager

ICC01

HALL OFFSET IRIS REFERENCE

Sección de cámara del modelo SCA-20 de Samsung

VD

VCR CS

H-IN

V-IN

IN1. IN2

DATA

EIS BLOCK

GYRO SENSOR

T. GEN

ICP01

CDS AGC A/D Converter

ICP03

DRIVE BLOCK

A/D Clock

E. ZOOM

CO1-4

CI1-4

YO1-7

YI1-7

DZCSYNCO DZCBBLKO DZDFO

ICZ01

PROCES BLOCK DZCSYNCC1 DZCOBLKI DZEFI

SERIAL BUS (VCR SI/SO/SCK)

DSP

ICPO4

A/D Data

CAM C

Figura 2

CAM Y

ELECTRONICA y servicio

23

Figura 3

sonas y objetos se ven en sus proporciones naturales o muy cerca de éstas), gran angular (las imágenes se ven más lejos de lo que en realidad están), telefoto (“acerca“ los objetos y personas enfocados) y macro (permite tomas de objetos muy pequeños a corta distancia). No hace muchos años, se necesitaban los cuatro tipos de lentes para poder hacer las tomas a diferentes distancias focales. A la fecha, con los avances de la óptica, es posible fabricar lentes de distancia focal variable; esto es, lentes que “acerquen“ o “alejen“ la imagen sin necesidad de intercambiar el objetivo. Es así como surgen los lentes “zoom“, que se han vuelto muy populares en la fotografía y en la filmación. Para saber qué tan poderoso es un zoom, basta con dividir su distancia focal máxima entre su distancia focal mínima; el número resultante (N) dará el factor de amplificación que se obtiene con la lente (quiere decir que si hacemos una toma con gran angular máximo y luego “acercamos“ a máximo telefoto, el objeto se verá N veces más grande). En cámaras de video actuales, se considera “normal” un factor de amplificación de entre 8X y 16X; pero con la ayuda de procedimientos digitales es posible incrementar aún más este rango (más adelante seguiremos hablando acerca de este tipo de efectos). La brillantez de la lente (o sea, la cantidad de luz que la atraviesa) se identifica gracias a un parámetro denominado “f:xx”. La lente será mejor conforme el valor de este parámetro sea más pequeño; por ejemplo, una lente f:1.4 es mejor que una f:1.8 o una f:2.0. De hecho, las lentes más brillantes que se producen en la actualidad son f:0.7; así es que una de f:1.4 ya puede consi-

24

derarse como muy brillante, capaz de realizar tomas en condiciones de luz escasa. Una lente con tales características, aunadas al reducido tamaño del aparato en general y a la posibilidad de operar éste con una sola mano, hacen de las modernas cámaras de video un equipo muy ventajoso; además, para el videófilo resulta muy grato.

Figura 4

A pesar de ofrecer excelentes resultados, el tubo vidicon es inadecuado para las modernas cámaras de video; la razón es que es pesado, estorboso y además se daña con facilidad.

2. Dispositivo captor de imagen (CCD) Durante las primeras décadas de la industria de la televisión, el elemento captor de imagen por excelencia fue un tubo al vacío; su funcionamiento era muy parecido al de un cinescopio, pero en sentido inverso (en vez de tomar una señal de video y convertirla en imagen, tomaba una imagen y la convertía en señal de video, figura 4). Si bien este dispositivo producía excelentes resultados, sus diversos inconvenientes provocaron que los diseñadores de equipo electrónico buscaran la forma de sustituirlo; así, a principios de la década de los 80 comenzaron a aparecer las primeras cámaras que incorporaban como captor de imagen un nuevo y revolucionario elemento: el CCD o dispositivo de carga acoplada (charge coupled device, figura 5). Sin duda, el principio de funcionamiento de los CCD ha sido uno de los menos comprendidos en el área de la electrónica; y no por falta de información, sino porque no es fácil entender las complejas explicaciones –casi matemáticas– que los diseñadores dan para describir la operación de estos elementos captores de imagen. Ense-

ELECTRONICA y servicio

Figura 5

guida trataremos de explicar de una manera sencilla, la forma en que trabaja un dispositivo CCD. Veamos primeramente cómo funciona una celda de memoria CCD: cuando escuchamos la palabra “memoria electrónica”, de inmediato nos imaginamos un pequeño elemento capaz de almacenar un 1 o un 0; sin embargo, las celdas CCD se distinguen de sus similares digitales en que pueden almacenar un nivel de voltaje análogo. Pero además, cuando se reúne una cantidad “n” de celdas CCD, una detrás de otra, y se les aplica una serie de pulsos perfectamente calculados, son capaces de ir transfiriendo secuencialmente el nivel de voltaje análogo almacenado de una a otra, en una cadena con un punto de entrada y uno de salida (figura 6); esto significa que una vez que ha entrado un cierto voltaje en la primera celda de la cadena, necesitará “n” pulsos de reloj para salir por el otro extremo. Esta característica tan especial de las memorias CCD, las hace ideales para formar líneas de retardo para señales análogas. (Desde hace algún tiempo se han venido usando este tipo de circuitos, en vez de los tradicionales cris-

tales de retardo para construir el filtro comb en cámaras de video.) Ya con esta información, expliquemos cómo funciona el elemento captor de imagen en una cámara de video moderna. Si pudiéramos observar con un microscopio muy potente la superficie de un CCD, aparecería ante nuestros ojos un panorama como el que se muestra en la figura 7. Observe que hay una serie de columnas CCD, y que entre cada una encontramos una serie de elementos captores de luz; note también que en la parte inferior tenemos un par de renglones CCD. El conjunto funciona así: • La lente de la cámara enfoca la luz en la superficie del dispositivo captor y, dependiendo de la intensidad luminosa recibida, en las celdillas fotosensibles aparece un voltaje analógico (primer paso o “captura”). Todas las celdillas fotosensibles quedan cargadas con un voltaje proporcional a la cantidad de luz recibida; ahora sólo falta hacer el rastreo de líneas horizontales y campos verticales, para generar la señal NTSC convencional.

Figura 6

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

n • • •

•

Vin 1er pulso

ELECTRONICA y servicio

2o pulso

Pulso “n-1“

Pulso “n“

25

Figura 7 Fotosensores

Registros de desplazamiento vertical

Drenaje de rebosamiento

V1 V2 V3 V4

Salida

H1 H2 Etapa de salida

• El segundo paso (“transferencia”) consiste en que las celdas fotosensibles transfieren su carga a la celda CCD más cercana, en una de las columnas (figura 8); con esto, todas las columnas CCD quedan cargadas con los valores de las fotoceldas, y están listas para iniciar la transferencia de carga. • Como tercer paso (“desplazamiento vertical”), se aplica una serie de pulsos a las columnas; estos pulsos reciben el nombre genérico de V1, V2, V3 y V4. En tales circunstancias, las columnas van “vaciando” su información línea por línea en los dos renglones CCD que se encuentran en la parte inferior (figura 9); cuando los renglones están llenos, se les aplica una serie de pulsos rápidos (conocidos como H1 y H2) que hacen que la información de cada una de sus celdas “salga” por uno de sus extremos, combinándose por medio de un interruptor que conmuta entre ambos renglones (figura 10), el cual es accionado por una señal de control

26

Registro horizontal

PG. Dicha señal, en el formato NTSC, posee una frecuencia de alrededor de 9.5 MHz (cuarto paso, “desplazamiento horizontal”). La salida del conmutador ya presenta un cierto parecido con una señal de video (figura 11); de hecho, es la base con la que se genera finalmente la señal de video compuesto. • Una vez que se han “vaciado” los renglones, se aplica otro pulso a las columnas para que nuevamente llenen las celdas de los renglones; y el proceso se repite. E igualmente, cuando se terminan de vaciar las columnas, la información captada por las celdas fotosensibles vuelve a “cargar” a las columnas y el ciclo vuelve a ejecutarse. Es posible apreciar, entonces, la forma tan ingeniosa con que se emularon los barridos del haz explorador de los tradicionales tubos de imagen por medio de exploraciones de memorias CCD.

ELECTRONICA y servicio

Figura 8 A Generación de cargas en los fotosensores V1=+2V V2=+2V V3=-5V V4=-5V

Salida

H1 =+2V H2 =-5V

B

Transferencia de cargas del fotosensor al registro vertical. Líneas impares

V1=+12V V2=+2V V3=-5V V4=-5V

Salida

H1 =+2V H2 =-4V

ELECTRONICA y servicio

27

Figura 9 Inicio de transferencia de cargas hacia el registro horizontal

V1=+2V V2=+2V V3=+2V V4=-5V

Salida

H1 =+2V H2 =-5V

Figura 10 V1= 0V V2= 0V V3= 0V V4=-5V

Salida

H1 =+5V H1 =0V

28

ELECTRONICA y servicio

Figura 11

Podemos decir que cada vez que se lee la información de los renglones CCD de la parte inferior, se explora una línea horizontal; mientras, cada pulso que se da a las columnas para que vuelvan a cargar los renglones CCD sería equivalente a la exploración de la siguiente línea; finalmente, cada vez que se vacían las columnas equivale a terminar de rastrear un campo completo. Un último punto que vale la pena mencionar, es el siguiente: si alguna vez ha extraído un CCD de una cámara, habrá notado que alrededor del mosaico captor el fabricante pinta un marco negro (figura 12); el motivo es el siguiente: por nuestros estudios de televisión, sabemos que en

Figura 12 Distribución de los fotosensores Fotosensores efectivos horizontales 768

16 5

Fotosensores con mascara de negro 818 Fotosensores horizontales totales

ELECTRONICA y servicio

45

513 Fotosensores verticales totales

Fotosensorescon mascara de negro

Fotosensores efectivos verticales 493

4

la señal NTSC normal existen unos pulsos denominados “de borrado” o blanking, tanto al final de cada línea horizontal como antes y después del pulso de sincronía vertical; estos pulsos envían como información un nivel de “negro”, por lo tanto, si físicamente se pinta el marco indicado en la figura 12 en el captor de imagen, desde el momento mismo de la exploración se estarán generando dichos pulsos de borrado; entonces sólo falta añadir los pulsos de sincronía para que la señal de video esté completa. Ahora bien, con esta explicación posiblemente ya le quedó claro cómo funciona un CCD monocromático; pero ¿de qué manera se puede captar color con un dispositivo como el descrito? Para lograrlo, es necesario asignar cierto número de fotoceldas a un determinado número de colores primarios; para ello se colocan minúsculos filtros de color enfrente de cada celdilla. En la figura 13 se muestran algunas de las disposiciones empleadas por los fabricantes de captores CCD para conseguir la gama cromática. Observe que algunos recurren a una disposición R-G-B tradicional; otros utilizan el magentacyan-amarillo y, finalmente, otros emplean combinaciones de ambos; mas el resultado final es tan parecido, que la diferencia entre estos tipos puede ser apreciada únicamente por un experto. Mención aparte merecen aquellas cámaras que emplean tres dispositivos CCD, uno para cada color primario (figura 14). En este caso, el funcionamiento del captor CCD es exactamente el mismo que se ha descrito; pero se tiene un dispositivo especial para captar la luz roja, otro para la verde y un tercero para la azul. Como cabe suponer, al combinar las señales de los tres se obtiene una señal de video de extraordinaria pureza y resolución, razón por la cual este tipo de cámaras son las preferidas para aplicaciones profesionales y semiprofesionales. Esperamos que todo lo anterior contribuya a hacerle más comprensible el principio de operación del dispositivo captor de imagen. Esto es vital en el momento de diagnosticar la sección de cámara; si usted no tiene muy claro qué es lo

29

Figura 13A Patrón de cuadrícula de colores primarios V1=-5V

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

R

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

G

B

V2=+2V V3=+2V V4=-5V

Salida

H1 =+2V H2 =-5V

Figura 13B

Patrón de franjas de colores complementarios V1=-5V

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

Ye

G

Cy

Ye

G

Cy

Ye

G

V2=+2V V3=+2V V4=-5V

Salida

H1 =+2V H2 =-5V

30

ELECTRONICA y servicio

Patrón de cuadrícula de colores complementarios V1=-5V

Figura 13c

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

Mg

G

Mg

G

Mg

G

Mg

G

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

G

Mg

G

Mg

G

Mg

G

Mg

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

Mg

G

Mg

G

Mg

G

Mg

G

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

Ye

Cy

G

Mg

G

Mg

G

Mg

G

Mg

V2=+2V V3=+2V V4=-5V

Salida

H1 =+2V H2 =-5V

que sucede aquí, no podrá determinar la causa de muchos problemas comunes en cámaras de video.

3. Generador de pulsos De la explicación anterior resulta obvia la importancia de los pulsos de desplazamiento V1V4 y H1-H2, además de la señal PG (también co-

nocida en cierta literatura técnica como RG). Todos estos pulsos se generan en un circuito integrado, mismo que observamos en el diagrama a bloques de la figura 2, identificado como TGEN –siglas en inglés de “generador de tiempos”; note que los pulsos H1 y H2 salen directamente de este circuito y llegan hasta el CCD; sin embargo, los pulsos V1-V4 tienen que pasar prime-

Figura 14 CCD Azul (B) (sólo capta el componente azul de la luz

Separación de la luz en sus tres componentes básicos (R,G,B), por el prisma dicróico.

Lu

zi

ul

Az

nc

ide

(B)

Prisma dicróico

nte Luz incidente

Rojo (R) ELECTRONICA y servicio

Ve rd e

CCD Verde (G) (sólo capta el componente verde de la luz)

G CCD Rojo (R) (sólo capta el componente rojo de la luz)

31

V1

V4

V2

V3

H1

RG

V1-V4

H1-H2

RG

Figura 15

Esc.H=20µs/div Esc.V=2 V/div Esc.H=0.1µs/div Esc.V=1 V/div

H2

ramente por un circuito denominado V-DRIVE o excitador vertical, donde se les da el nivel adecuado para su operación y su forma final. Para que comience a familiarizarse con estas señales, en la figura 15 se presentan los oscilogramas respectivos; se muestra la señalización que corresponde a cada una con las escalas horizontal y vertical, para que usted pueda calcular la frecuencia y amplitud de las mismas. Aunque ya mencionamos la importancia de la expedición correcta de estas señales, no está de más recalcarlo. Siempre que llegue a su taller un aparato que no presente señal de video en la sección de cámara, uno de los primeros puntos que debe revisar es precisamente la existencia de estos pulsos de barrido; en caso de que algu-

32

Esc.H=20µs/div Esc.V=1 V/div

no de ellos no esté presente, el CCD no producirá salida alguna o presentará una imagen muy defectuosa.

4. Proceso análogo de señal Cuando explicamos cómo está constituido el mosaico de elementos captores de luz en el CCD, mencionamos que para producir los colores necesarios para una señal NTSC cromática, se colocaron minúsculos filtros de los colores básicos frente a todos los elementos, algunos de un color y otros con los complementarios; esto significa que cuando esta información se “vacía” hacia las columnas CCD, van intercalados un punto de un color, un punto de otro, y así sucesivamente.

ELECTRONICA y servicio

2

1

1

CN701

2.3 V

CALMP

TEST X IC602

CLP DM

CLP 1

) (IC610 ) (IC702 2 59

24

13

15

14

29

8

1

( 17 )( 2 ) ( 26 )

XRS XRS IC702 IC702

3.6 V GND

AGC

21 22 18

7 20 µsec/div

25 DATA 26

PG

SIGNAL SEP,AGC

IC703

( 15 )( 16 )

+

AGC CONT 1 (IC603 18 )

5v GND

AGC CONT 2 (IC603 19 )

XSHP XSHD IC702 IC702

3 0.1 µsec/div

5v GND

1.3Vp-p

VC BOARD

0.05 µsec/div

20 µsec/div

CCD OUT

ELECTRONICA y servicio

33

6 3.6 V GND

20 µsec/div

10

REF TOP

20 µsec/div

34 REF BF

11

REF BOTTOM

2.2Vdc

30 REF F

8

24

1V 2.1V

CLK 22

0Vdc

1V 1.5V

23

12 D9 (MSB) 8 . D0 5 (LSB) 1

IC704 A/D CONVERTER

20 µsec/div

39 A IN 40 A IN

5

CLAMP 0Vdc

3.6V GND

7

5msec/div

AMP

3Vdc

4

All-white

Pin 1 Color bar

10

MCK (IC702 9 )

0.05 µsec/div

11

20 µsec/div

Pin 12 Color bar 10bit digital camera signal (to IC705,609) All-white

CAM ON (IC602 59 )

9

3.6V GND

1V 2.1V

Figura 16

GND

3.6V GND

3.6V GND

3.6V GND

Como resulta evidente, debido a la disposición de los “mosaicos” detectores de luz, la salida final del CCD incluirá porciones de información intercalada de los distintos colores primarios; o sea, para producir la señal de video NTSC, primero debe ejecutarse un proceso de separación de colores (de ahí las siglas en inglés CDS, término que significa “Separación de Datos de Color”); esto se lleva a cabo en el bloque de manejo analógico de la señal de video, en el que también se realiza un proceso de AGC o control automático de ganancia, por medio del cual se detecta que la salida del CCD tenga la amplitud adecuada para su posterior manejo. Aquí resalta una de las principales diferencias entre las cámaras modernas y las tradicionales. En las primeras cámaras de video, todo el proceso de las señales producidas por el tubo de imagen o por el CCD se realizaba por métodos completamente analógicos; esto requería una gran cantidad de pasos por medio de los cuales poco a poco se obtenían las señales RGB (y de aquí la señal Y, las señales R-Y y B-Y, y finalmente los vectores giratorios de la señal de croma modulada en 3.58 MHz).Por el contrario, en cámaras modernas estos procesos se llevan a cabo de forma digital, como veremos a continuación (figura 16). Una vez que se tienen las señales de los distintos colores por separado, y con una amplitud adecuada, todas ellas son procesadas por un convertidor A/D de 10 bits; a partir de este momento, todo lo que anteriormente se hacía por medios analógicos ahora es realizado por un microcontrolador digital; de éste hablaremos enseguida.

5. Bloque de proceso digital de señal (DSP) Tras convertir en datos digitales las señales de los colores básicos, se envían hacia un circuito integrado lógico de muy alta complejidad, conocido como DSP (siglas en inglés de “Proceso Digital de Señal”). Dentro de este circuito se hacen todas las sumas y combinaciones requeridas para generar, a partir de las señales de los colores primarios, las líneas RGB, la señal Y, así como los vectores I y Q. Así, en la salida de este

34

circuito ya se tienen las señales CAM-Y y CAMC (figura 17). Este proceso es extremadamente complejo, pero gracias a los adelantos en la tecnología de fabricación de circuitos digitales, todo el manejo de la señal puede llevarse a cabo dentro de un circuito integrado único, lo que facilita en gran medida el diagnóstico y corrección de fallas en esta etapa. Por lo tanto, desde el punto de vista del servicio, prácticamente no debe interesarnos lo que suceda en su interior; simplemente hay revisar que sus señales de entrada sean correctas y que haya salida de las señales ya indicadas; de lo contrario, hay que sustituir el integrado como un módulo. Estrictamente hablando, con esto termina el recorrido de la señal de video desde el CCD hasta la entrada de la sección videograbadora. Sin embargo, aún nos falta estudiar una de las etapas de la sección de cámara, la cual veremos enseguida.

6. Etapa de control Las cámaras actuales deben incluir un circuito especial encargado de todas las funciones a las que el usuario ya está acostumbrado (auto-enfoque, control automático de luminosidad, zoom óptico, zoom electrónico, etc.) Este circuito debe recoger las órdenes del usuario y encargarse de su puntual cumplimiento; es por ello que en aparatos modernos los diseñadores han incluido un microcontrolador exclusivo para la sección de cámara, donde se hacen los cálculos y se imparten las instrucciones necesarias para el movimiento de los motores y la realización de los efectos solicitados por el operador. Veamos esto en detalle. En las cámaras modernas, el usuario ya no tiene que preocuparse por el enfoque correcto de las escenas que toma; desde hace varios años, el avance de la tecnología electrónica ha permitido incorporar el recurso del auto-enfoque. Expliquemos cómo funciona. Si observa una imagen no enfocada correctamente, se dará cuenta que los bordes de los objetos parecen borrosos y no muy definidos; por el contrario, una imagen correctamente enfocada produce bordes definidos y firmes. Esto sig-

ELECTRONICA y servicio

22

All wahite

Color bar

Pin 98

All wahite

5sec/div

0.1 µsec/div

3.6V GND

3.6V GND 3.6V GND

Pin 75

Pin 76

3.6V GND

Pin 74

GND

3.6V GND

3.6V GND

GND

3.6V GND

3.6V GND

3.6V GND

20

3.6V GND

3.6V GND

3.6V GND

5sec/div

5sec/div

41

42

23

IC602 76 83

50µsec/div

24

Power on :

3.6Vdc 0V

44

8

3.6V GND

78

25

NAY3Y

19

VD 54

Pin 10

Pin 13

0.1µsec/div

73 74 75

1 7 DPD0

100

98 DPD9

96 AD0

87 AD9

29 DICK

21 SLD 22 SOCK 23 SDI DICK 53

Normal : 3.6Vdc

CAM SCK CAM SO CS CORE CAM SI CORE RST

TO DPD (IC6011)

Pin 40

IC613 ZOOM PROCESS

3.6V GND

IC609 CAMERA CORE

CS ZOOM ZM SCK ZM SD

A/D CONVERTER (from IC709)

From IC777

Pin 31

0.1 µsec/div

3.6V GND

21

Pin 7 Color bar

Pin 73

All wahite

Color bar

Pin 87

All wahite

Color bar

Pin 96

Pin 23

3.6V GND

0.2µsec/div

Pin 38

43

3.6V GND

Pin 47

OPD 10

Pin 22

45

81

79 80

26

13

1

4

C

10

4

47

46

8

Y

65

61

27

0.1µsec/div

3.6V GND

67

66

3.6V GND

28

40

53

3.6V GND

3.6V GND

3.6V GND

3.6V GND

DIGITAL CAMERA PROSSES

31

50 µsec/div

38

8

Y 54 57 59 62

0.2µsec/div

0.2 µsec/div

0V MKEY

3.6V GND

LALT

Pin 21

CBK

5msec/div

CL 3.6V DEF ID

CL (IC702 12 ) DEF (IC705 11 )

MCK

ID (IC611 59 ) MCK (IC702 9 )

C SYNC

M KEY (IC610 13 ) C SYNC (IC610 8 )

68

BF

3.6V GND

5msec/div

LALT (IC610 7 ) C BLK (IC610 6 ) BF (IC610 5 )

18

5

71

4

C

Pin 15

Pin 18

20 µsec/div

15

8

47

70

VD 60 )

51

69 64 64 )

3.6V AJST AJST (IC610 4 )

D/A

D/A

0.2 µsec/div

63

29

3.6V GND

62

20µsec/div

33

3.6V GND

PAL only

3.6V GND

1.3V

0.05µsec/div

CHROMA BPF

Y LPF

FL601

Q607

1V

31

3.6V GND

TP609

13

49

20 µsec/div

38

3.6V GND

3.6V GND

20µsec/div

20µsec/div

Q606 (B)

20µsec/div

20µsec/div

1V 0.9V

Figura 17

0.4V 0.9V

0.3V 2.1V

0.3V 1.5V

0.5V 2.2V

0.5V 2.8V

3.6V (máx. digital) GND

FL601 Pin 3

3.6V GND

20µsec/div

20µsec/div

Q604 (E)

Q605 (E)

40

39

5msec/div

36

37

35

*Digital zoom not used: 0Vdc

01.msec/div

20 µ sec

CAM C

CAM Y

32

50

3.6V GND

17

CN601

TP607

3.6V GND

0.4V 0.25V

BUFFER

Q606

BUFFER

20 µsec/div

5msec/div

20µsec/div

20µsec/div

30

V REF C (IC603 6 )

BUFFER

24

V REF Y (IC603 5 ) Q605

BUFFER

Q604

27

1.7V

3.6V

3.6V

52

49

46

AHD (IC610 61 ) VGAT (IC702 36 )

CHD 44 NME 43

34

FLD2 (IC610 3 )

FP 45 28

3.6V GND

48

29

5 msec/div

HD 3.6V HHLD 3.6V VHLD 9 )

3 Camera core, zoom processor (IC609, 613)

11 )

AVD1 (IC610 OHO (IC610 HHLD (IC610 VHLD (IC610

VCK VCK (IC610 12 )

ELECTRONICA y servicio

35

Figura 18

C

Señal Y

IC001 Variable rangefinder gate

Filtro paso-altas

Filtro paso-altas

IC002

Imagen

SG

IC401

Q003

FL001 Detector de pico

A Imagen enfocada

IC002

Q007

B Imagen desenfocada

IC003

IC801

Central auto-focus

AFA/D

RESET

AFA/D2

FA/FH

Al motor de enfoque

ELECTRONICA y servicio

36

Figura 19

nifica que si, por ejemplo, tomamos una escena extremadamente simple (por ejemplo, una superficie de cartón blanco sobre la que se ha pintado una línea vertical negra), la señal de video resultante tendrá un aspecto como el que muestra la figura 18A, siempre y cuando, naturalmente, la cámara esté bien enfocada; cuando la cámara esté desenfocada, la señal de video presentará un aspecto como el que se ve en la figura 18B. Puede notar que mientras que la señal enfocada presenta bordes cuadrados en la transición blanco-negro, la señal desenfocada presenta una transición curvada; esto significa que la primera señal posee un mayor componente de alta frecuencia que la segunda, lo cual puede detectarse fácilmente con un circuito como el que apreciamos en la figura 18C. Note que se trata tan sólo de un filtro pasoaltas, y que después de él hay un detector de picos. Para conseguir que una escena esté bien enfocada, lo único que tiene que hacer el microcontrolador es mover ligeramente el anillo de enfoque de la lente, y detectar el punto en el que es máxima la componente de alta frecuencia de la señal de video. Ahora basta con colocar el anillo de enfoque en dicha posición, para que la escena que se esté tomando resulte clara y nítida. El único inconveniente de este método de detección de enfoque, es que por periodos el sistema necesita comprobar si realmente la lente está en posición adecuada; con este propósito mueve ligeramente hacia delante y hacia atrás

ELECTRONICA y servicio

el enfoque, regresando luego a la posición original. Pero como este movimiento es muy leve, no afecta la calidad de la toma. Algo similar ocurre con el control automático de luminosidad, que maneja la apertura del iris. El iris en las cámaras de video y fotográficas actúa de forma muy similar al iris del ojo humano; dilata la pupila ante condiciones de baja luminosidad, y la contrae cuando la luz externa es intensa; con esto se garantiza que a la retina siempre llegue un nivel de luz adecuado, que no nos deslumbre ni nos deje en penumbras. Las cámaras de video poseen unas laminillas plásticas que se abren y se cierran en forma similar (figura 19), dependiendo de la cantidad de luz que entra a través de la lente. Para calcular el grado de apertura, el microcontrolador nuevamente se apoya en la señal de video, midiendo su nivel de saturación de blancos y cerrando o abriendo las laminillas hasta conseguir un nivel adecuado de luminosidad en el video resultante. Todo esto se hace de forma automática; y para que el usuario pueda percatarse, sólo tiene que apuntar la cámara hacia una lámpara encendida y luego hacia una región con baja luminosidad; se nota entonces en el visor que el aparato tarda apenas unos segundos en reaccionar y en adaptarse a las nuevas condiciones de luz, presentando en ambos casos una señal adecuada. Por lo que se refiere al zoom, es un recurso que depende únicamente de un motor que mue-

Figura 20

37

Figura 21 A

CCD

Area aprovechada

CCD

B

El área aprovechada se desplaza para compensar el movimiento de la cámara

ve a un conjunto de elementos ópticos en el interior de la lente para conseguir los “acercamientos” o “alejamientos”. Aquí la función del microcontrolador es realmente secundaria, porque sólo recibe la orden de los interruptores de zoom accionados por el usuario y envía los pulsos necesarios para que el motor se mueva, consiguiendo así los efectos deseados en la escena. Finalmente, el zoom digital es una prestación relativamente nueva, que se ha conseguido gracias al bloque de proceso digital de señal. Este zoom extiende efectivamente el rango de acercamiento de una lente, de modo que una cámara que posee un zoom óptico de, digamos, 16X, por procedimientos digitales puede extenderlo a 32X o incluso 64X (figura 20); sin embargo, la mayoría de veces este acercamiento adicional implica una pérdida en la resolución de la imagen obtenida; pero para usuarios poco exigentes que desean hacer tomas de objetos muy lejanos, esta función resulta ideal. Existe una función adicional que está apareciendo en varias cámaras de video, aunque todavía no se generaliza: el estabilizador automático de imágenes. Esta característica elimina de forma muy efectiva el temblor natural de la mano del operador, sobre todo cuando hace tomas con

38

el máximo acercamiento posible (telefoto extremo). Para hacer esto, las cámaras modernas utilizan en una toma normal apenas la parte central del CCD (figura 21A), dejando un pequeño margen alrededor. El sistema también posee sensores capaces de detectar los pequeños desplazamientos laterales de la mano del usuario; así que cuando el microcontrolador detecta que la mano se ha movido ligeramente (lo que implica que la escena que se desea tomar se desplazó también en el CCD, figura 21B), modifica el área de rastreo de imagen en el CCD; así, finalmente, permanece la escena original y se compensa de manera automática el desplazamiento. Como ha podido apreciar, la etapa de control en la sección de cámara es un bloque que se utiliza con mucha frecuencia. Sin él, la operación de una cámara de video se complicaría sensiblemente. Con esto damos por terminado nuestro recorrido por las etapas que forman la sección de cámara de una videocámara moderna típica. En la segunda parte de este artículo exploraremos la sección de videograbadora. Finaliza en el próximo número

ELECTRONICA y servicio

ELECTRONICA y servicio

39

AMPLIFICADOR DE SALIDA DE AUDIO EN SISTEMAS PANASONIC Alvaro Vázquez Almazán

Introducción

Continuando con la serie de artículos sobre sistemas de componentes de audio, en esta ocasión estudiaremos el amplificador de salida. Si bien hemos tomado como referencia un equipo Panasonic representativo de la tecnología predominante (el modelo SA-AK15), las explicaciones fácilmente pueden aplicarse a otras marcas y modelos de aparatos

Como seguramente es del conocimiento de nuestro lector, la señal de audio necesita un cierto proceso para ser expedida a través de las bocinas o altavoces. Básicamente, este proceso consiste en controlar el nivel de volumen y en ecualizar y amplificar la señal de audio, una vez que ésta se toma desde el selector de funciones. Veamos algunas variantes que se han presentado con el transcurso de los años.

Cambios en el diseño Primeramente, encontramos que el control de volumen dejó de ser una resistencia variable para

40

ELECTRONICA y servicio

Figura 1 A

B

utilizarse un decodificador o encoder (figura 1), que tiene las siguientes ventajas: 1. Este tipo de control de volumen no tiene fin; es decir, podemos girar y girar hacia la derecha o hacia la izquierda y el control nunca llega a un tope. Seguramente usted recuerda que, como el control de volumen analógico tenía un tope, se corría el riesgo de romperlo; y puesto que entonces quedaba fuera de control, había que buscar una alternativa. Fue así que los diseñadores decidieron sustituir el control de volumen analógico (un potenciómetro) por uno digital (decodificador). 2. Dado que es un circuito digital y utiliza pulsos binarios (o sea, pulsos digitales), es prácticamente inmune al ruido. Con esto se ha conseguido que el sistema de control tenga más dominio en lo que se refiere a la etapa de amplificación de audio. Por otra parte, seguramente usted recuerda que antes el sistema de control se utilizaba en la etapa de salida de audio, controlando a un circuito integrado (driver o controlador de motor). A su vez, este circuito integrado modificaba el giro de un motor, el cual tenía su eje acoplado directamente con el vástago del control de volumen; (figura 1b) así era posible controlar el nivel de volumen mediante el control remoto, pero no

ELECTRONICA y servicio

con el panel frontal. Es decir, el control de volumen se ejercía por medios analógicos en caso de que el usuario accionara directamente la perilla desde el panel frontal; pero si el volumen era modificado a través del control remoto, la orden se ejecutaba de forma digital. Esto ha cambiado, pues la tendencia actual es hacia la digitalización del control de volumen. Y esto da pie para analizar los circuitos de un aparato típico.

Un modelo representativo El equipo de audio que tomaremos como referencia es el modelo SA-AK15, de Panasonic, según mencionamos en el encabezado de este artículo. Las etapas a las que hacemos alusión se muestran en la figura 2. En dicho aparato, el control del nivel de volumen se realiza por medios digitales, independientemente de que la orden sea dada a través del panel frontal o del control remoto; en este último caso, se emplean las teclas VOLUMEN+ y VOLUMEN–. El control de volumen, marcado como VR-802 en la figura 2, envía sus señales de control por las terminales 1 y 2 hacia el sistema de control IC-801 (figura 3); éste recibe las señales en las terminales 89 y 90, mismas que vienen marcadas como JOG-A y JOG-B.

41

MUTING

Q402 (Q202)

12(9)

-

+

23 (38)

V. BASS

Q403 (Q203)

+

+

+

+

37 36 31 35 30

VREF

27

28

SWITCHING

Q306

26

29

Q356 MUTING CONTROL

32 SP/LTH(SER4) 33 SP/DAT(SER3) 34 SP/CLK(SER2)

M5218AP

IC303

Q412(Q212)

Q307 AUTO GAIN CONTROL

3 2

CONTROL CIRCUIT

BUFFER AMP.

SER 1

MUTING

MUTEA

SER 2

M3897MAA611 IC801(1/4) SYSTEM CONTROL/FL DRIVE

12-BIT SHIFT REGISTER

13(8)

CONTROL

25

90

LATCH

+

VOL

11

+

MATRIZ SURROUND 2 VCC

10

JOG B

14(7) TREBLE

+

VOL

17 (4)

MATRIZ SURROUND 1

16 (5)

89

VR 802 (VOLUMEN)

OUTPUT BUFFER

22(40)

TONE

BASS

15 (6)

JOG A

21(39) 20(1)

18(3) VCC 24

FROM POWER TRANSFORMER

+

19(2)

+B

IC302 BH3857AFV-E2 SOUND PROCESSOR

FL DISALY FL800

65-84

+

C.D

Figura 2A

AND20

IC800 BU2090F-E2 I/0 EXPANDER

12

14

8

10

10

9

SER2

SER3

SER4

HPLL(R)

SER4/ADATA/ KDATA

11

+B

SER3/FDATA/ SPDATA/KCLK

12

5

6

SER2/DDATA/ ACLK/SPCLK

SER1 SER1/DCLK/ FCLK

ELECTRONICA y servicio

42

AND1

Figura 2B

13(11) +14(10)

+

SPEAKER

4(1) LCH

12 9

+B

IC305 + +

+B

3

7 5

+

2

do el usuario hace uso de las teclas de ecualización en el panel frontal o en el control remoto, los datos son recibidos por el receptor infrarrojo y enviados hacia el sistema de control IC-801; desde aquí son enviados hacia el circuito integrado IC-302 (figura 4), para que éste realice entonces la ecualización; es decir, se elevan los agudos, se bajan los graves, se nivelan los tonos medios, etc.

RSN35H1 POWER AMP.

-B

Figura 4

8 -B

Entrada de señal

6

Q359 HEADPHONE SWITCH

12 JK802 HEADPHONE

32

RCH

IC302 14 SOUND PROCESSOR

Salida de señal

33 34

Una vez procesadas dichas señales, el sistema de control las envía por sus terminales 9, 10 y 11 hacia el circuito integrado procesador de sonido, IC-302; éste las recibe por las terminales 32, 33 y 34 (SP/LTHSER4, SP/DATSER3 y SP/ CLKSER2 respectivamente). Al final, este circuito integrado vigila que se cumpla la orden dada por el usuario; es decir, que se aumente o disminuya el nivel de volumen. Cabe aclarar que este circuito integrado también efectúa la función de ecualizador. Así, cuan-

Figura 3

ELECTRONICA y servicio

Inmediatamente después de las instrucciones sobre lo que tiene que hacer (controlar volumen o ecualizar), este circuito integrado debe recibir la señal de audio; de lo contrario, no podrá realizar ninguna función. En busca de dicho objetivo, la señal es recibida por el circuito en sus terminales 9 y 12; una vez procesada, se entrega por las terminales 23 y 38 hacia el preamplificador IC-303 (figura 5); este último, que la recibe por sus terminales 4 y 5, tiene la función de darle ganancia para que la misma llegue con una amplitud adecuada al amplificador de potencia.

Figura 5

43

Enseguida, el preamplificador de audio la envía por las terminales 1 y 7 hacia el amplificador de potencia de audio IC-305 (figura 6), el cual la recibe por las terminales 14 y 11. Y luego de que este circuito la amplifica para proporcionarle la potencia suficiente, la señal es expedida por las terminales 1 y 4 hacia las conexiones de los altavoces.Con esto finaliza el recorrido que la señal de audio hace desde que llega al circuito procesador de sonido y hasta que alcanza la conexión de los altavoces.

Figura 6

Localización de fallas En este caso enfrentamos un problema que tiene que ver tanto con sistemas digitales como con sistemas analógicos. El motivo es que estamos analizando una etapa de amplificación de audio, la cual utiliza un sistema de control digital (microcontrolador) y un sistema de amplificación analógico; por eso es importante que cuando usted vaya a reparar uno de estos equipos, cuente con el instrumental apropiado para dar servicio a sus circuitos. En vista de ello, asegúrese de contar con: a) Osciloscopio. Aunque no es absolutamente indispensable, tenga en cuenta que le ayudará a localizar más fácilmente la falla. b) Punta de prueba lógica. Es más necesaria, cuando se carece del osciloscopio. c) Multímetro digital o analógico. d) Inyector de señales. e) Trazador de señales.

44

Todo esto es necesario para poder seguir con confianza el trayecto que lleva la señal de audio, con el propósito de localizar el punto exacto en que se pierde la señal respectiva y comprobar el correcto funcionamiento de algunos circuitos integrados.

Procedimiento Verifique que todos y cada uno de los circuitos integrados que tienen que ver con el proceso de la sección de audio estén correctamente alimentados; si no lo están, el sistema no trabajará satisfactoriamente: 1. Primero revise IC-801, el sistema de control, que debe tener una alimentación de 5 volts en la terminal 91 -marcada como VCC. Por su parte, esta terminal debe tener un nivel de voltaje de 5 volts positivos; la terminal 98, marcada como VEE, tiene que estar correctamente conectada a 30 volts negativos; la terminal 99, marcada como VSS, y que es la terminal de tierra, debe estar perfectamente conectada a 0 volts. Tal vez para usted sea innecesaria esta recomendación, puesto que desde el momento en que el sistema de audio enciende, el sistema de control se encuentra perfectamente alimentado; de lo contrario, simplemente no encendería el equipo (figura 2). 2. Revise la alimentación del circuito integrado IC-302, el cual, como ya se ha mencionado, es el procesador de sonido. La alimentación positiva que este circuito recibe por su terminal 24, debe ser de aproximadamente 8 volts; sus terminales 11 y 20 son el retorno a tierra. Ya que estamos hablando de este circuito integrado, es importante recomendarle que mediante osciloscopio o punta de prueba lógica verifique que las terminales de control –que son la 32, 33 y 34– reciban órdenes provenientes del microcontrolador, en el momento en que se acciona la perilla del control de volumen o los botones de ecualización (figura 3). Si no es así, vuelva a usar el osciloscopio o la punta de prueba para cerciorarse de que el sistema de control esté expidiendo estas se-

ELECTRONICA y servicio

ñales por las terminales 9,10 y 11; en caso de que no se expidan las señales de control hacia el circuito procesador de sonido, proceda a verificar las terminales 1 y 2 del control de volumen –en donde deben existir pulsos digitales en el momento en que se empiece a accionar la perilla de volumen. 3. Si no encontró fallas y de todos modos no llegan los pulsos hasta el sistema de control, es probable que exista un camino abierto que puede ser desde una soldadura fría hasta una pista abierta. Si ya verificó el trayecto de señal con un probador de continuidad y la lectura nos indica que está correcto, entonces el problema puede estar en el sistema de control; para determinar si éste se encuentra o no dañado, basta con desoldar las terminales 1 y 2 del control de volumen y verificar que haya continuidad entre el nivel de tierra y la terminal 1; también verifique en la terminal 2. Pero recuerde que solamente habrá continuidad entre la terminal 1 y la terminal 2 verificadas contra el nivel de tierra, conforme usted empiece a girar el control de volumen; si esto sucede, significa que el control de volumen se encuentra en buenas condiciones; si no ocurre, tendremos que verificar el estado interno del control de volumen; hay que destaparlo para observar si está desgastado o sucio (figura 4); y si es el caso, debemos limpiar perfectamente con un cotonete y alcohol isopropílico (dado que este tipo de controles se ensucian con suma facilidad y que en tales condiciones no permiten un buen contacto entre terminales, su manipulación se dificulta; cuando muestran desgaste, lo mejor es sustituirlos). 4. Si hasta este punto no ha encontrado problemas y aun así no se producen cambios en las terminales de entrada del sistema de control, quizá esté enfrentándose a una anomalía en dicho circuito; puede estar en corto hacia un voltaje positivo o hacia un voltaje de 0 volts, y por eso es que usted no registra cambio de señales; mas si en el procesador de sonido se generan cambios, será necesario utilizar un trazador de señales para revisar que en las terminales 9 y 12 exista señal de audio.

ELECTRONICA y servicio

5. Tras comprobar lo anterior, verifique que en las terminales 7 y 14 aparezca la señal de audio amplificada por el procesador de audio. Hecho esto, sólo queda asegurarse nuevamente de que en las terminales 5 y 16 también haya señal de audio; ésta se dirige hacia el propio procesador de sonido. Si al realizar tales pruebas descubrió que hay señal de audio en estos puntos, con el trazador de señales asegúrese de que exista señal de audio en las terminales 23 y 38. Y si hasta aquí no ha tenido problemas, puede estar razonablemente seguro de que el procesador de audio está en buenas condiciones. Si en un momento determinado descubre que no hay señales de audio en alguno de los dos canales, significará que el procesador de sonido se encuentra dañado. 6. Una vez descartado el procesador de audio como fuente de fallas, pasaremos a analizar el circuito preamplificador IC-303; éste recibe su alimentación positiva en la terminal 8, que debe tener un voltaje de aproximadamente 14 volts; y por la terminal 4 recibe una alimentación negativa, que debe ser también de unos 14 volts. Luego de verificar que el preamplificador IC303 se encuentre correctamente alimentado, vuelva a emplear el trazador de señales para revisar que en las terminales 3 y 5 lleguen señales de audio. Terminada esta acción, hay que buscar la señal de audio en las terminales 1 y 7; aquí, la señal de audio toma dos caminos: uno hacia el amplificador de potencia de audio, y el otro hacia el conector de audífonos (es importante que usted compruebe este último, ya que es donde podemos saber si la falla se encuentra en el amplificador de potencia o en los circuitos integrados de control, procesador de sonido y preamplificador). Para comprobar el funcionamiento del conector de audífonos, basta con introducir unos audífonos en el orificio que para tal efecto tiene el equipo. Si en ese momento aparece audio, quiere decir que la falla se localiza en el amplificador de potencia del mismo; y si no se obtiene señal de audio, significa que la alteración está en el preamplificador.

45

Conclusiones No nos queda sino esperar que el presente artículo le sirva para solucionar problemas en la etapa de audio, sin importar la marca o modelo del aparato a prueba. Recuerde que no todos los sistemas de amplificación de audio emplean un codificador como control de volumen, que no todos tienen un procesador de audio y que no todos disponen de lo que sería una interrelación «sistema de control-amplificación de audio». Estas son algunas variantes que podremos encontrar entre sistemas. Por ello es muy importante que tenga disponible el manual de servicio correspondiente en cada caso, o cuando menos el diagrama eléctrico para poder identificar fácilmente los circuitos que intervienen en la amplificación de audio.

46

Número Chasis 4 CTC170A 6 CTC170C 2 CTC170K 2 CTC170L 4 CTC175A 4 CTC175A2 6 CTC175C 6 CTC175C2 2 CTC175K 2 CTC175K2 2 CTC175L 2 CTC175L2 20 CTC176C 14 CTC176E 16 CTC176F 21 CTC176F2 18 CTC176G2 13 CTC176K2 12 CTC176L2 8 CTC176N2 5 CTC176P 10 CTC176P2 19 CTC177AA 32 CTC177AA2 36 CTC177AA3 17 CTC177AC 7 CTC177AD 28 CTC177AE 27 CTC177AF 30 CTC177AF2 37 CTC177AF3 7 CTC177AG 9 CTC177AH2 19 CTC177AK 32 CTC177AK2

Número Marca Televisor

Modelo

BK1 GS1

Broksonic Gold Star

CTVG4563TT CN21B60

GS2 JV1

Gold Star JVC

CN14B30H AV27820

PA1 S1

Panasonic Sony

CT-G2160N KV32XBR35

SH1 SH2

Sharp Sharp

19GM60 20G-S60

SH3 SM1

Sharp Samsung

25VT-J100 K1

SM1 SM1

Samsung Samsung

KCT-52 KCT-53

Número Chasis 30 CTC177AM2 25 CTC177BB 26 CTC177BD 3 CTC177BE 3 CTC177BG 15 CTC177BH 9 CTC177BH2 9 CTC177BH3 9 CTC177BM2 35 CTC177BP2 22 CTC177CC 1 CTC185A 1 CTC185AA 1 CTC185AB 1 CTC185B 1 CTC185M 23 CTC186A 23 CTC186D 29 CTC187AA 11 CTC187AB 29 CTC187AC 11 CTC187AD 38 CTC187AF 33 CTC187BC 33 CTC187BD 33 CTC187BD2 33 CTC187BF 33 CTC187BF2 34 CTC187BH 34 CTC187BJ 31 CTC187CJ 31 CTC187CL 31 CTC187CL2 31 CTC187CL3 31 CTC187CM

¡Pídalas por el número! $45.00 cada memoria más $80.00 de gastos de envío por pedido. Deposite a nuestra cuenta de Bancomer 001-0876686-7 y envíe por fax datos completos, la ficha de depósito y su pedido

¿Ya advirtió que hemos utilizado únicamente el trazador de señales? Se comentó, además, que también puede verificarse la etapa de salida de audio mediante un inyector de señales; éste se conecta directamente en las entradas y en las salidas de todos y cada uno de los circuitos integrados que hemos mencionado, con excepción del circuito integrado amplificador de potencia; si en sus terminales 4 y 1 conectáramos el inyector de señales, nada se escucharía en los altavoces; pero si la conexión se hiciera en sus terminales de entrada, sí aparecería señal en los altavoces, siempre y cuando, por supuesto, este circuito se encuentre en buenas condiciones.

Memorias EEPROM

Televisores RCA, GE y Otras Marcas

7. Enseguida, con el trazador de señales verifique que llegue señal a las terminales 14 y 11 de IC-305; también es importante revisar que la alimentación positiva en la terminal 2 y la alimentación negativa en la terminal 3 sean correctas (deben ser alrededor de +32 y -32 volts respectivamente), y que la terminal 9 esté perfectamente conectada a tierra. 8. Si todo es correcto, lo que sigue es observar que en las terminales 4 y 1 aparezca la señal de audio. Para comprobarlo, utilice el trazador de señales.

Centro Japonés de Información Electrónica, S.A. de C.V. Norte 2 #4, Col. Hogares Mexacanos, 55040, Ecatepec, México, Tels. 787-1778, 770-48-84 Fax. 770-02-14, Correo electrónico: [email protected] ELECTRONICA y servicio

PRIMEROS PASOS EN EL SERVICIO A UN REPRODUCTOR DE CDs Carlos R. Villafañe http://home.coqui.net/demi

Problemas básicos

El autor del presente artículo, es un especialista puertorriqueño en el servicio a equipos de audio. En esta, su primera colaboración, nos ofrece algunos consejos básicos para el mantenimiento a reproductores de CDs, los cuales –no está de más recordarlo– pueden presentar fallas directamente asociadas al sistema mecánico, al recuperador óptico y a los circuitos de proceso de la señal de audio que se recupera del disco.

ELECTRONICA y servicio

Quienes nos dedicamos al servicio técnico, sabemos que la pieza más importante (y la más costosa) de un reproductor de CDs, es el lector óptico (optical pick-up, figura 1). Si la causa del problema fuera este módulo, el costo de reemplazarlo podría desanimar al cliente, pues tal vez cueste casi lo mismo que un aparato nuevo; por eso es importante analizar todas las alternativas que tenemos, antes de brindarle al cliente un costo estimado. La lente óptica debe funcionar correctamente para que el resto de los circuitos hagan su trabajo. No importa la marca del equipo, normalmente todos realizan estas funciones al encender la unidad:

47

Figura 1

• El lector óptico se mueve hacia la parte central del disco, hasta que un switch “detector“ queda presionado. Eso le indica al microcontrolador que el lector llegó a la posición inicial.

• El láser enciende durante unos segundos, para detectar si hay un disco en la bandeja. Si el disco está presente, regresará parte de la señal enviada por la lente. Si no regresa, el microcontrolador asume que no hay disco presente. • Si hay un CD, automáticamente se envía un pulso al motor del disco (spindle motor), el cual comienza a rotar. En ese momento, el rayo láser lee la información que está al principio del disco, en la parte más central (pues la lectura de un CD va del centro a la periferia): la Tabla de Contenido (Table of Contents o TOC), la cual contiene datos sobre el número de canciones grabadas y el tiempo total de duración; esto se muestra en el display del aparato. Luego de este proceso, generalmente el disco se detiene, esperando un comando del usuario. ¿Por qué les explico este proceso? Porque de haber cualquier interrupción en el momento de identificar un disco, el aparato no lo reconocerá; de ahí que la mayoría de técnicos, usualmente, lo primero que hacen es limpiar la lente óptica.

Figura 2

La lente de enfoque se limpia con un movimiento espiral de adentro hacia afuera, de preferencia con un hisopo humedecido para la limpieza de lentes de cámara

48

ELECTRONICA y servicio

Limpieza de la lente

Señales

El enemigo número uno de las lentes es el polvo. Una lente óptica sucia puede causar un sinnúmero de fallas: desde “brincos“ en las canciones, hasta la imposibilidad de efectuar la lectura. El polvo, la humedad, el humo del cigarrillo y otros, se adhieren en la superficie de la lente. Lo recomendable es limpiarla manualmente, de preferencia con productos para la limpieza de lentes de cámaras (o alcohol isopropílico) y palillos con algodón (hisopos), según las especificaciones de los fabricantes. Puede seguir la recomendaciones que se dan en la figura 2, pero NO UTILICE QUIMICOS COMO GASOLINA, ACETONA O THINNER. Muchas de las lentes actuales no están hechas de vidrio, sino de plástico, por lo que el uso de químicos fuertes las derrite o las mancha permanentemente. A veces, un palillo con algodón seco hace muy buen trabajo. De hecho, conviene tener presente que en ocasiones los clientes utilizan un disco limpiador. Como la mayoría de estos discos sólo traen una pequeña brocha que “barre“ la superficie de la lente, es común que no se limpie realmente la capa de suciedad. Así que es preferible la limpieza manual.

Luego de llevar a cabo el proceso anterior, hay que verificar las señales. La primera señal que vamos a observar con el osciloscopio, es la de RF (radiofrecuencia o Eye Pattern). La mayoría de los equipos tienen un punto de prueba marcado en la tarjeta de “Servo“ con la letras RF. Al conectar el osciloscopio, debemos tener una señal como la que se muestra en la figura 3 mientras se reproduce el disco. Si tenemos un equipo que parece que está leyendo, pero no emite audio, debemos investigar esta señal. Si dicha señal está presente, ya es un indicador de que el lector óptico y la sección de amplificación RF están trabajando correctamente; el problema está en otra sección. La señal debe aparecer tan clara como en la fotografía, y debe distinguirse claramente la forma de diamante por toda la señal. Si ya limpió la lente óptica y no obtuvo un buen resultado, se sugiere hacer un ajuste para mejorar la calidad de la reproducción del disco. Generalmente existe un potenciómetro con las letras RF, aunque puede ser que en algunos modelos diga PD Balance o Best-Eye Adjustment. Hay que ajustar la señal hasta que se vea lo más gran-

Figura 3

Se llama “patrón de ojo“ a la figura en forma de rombos que se obtiene al amplificar la sección central de la señal RF. Cuando un reproductor de CDs está correctamente ajustado, las líneas que forman ese patrón son claras y definidas, mientras que unas líneas borrosas son resultado de problemas en el sistema de servomecanismos. 1.1 +/- 0.3 Vpp

ELECTRONICA y servicio

49

Figura 4

Sistema de servo análogo Requiere el ajuste de 6 potenciómetros

Al demodulador EFM y convertidor D/A

Señal RF

A

B

C

D

Amplificador - principal

Procesador análogo Señal “FE“ Señal de salida de error de enfoque

Bobina de enfoque

Servo de enfoque

Bobina de tracking

Lentes

Servo de tracking Señal “TE“ Señal de salida de error del tracking

PD

Reproducción de audio digital

Servo transversal

Bobina transversal Micro

de posible, y se minimice su fluctuación vertical; o sea, que “brinque“ lo menos que se pueda. Si hubiera que reemplazar la lente, habría que tomar en consideración el tipo de sistema de servo de la unidad. ¿Por qué? Les voy a explicar brevemente. En los equipos que tienen diez años o más en el mercado, el sistema de servo es prácticamente análogo; habría que hacer seis ajustes manuales para que el aparato funcione correctamente (figura 4). Pero con el desarrollo de la tecnología, dichos sistemas se han sustituido

por circuitos digitales (figura 5). De hecho, en algunos modelos se ajusta sólo un control, y las demás señales se auto-ajustan por medio de una señal de muestreo (o retroalimentación) que toma el microcontrolador; otros modelos se ajustan completamente por sí solos. Espero que estos consejos le sean de utilidad en el banco de servicio. En próximas entregas hablaré de temas que también son relevantes para nuestro trabajo. ¡Hasta pronto!

Sistema de servo digital Requiere sólo1ajuste (patrón de rojo)

Procesador análogico

Señal RF

A

B

C

D

PD

Amplificador - principal

Procesador digital

Bobina de enfoque

Señal “FE“ Señal de salida de error de enfoque

Señal “TE“

Conv.A/D Bobina de tracking

Lentes

Microprograma de procesamiento Bobina transversal

Señal de salida de error del tracking Micro

50

Reproducción de audio digital

Figura 5

ELECTRONICA y servicio

CIRCUITOS DE CROMA Y LUMINANCIA EN LOS TELEVISORES GENERAL ELECTRIC Y RCA Jorge Pérez Hernández

Antecedentes

Continuando con la serie de artículos sobre los televisores General Electric y RCA, en esta ocasión hablaremos de los circuitos de croma y luminancia, así como de las funciones en pantalla. Al respecto, seguiremos apoyándonos en el modelo CTC-176, que es muy conocido en el mercado electrónico. Adicionalmente a las explicaciones sobre la operación de dichos circuitos, nos referiremos a los aspectos del servicio. ELECTRONICA y servicio

Por todos es sabido que la información de luminancia (video o señal Y) y croma (color) se presentan juntas como señal de video compuesta en la antena del televisor. Sin embargo, inmediatamente después del circuito de F.I. estas señales deben procesarse en forma independiente; el motivo es que difieren en sus parámetros de operación: tiempo, frecuencia, amplitud, etc. Una vez procesadas, se vuelven a sumar para reproducirse por medio del cinescopio (figura 1).

Proceso de luminancia Para esta explicación retomaremos lo que ya habíamos visto sobre el viaje de la señal de vi-

51

Figura 1

Trayecto de las señales de croma y luminancia Y

Y

Tuner

Circuitos de luminancia Sumador

F.I.

C

deo compuesta en el artículo Circuitos de FI y AFT en los televisores General Electric y RCA, publicado en el número 12 de esta revista. Tome también como referencia el diagrama de bloques internos del circuito “Chip T” que se muestra en la figura 2. De la terminal 51 del chip T (U1001) sale la señal de video compuesta, para inmediatamente regresar al mismo circuito integrado por su pin 48, pero ahora sólo como señal de luminancia (Y). Para aquellos modelos con zócalo de entrada para luminancia de video S, existe el pin 45. El procesamiento de la señal de Y es por el circuito amplificador de negro, el conmutador interno/externo, contraste, enclavador y control de brillo (figura 3). En la entrada del conmutador interno/externo se selecciona entre las señales de video o SDO (visor de pantalla; también se aplican las señales R-Y y B-Y provenientes del circuito de croma. Por ende, a la salida del mismo circuito conmutador obtendremos las señales Y, R-Y y B-Y, cuyos niveles de ajustes son gobernados electrónicamente por el bus serie del sistema de control (consulte el número 13 de esta revista). Más adelante, las señales R-Y y B-Y obtienen a través de un matrizado a la señal G-Y; finalmente, amplificadas y entregadas por los pines 36, 37 y 38 del chip T, cada una de estas tres señales de color se suma a la señal de luminancia; además, sus ajustes de saturación son controlados por el menú de bus serie, antes de llegar a la placa impresa del cinescopio. Cuando la terminal 43 presenta una tensión inferior a los 1.2V, se desactiva la señal de luminancia; y como entonces el equipo queda en

52

Circuitos de croma

C

modo RGB, la señal se restaura con un voltaje superior a ese valor. En el pin 31 se localiza la entrada de detección del haz, que se emplea para reducir el brillo y el contraste durante las escenas de alta corriente del mismo flujo; así se reduce el efecto de “concavidad” en la pantalla del TRC. Este circuito está activo con una tensión inferior a los 6.2V. Una muestra de señal Y del pin 44 se usa como fuente de video, únicamente en aquellos equipos que cuentan con codificador de subtítulos interno en el U3101 (el sistema de control del televisor). Por otra parte, la polarización de 7.6V para los circuitos procesadores de luminancia y croma es inyectada por el pin 32.

Proceso de croma En el mismo chip T, la terminal 49 es la entrada de croma al circuito integrado; estamos hablando de la croma de la fuente de video auxiliar o del canal sintonizado, la cual avanza por un primer amplificador, sistema de filtraje y dos segundos amplificadores, cuya ganancia es controlada por el bus serie; en este mismo punto la croma se mezcla con la señal de burst o sincronía de color, que es de 3.58 MHz (figura 4). La oscilación de 3.58 sufre un desfasamiento de 0 grados y otro de 90, para lograr la demodulación de las señales B-Y y R-Y respectivamente; es aquí donde los controles de tonalidad y tono facial automático afectan la fase de esta oscilación, a fin de corregir los tonos de piel. La misma señal de burst se emplea también en los circuitos de ACC y APC para controlar la fase del color y el circuito supresor de color. En el pin 47 debe haber más de 3.8V cuando la re-

ELECTRONICA y servicio

DIAGRAMA DE BLOQUES INTERNOS SE U1001 (CHIP T)

1

Figura 2 64

VCO FI

VCC 2

63

3

62

4

61

5

60

6

59 2DA FI

7

58 57

9

56

AMP FI

11

55

AMP VID

NIV

12 AGC VID

AGC RF

13 14

16 17

2DO AMP

FILTRO CHROMA

1ER AMP

49

47

FILTRO LUMIN

46

GENERADOR PARABOLA

20

45 GENERADOR RAMPA VERT.

21 REG

24

VCO HOR

25

SEPAR. DE SINC

C/D VERT 1ER AFC

23

PIX

28

SAL HOR

29

MATRIZ RGB EXT

Y

41 40

BRILLO

MATRIZ

27

43 42

B-Y

C/D HOR 2DO AFC

44

CONMUT. INT/EXT

R-Y

26

39

∑

EXCIT.

POL.

BORR.

38

∑

EXCIT.

POL.

BORR.

37

∑

EXCIT.

POL.

BORR.

36

30

35

31 VCC

ELECTRONICA y servicio

52

48 AMPLIF. DE NEGRO

19

32

53

50

TONO FACIAL

18

22

54

51 CHROMA VCO TAMANO VERT.

15

DECOD. DE BUS

10

TRAMPA 4.5

8

REGULADOR DE CONMUTACION

LIMITAD. DE HAZ

34 33

53

Figura 3

7.6V

7.6V

+

+

De la deflexión +

Selección de video Video S

Del OSD de control del sistema

7.6V

35

34

31 43

Bright ABL filter

Pix ABL filter

Beam sense IN Black level detect

Filtros

Y R-Y B-Y

Y

R-Y

B-Y

CHIP T

U1001

Conmut. interno / externo

Contraste

Enclavador

R-Y

Brillo

∑

Y

∑

38

37

36

Selected Y out 44

Blu OUT

Grn OUT

Red OUT

Video de subtitulos a U3101, patilla 13

Separación de sincronismo

Borrado

∑

Polarización

Borrado

G-Y

Excitador

Polarización

Borrado

Matriz

Excitador

Polarización

B-Y

Excitador

Enclavador

Enclavador

Contraste

Contraste

Limitador del haz

Diagrama a bloques del proceso de luminancia (Y)

Amplif. de negro

R-Y Del circuito de croma B-Y

Matriz de enclavadores

Fast switch In Alto = Externo (OSD) Bajo = Interno (Video)

Blu IN

Grn IN

Red IN

Y2

48 Y1 45

40 41 42

39

32

ELECTRONICA y servicio

54

ELECTRONICA y servicio

55

7.6V

-

+

C2

C1 1ST AMP

1ER AMP

AMP VCO VCO AMP FILTRO VCO

AMP SUPR KILL AMP

EL OSCILADOR DE 3.58 MHz NO ES VISIBLE FUERA DEL CHIP T

15

32

7.6V

Y2801

46

CROMA VIDEO S

47

49

+

CROMA SELECCIONADO

R2802

R2801

TONALIDAD

FILTROS DIFERENCIADOR DERIVACION SIMETRICA

SATURACION

Diagrama a bloques de los circuitos de croma U1001 SOBRECARGA

AMP

ADELANTO DE FASE

AMP SINCRONISMO CROMATICO BURST

2ND B AMP

2ND A AMP

TONO FACIAL AUTOMATICO

APC

ACC

2DO AMP

2DO AMP

CHIP T

DESFASAJE

0˚

90˚

R-Y

B-Y

Figura 4

A LA MATRIZ G-Y Y SUMADOR Y

producción del color es correcta; la tensión será menor cuando no se detecte la sincronía cromática; y si se aplican 3.8V en el pin 47, se anula el efecto de color killer o supresor de color. Las salidas de B-Y y R-Y son enviadas al conmutador interno/externo, del cual ya hablamos en el apartado sobre proceso de luminancia. En el pin 46, se aplica la señal de croma de video S para aquellos televisores que soporten este tipo de zócalo especial.

+76V

Q2701 SINC.H

Circuito de OSD de producción anterior, sin subtítulos C2707 Q2701

SINC.H

24

GRN OSD OUT

+

C2709 + SINC. V

25

U3101 µP

41

GRN OSD IN

42

BLU OSD IN

18

U1001 CHIP T

Note que el OSD es generado en el sistema de control (U3101), saliendo por el pin 18. El color cyan de los caracteres en pantalla, se debe a que a través de una sola línea excita en la misma proporción la entrada de OSD verde (41) y azul (42) de U1001. Los pulsos de sincronía horizontal y vertical aplicados a los pines 24 y 25 respectivamente, permiten estabilizar las funciones en pantalla. Los televisores de producción reciente usan salidas de azul, verde y rojo en los pines 17, 18 y 19 de U3101, para estimular las entradas azul, verde y rojo 42, 41 y 40 de U1001. Entonces se logra un OSD completamente en colores (figura 6).

56

+76V

GRN OSD IN

U1001 CHIP T

C2709 Q2703 25

Visor de pantalla

Figura 5

C2707 + 41

GRN OSD 18 OUT 24

U3101 µP

SINC. V

En estos receptores existen dos tipos de circuitos de OSD (visor de pantalla o funciones en pantalla): el OSD de color ciánico de modelos anteriores, y el OSD que es completamente a color gracias a un decodificador de subtítulos (figura 5).

Figura 6

Circuito OSD con subtítulos

+

42

BLU OSD IN

40

RED OSD IN

BLU OSD 17 OUT

+76V VIDEO SUBT

C2708 13

Q2702 RED OSD 19 OUT

+

Subtítulos El sistema de control (U3101) contiene un codificador de subtítulos que interpreta los datos de subtítulos enviados en la línea 21 del primer campo de cada cuadro de video. Por lo tanto, los equipos que soportan la función de subtítulos requieren que el video se aplique al pin 13 de U3101. Por la línea 21 se envían dos canales de datos; C1 se utiliza para el texto de subtítulos principal; C2 es el texto de alternativa, en donde se despliega un segundo idioma o los subtítulos abreviados para los niños o lectores lentos. Es por eso que en los receptores dotados con subtítulos se emplean los pines 40, 41 y 42 del chip T (figura 2), cuyas señales roja, verde y azul son conducidas al conmutador interno/externo; en el pin 39 se hace presente un pulso de conmutación rápido que permite desintercalar del circuito el OSD o el video: ALTO = video externo (OSD) o BAJO = video interno.

Casos de servicio No hay luminancia 1. Verifique los ajustes de brillo y contraste en el menú del usuario. Para acceder a estos

ELECTRONICA y servicio

parámetros, pulse RESET en el control remoto. 2. Compruebe la presencia y la amplitud de la señal Y, en los pines 48 y 44 del chip T; utilice un valor aproximado de 1 Vpp. 3. Mida la tensión de control del limitador de haz en el pin 31. El circuito está activo por abajo de 6.2V. 4. Verifique la entrada del conmutador rápido en el pin 39. Un voltaje igual o mayor a 1.7 borrará el video para permitir el paso del OSD. 5. Compruebe la conmutación de modo RGB en el pin 43. La luminancia se activa por arriba de 1.2V.

PIN 48 y 44 señal de video

PIN 36 señal Roja

No hay croma 1. Verifique los ajustes de color y tinte en el menú del usuario. 2. Compruebe la presencia y amplitud de la señal de croma en el pin 49 de U1001, cuyo valor es de aproximadamente 300 mVpp. 3. Desactive el circuito supresor de color, aplicando 4V en el pin 47 del chip T. Si el oscilador de 3.58 funciona correctamente, el efecto de palo de barbero tiene que verse en la pantalla.

PIN 37 señalVerde

Notas técnicas: a) Si se aplica al televisor una señal de barras de color NTSC del Video-Test TV-01 (videocasete de pruebas que se entrega con el Curso Práctico de Televisión a Color Moderna, editado por Centro Japonés de Información Electrónica) para activar y desactivar la opción AUTOCOLOR en el menú de video, sucederá lo siguiente:

PIN 38 señal Azul

- La barra magenta se desplazará hacia el rojo. - La saturación de croma se reducirá ligeramente. b) Los valores de los resistores 2801 y 2802 son muy críticos para la correcta saturación del color.

PIN 49 señal de croma

Oscilogramas Para su referencia, en la figura 7 se muestran los oscilogramas relevantes del circuito de cuya operación hemos hablado en el presente artículo.

ELECTRONICA y servicio

Figura 7

57

58

ELECTRONICA y servicio

INSTALACION DE UNA UNIDAD GRABADORA DE CDs Leopoldo Parra Reynada

Introducción

En este artículo vamos a explicar varios aspectos referentes a las unidades grabadoras de discos compactos (también conocidas como “escritoras” o “quemadoras”): su principio de operación, la instalación del hardware y del software, los procesos de grabación de CDs de audio y de CD-ROMs, etc. Esperamos dar así respuesta a múltiples peticiones que sobre el particular nos han hecho nuestros lectores.

ELECTRONICA y servicio

Seguramente nuestros lectores conocen la historia del disco compacto de audio, que en forma conjunta fue presentado al público en 1981 por las compañías Philips y Sony. No es un secreto el enorme éxito que tuvo este nuevo formato de almacenamiento de audio, el cual vino a sustituir a los tradicionales discos de acetato y a rivalizar seriamente con el casete analógico. En la actualidad, el CD de audio reina como líder indiscutible en el mundo de la distribución de música, e incluso ha invadido otros campos. Poco después del gran éxito de las computadoras personales, se planteó la posibilidad de adaptar el sistema de CD para almacenar directamente datos informáticos. Debido a la naturaleza digital de este medio de almacenamiento, la adaptación requerida fue relativamente sen-

59

Microfotografía de la superficie de datos de un CD

Figura 1

cilla; es así como a finales de los años 80 se presentó al público el nuevo estándar de distribución de información para PC y, en general, para todas las plataformas de cómputo, entre las que se cuenta a Amiga, Macintosh y Silicon Graphics: el CD-ROM de datos digitales. Observando a simple vista la cara de lectura de un CD de audio y la de un CD-ROM, no tenemos ninguna forma de identificar cuál es cuál; y es que la información se graba exactamente de la misma manera en ambos casos. Observe en la figura 1 que hay un track de microscópicas elevaciones llamadas pits (“huecos”, en inglés, porque en el disco matriz son huecos y no elevaciones), cada uno con una extensión específica y separado de los demás por una distancia variable; precisamente, en el largo de estas elevaciones y en la separación que hay entre ellas

es donde está codificada la información digital almacenada en el disco. Las dimensiones de cada uno de estos pits caen en el rango de las milésimas de milímetro o micras (figura 2), por lo que sólo la precisión que ofrece un método de recuperación óptico permite leer esta minúscula información; y es ahí donde el rayo láser, por sus características tan especiales, juega un papel determinante. No explicaremos cómo se lleva a cabo la lectura de esta información; pero si usted desea conocer estos aspectos, le recomendamos que consulte el Curso Práctico de Reproductores de Compact Disc, editado por Centro Japonés de Información Electrónica. Por la forma en que está grabada la información en el CD y la manera en que se leen los datos, este sistema de almacenamiento tiene la desventaja de no ser grabable (al menos no como se hace en una cinta magnética). Esto se debe a que los pits en que viene codificada la información digital están físicamente grabados en la superficie de datos, de manera semejante a la forma de elaborar los tradicionales discos de acetato: un disco maestro se presiona con fuerza sobre un sustrato de policarbonato transparente, y con ello quedan impresos los pits en dicha superficie (figura 3); enseguida se coloca una superficie reflejante (por lo general una delgadísima capa de aluminio), un barniz protector y la etiqueta respectiva. Si bien este procedimiento facilita la producción en grandes volúmenes de discos a partir de una sola matriz, dificulta y encarece considera-

Figura 2 Espacio libre entre pits 0.833 a 3.54 µm

Largo del pit 0.833 a 354 µm

}

}

Separación } entre tracks 1.6 µm

} 100000010010000000010001000...

60

Haz láser 1.7µm (spot)

Ancho del track 0.5 µm

ELECTRONICA y servicio

Figura 3 Proceso de duplicación del disco maestro Disco cortado

Material fotosensible no expuesto a la luz del láser Revelado: al disco se le extrae el área que se expuso a la luz del láser.

Película de plata

Galvanización con plata. Reforzamiento

La película de plata es reforzada y retirada

Película de plata

Estampador

El estampador se oprime sobre plástico

Plástico

Estampador

Copias de plástico

El estampador se retira, dejando sus marcas en el plástico.

Película de aluminio

La copia plástica estampada es recubierta con aluminio.

Lado transparente

Recubrimiento plástico

Lado de la etiqueta La superficie de aluminio es recubierta con plástico. Lado de lectura transparente

Resumen del proceso anterior Huecos (Pits) Disco compacto final Disco maestro de vidrio

Lado de corte del disco maestro de vidrio

Plástico Lado de lectura transparente Protuberancia

Vidrio Lado de la etiqueta

ELECTRONICA y servicio

61

Cuando la luz golpea a una aleación de plata, esta sustancia se oscurece, generando una “sombra negativa“ del objeto interpuesto. Este principio se aplica ampliamente en fotografía. Aleación de plata

Luz Objeto

Figura 4

blemente la producción de un disco único o de unas cuantas copias para uso particular o de una empresa. Fue así por lo que durante muchos años se trabajó con la idea de que el CD quedaría por siempre como un método de almacenamiento de datos de sólo lectura, y de ahí el nombre con que se conoce a los discos de computadora: CDROM (siglas en inglés de “disco compacto, memoria de sólo lectura”). Sin embargo, los ingenieros de Philips siempre tuvieron la convicción de que, técnica y económicamente, sería posible fabricar aparatos grabadores de CD-ROM que sólo utilizaran tecnología óptica, sin tener que pasar por procesos de prensado mecánico. Entonces, a principios de los años 90 hicieron público un desarrollo tecnológico que echaría por tierra la imposibilidad de copiar tanto los CDs de audio como los CDROMs. Veamos en qué consiste dicha tecnología.

Principios de operación de un grabador de CDs Para convertir el formato del CD en un medio grabable, se aprovecharon las propiedades ópticas de ciertos materiales para producir un disco matriz con ciertas características muy peculiares, sentando la base para la grabación en baja escala de los CDs utilizando únicamente un rayo láser de alta potencia.

62

Desde hace más de un siglo se conoce la existencia de ciertos materiales que cambian su aspecto físico ante la presencia de luz; el caso más conocido es el de la plata, que se oscurece cuando se expone a la luz (fenómeno que se aprovechó para la invención de la fotografía, figura 4). La conclusión fue que si se disponía ya de un material que se oscurece cuando se le aplica una luz de considerable intensidad, sería posible grabar pequeños trazos sobre su superficie (figura 5); de tal forma, cuando se leyera la información, en vez de localizar un pit físicamente grabado, el haz láser se encontraría con una “mancha” quemada durante el proceso de grabación del disco; para efectos prácticos, esta mancha tendría el mismo efecto que el pit: disminuir la magnitud de luz reflejada desde la superficie del disco en el momento en que el láser pase frente a ella (figura 6).

haz láser de alta potencia

Marcas “quemadas“ en el sustrato fotosensible

Figura 5

Para crear este patrón de “manchas” (insistimos: manchas, no pits), los discos grabables poseen una capa de material orgánico pero sólo cuando son vírgenes; sus características ópticas cambian cuando se les aplica un láser de alta potencia. Pero las zonas en que no se aplica el láser permanecen con una elevada reflectividad, lo cual se traduce en un patrón de lectura casi idéntico al que se consigue con los tradicionales pits. Vea en la figura 7 la composición de estos discos; advierta que existe un surco maestro, que sirve como guía al aparato de escritura para controlar tanto la posición del haz láser como la velocidad de rotación del disco; observe también

ELECTRONICA y servicio

Láser de lectura

Figura 6

Para efectos prácticos, la información leída de un grupo de "pits físicos" es idéntica a la recuperada de un grupo de "pits quemados". Por eso un CD grabado puede reproducirse sin problemas en un aparato de audio normal. Cantidad de luz reflejada

Láser de lectura

que la capa de material ópticamente activo ocupa el lugar en que tradicionalmente estaría la capa reflejante de un CD común. Con esta disposición, es tecnológicamente fácil para el escritor seguir el surco guía y comenzar a imprimir sus “manchas” en la superficie del disco, grabando así la información que desea el usuario. Sin duda, esto ya representa un adelanto sorprendente. No obstante, Philips propuso una alternativa más: regrabar los CDs. Fue así que surgieron los “CD-RW” (siglas de CD regrabable o rewritable”), que utilizan como material de grabación una sustancia que modifica sus propiedades cristalinas cuando se le aplica una luz intensa; y cuando se vuelve a aplicar en el mismo punto un haz de potencia suficiente, el material retorna a su estado original. Vea en la figura 8 la composición de estos discos.

¿Conviene comprar un grabador de CDs? Debido al costo todavía relativamente elevado de las unidades escritoras de CDs, se tiene que analizar bien un gasto de este tipo; sobre todo, considerando que el DVD es un formato que promete dejar en poco tiempo obsoletos a los CDs. En lo personal, como usuario, como especialista en el servicio a computadoras y como autor técnico, pienso que el formato DVD tardará algunos años en consolidarse; y aunque ya hay algunas compañías que están trabajando para aprovecharlo (Encyclopaedia Britannica edición 1999 ya se vende en DVD), por ahora se utiliza principalmente para la venta de películas. Además, los CDs grabables constituyen la forma idónea para hacer respaldos de los archivos

Figura 8 Etiqueta

Figura 7

Capa protectora

Estructura de un CD grabable

REWRITABLE

Capa reflectora Capa dieléctrica superior Capa de grabación

Etiqueta

Capa dieléctrica inferior

Capa de protección Capa reflectora

Sustrato Surco

ELECTRONICA y servicio

Sustrato de policarbonato

Capa orgánica: Ptalocianina

Surco Haz láser

63

generados en el trabajo de la empresa o de la investigación académica (buena parte de la información de la NASA está protegida en CDs grabables), y también para hacer una copia de los programas que se adquieren, protegiéndonos contra eventuales daños o pérdida del original. Y aquí es pertinente hacer una aclaración: muchas personas piensan que el simple hecho de hacer una copia de un programa propio es ilegal; no obstante, las leyes de algunos países (verifique esto en el suyo) dan a los usuarios el derecho de hacer una copia de respaldo siempre que sea por protección y no para su venta. Copiar y vender programas sí constituye una violación a los derechos de autor, y eso sí está penalizado. Inclusive, parece que justamente por los rumores de la inminente desaparición de los programas en CD y su reemplazo por DVD, las compañías fabricantes de unidades escritoras de CDs están tratando de venderlas en grandes cantidades y a gran velocidad, lo que les obliga a bajar sus precios; así, en la actualidad es posible comprar un excelente escritor de CDs en unos USD $350.00, cuando hace apenas un par de años la unidad más económica costaba arriba de USD $1000.00. Y una razón extra: el precio de los discos grabables se ha desplomado; en la actualidad

pueden conseguirse en aproximadamente USD $1.50 por unidad, lo cual nos permite almacenar un megabyte por menos de 0.3 centavos de dólar.

Instalación de un grabador de CDs en una PC Todavía existe la impresión en algunos usuarios, de que un grabador de CDs es un aparato voluminoso, de operación sumamente delicada y de difícil manejo; sin embargo, en realidad son aparatos sencillos, confiables y de fácil instalación, como veremos a continuación.

La instalación física En principio, cuando abra la caja de su quemador de CDs compruebe que efectivamente vengan todas las piezas indicadas en el manual de usuario (figura 9). De particular importancia son el disquete de configuración y el CD-ROM donde vienen los programas auxiliares que acompañan a la unidad grabadora; sin ellos, no se puede llevar a cabo una instalación correcta. Antes de empezar, debemos mencionar tres puntos: 1. En este artículo hemos supuesto que la unidad escritora de CDs es de tipo IDE, la más popular y económica que se consigue en el

Figura 9

64

ELECTRONICA y servicio

mercado. En caso de que su unidad no sea de este tipo (que sea SCSI o de alguna arquitectura propietaria), las explicaciones de la instalación a nivel hardware no podrán aplicarse directamente; en tal caso le recomendamos consultar el manual de usuario, que por lo general brinda una buena guía de instalación. 2. Suponemos también que la unidad escritora es interna; si usted compró un grabador externo, el procedimiento de instalación se simplifica considerablemente, ya que sólo hay que conectarlo al puerto correspondiente (puerto paralelo o USB) y darlo de alta por medio de un programa especial. 3. Algunas personas suponen equivocadamente que si se coloca un grabador de CDs en su computadora, será necesario retirar el lector normal de CD-ROM. Si se hace un buen trabajo de instalación, observando ciertas precauciones que enseguida describiremos, pueden coexistir perfectamente ambos medios de almacenamiento de datos; a decir verdad, esta disposición es la más recomendable. Para efectuar la instalación física del escritor, localice y libere una bahía expuesta de 5 1/4 pulgadas (figura 10); deslice ahí el escritor (figura 11) y asegúrelo con cuatro tornillos de rosca fina y de poca extensión. Conecte el cable de alimentación y el de datos, cuidando la convención entre los fabricantes de dispositivos IDE; esto es, la terminal número 1 del cable de datos deberá

Figura 10

ELECTRONICA y servicio

Figura 11

quedar apuntando hacia el cable de alimentación; pero antes de conectarlo físicamente, tenemos que cuidar lo siguiente: Sabemos que un puerto IDE es capaz de soportar hasta dos dispositivos conectados en paralelo, siempre que uno de ellos se configure como “maestro” y el otro como “esclavo”; esto significa que el primero tendrá prioridad en los accesos al bus de transferencia de información. Por lo tanto, como regla general se coloca como master al disco duro, mientras que el lector de CD-ROM queda como “esclavo”; sin embargo, algunos ensambladores de computadoras, por pereza o por desconocimiento, prefieren colocar el lector de CDs en el segundo puerto IDE (incluido prácticamente en todas las computadoras modernas en la misma tarjeta madre, figura 12), con lo cual ya tenemos un disco maestro en el puerto IDE-1 y un disco esclavo en el puerto IDE-2. Si usted sólo va a conservar estos dispositivos, tal configuración es correcta y no causa ningún tipo de inconveniente; pero cuando vaya a añadir un escritor de CDs al sistema, tendrá que hacer ligeras modificaciones para garantizar un funcionamiento adecuado. En primer lugar, considere que los escritores de CD-ROM necesitan forzosamente un flujo de datos continuo, sin interferencias de ninguna especie. Este flujo de datos debe ser de 150 KBPS (kilobytes por segundo) en el caso de los escritores de velocidad sencilla, de 300 KBPS para los de doble velocidad, de 600 KBPS para los de

65

Figura 12

Disco duro

Tarjeta madre Puerto IDE-1

Puerto IDE-2 Lector CD-ROM

cuádruple y así sucesivamente; obviamente que conforme más veloz sea el escritor de CDs más ancho de banda requerirá, y su instalación se volverá más crítica. Para garantizar que el lector tenga el ancho de banda requerido y que no sufra de interferencias ajenas, es recomendable que el disco duro principal y el lector de CDs se coloquen en el puerto IDE-1, en una configuración maestro-esclavo estándar; en tanto, el escritor de CDs deberá quedar como disco maestro en el puerto IDE-2, y de preferencia quedarse solo en dicho puerto (no conectar ningún otro dispositivo como esclavo, figura 13). Quizá esto lo obligue a manipular la instalación previa del lector de CD-ROM y el disco duro; pero es lo más conveniente. Una vez conectado todo lo anterior, entre al SETUP del sistema (en casi todas las computadoras ensambladas basta con presionar la tecla DEL o SUPR durante el arranque, aunque algunas máquinas de marca poseen combinaciones de teclas que puede consultar en su manual de usuario) e indíquele que hay un nuevo dispositivo IDE instalado; para ello, basta con colocar todas las posiciones de puertos IDE en el SETUP básico en AUTO; de forma automática, el sistema detectará la presencia del nuevo elemento.

66

Luego de colocar correctamente los discos en sus puertos y con sus configuraciones respectivas, conecte el cable de datos al escritor de CDs. Con ello habrá concluido la instalación del hardware de este dispositivo; veamos ahora la forma de darlo de alta mediante software.

La instalación del software Si usted tiene montado en su sistema un lector de CDs, ya no será necesario hacer ninguna instalación adicional de manejadores; los mismos archivos que dan de alta a su lector identificarán y configurarán al escritor como un lector adicional; así que la siguiente vez que encienda su sistema se encontrará con que ya existen dos lectores de CDs, tradicionalmente uno con la letra D y el otro con la letra E (en caso de que haya hecho particiones a su disco duro, esto puede variar ligeramente, figura 14). En cualquiera de los casos, siempre y cuando usted haya seguido las instrucciones anteriores, el escritor corresponde a la letra más alta. Ahora supongamos que el escritor es la primera unidad que va a instalar en su sistema; ante esta situación, será necesario arrancar la máquina, introducir el disquete que viene junto con el escritor y ejecutar la utilería de instalación;

ELECTRONICA y servicio

Figura 13 Disco duro (maestro)

Lector de CD-ROM (esclavo) Tarjeta madre Puerto IDE-1

Puerto IDE-2

Grabador de CDs (maestro o esclavo)

ésta sólo copiará unos archivos al disco duro y modificará ligeramente los archivos de arranque CONFIG.SYS y AUTOEXEC.BAT. De forma típica, en el CONFIG.SYS se añade una línea para indicarle al sistema que se le ha agregado un elemento ajeno a la estructura tradicional de una

Figura 14

ELECTRONICA y servicio

PC (figura 15); mientras, en el AUTOEXEC.BAT se ejecuta un programa especial (el MSCDEX.EXE) que le indica al sistema operativo cómo va a identificar y manejar a este nuevo dispositivo. Una vez hecho esto, retire el disquete y reinicie su sistema; observará que en el Explorador de Windows o en el icono de “Mi PC” ya aparece el escritor como una nueva unidad de disco. Hasta aquí el sistema ya “sabe” que cuenta con una nueva unidad lectora de CDs. Sin embargo, para activar todas las funciones especiales de un escritor es necesario utilizar programas específicos; el más popular de ellos es el Easy CD Creator de la compañía Adaptec (figura 16). Por lo tanto, una vez que haya arrancado el sistema y reconocido su nueva unidad, hay que introducir el CD con el programa que acompaña al escritor, ejecutar la utilería de instalación y,

67

Figura 15 Para “dar de alta“ al detector de CD-ROM (y al grabador de CDs) en la PC. es necesario “avisarle“ de su presencia por medio de los archivos CONFIG.SYS y AUTO EXEC.BAT DEVICE=C:\CDROMDRV/CDROMDRV.SYS

/D:CD001

ARCHIVO CONFIG.SYS

C:\WINDOWS\COMMAND\MSCDEX.EXE

/D:CD001

ARCHIVO AUTOEXEC.BAT

una vez concluido el proceso, reiniciar el sistema. Con esto concluye la instalación tanto física como del software de un grabador de CDs; veamos ahora cómo utilizarlo.

Preparando un CD de datos con el Easy CD Creator Vamos a describir la forma en que podemos aprovechar un nuevo escritor de CDs para, por

Figura 16

68

ejemplo, hacer un respaldo de la información acumulada en una computadora. Primeramente, reúna toda la información que le interesa respaldar en un solo directorio (le puede llamar CD-TEMP). Se recomienda hacerlo así, porque aunque teóricamente es posible indicarle al programa de grabación que lea de distintos directorios del disco duro y los reúna en el CD, esto aumenta la carga de información que tiene que manejar el puerto IDE-1; y es que como este puerto tiene prioridad sobre el IDE-2, en caso de que la búsqueda sea demasiado extensa (lo cual puede suceder con un disco muy fragmentado), es posible que se descuide el flujo de datos en el puerto IDE-2 y que, por consecuencia, se afecte la calidad de los datos grabados, obteniéndose un disco que no se puede leer. Por supuesto, esta operación implica que deberá tener disponibles por lo menos unos 700 MB de espacio en su disco duro (los fabricantes recomiendan 1 GB). De modo que si su sistema posee un disco pequeño, mejor piense en actualizar el disco duro antes de adquirir un escritor de CDs. Una vez hecho lo anterior, es momento de vaciar esta información en un CD grabable vacío; para ello, vaya al botón INICIO, línea PROGRAMAS, localice la carpeta ADAPTEC EASY CD CREATOR y ejecute la aplicación; aparecerá entonces una pantalla como la que se muestra en la figura 17. Se trata del asistente del programa, que puede guiarlo paso a paso en el proceso de creación de un CD de datos. Si usted es usuario novato en estos programas, permita que el asistente lo guíe por todo el procedimiento de creación del CD; para ello tendrá que elegir los archivos que desea vaciar en su disco, permitir que el programa establezca la estructura de directorios, elegir la opción de CREAR CD DE DATOS y esperar pacientemente a que el escritor termine su función (en promedio, un escritor de 2X puede vaciar alrededor de 20 MB de datos por minuto; esto significa que un CD lleno con cerca de 640 MB de información, tardará más de media hora en grabarse). Le sugerimos que en sus primeros intentos dé la instrucción «cerrar el disco y protegerlo contra grabaciones futuras»; y aunque con ello

ELECTRONICA y servicio

Figura 17

vo segmento de información, deberá “apartar” alrededor de 30 MB de espacio libre para que se cree la nueva FAT, ya que de lo contrario la grabación no servirá. Como ha podido apreciar, la grabación de un CD de datos resulta muy sencillo; especialmente, si sabe utilizar el Explorador de Windows (la interfaz del Easy CD Creator es muy parecida a la de este programa). Veamos ahora cómo puede copiar un CD de datos.

Proceso de copia desde un CD

probablemente desperdicie algún espacio, tendrá un disco más confiable que difícilmente presentará errores en su escritura; además, considerando el bajo costo de los discos grabables, bien podemos darnos el lujo de desperdiciar unos cientos de MB (figura 18).

Para hacer una copia de un CD con datos o programas, vaya al botón INICIO, línea PROGRAMAS, localice la carpeta EASY CD CREATOR y ejecute el programa CD COPIER; aparecerá en su pantalla un cuadro como el que se muestra en la figura 19. Note que se trata de dos cuadros de opción, uno con el disco origen y el otro con el disco destino. Introduzca el disco que desea copiar en la unidad lectora y ponga un CD grabable virgen en el grabador; espere que el programa reconozca a ambos, y luego simplemente indíquele que comience el proceso de copia. Como regla general, si su unidad de lectura está en buen estado y el disco original no presenta rayones o manchas considerables, el proceso de copia es rápido y automático. Figura 19

Figura 18

Cuando ya esté familiarizado con la grabación de discos de datos, puede probar dejando “abierto” un disco para que a futuro pueda añadir información adicional. Esto es posible gracias a las características de multisession que deben cumplir todos los lectores de CD que se fabriquen bajo el estándar MPC-II o superior (cualquier lector con velocidad mayor a 2X). Sólo tenga en cuenta que cada vez que grabe un nue-

ELECTRONICA y servicio

Puede haber problemas si el disco original ya presenta algún maltrato, en cuyo caso será más

69

recomendable que acceda a las propiedades avanzadas del programa de copia y le solicite que primeramente vacíe la información del CD original en el disco duro, para que de ahí luego se copie al CD virgen (figura 20). Esta instrucción hace que el proceso de copiado se tarde alrededor de 10 minutos más (en caso de que el disco original esté muy lleno); pero bien vale la pena, si nos garantiza que la copia obtenida estará libre de errores.

Figura 20

¿Y puedo copiar CDs de música? La respuesta es ¡sí! En realidad, producir un disco de música es tan sencillo como hacer una copia de un disco de datos, aunque la situación se complica ligeramente en caso que se quiera hacer una “selección” de melodías de varios discos. Para grabar un disco de audio, arranque el Easy CD Creator y en la pantalla del asistente indíquele precisamente que va a grabar un disco de audio; en ese caso el programa modifica sus rutinas internas para el manejo de información de audio, para poder transferir información desde un CD en la unidad lectora hacia el grabador. En la interfaz del programa, indique el orden en que desea se graben las melodías que quiere; en la parte inferior observará una barra que le irá indicando cuánta capacidad le queda toda-

70

Figura 21

vía libre en su CD (figura 21). Una vez terminada su selección, dé la instrucción “crear CD de audio” y espere a ver cómo se vacía la información en el disco. Al finalizar el proceso, tendrá en sus manos un disco que podrá ejecutar en cualquier reproductor de CDs; al probarlo en su equipo de sonido no notará ninguna diferencia con el original. ¿Y qué sucede si, por ejemplo, desea grabar su propia voz en un disco compacto? En tal caso, primeramente tendrá que capturar el sonido deseado por medio de su tarjeta de audio, almacenarlo en su disco duro en forma de archivos *.WAV y –una vez que haya reunido alrededor de 70 minutos de música como máximo– entrar al Easy CD Creator e indicarle la ubicación de dichos archivos (figura 22); el programa se encargará automáticamente de convertirlos al formato en que se graba el audio en un CD-A.

Algunas advertencias finales Con todo lo que se ha dicho, parecería que la instalación de un grabador de CDs es una tarea muy sencilla; y verdaderamente lo es en la mayoría de los casos. Pero existen algunos puntos a tomar en cuenta, antes de pensar siquiera en realizar esta labor: 1. Para que la transferencia de datos entre disco duro y grabador de CDs se realice en forma continua, es indispensable que el disco duro

ELECTRONICA y servicio

Figura 22

Sintetizador de sonidos

Amp. de potencia

Archivos *. WAV

Procesador de audio

Tarjeta de sonido

Grabador de CDs

tenga una velocidad de acceso a datos de un máximo de 10 mseg. Esto no es problema en las unidades nuevas, con capacidades mayores a 1 GB; si usted posee un disco duro antiguo, lo más recomendable es actualizarlo antes de montar un escritor de CDs. 2. Como ya se mencionó antes, los fabricantes de estas unidades recomiendan que se disponga de un espacio libre en disco duro de por lo menos 1 GB, lo que implica que se necesitará un disco duro de por lo menos 2 GB para contener todos los archivos de programa y reservar esta capacidad para el funcionamiento del escritor. Por supuesto que si puede adquirir un disco de 4, 6, 8 o más GB, tendrá más espacio para maniobrar. 3. Se recomienda contar con un mínimo de 32 MB de RAM, ya que de lo contrario el sistema podría verse limitado en recursos. También se sugiere contar con por lo menos un Pentium o equivalente a 150 MHz o superior. 4. Debido a que el programa Easy CD Creator sólo se ejecuta sobre Windows 95 o superior, será necesario que el sistema cumpla con todas las especificaciones que requiere este sistema operativo.

ELECTRONICA y servicio

5. Una advertencia especial: tenga mucho cuidado con máquinas que cuenten con chipset Intel de la familia Tritón IV (i430TX), porque en este controlador se ha encontrado un bug que no acepta los escritores de CD. Por experiencia personal, les comento que en cierta ocasión traté de instalar una unidad grabadora en dos máquinas distintas, mismas que contaban con el i430TX de Intel; en ninguno de los casos reconoció a la unidad como escritora (sólo se configuraba como lectora). Y aunque bajé de la página de Intel en Internet un “parche” para supuestamente solucionar esta situación, nunca funcionó. Sin embargo, cuando el mismo escritor se instaló en una máquina con chipset distinto, la instalación transcurrió sin el menor problema. Para identificar fácilmente qué tipo de chipset posee un sistema, existen utilerías especiales (por ejemplo, CTCHIPZ); puede conseguirla en la dirección www.motherboards.org, entrando al apartado CHIPSET. Ojalá que la información proporcionada le sea de utilidad para instalar una de estas unidades, o por lo menos para motivarlo a que descubra sus ventajas.

71

INTERRUPTOR ULTRASONICO Oscar Montoya y Alberto Franco

Introducción

En este artículo presentamos un circuito sencillo de control remoto, que está diseñado para funcionar mediante la transmisión de una señal de sonido inaudible (ultrasónico) y que se recibe en otro circuito (receptor) preparado para controlar algún dispositivo mediante un relevador

72

Un control remoto es un dispositivo mediante el cual una persona puede operar a distancia algún aparato. Este dispositivo contiene los siguientes elementos: 1. Un transmisor que genera una señal de ciertas características (dependiendo del diseño). 2. Un dispositivo que interpreta y procesa las señales enviadas por el transmisor y ejecuta las instrucciones enviadas por éste.

Transmisor Es un circuito diseñado para aceptar las señales de mando (generalmente mediante uno o varios interruptores) y generar una señal de salida co-

ELECTRONICA y servicio

dificada. La complejidad de este circuito va en función directa con la cantidad de operaciones a controlar; por ejemplo, el control remoto de un equipo de audio tiene que manejar muy diversas variables que cambian el volumen, la dirección en que toca la cinta, la selección de algún track del disco compacto, entre otros. Como puede darse cuenta, entre más opciones y comodidad ofrezca un control remoto a los usuarios, más compleja será su estructura (figura 1).

Formatos de transmisión en radiofrecuencia

Figura 2

Envolvente (información)

A Amplitud modulada

Portadora

B Frecuencia modulada

Figura 1 Este tipo de comunicación es la que nos puede dar mayor distancia de alcance entre transmisor y receptor.

Receptor Luz infrarroja Este circuito debe ser compatible con el transmisor pero en sentido inverso; es decir, debe tomar la señal codificada con las características definidas previamente y procesarla para generar las señales de control también definidas con antelación.

La forma en que interactúan estos dos elementos (transmisor y receptor), puede ser de distintas formas. A continuación mencionamos algunas de ellas:

Es una de las formas más utilizadas en los sistemas de control remoto de equipos electrónicos que tenemos en casa (televisor, videograbadora, etc.) Su funcionamiento es el siguiente: mediante uno o varios diodos LED se genera una luz infrarroja con su polarización correspondiente y generación de código. En la parte del receptor se puede colocar algún dispositivo sensible a este tipo de luz infrarroja; generalmente se coloca un fotodiodo. Se trata de un circuito de corto alcance, aunque se puede incrementar un tanto si en el transmisor se colocan varios LEDs en paralelo.

Radiofrecuencia

Ultrasonido

Esta forma de comunicación utiliza una señal con una frecuencia muy alta como portadora de la información. La forma en que se transporta dicha información es modulando la portadora; así, podemos tener transmisión modulada en amplitud (AM) o modulada en frecuencia (FM) (figura 2).

Es una señal (sonido) de alta frecuencia, lo suficientemente alta como para que el oído humano no la pueda detectar; pero varios animales, incluidos los perros, sí la perciben. Normalmente esta señal es generada por un transductor (cristal), que viene preparado ex profeso para oscilar a 40 KHz. Para lograr esta osci-

Métodos de enlace

ELECTRONICA y servicio

73

lación se tiene que aplicar el potencial oscilante; si la frecuencia del oscilador es de exactamente 40 KHz, el cristal vibra en fase con el potencial oscilante. Las señales ultrasónicas se detectan por medio de un proceso inverso: el detector es un cristal similar al del generador; esto es, vibra en fase cuando la señal es de exactamente 40 KHz. Estas vibraciones generan un voltaje oscilante que ya se puede manejar. La desventaja de utilizar este tipo de medio para el control remoto, es que su alcance se limita a algunos metros. El sonido que emite el cristal del transmisor es muy direccional; esto es, la señal va «dentro» de un haz relativamente angosto, como en el sonido de un altavoz de tonos altos (tweeter); la consecuencia es que hay que apuntar el transmisor hacia el receptor, para que esté en un ángulo adecuado. En casi todas (si no es que en todas) las aplicaciones domésticas, esto no es problema. Este tipo de medio de enlace, normalmente no es afectado por el ruido; pero algunos sonidos tienen ciertos componentes ultrasónicos y pueden, en determinadas condiciones, afectar al

Figura 3

TRANSMISOR

Oscilador RECEPTOR Acondicionador de la señal

Transductor

Transductor Amplificador Rectificador Generador de mando

circuito receptor y, por lo mismo, al dispositivo controlado.

Circuito propuesto A continuación se describe un circuito de control remoto que utiliza el recurso del ultrasonido. En la figura 3 se muestra su diagrama a bloques. Este circuito contiene las dos partes que se mencionaron antes: transmisor y receptor.

A C1 555 operando como Astable con una oscilación entre 40kHz y 50 kHz.

Circuito transmisor ultrasónico A

B Etapa de acondicionamiento de señal C Transductor ultrasónico

SW 1

9V

VR1 10KΩ

B

D1

R1 4.7K

4

8

7

R3 1KΩ

T1

220Ω

R4

Tweeter

3 D2 555 R2

B1

T2

18K 6 2 1

220Ω

R5 5

C1 0.001µfd 680pF

T1: SL100 T2: SK100 D1=D2= 1N4148

74

C

Figura 4

ELECTRONICA y servicio

El transmisor consta de tres partes principales: oscilador, acondicionador de señal y el transductor. El receptor tiene cuatro elementos: un transductor similar al del transmisor; una etapa de amplificación que procesa la señal recibida; un rectificador con su etapa de filtraje, lo cual es la primera etapa del control en sí; y, finalmente, un generador de mando que responde sólo cuando la señal del transductor de entrada es el adecuado, salvo en ocasiones que, como se mencionó antes, pueda introducirse algún ruido externo.

Etapa de salida del transmisor Vcc

R4 220Ω

D1 T1

R3 1KΩ

Tweeter D2

B1

T2 R5 220Ω

Figura 5

Descripción de su funcionamiento Como ya mencionamos, este circuito funciona con ultrasonido, que en este caso tiene una frecuencia de entre 40 y 50 KHz. El transmisor genera su señal mediante un circuito integrado 555 (base de tiempos) en su configuración de astable. Se utiliza un transductor transmisor ultrasónico (que incluso puede ser un tweeter), que se alimenta con una pila de 9 volts. En la figura 4 se muestran las tres etapas principales de este transmisor. La etapa del generador de sonido ultrasónico se configura, como ya dijimos, con un multivibrador astable basado en un 555, cuya frecuencia está determinada por las resistencias R1, R2 y el capacitor C1, además de la resistencia variable VR1, la cual se utiliza para el «ajuste fino» de la frecuencia de salida.

La terminal 3 del 555 es la salida del astable, la cual, por medio de la resistencia R3, se acopla con la etapa de acondicionamiento de señal, que es un amplificador simétrico que permite la transferencia máxima de la señal hacia el transductor para su transmisión. Precisamente, este transductor es un tweeter (figura 4C) alimentado por la salida de la etapa anterior y el divisor de voltaje formado por las resistencias R4 y R5. Al ser las dos resistencias iguales, dicho divisor produce un voltaje de 1/2 Vcc (o sea 4.5 volts) alrededor del cual oscila la frecuencia de salida que proviene del amplificador simétrico (figura 5). En el caso del circuito receptor se utiliza un transductor similar al del transmisor, para que

Etapa de entrada y amplificación del receptor ultrasónico

Figura 6

1

R8 15KΩ R6 390KΩ

C B

B2

R7 470KΩ

R11 4.7K R10 10K

2

C

R13 10KΩ

B T4

T3

Salida

Hacia el rectificador

E

E R9 12KΩ

C3 22µfd

R12 15KΩ

C4 0.1µfd 3

ELECTRONICA y servicio

75

R13 10kΩ

En nuestro caso esta carga se presenta como un relevador, que puede utilizarse para controlar cualquier otro dispositivo (figura 8). En la figura 9 se muestra la tableta de circuito impreso (tanto la cara de soldaduras como la cara de componentes), y en la 10 vemos el circuito ya construido.

Figura 7

Etapa de rectificación y filtrado en el receptor ultrasónico D4

4

2

D3

R14

C5

5

3

Comentarios adicionales En realidad este dispositivo es muy sencillo, pero necesita ajustes pertinentes mediante los potenciómetros VR1, en el transmisor, y VR2 en el receptor. Esto se puede lograr de manera sencilla –aunque no necesariamente en forma rápida–, variando al mismo tiempo los potenciómetros. Una referencia inicial se consigue haciendo un cálculo sencillo para el multivibrador astable. La aproximación se hace de acuerdo con el procedimiento y la fórmula presentados en la figura 11. Esta figura nos explica el procedimiento para calcular frecuencias en el astable mediante los componentes externos. Es importante notar que la variación de frecuencia se produce en VR1; si observa los cálculos, se dará cuenta que si pone otro valor de potenciómetro podrá variar la frecuencia de oscilación; pero recuerde que la frecuencia de trabajo para este circuito está precisamente en el rango de los 40 KHz. En VR2 se ajusta de acuerdo con el valor pico de la señal amplificada; ello por el circuito de-

sea más eficiente la comunicación; además, sensa las señales ultrasónicas. La señal que genera este transductor de recepción entra directamente a una etapa amplificadora, que está compuesta por los transistores T3 y T4 (ambos BC548). La salida de esta etapa amplificadora está en el colector de T3 y se toma vía R13 (figura 6). En este punto, la señal entra directamente a la etapa de rectificación, mediante los diodos D3 y D4; a la etapa de filtraje, entra mediante el arreglo resistencia-capacitor con R14 y C5 (figura 7). Esta señal de DC entra directamente a la entrada inversora del amplificador operacional que está configurado como comparador. Dicha etapa se ajusta mediante la resistencia variable VR2, de tal forma que al sintonizar la frecuencia adecuada la salida del amplificador operacional sea alta y finalmente active la carga mediante la configuración de alta corriente, formada por los transistores T5 y T6.

1

Figura 8 2 B 4

VR2 250K

3

7 741 +

E 6

R15 T5

SW2

C

C

4

T6 C

B C

E

+

RL1

_

D5 A

9V

Hacia el dispositivo a control

Etapa generadora del impulso de salida (esta estapa es propiamente la del control)

76

ELECTRONICA y servicio

Figura 9 Lado soldadura (transmisor)

Lado componentes (transmisor)

VR1

SW1

T1

R4

D1

B1

555

R1 +

R3

R2

D2

9V +

_

_

C1

R5

T2

Lado soldadura (receptor)

Lado componentes (receptor) +

R11 R13

R8

9V D4

VR2

_ T5

741

R6

T3

T4

R10

SW

D3 R15

1B

T6

R12 R7

R9

R14 C4

C3

Material: SW1, SW2 Interruptor deslizable, 1 Polo 1 Tiro IC1 Circuito integrado oscilador NE555 IC2 Circuito integrado amplificador operacional LM741 T1, T3, T4, T6 Transistor NPN BC548 (o equivalente) T2, T5 Transistor PNP BC558 (o equivalente) B1 Transductor transmisor ultrasónico (o tweeter) B2 Transductor receptor ultrasónico (o tweeter) D1, D2, D3, D4, D5 Diodo 1N4148 VR1 Preset 10 Kilohms VR2 Preset 250 Kilohms R1 Resistor de 4.7 Kilohms a 1/2 Watt R2 Resistor de 18 Kilohms a 1/2 Watt R3 Resistor de 1 Kilohms a 1/2 Watt R4, R5 Resistor de 220 Ohms a 1/2 Watt

ELECTRONICA y servicio

C5 D5

RL1

R6 Resistor de 690 Kilohms a 1/2 Watt R7 Resistor de 470 Kilohms a 1/2 Watt R8 Resistor de 15 Kilohms a 1/2 Watt R9 Resistor de 12 Kilohms a 1/2 Watt R10 Resistor de 10 Kilohms a 1/2 Watt R11 Resistor de 4.7 Kilohms a 1/2 Watt R12 Resistor de 15 Kilohms a 1/2 Watt R13 Resistor de 10 Kilohms a 1/2 Watt R14 Resistor de 100 Kilohms a 1/2 Watt R15 Resistor de 33 Ohms a 1/2 Watt C1 Capacitor 680 Picofaradios C2 Capacitor de 0.01 Microfaradios C3 Capacitor de 0.22 Microfaradios C4 Capacitor de 0.1 Microfaradios C5 Capacitor de 560 Nanofaradios RL1 Relevador 2 Polos 2 Tiros, de 6 Volts y Resistencia interna de 200 Ohms

77

Figura 10

tector de pico (o de envolvente, ya que este tipo de configuraciones se utiliza para la demodulación de señales de AM) formado por el diodo D4 y las resistencias R14 y C5. En este caso, la descarga del capacitor se hace entre picos de carga muy pequeños; de ahí que sea posible minimizar el voltaje de rizo de la señal de entrada. Aquí, la constante de tiempo es lo suficientemente grande para que el capacitor se descargue de forma lenta; pero también es lo suficientemente pequeña para que la salida sea

capaz de seguir las modificaciones del voltaje de entrada. Esperamos que este sencillo circuito de un interruptor ultrasónico le sirva como introducción a las comunicaciones, que es un área con la que seguramente ya habrá tenido contacto (al menos como usuario, ya que esto va desde el simple control remoto, hasta las conexiones a Internet vía satélite, pasando por la telefonía celular).

Cálculos de oscilación para un multivibrador astable con 555

Este cálculo se realiza con base en los componentes externos

Figura 11

Para nuestro caso: Observamos que:

Vcc Vcc VR1=10K

El único valor que puede variar es el de VR1; así que consideramos los 2 valores extremos

RA 7

RB C1

+

6 2

Descarga 555

1.44 F = C(RA+2RB)

F = Frecuencia de oscilación

VC1

R1 4.7K

R2 18K C1 680pf

Para VR1= 10kΩ

7 Descarga 555

1.- VR1= øΩ y 2.-VR1=10kΩ para obtener el rango teórico de oscilación.

6 2

Para VR1= ø

1.44 F = 680pf(14.7k+2(18k))

1.44 F = 680p(4.7k+2(18k))

F = 4.18KHz

F = 52KHz

78

RA = VR1+R1

ELECTRONICA y servicio

PROXIMO NUMERO Junio 1999

Bús su quela dis con tr hab ibuid itua or l

Ciencia y novedades tecnológicas Perfil tecnológico • Del telégrafo al correo electrónico. Segunda y última parte. Leyes, dispositivos y circuitos • Circuitos de memoria ROM Qué es y cómo funciona • Las cámaras de video modernas. Segunda y última parte. Servicio técnico • Motores capstan en videograbadoras • Sistema mecánico del reproductor de discos compactos del equipo de audio Panasonic SC-AK15RCA/GE CTC-185 • Los circuitos de audio en televisores RCA y General Electric Electrónica y computación • Características de Windows 98 Proyectos y laboratorio • Luces danzantes Diagrama Sistema de componentes Aiwa CX-NH3MD y SX-NH3

ELECTRONICA y servicio

79