Control remoto por rayos infrarrojos

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CONTENIDO Ciencia y novedades tecnológicas

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Fundador 

Profr. Francisco Orozco González Dirección editorial

Lic. Felipe Orozco Cuautle ([email protected])

Perfil tecnológico La superconductividad superconductividad y sus aplicaciones..10 aplicaciones.. 10 Leopoldo Parra Reynada

Dirección comercial

Profr. J. Luis Orozco Cuautle ([email protected])  Adminis  Administtració raciónn

Lic. Javier Orozco Cuautle ([email protected])  Staff ddee ases editor ditor asesooría ría e ed itoriial al

Leyes, dispositivos y circuitos Circuitos de soldadura superficial (segunda y última parte).. parte)............ ..................... ................. ...... 18 Oscar Montoya Figueroa y Alberto Franco S.

Profr. Francisco Orozco Cuautle ([email protected]) Profr. Armando Mata Domínguez Profr. J. Luis Orozco Cuautle Ing. Leopoldo Parra Reynada ([email protected])

Qué es y cómo funciona El control remoto. remoto............ ..................... .................... ................... .........24 24 Leopoldo Parra Reynada

Editor asociado

Lic. Eduardo Mondragón Muñoz Juana Vega Parra  Asesor digit ales les  Asesoríía a en t écnicas digita

Julio Orozco Cuautle Colaboradores en este número

Ing. Leopoldo Parra Reynada Ing. Oscar Montoya Figueroa

Servicio técnico Reparaciones menores en unidades de control remoto.................. remoto............................ .................... ............ .. 35 Leopoldo Parra Reynada

Ing. Alberto Franco S.

Fallas resueltas y comentadas en hornos de microond microondas....... as................. .................... ............... ..... 41

Diseño Gráfico y Pre-prensa digital

Leopoldo Parra Reynada

D.C.G. Norma C. Sandoval Rivero

Servicio a reproductores de audiocasetes modernos (segunda (segunda y última parte)........... parte)...........45 45

Profr. Alvaro Vázquez Almazán

([email protected]) D.G. Ana Gabriela Rodríguez López Gabriel Rivero Montes de Oca Publicidad y ventas

Cristina Godefroy T. y Rafael Morales M.  Suscrip ciones

Ma. de los Angeles Orozco Cuautle Isabel Orozco Cuautle ([email protected]) Revista editada mensualmente por México Digital Comunicación, S.A. Certificado de Licitud de Título y

de Contenido en trámite, Reserva al Título de Derechos de Autor en trámite. Oficinas: Norte 2 No.4, Col. Hogares Mexicanos, Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. C.P. 55040. México. Tels 787-1779 y 770-4884, fax 770-0214. Distribución: Centro Japonés de Información ElectróniDistribución: Electrónica, S.A. y Distribuidora INTERMEX. Impresión: Impresos Mogue. Vía Morelos 337, Sta. Clara Cerro Gordo, Ecatepec, Edo. Méx. Tel Tel 569-3428 Precio ejemplar: $35.00 ($40.00 ejemplares atrasados)

Alvaro Vázquez Almazán

Mecanismos de reproductores portátiles de audiocasetes..........................50 José Luis Orozco Cuautle

Electrónica y computación Descripción del setup (segunda y última parte).. parte)............ ..................... ................. ...... 58 Leopoldo Parra Reynada

El programa Electronics Workbench .......64 Oscar Montoya Figueroa

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 respe ctivas compañías. Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.

No.11, Febreo de 1999

Proyectos y laboratorio Circuito intercomunicador ........ ................. ................ ....... 72 Oscar Montoya Figueroa y Alberto Franco S.

Diagrama de hornos de microondas Panasonic3

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CIENCIA Y NOVEDADES TECNOLOGICAS

 Joh  Jo hn Glenn vuelv lve e al espacio Hay que reconocer que la vida de ciertas personas resulta mucho más interesante que la de otras. Pongamos el caso del famoso astronauta norteamericano John Glenn, quien tuvo su pri-

mera misión en órbita en el año de 1962, tripulando la nave Mercurio 6 (bautizada familiarmente con el nombre no mbre “A “A mistad 7”), 7”), siendo el primer hombre en dar varias órbitas alrededor de nuestro planeta (figura 1). Por esta proeza, Glenn tuvo un recibimiento de héroe en toda la Unión

Amistad 7, John Glenn y la cápsula

El lanzamiento

Figura 1

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Glenn con la tripulación del Discovery (1998)

El lanzamiento del transbord transbordador ador

Figura 2

A mericana, y esta esta fama le sirvió para, en épocas más recientes, recientes, alcanzar un escaño en la cámara de senadores de Estados Unidos. Uni dos. Gracias a que Glenn se ha conservado sano y en gran forma física, físic a, no obstante sus 77 77 años, la NASA NA SA decid decidió ió realizar realiz ar con él algunos experimenexperimentos para comprobar el efect efecto o de la falta de gra-

bía mantenido el ánimo án imo de regresar regresar alguna vez al espacio, de tal manera que cuando los directivos de la NASA entraron en contacto con él para este proyect proyecto, o, no dudó en aceptar la oporo portunidad de revivir sus glorias como astronauta (figura 2). El entrenamiento que tuvo que recibir Glenn

vedad en el metabolismo de las personas de la tercera terce ra edad. Pero, además, Glenn siempre ha-

para adaptarse a su nueva misión fue muy extenso. En su primera misión misió n en 1962, 1962, sólo tenía

Figura 3

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unas cuantas opciones que controlar, pues únicamente había ocho botones que presionar en toda la cabina, mientras que en un transbordador espacial mo derno hay más de 200 200 controles susceptibles suscept ibles de ser accionados por la l a tripulación (figura 3). Otra diferencia sustancial es que, en su primera misión, Glenn tan sólo dio tres órbitas alrededor reded or del planeta plan eta y no tuvo que realiz ar registros exhaustivos más allá de fotografías y películas películ as que sirvieran a los lo s investigadores como punto de partida en estudios estudios futuros o para comprobar teorías ya planteadas; al respecto su experiencia personal también fue valiosa. Por el contrario, la misión del transbordador implica el manejo de una carga (normalmente (normalm ente satélites satélites artificiales) que son colocados colo cados en órbita, un trabajo de extremada precisión. Al mismo tiempo, se llevan a cabo múltiples experimentos físicos, químicos y biológicos, los cuales requieren la atención total de la tripulación tanto para llevarlos a cabo como c omo para efectuar los registros y mediciones. Una vez concluido un entrenamiento básico que finalmente le permitió ocupar el escalafón más bajo en el esquema de mandos del transbordador espacial (su puesto nominal fue “oficial de carga”), carga”), Glenn se sometió a una serie de pruebas que lo involucraban invol ucraban directamente. directamente. Como mencionamos al principio, el objetivo de la NASA al incluir incl uir a Glenn en sus vuelos era estudiar estudiar cómo afecta la falta de gravedad a las personas de la tercera edad, así que para llevar un monitoreo rápido y preciso de todas sus funciones corporales, una vez que la nave fue puesta en órbita (a fines de O ctubre de 1998 1998), ), Glenn tuvo que ingerir una cápsula con un diminuto termómetro electrónico, un circuito de medición y un transmisor de radio, el cual enviaba a la computadora central el dato de la temp temperatura eratura interna del astronauta cada 15 segundos segundos (vea en l a figura 4 un diagrama del i nterior de esta cápsula). Igualmente, Glenn tuvo que portar durante todo el viaje una pequeña pequeña mochila mochi la con una un a gran cantidad de electrodos que se conectan en diversos puntos del cuerpo (figura 5). En esa mo chila había habí a un instrumento in strumento (una grabadora) grabadora) que permanentemente registraba aspectos como el

Figura 4 Circuitos

Dispositivos de comunicaciones

 

Cristal termosensible

Batería

ritmo cardíaco, cardíaco , el equili equilibrio brio del portador, la masa muscular, etc. Con esta informació n, los invest in vestiigadores médicos podrán estudiar el estado físico general de Glenn durante el viaje, para de ahí  ahí  derivar conclusiones relacionadas con el efecto de la ingravidez en las personas mayores de 60 años. A demás, como parte de una serie de pruebas para tratar de determinar cómo afecta el viaje espacial el comportamiento del sueño en los astronautas, Glenn debió portar un arnés especial en la cabeza, con una gran cantidad de de-

Figura 5 Electrodo

Grabadora

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Figura 6

tectores que van midiendo su actividad cerebral tectores y transfiriéndo transfiriéndola la a una computadora c omputadora (figura 6). 6). Nuevamente,, la electrónica ha si do puesta al Nuevamente servicio de la investigación; sensores, sistemas de registro, baterías, computadoras, complejos circuitos de control con trol y de mando, sistemas de navegación espacial y otros tantos sistemas electrónicos trónico s puestos puestos a trabajar conjuntamente con juntamente para para un solo objetivo: expandir expandir las fronte fron teras ras del hombre. Si usted tiene interés en conocer co nocer más de esta fascinante misión espacial, consulte la siguiente dirección en la Web: www.ksc.nasa.gov.

mente a cualquier receptor de TV para que el usuario pueda reproducir sus películas y grabaciones con una altísima calidad (cerca de 500 líneas de resolución horizontal), que duplica la que proporciona una videograbadora VHS típica. Pero, además, en el aspecto del sonido los diseñadores de Panasonic también propusieron innovaciones, inno vaciones, dotando al aparato aparato con un nuevo sistema denomin denominado ado Virtual Surr Surr oun d Soun Soun d , que permite al al usuario disfrutar de una sensación sensación de sonido “espacial” con el uso de solamente dos altavoces. Con equipos como éste éste,, seguramente seguramente el DVD tiene un futuro promisorio.

Por fin llegan los primeros lectores de DVD portátiles Quienes hayan seguido seguido de cerca la evolución evolució n de la tecnología electrónica en los últimos año s, seguramente gurament e recordarán que pasó muy poco tiempo entre la presentación del primer lector de CDs de audio y el surgimiento de los primeros aparatos portátiles (conoci (conocidos dos como Discman), Di scman), emulanemulando el concepto de las radiograbadoras portátiles. De manera semejante, ahora Panasonic ha lanzado al mercad mercado o su primer lector de DVD portátil, tát il, el DV DD-P10, P10, el el cual, de hecho, por fuera se parece considerablemente considerablemente a cualquier Di scman moderno, sólo sól o que es de colo colorr blanco (figura 7). Este aparato contiene toda la circuitería necesaria para la descodificación MPEG-2 utilizada en el DVD, con lo cual basta conectarlo conectarlo directadir ecta-

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Salida de dolby digital

Salida virtual surround

Convertidor D/A de video de 10 bits

Peso de sólo 1.37 libras

Figura 7

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LA SUPERCONDUCTIVIDAD Y SUS APLICACIONES APLICACIONES L e o p o l d o P a r r a R e yn yn a d a  

L a su s u p e r c o n d u c t i vi vi d a d , e s u n a   p r o p i e d a d q u e p r e s en en t a n c i e r t o s   m a t e r i a l e s só l i d o s d e p e r d e r   s úb i t a m e n t e t o d a r e s i st st e n c i a a l p a so so   de la cor r ien te el é ctr ica al  so b r e p a s a r u n n i v e l u m b r a l t é rm ico  d e n o m i n a d o “ t em e m p e r a t u r a c r ít i c a ”. ” . Si Si   b i e n e st st e fe f e n ó m e n o s e co c o n o c e d e sd sd e   p r i n c i p i o s d e l p r e se se n t e s i g l o , e s h a s t a   año s r eci en te s cu an d o se están  e n c o n t r a n d o n u e v a s y f a sc sc i n a n t e s   ap licacio n es es.. El p resent e ar tícu lo  t i en e n e c o m o o b j e to t o p r e ci c i sa sa m e n t e   m o st s t r a r l e el e l g r a d o d e d e sa sa r r o l l o q u e   t i e n e l a t e c n o l o g ía s u p e r c o n d u c t o r a , y qu és e pu ede esper es per ar de ella en u n  f u t u r o c er er c a n o . 10

Un poco de historia Desde que comenzaron a estudiarse los fenómenos eléctricos y fue descubierta por George Ohm la l a ley que tomaría tomaría su nombre, algunos experimentos demostraron que la resiste resistencia ncia eléctrica de los materiales sufre variaciones si se exponen a cambios de temperatura. De hecho, al medirse estas variaciones, llegó a calcularse un parámetro conocido como “coeficiente de temperatura” temp eratura”,, el cual indica qué tanto se modifica el valor de la resistencia de un material al aplicarle aplicar le una variació n de temperat temperatura. ura. También se descubrió que casi todos los materiales conductores (especialmente los metales) presentan un coeficiente co eficiente de temperatura temperatura positivo, esto es: cuando aumenta su temperatura aumenta su resistencia y, y, al contrario, co ntrario, cuando cuan do la tempe temperatura ratura

desciende, la resistencia eléctrica del material tiende a disminuir (este comportamiento es el común en la mayoría de los materiales, aunque los semiconductores semico nductores llegan tener tener un coeficiente coefic iente de temperatura temperatura negativo, negativo, situación que se aprovecha para la fabricación de los termistores). Simultáneamente al estudio de las propiedades conductoras de los materiales, en el siglo pasado, la comunidad científica se encontraba verdaderamente fascinada con la investigación de los fenómenos “criogénicos”. La criogenia es la rama de la física que se ocupa de la aplicación de los fenómenos que se producen en la materia al ser sometida a bajas temperaturas. temperaturas. Los experimentos realizados entonces, se orientaban principalmente a la licuefacción de los gases que componen la atmósfera terrestre (oxígeno, nitrógeno, bióxido de carbono, hidrógeno, helio, etc.). Se pensó que si se enfriaban lo sufici su ficientemente entemente,, pasarían de su estado gaseoso al líquido, l íquido, lo que permitiría permitiría investig i nvestigar ar nuevas propiedades de dichas sustancias. Durante toda la segunda mitad del siglo pasado, se logró licuar casi todos los gases, gracias a que se perfeccionaron los métodos para conseguir temp temperaturas eraturas muy bajas, cercanas al 0K (cero grados K elvin es igual a - 273 273.16 .16 grados grados centígrados) nivel cono cido como “cero absoluto”. El único gas que no pudo ser licuado, sino hasta el siglo X X, en 190 1908, 8, fue el helio, que tuvo

Figura 1

que ser llevado a una un a temperatura temperatura de 4.22K 4.22K (sólo como curiosidad científica, en la actualidad se ha conseguido llevar ll evar a todos todos los lo s gases gases incluso a su estado estado sólido, sól ido, exceptuado exceptuado al helio, heli o, el cual no parece solidificarse ni siquiera a temperaturas de apenas una fracción de grado grado por encima del cero absoluto).  Ya que se disponía de la tecnología para obtener temperat temperaturas uras tan bajas, a muchos científicos se les ocurrió investigar qué qué sucedía con las propiedades propiedade s de diversos mate materiales riales en esas condiciones. Fue el físico holandés, de la Universidad de Leyden, Leyden, Heike Kamerlingh Kamerli ngh Onnes (el mismo que logró licuar el helio por primera vez), quién descubrió en 1911 el fenómeno que posteriormente se llamaría “superconductividad”. Por este importante hallazgo, Onnes recibió en 1913 191 3 el premio Nobel de Fí sica (figura 1).

comportamiento perfectamente lineal de la resistividad eléctrica eléctrica del mercurio ante cambios en la temperatura. Observe en la gráfica de la figura 2 cómo se va reduciendo la resistencia a medida que baja la l a temperatura, hasta que llega a 0, justo en un nivel ni vel de 4.22K. 4.22K.

Qué se entiende por superconductividad Como se mencionó , los científicos sabían ya que la resistencia eléctrica de la materia disminuye conforme confo rme baja la temperatura. temperatura. Onnes On nes quiso averiguar hasta qué punto se podía reducir dicha resistencia, y si fuese posible l ograr que desapareciera por completo. Por uno de esos extraordinarios dinario s golpes de suerte o de intuició n, eligió al mercurio co mo material a investig investigar ar (además de que era uno de los lo s metales que más fácilmente se obtenía en estado puro). Al enfriarlo por debajo de los lo s 4.22K 4.22K (en esos niveles ya en estado sólido), Onnes notó que la resistencia era tan pequeña que ya no se podía medir, y dedujo un

Resistencia

Figura 2

Temperatura 4.22 k

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Sin embargo, investigaciones investigacion es posterio posteriores res permitieron determinar que en en realidad la variació n sí era lineal pero hasta poco arriba de los 4.22K 4.22K , y que llegado a este punto de temperatura existía un “salto” descendente descendente súbito, como se muestra en la figura 3. A este estado en que desaparece la oposición oposició n al paso de la corriente corri ente eléctrica, es decir, en que no hay disipació n de energía, se le llamó ll amó “superconductividad“. “superconductividad“. Pero además, en estas condiciones, los materiales exhiben otras importantes características, según según veremos enseguida. Figura 3 Resistencia

0

4.22 k

Temperatura

Características de los superconductores Veamos ahora dos propiedades que hacen tan especiales espe ciales a los l os superconductores. 1) La principal, principal , y más obvia, es su nula resistencia, y por consiguiente la posibilidad de ofrecer una virtualmente infinita velocidad de propagación de la energía eléctrica sin pérdida alguna por calor disipado. di sipado. Esto se comprende mejor si recordamos que la potencia que disipa un conductor, es una función de la corriente que circula por él y de la resistencia resistencia del mism ismo. Analicemos sobre la siguiente fórmula algebraica que nos permite expresar el razonamiento anterior: P = R x I2 Donde: P = potenci potencia a disipada disi pada (watts) (w atts)

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R = resistenci resistencia a eléctrica eléctri ca I = corri corriente ente circulando Es obvio entonces que si la resistencia es igual a cero, la potencia disipada también será igual a cero. 2) Impenetrabilidad del flujo magnético en el material superconductor. Esto es muy importante, dado que el efecto se puede aprovechar para la fabricación de sistemas realmente asombrosos. Aunque existen otras propiedades interesantes en los superconductores, las dos anteriores son las que más se pueden aprovechar en diversas áreas de la técnica. Ahora Ah ora bien, ¿por qué se ha desatado en todo el mundo tal interés por los superconductores, si se descubrieron hace más de 80 años? L a respuesta es simple: hasta hace no muchos años, los únicos superconductores que se conocían eran metálicos y pasaban a dicho estado solamente si se sometían a temperaturas extremadamente bajas, lo que los convertía en una rareza de laboratorio sin ni nguna aplicación práctica inmediata. Sin embargo, con lo s años se han descubierto aleaciones cerámicas que se comportan como superconductores a temperaturas temperaturas relativamente altas, alcanzando en algunos al gunos casos cerca de los 10 100 0 grados Kelvi n, es decir, bastante arriba de la temperatura temperatura de ebulli ebullición ción del nitrógeno líquido, líqui do, que es un refrigerante barato barato y fácil de obtener. Este alcance ha estimulado a los investigad investigadores ores en la l a búsqueda de superconsuperconductores aún más “calientes”, que haga factible su aplicación masiva sin un gasto excesivo en sistemas de refrigeración refrigeración.. Concretamente,, el descubrimiento de mateConcretamente riales superconductores de tipo cerámico fue realizado por J. Georg Bednorz y K. Alexander Müller, en un laboratorio de la IBM de Zurich, Suiza, lo que les valió el premio Nobel de Física de 1987 (figura 4). Otro investigador que también ha aportado importantes avances en este campo es el doctor Paul Chu, de la Universidad de Houston (quien de hecho descubrió el primer superconductor supercon ductor de “alta temperatura”, temperatura”, alrededor de –179ºC).

Figura 4 J. Georg Bednorz

K. Alexander Miiller

Esta aplicación aplicació n ha despertado despertado el interés de la comunidad científica internacional, ya que podría reducir considerablemente los costos de generación y distribución de energía eléctrica, al grado de que con un cable de muy pequeño calibre podrían circular circul ar varios cientos o miles de amperes sin pérdida apreciable de energía en forma de calo r. En la l a actualidad ya se están están haciendo experimentos en dicho campo, y se calcula que en la primera década del siguiente siglo se instalarán las primeras líneas de transmisión de este tipo en los Estados Unidos (en Europa y Japón se tiene un interés similar, así que estamos frente fren te a una verdadera “carrera “carrera tecnológica” tecnol ógica” entre todas estas naci naciones ones para ver quién desarrolla primero y más eficientemente esta aplicación).

Gen er eraci aci ón de en erg ergí ía el elé é ctrr i ca  ct

Sabemos que la resistencia de un cable puede considerarse consi derarse de de cero a distancias cortas; co rtas; pero pero si consideramos un cable que mide decenas e incluso cientos ci entos de kilómetros, su resistencia resistencia ya no puede despreciarse. despreciarse. Si a esto añadimos añadimo s que dicho cable debe transportar transportar miles de kil ow att atts s de

Lo s generadores Los generadores eléctricos eléctricos no n o trabajan a los elevados voltajes de la línea de transmisión; por l o tanto, para que la potencia generada sea grande, es es necesario que por los embobinado s circulen corr c orrientes ientes muy elevadas. Para poder manejar manejar estas corrientes, los generadores se construyen con cables muy gruesos, capaces de soportar esas condiciones de trabajo, lo que redunda en un volumen vol umen y peso excesivos (el rotor de un generador eléctrico puede pesar pesar varias toneladas, ton eladas, lo que implica que se necesita un enorme volu-

potencia, el problema es realmente complejo. La solución soluci ón que se ha dado hasta hoy, hoy, es la utiliz ación ció n de líneas lín eas de muy alto voltaje (220 ó 440 KV), KV ), lo cual dismi nuye de de manera significativa la corriente que circula por los cables y, por considisi pado. guiente, la pérdida de energía por calor disipado. Actualmente se han desarrollado cables superconductores para la transportación y distribución de energía eléctrica, mas no se han generaliz ado. Este tipo de cables requieren requieren de una cubierta refrigerante a su alrededor para mantenerlos a una temperatura inferior al nivel crítico. Sin embargo, tal tal cubierta no sería necesaria n ecesaria si se dispusiera de un elemento conductor que trabajara a la temperatura ambiente, de ahí el interés de los físicos en la búsqueda de superconductores cerámicos. En la figura 5 se muestra la estructura de este tipo de cables.

men de agua agua circulando, circulan do, y por consiguiente una presa enorme, para poder moverlo e iniciar la generación de electricidad). Si estas unidades se construyeran con tecnología superconductora, tanto el tamaño como el peso se reducirían considerablemente co nsiderablemente,, disminuyendo los costos de construcción, montaje y mantenimiento, permitiendo incl uso obtener de presas relativamente pequeñas una cantidad apreciable de energía eléctrica. En este campo (y en el anterior), destacan destacan los lo s compuestos con base en Bismuto, que ya se están investigando investigando y comenzando comenzan do a aplicar en forma experimental. Estos compuestos han venido a sustituir las tradicio tradicionales nales aleaciones de Niobio y Titanio, que fueron ampliamente utilizadas a partir de los años 60 (vea más adelante una de las aplicaci ones de estas estas aleaciones).

Aplicaciones de los superconductores Tran Tra n smi si ón y di st r i bu buci ció ón de en en er ergí gía el é ctr i ca 

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Tipo rígido de cable superconductor. Sus componentes son: tubo de protección (1), superaislamiento (2), vacío (3), espaciadores (4), fuelles (5), nitrógeno (6), escudo frío (7), helio (8), superconductor (9), aislamiento eléctrico (10), escudo frío (11), retorno de helio (12), tubo de helio (13) y soporte (14). 9 7 6

2 1

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4

Cable superconductor de tipo semiflexible. Sus componentes son los mismos que los del cable rígido.

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5

9

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2

4

7

2

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(c) (a) 8 8

Línea superconductora compuesta por niobio y titanio, desarrollada en Japón

Cable superconductor de tipo completamente flexible. Sus componentes son los mismos que los del cable rígido.

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6 3

3

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3

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11 7

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2

1

(b) 8 3

Figura 5

M ej ores dispos disposii t i vos el el ect r óni cos  Dos de las limi taciones que enfrentan enfrentan los invesi nvestigadores en la miniaturización de los dispositivos electrónicos, son: 1) la disipación de energía en espacios cada vez más reducidos y 2) el delicado problema de la cooperación entre componentes muy numerosos y cercanos entre sí. En la l a miniaturización, miniaturizació n, se debe debe tomar en cuenta que las líneas lín eas por donde circulará la corri ente eléctrica también se reducirán, con su consiguiente aumento de resistencia y de calor disipado. Ya sumado, el calor de todas las lí neas que conducen co rriente puede llegar a afectar seriamente el desempeño del integrado, e inclusive destruirlo. Si bien se han difundido tecnologías nuevas que consumen mínima corriente, como los circuitos ci rcuitos CM OS de alta escala y muy alta es-

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cala de integración, la colocación de digamos un millón mill ón de dispositivos en un chip  de  de un microprocesador, produce tal disipación de calor que debe ser tomada en cuenta en el diseño (de hecho, desde hace aproximadamente 10 años que los microprocesadores mi croprocesadores de las computadoras deben utilizar sistemas para eliminar el calor remanente de su operación, como disipadores y ventiladores adosados directamente en el dispositivo). En este campo, están están siendo probados diversos materiales, sobre todo basados en aleaciones de Ytrio y Talio, los cuales pueden convertirse fácilmente en placas delgad delgadas as ideales para usarse como base para la fabricación de circuitos integrados. Con la aparición aparici ón de superconductores cerámicos, cerámicos, es posible alcanz ar un alto gra-

do de miniaturización, que tendría casi como único lími límite te la pureza pureza de los materiales empleados. Los especialistas consideran que con esta tecnología pronto se podrán fabricar computadoras más poderosas, más rápidas, y más baratas.

Figura 6

Tr ansp ansport ort ació ación n terr est re  Este campo es uno de los más i nteres nteresantes antes y de de los que reciben más atención por los investigadores y los gobiernos. Aquí A quí se aprovecha la propiedad de impenetrabilidad impenetrabilidad de lo s campos magnéticos en los superconductores. Si dejamos caer sobre un material superconductor un imán, quedará flotando o levitando. En la figura 6, observe el imán con forma de moneda levitando y la pastilla cerámica en la parte inferio inferiorr inmersa en nitrógeno líquido para mantenerla por debajo de la temperatura temperatura de transición, sició n, estando así en el estado superconductor. Este fenómeno se debe a que, como el superconductor tiene en su interior un campo magm agnético igual a cero, al acercar el imán (y por por concon siguiente su campo magnético asociado) el material crea un contracampo, de modo que la suma en su interior siga siendo cero. Esto es como si en el superconductor se creara un imán idéntico al que se está acercando, acercando, como la imagen de un espejo. espejo. A este fenómeno se le conoce co noce como “efect efecto o M eissner” eissner”.. Como se puede apreciar en la figura 7, al ser ambos imanes de la misma polari dad, tienden tienden a repelerse, lo que hace que el imán quede “suspendido” sobre el superconductor a una cierta

distancia que será determinada por el peso del propio imán y la potencia de su campo campo magnético. Una aplicación aplicaci ón del efecto M eissner se presenpresenta en el diseño de vehículo vehículos s para transportación transportación ultra-rápida. Por los principios elementales de la física sabemos que una de las principales limitaciones que presenta un transporte superficial, es la fricción contra el pavimento o contra los carriles, la cual tiende a frenarlo. Figura 7

Aquí se presenta un esquema de cómo se produce el efecto Meissner. Al acercar un imán (representado por A), a un superconductor (B), se produce en éste una imagen magnética de él que lo repele (C). La intensidad de la fuerza de r epulsión determina la altura a la que puede “flotar“ el imán. Conforme más poderoso sea el imán, más poderosa será su imagen y más intensa será su fuerza de repulsión, produciendo una flotación a mayor altura. Todo esto ocurre sin importar si el imán está quieto, transladándose o girando sobre sí mismo. Siempre aparece una imagen instantánea de él que lo repele y lo hace flotar. A Por el efecto Meissner sabemos que el estado superconductor es el estado de la materia, en el que no existe resistencia al paso de la corriente eléctrica y en el que los electrones se hallan en un estado muy especial de gran orden y correlación de unos con otros, por lo que no pueden penetrar los campos magnéticos al superconductor. La manera en que el material superconductor genera la imagen del imán es moviendo a los electrones, generando corrientes superficiales que, a su vez, generan un campo magnético que corresponde C exactamente a la imagen del imán, produciendose así la repulsión y por lo tanto la levitación. B

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 También sabemos sabemos que conforme conform e aumenta aumenta la velocidad de un vehículo, se va perdiendo capacidad de maniobra, esto es, se necesita crecientemente más espacio espacio para cambiar cambi ar la trayectoria. ye ctoria. Un vehículo que aproveche las propiedades de levitación magnética, contrarrestaría ambas limitaciones. A l respecto, se han diseñado trenes que pueden desplazarse “flotando” sobre rieles superconductores, gracias a genera generadores dores magnéticos y a que se impulsan por medio de un motor de inducción lineal. El hecho de que se desplacen flotando evita el rozami ro zamiento ento entre partes; partes; además, además, por la propiedad de imagen en espejo de los superconductores, cualquier desviación en la trayectoria sería autocorr auto corregida, egida, es decir, se trata de vehículos excep excepcion cionalmente almente estables, estables, lo que reredunda en una gran seguridad seguridad para los pasajeros. pasa jeros. Como punto adicional, un vehículo de este tipo no produce ningún tipo de contaminación ambiental, ya que se impulsa por medio de electricidad y no produce ruido, puesto que no hay contacto entre el vehículo y la superficie. Vea en la figura 8 algunos modelos modelo s prototipo que ya utiutilizan esta tecnología.

Apll i caci on es m é Ap di cas  Este es es un campo en el cual los dispositivos disposi tivos superconductores ya se están utilizando intensivamente; por ejemplo, en la l a obtención de imágenes por resonancia magnét m agnética ica (una técnica que permite permite explorar el interior in terior del cuerpo humano con gran precisión, pero que requiere de la generación de un campo magnético muy intenso, el cual se produce por medio de una corriente tan alta que fundiría a un embobinado tradicio trad icional), nal), se utilizan utiliz an cables superconductores fabricados con una aleación de Niobio y Titanio (material (mate rial que se descubrió a mediados del presente siglo, y que se vuelve superconductor a “solo” –253ºC ó 20ºK). La razón por la que aún no se emplean los nuevos materiales cerámicos que se mencio mencionanaron anteriormente, es es que hasta el momento no se ha encontrado un método efectivo para convertir vert ir en un delgado alambre estos compuestos, mientras que la aleación de Nb-Ti, al ser totalmente metálica, metálica, posee todas las propiedades de

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ductilidad que caracterizan a estos materiales. Seguramente conforme se perfeccione la fabricación de alambres delgados utilizando compuestos de Bismuto, pronto se reemplazará la tecnología Nb- Ti, lo que pondrá este este tipo de esestudios más al alcance del público en general.

Ot ras apl apl i cac acii one ones  s  Como podrá suponer, un fenómeno tan especial especial como la superconductividad potencialmente posee una enorme variedad de aplicaciones; entre las más interesantes i nteresantes y que actualm actualmente ente ya ya se están están investigando podemos enco ntrar el almacén de energía en forma de una “rueda volante”, una especie de toroide de material superconductor en el que se pone a circular una corriente considerable, de tal manera que al no haber ninguna resistencia por parte del material que la conduce, dicha corriente se queda circulando por tiempo indefinido, como un almacén de energía (esta (esta aplicación aplicaci ón está siendo estudiada muy cuidadosamente cuidadosamente por la comunidad co munidad europea). europea).

Figura 8

Otra aplicación aplicaci ón que parece extraída extraída de la cienciaficción es el desarrollo de “escudos contra gravedad”, que están siendo investigados por la NASA NA SA en Estados Unidos Unido s (pruebas (pruebas realiz realizadas adas han demostrado que objetos que poseen en su interior un peque pequeño ño aparato formado por cerámicas superconductoras sufren un pequeño decremento en su peso); si se comprueba la efectividad de estos métodos, la propulsión de naves espaciales futuras puede sufrir una revolución total. Por último, úl timo, cabe señalar que el el fenómeno de la superconductividad es muy importante para el desarrollo tecnológico futuro y que, en las condiciones condici ones actuales, no requiere de un complejo compl ejo laboratorio para ser reproducido; reproducido; en otras palabras, esta esta tecnología tecnolo gía se encuentra al alcance alcan ce de países como el nuestro y no es viable desdeñarla. De hecho, algunos investigadores de la Universidad Nacional Autónoma de México ya han producido muestras de cerámicas cerámicas superconductoras y han realiz ado trabajos muy intere in teresantes santes al respe respecto. cto.

Si desea desea información informació n adicional adicion al puede consultar los siguientes si guientes títulos títulos y direcciones direccio nes en Internet In ternet:: • Magaña, Solís L:F: “Los superconductores”, serie La cien cia desd e M é xi co.  Fondo de Cultura Económica, 1991. México. • Rhodes, R.G. and Mulhall, B.E. “Magnetic Levitation for Rail Transport”, serie , Oxford University M onograph s on cryogenics  cryogenics  Press, 1981, Inglaterra. • Superconductive Superconductive Components Compon ents Inc. (http (ht tp:/ :/ / ww w.s w.supe upercond rconduct uctive ivecomp comp.com .com// ) • Oak Ridge National Laboratory (htttp: (h p:// / www.ornl www.ornl.g .gov/ ov/ ) • Sandia National Laboratory (htttp: (h p:// / www.sa www.sandi ndia. a.go gov/ v/ ) • NASA (htttp: (h p:// / www.na www.nasa sa.g .gov ov// ) • American Ceramics Society (htttp: (h p:// / www.ac www.acer ers. s.org org// ) • Midwest Superconductivity Consortium (http (ht tp:/ :/ / ww www.ma w.mate terials.e rials.ecnpu cnpurdue rdue.ed .edu/ u/ ~misc miscon/ on/ )

17

CIRCUITOS DE DE CIRCUITOS SOLDADURA SOLDADURA SUPERFICIAL SUPERFICIAL Segunda y última parte O s ca c a r M o n t o y a F. F. y A l b e r t o F r a n c o S. S.

Introducción

C o n c l u i m o s e n e st s t a o c a si si ó n e l   a r t íc u l o s o b r e c i r c u i t o s d e s o l d a d u r a   s u p e r f i ci ci a l q u e i n i c i a m o s e n e l   n úm úm e r o a n t er er i o r . Co n t i n u a r e m o s   descr ib ien do la s car acter ísticas de  l o s d i sp s p o s i t i vo vo s d e m o n t a j e   s u p e r f i ci c i a l y f i n a l i z a r e m o s el el t e m a   c o n u n a s e r i e d e r ec e c o m e n d a c io io n e s   p a r a s o l d a r e st st e t i p o d e   componentes.

18

Primeramente recordemos que, que, en comparación co mparación con los dispositivos discretos convencionales, los dispositivos de montaje superficial son elementos electrónicos de dimensio nes muy reducidas, y que que su interconexión en las tablill as de circuito impreso se realiz realiza a soldándolos soldándol os en las pistas y  de la superficie.  de pads  La mayor parte de la tecnología electrónica que hoy se produce utiliz a dispositivos de montaje superfici superficial. al. Esto permite la reducción de costos de manufactura, de inversión en materiales, de peso peso y de consumo de energía energía de los lo s propios aparatos.

Figura 1 Encapsulado SOT-23 para montaje superficial Dimensiones en milímetros 3 (0.48) 1 2 (1.3)

(2.5) Max.

(0.95) (1.9)

(3.0) Max. (1.1)

(0.2)

Diodos de sintonía

cumplen una gran cantidad de funciones; por ejemplo:

Los diodos di odos de sintonía tienen la capacidad de modificar su valor de capacidad en en función del voltaje de polarización polarizació n aplicado en sus terminales. terminales. Estos diodos, que están disponibles para toda la banda de frecuencias utilizadas en electrónica (desde (desd e la banda de HF hasta la de UHF ), se utilizan en receptores y transmisores de radiofre-

• Sintonía de lazo cerrado por fase (PLL). • Ajuste de frecuencia frecuencia de osciladores osci ladores locales. lo cales. • Selectores Selectores presintoniz ados de radiofrecuencia. • Filtros de radiofrecuencia. • Registros Registros de fase de radiofrecuencia. radio frecuencia. • Amplificadores Ampli ficadores de RF.

cuencia. Dentro de estos sistemas, los diodos

• Control automático de frecuencia.

Figura 2 Encapsulado SOT-23 para montaje superficial

Capacitancia (picofaradios)

Matrí cula

VR(BR)R Volts min.

Radio Cap (4.0 V, 50 MHz)

Q

Min.

Nom.

Máx.

MMBV2101LT1 MMBV2103LT1 MMBV2104LT1 MMBV2105LT1

6.1 9 10.8 13.5

6.8 10 12 15

7.5 11 13.2 16.5

30 30 30 30

2.5 2.5 2.5 2.5

400 350 350 350

MMBV2107LT1

19.8

22

24.2

30

2.5

300

MMBV2108LT1 MMBV2109LT1

24.3 29.7

27 33

29.7 36.3

30 30

2.5 2.5

250 200

19

Figura 3 3

Encapsulado SOT-33 de montaje superficial dual, con dos diodos de sintonía

(*)

M4B 1

VR(BR)R Volts min.

Radio Cap (3.0 V, 50 MHz)

Q

Min.

Nom.

Máx .

MV104

37

42

3

2.5

100

*

MMBV432LT1

43

48.1

2

1.5

100

**

• Filtros de video y líneas lí neas de retardo. retardo. • Generadores Generadores de armónicas. armón icas. • Moduladores de frecuencia FM. En su construcció n, estos estos dispositivos son dotado tados de tecnología de unión abrupta o de unión hiperabrupta. hiperabrupt a. La famili a de unión abrupta incluye una gama de dispositivos que se emplean en la mayoría de los circuitos sintoniz ados para rangos pequeños de frecuencia, los cuales cubren sin embargo todo el espectro espectro de frecuencias; por su parte, los diodos de unión hiperabrupta presentan altos valores de radio de capacitancia; dado que esto es particul particularmente armente adecuado para cuando se necesitan amplios rangos de selección de frecuencia, es muy común encontrar enc ontrar este tipo de disposit dispositivos ivos en radios radios de AM / FM y en en la sección de sintonía de televisores modernos. Cabe aclarar que la mayoría mayoría de los lo s diodos de montaje superficial vienen en un encapsulado tipo SOT23 (siglas de Sm all Ou tlin e Transistor  o  o transistor de encapsulado pequeño), cuyas características físicas se muestran en la figura 1,  junto con una fotografía fotografía para para que los identifique fácilmente. A continuación presentamos un conjunto de diodos de sintonía sintoní a de unión abrupta, mismos que varían su capacitancia en términos de un radio que va de 2.0 a 30 voltios; se fabrican en un encapsulado SOT- 23 23,, tal como se muestra muestra en la figura 2.

20

2

Capacitancia (picofaradios)

Matrí cula

(**)

Los siguiente siguientes s dispositivos de montaje superficial contienen dos diodos de sintonía dentro del mismo empaque, y utilizan un encapsulado tipo SOT-33 SO T-33 (figura 3). 3). Algunos Al gunos de los modelos de diodos de sintonía de unión hiperabrupta hiperabrupta,, en encapsulado SO T-23,

Figura 4 Encapsulado SOT-23 para diodos de sintonía de montaje superficial, con tecnología de unión hiperabrupta

3

1

2

Matrí cula

Marca

Voltaje zener

MMSZ5221BT1

C1

2.4

MMSZ5222BT1

C2

2.5

MMSZ5223BT1

C3

2.7

MMSZ5224BT1

C4

2.8

MMSZ5225BT1

C5

3.0

MMSZ5226BT1

D1

3.3

MMSZ5227BT1

D2

3.6

Figura 5

Configuraciones de los diodos dentro del encapsulado Estilo 8

3

1

3

Estilo 9

1

2

Estilo 11

2

3

1

Estilo 19

3

1

2

2

Matrí cula

V(BR)R Volts Pfd

CTmax

Marca

Estilo

MMBD701LT1

70

1.0

5H

8

MMBD301LT1

30

1.5

4T

8

MMBD101LT1

7.0

1.0

4M

8

MMBD352LT1

7.0

1.0

M5G

11

MMBD353LT1

7.0

1.0

M4F

19

MMBD354LT1

7.0

1.0

M6H

9

se indican en l a figura 4. Recuerde Recuerde que el el indicain dicador de marca viene impreso en el cuerpo del dispositivo; básicamente es una abreviatura definida por el fabricante, que permite reconocer cada tipo de dispositivo de montaje superficial.

tal particulari particularidad dad será será aprovechada aprovechada en muchas aplicaciones electrónicas. Ahora veremos un grupo representativo de diodos Scho ttky en su versión de Hot-carrier , los cuales se fabrican en encapsulados de montaje superficial (figura 5).

Diodos Schottky Diodos de conmutación Lo s diodos Scho tt Los ttky ky de alto nivel de portadores, llamados H o t - c a r r i e r s  , se utilizan como mezcladores mezclador es y detectores detectores de alta frecuencia en las bandas de VHF y UHF; y, en general, en la mayoría de las aplicaci ones donde haya señales de alta frecuencia. Estos dispositivos presentan características eléctricas muy estables, estables, gracias gracias a la elimin eliminación ación del diodo de punto de contacto. En poco tiempo,

Los diodos de conmutación, que son dispositivos que manejan pequeñas señales, se utilizan para conmutación de baja corriente y aplicaci aplicacioones de conducción. En la l a tabla de la figura 6 señalamos señalamos dos dio dos de conmutación de montaje superficial superficial;; se indica también tamb ién el encapsulado para estos estos dispositivos. disposi tivos.

Diodos múltiples de conmutación Para ahorrar espacio y costos, se encapsulan encapsulan diferentes configuraciones de diodos de conmutación en empaque empaques s de soldadura superficial. En la figura 7 se muestra el encapsulado y las con figuraciones para estos diodos.

Figura 6 Estilo 8

3

Encapsulado para diodos de conmutación

1

2

Matrí cula

V(BR)Rmin Volts Pfd

Marca

MMBV3700LT1

200

4R

MMBV3401LT1

35

4D

Diodos zener Recordemos que los diodos zener son dispositivos semiconductores que durante su operación normal debe deben n polarizarse polari zarse de manera inversa; así, pueden puede n hacer que en los lo s extremos de sus termi-

21

Figura 7

Arreglo de 8 diodos aislados

Dimensiones en pulgadas .340 14

8

1

2

3

4

5

16

15

14

13 12

6

7

8

.236 .154

1

7 .050

11 10

9

.016

Arreglo de 8 diodos ánodo común 14

.136

.061 .005

.005

nales se mantenga constante el voltaje, independientemente de de la cantidad de corriente corr iente que consuma el circuito. Uno de los parámetros parámetros importantes impo rtantes de los diodos zener, es precisamente el voltaje de zener; se trata trata del valor de voltaje para el que cada uno de estos dispositivos fue diseñado, con el pro-

.020

2

3

5

7

8

9

11

12

pósito de mantener constante justamente justamente la aliali mentación. Los diodos zener son ampliame ampliamente nte utiliz utilizados ados en circuitos de montaje superficial. En la l a figura 8 se muestra el el encapsulado típico para la lista anexa.

Herramientas para la soldadura Figura 8

Encapsulado 425

De entrada, puede pensarse que soldar es un trabajo relativamento sencillo; y en realidad lo es, cuando se realiza en circuitos impresos de una

Figura 9 Succione los excesos de soldadura del componente

Matrí cula

Marca

Voltaje zener

MMSZ5221BT1

C1

2.4

MMSZ5222BT1

C2

2.5

MMSZ5223BT1

C3

2.7

MMSZ5224BT1

C4

2.8

MMSZ5225BT1

C5

3.0

MMSZ5226BT1

D1

3.3

MMSZ5227BT1

D2

3.6

Cautín

Desoldador

22

cara. Pero la técnica de soldadura cambia cuando el trabajo se hace en circuitos de montaje superficial, porque los componentes son demasiado pequeños; de ahí que haya aparecido en el mercado toda una serie de herramientas (cautines, puntas, estaciones de soldado, etc.) que permiten permiten soldarlos so ldarlos correctamente correctamente.. A demás de ciertas ciertas herramientas especiali especializazadas, se requiere un sustancia fundente de soldadura preparada con alcohol isopropílico y que se vende de de manera común en el mercado electrónico.. En México trónico M éxico a esta esta sustancia sustancia se le conoce con el nombre no mbre de flux   (fundente, en inglés). Hay  (fundente, varias marcas, pero una que podría utilizar es INFLUX, pues presenta excelentes características eléctricas en el momento de realizar la soldadura; permite la fácil adherencia entre las terminales de los componentes, los pads   y la propia  y soldadura; y, además, una vez que se enfrían estos puntos, los residuos del fundente se solidifican y actúan entonces como aislante entre ellos.

Cómo soldar un componente de solda sol dadura dura superfi superficial cial Soldar un dispositivo discreto de montaje superficial (por ejemplo, un transistor o un diodo), implica la necesidad de recurrir a una técnica diferente a la que se emplea para componentes convencio nales. De tal suerte, hay que contar al convencionales. menos con los siguientes materiales: • Un cautín de estación de 30 watts (debe conectarse a un contacto con la terminal de tierra habilitada, habil itada, y una punta delgada). • Una jeringa de 3 ml. • Un broche de lámina para encuadernar (como los tipo “Baco“). “Baco“). • Soldadura. • Líquido fundente. • Desoldador de aire. • Un palillo.

Empuje el componente por su parte inferior

Figura 10

sus extremos; esto requiere calentar la soldadura, y luego succionarla mediante el desoldador de aire (figura 9). 2) Coloque la punta del palillo en la parte inferior del componente, y caliente ligeramente cada una de las terminales de éste; para que separe de la placa del del circuito cir cuito el dispositivo se separe impreso. Aplique A plique un poco de fuerza (figura 10). 10). 3) Con mucho cuidado, coloque el nuevo componente sobre la placa del circuito impreso; pero asegúre asegúrese se de que las termin terminales ales queden queden acomodadas tal como corresponde (figura 11). 11). 4) Tome el broche de lámina, y con l a ayuda de de unas pinzas pinz as moldéelo hasta que quede quede con la la forma que se muestra en la l a figura 12. La “herramienta“ obtenida cumple dos funciones: servir como disipador de calor (con lo que se evita que el componente sea destruido cuando esté siendo soldado), y asegura la posición del mismo sobre la tablilla (para preve-

Coloque el nuevo componente sobre el circuito impreso

Procedimiento  1) Para desoldar el co mponente dañado y separarlo de la tablilla de circuito impreso, retire la mayor parte de la soldadura que existe en

Figura 11

23

Figura 12 Broche “Baco“

nir que se mueva y entonces se suelde equivocadamente). 5) Aplique lí quido fundente en las terminales del componente. 6) Oprima el componente con la “herramienta“ que creó, y suelde sus terminales (figura 13). Debido a las pequeñas pequeñas dimension es de los comco mponentes de montaje superficial, es necesario practicar lo suficiente en tablillas de desperdicio; el objetivo es dominar la técnica para soldarlos, puesto que así se reduce la posibilidad de dañar las tablillas de circuitos que estén en buenas condiciones de operación.

Suelde las terminales presionando el componente con la herramienta

Cautín

Componente

Figura 13

24

EL CONTROL REMOTO  L e o p o l d o P a r r a R e yn yn a d a  

Qué es un control remoto E l co co n t r o l r e m o t o d i g i t a l e s u n a c ce c e so so r i o   d e g r a n i m p o r t a n c i a en e n e l m a n e j o d e lo lo s   a p a r a t o s el el e ct ct r ó n i c o s m o d e r n o s :   s i st st e m a s d e co co m p o n e n t e s , r e c e p t o r e s d e   c a b l e y d e a n t e n a p a r a b ó l i ca ca , v i d e o g r a b a d o r a s y cá c ám a r a s d e v i d e o , n o   p u e d e n p r e sc sc i n d i r y a d e es est a u n i d a d . E n   e l p r e se se n t e a r t íc u l o v a m o s a h a b l a r d e l a   t e o r ía d e o p e r a c i ó n d e l c o n t r o l r e m o t o   i n a l ám b r i c o , c o n m i r a s a a p o y a r l o s   p r o c e d i m i e n t o s d e se se r v i c i o a e st st a s   u n i d a d e s, s , q u e e s e l t em e m a d e l si si g u i e n t e   ar tícu l o .

Un control co ntrol remoto es una unidad externa externa con la que es posible operar un equipo a distancia, esto esto es, sin que el usuario teng tenga a la necesidad n ecesidad de esestablecer algún contacto físico con co n el sistema asociado; por ello, en el control remoto se concentra el manejo de las diversas funcio nes del equipo al que complementa. com plementa. En los lo s aparatos aparatos electrónicos domést do mésticos icos el uso de este este dispositivo permite acceder acceder a los lo s distintos controles control es y prestacion prestaciones es del equipo; encendido, cambio de canal, conmutación de funciones, nivelación de volumen, congelamiento de imágenes, efectos efectos especiales, etc. etc. Incluso In cluso en algunos televisores modernos, diversos ajustes que antes el técnico debía efectuar mediante median te presets, ahora se llevan a cabo vía el control remoto, modificando modifi cando los valores de ciertas ciertas memorias internas que a su vez controlan a sendos potenciómetros digitales (figura 1).

25

Figura 1

1

Con el remoto, se coloca al televisor en el modo de servicio y se le dan las instrucciones pertinentes

El CPU dentro del aparato recibe las órdenes y se encarga de su cumplimiento

El CPU se comunica con los presets electrónicos, modificándolos según la selección efectuada

2

3

Como indicador visual, el CPU expide en pantalla una serie de datos numéricos, para que el personal de servicio pueda comparar con las tablas del manual

4

No. de función

00 AFC 00 SERVICE

Modo de servicio Sub-función accesada

Nivel de ajuste 00 63

Es importante resaltar que el rango de prestaciones otorgadas por un control remoto dependerá del diseño específico de cada equipo. Cabe mencionar que la evoluci ón que este accesorio ha h a experimentado experimentado al paso del tiempo (figura 2), 2), no ha modificado su prin cipio básico de operación: un transmisor envía las instrucciones codificadas mediante algún canal de comunicación hacia un receptor alimentado perma-

3). Entre las propiedades que le otorgan ventaja sobre otros sistemas utilizados anteriormente, resaltan:

nentemente, el cual capta la señal y la envía en nentemente, forma de pulsos eléctricos al si ste stema ma de control, donde el comando específico es identificado para proceder a ordenar su ejecución.

• Su rango de acción es muy limitado (un máximo promedio de siete metros), lo cual impide que las señales “salgan“ del recinto donde se generan y afecten a otros aparatos de habitaciones contiguas. • Los LEDs (diodos emisores de luz) son muy económicos y su operación es muy confiable. • Debido Debido a la l a naturaleza particular de las o ndas de luz, es posible posibl e enviar datos a muy alta alta velocidad, con la certeza de que tanto la emisión como la recepción serán adecuadas. • La emisión de rayos luminosos por medio de un LED consume un mínimo de energía, energía, lo que prolonga prolon ga la vida útil de las baterías empleadas. empleadas.

El control remoto digital La principal característica del control remoto moderno es que se apoya en en la tecnología de las emisiones infrarrojas para la transmisión de órdenes entre la unidad remota y el aparato receptor. Analicemos cómo trabajan estos accesorios, cuáles son las señales que emiten y algunos aspectos relevantes de su su operación. operació n.

Propiedadess de l as emi si one Propiedade oness i nf ra r r ojas  La luz infrarro infrarroja ja es una emisión electromagnética cercana al espectro de la luz visible (figura

26

• Son ondas o ndas altamente altamente direccionales, por lo que es necesario “apuntar“ o dirigir el accesorio remoto hacia el aparato sujeto a control, sin afectarr a otros afecta o tros equipos que se ubiquen de manera cercana a la l a trayectoria trayectoria de lo s rayos.

Desde que los fabricantes fabri cantes decidieron aprovechar un rayo de luz para el envío envío de información, informació n, consideraron más apropiado no utilizar emisiones

Figura 2 Podría decirse que el primer control remoto utilizado en un aparato electrodoméstico consistió en un cable con una clavija y un interruptor en sus extremos.

ON/OFF

A fines de los años 70, y apoyados en el sistema digital, los primeros diseños de control remoto contaban con un conjunto de interruptores colocados de manera paralela en los equipos, enlazados por un conjunto de cables.

 V   O   L   V   O   L 

Baterías

Solenoides

  O   N  /     O  F   C  F    H   A   N   N   E   L 

También en la década de los 70, se recurrió a otros medios de enlace entre el emisor y receptor. Los primeros dispositivos inalámbricos utilizaban ondas acústicas ultrasónicas producidas por un conjunto de campanillas tubulares.

Campanas ultrasónicas

Ondas ultrasónicas

CIRCUITO OSCILADOR RC

AMP Bocina ultrasónica

La sustitución de las campanillas por circuitos resonantes y una bocina ultrasónica, permitió incluir en los controles un mayor número de órdenes; pero se presentó la dificultad de que la señal enviada sobrepasaba la esfera de acción requerida e interfería en otros aparatos.

C1

C2

C3

C4

C5

C6

........

Cn

Receptor de radio

Aunque se utilizó como una alternativa de solución a los problemas causados por la señal ultrasónica, el uso de señales de ondas de radio no fue del todo eficiente.

Ondas de radio

  }       órdenes

27

Longitud de onda en metros

Figura 3 10

-15

10

-14

10

-1 3

10

-12

10

-11

Rayos Gamma

10

-10

10

-9

10

-8

10

-7

Ultravioleta

10

-6

10

-5

10

-4

10

Infrarrojo

-3

10

-2

10

-1

1

1

10

2

10

10

3

10

4

10

5

10

6

7

10

8

10

Ondas de Radio

Ondas de Radio

Radio de onda corta

Rayos X Luz visible

Tipo de radiación

Microondas radar

TV RadioFM

RadioAM

Banda empleada por los modernos controles remoto

del espectro visible, lo que podría ser molesto para los usuarios en determinadas circunstancias, sino la l a porción que se ubica justo abajo de

la frecuencia correspondiente al color rojo (de ahí el nombre de “zo “zona na de infrarrojo “). Y si bien este tipo de rayos constituye una fuente de ca-

Figura 4 Parte superior

Contactos para batería

Teclado de goma

Circuito impreso Ventana transparente

Parte inferior Tapa de baterías

28

Figura 5 A Led infrarrojo

Area utilizada por la matriz de teclas

B Componentes periféricos

Entrada de voltaje

Led

Circuito integrado

lor, para las magnitudes tan tan limitados li mitados que se requieren en el envío de datos no representa ningún riesgo. A dicional dicionalmente mente,, las emisiones infrarrojas tienen una propiedad que las hace idóneas para estas aplicaciones: permiten eliminar las interferencias de la luz visible de una manera muy sencilla; basta simplemente simplemente con colo car en la etapa receptora receptora una ventana de cristal o plástico de color rojo oscuro transparente. De esta manera, se garantiza que cualquier rayo de luz de una frecuencia por arri ba de la frecuencia del

ponde a la matriz de teclas, teclas, mientras que en un extremo se ubica el circuito integrado de control, algunos componentes periféricos (condensador, resistencias, cristal oscilador), los transistores excitadores y el diodo emisor del haz infrarrojo. También, en un extremo se ubica la entrada de voltaje (donde se conectan las baterías). Otra pieza piez a que destaca destaca es el teclado de goma, donde se concentran todos los botones de control (figura 6). Este elemento recibe el nombre de “teclado “teclado tipo membrana“, debido debido a su consc ons-

rojo sea bloqueado, mientras que las frecuencias inferiores pueden pasar sin problemas.

trucción interna. Si se cortara una de las l as teclas se podría apreciar que el botón de goma va conectado a una

Estructura física de un control remoto Veamos cómo está construido un control remoto. El gabinete que contiene a los circuitos, por lo gene general ral está formado por tres piezas independientes: las tapas tapas superior superior e inferior y la que corresponde al compartimiento com partimiento de las baterías (figura 4). En el interior de la unidad destaca una placa de circuito i mpreso (figura 5) en en la que se alojan todos los componentes electrónicos que detectan las órdenes y transmiten transmiten los lo s pulsos de rayos infrarrojos. Se puede apreciar fácilmente que la mayor parte del del área ocupada o cupada por este impreso corres-

Figura 6

Teclado de goma

29

pequeña membrana en forma pequeña fo rma de domo o rientado hacia abajo, el cual a su vez está recubierto por una un a capa de compuesto de ferrita, material cuyas propiedades propiedades conductoras con ductoras son excelent excelentes. es.  Justamente,, dicha capa permite el cortocircui to  Justamente en las terminales de cada interruptor, mismas que se encuentran encuentran grabadas en en el propio propi o circuicirc uito impreso; de esta manera, la pequeña membrana ubicada en la parte inferior de cada tecla hace las veces de resorte, regresando regresando el botón bo tón a su posición original una vez que deja de presionarse (figura 7).

Operación del circuito emisor A nalicemos la operación de un control remoto títípico. Vea el diagrama esquemático que se muestra en la figura 8 y observe que el teclado es de tipo matricial, es decir, cuenta con una serie de columnas y renglones en cuyos nodos o intersecciones se colocan colo can las teclas, una para cada cruce. La manera en que funcion an estos teclados teclados es la siguiente: el circuito de control (al cual llegan todas las columnas column as y renglon renglones) es) expide expide una serie de pulsos, ya sea a través de los propios renglones o de las columnas, pero de línea en línea. En los l os controles con troles donde el integrado integrado expide los pulsos por la línea de las columnas, se inicia el procedimiento “encendiendo“ primero la línea correspondiente a la columna 1 y checa que no exista entrada entrada en alguna de las líneas asociadas asoc iadas a los renglones; renglo nes; si no detecta detecta ninguna señal en-

Botón

Figura 7

Pintura de ferrita para contacto

tonces “apaga“ a la primera columna y “enciende“ a la segunda para volver a checar los renglones. Y así sucesivamente el el proceso se repite cuantas veces sea necesario hasta que se haya encendido la última columna, de tal manera de que si no se detecta ninguna tecla activada, el circuito integ in tegrado rado regresa regresa a su posició posición n inicial ini cial y comienza de nuevo el muestreo en la columna 1, reiniciando reiniciando el ciclo . En el caso de que sí haya sido presionada una tecla, por ejemplo la que corresponde a la i ntersección de la segunda columna con el cuarto renglón, el ci rcuito de control “enciende“ la primera columna y checa sus entradas de renglones; como no encuentra señal, “apaga“ esta línea y “enciende“ la segunda, en cuyo caso detecta det ecta la tecla activada, activada, lo cual significa signifi ca que los mismos pulsos pulso s que expide expide el circuito de control por la línea de la columna 2 los capta por la línea del renglón 4, indicando entonces que la tecla C2-R4 ha sido presionada.

Figura 8 Columnas

  }        T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

  T

 }

     s       e       n      o        l      g        n      e        R

Teclado tipo matricial

30

Membrana retráctil

CIRCUITO DE CONTROL

Out

2 1 3

5 4

Figura 9

Como resultado de esta esta acción, el circuito in tegrado teg rado consul ta una tabla interna que le indica el proceso a efectuar cuando encuentre activada dicha combinación, combinació n, traduciéndose por por lo general en una serie de pulsos de salida que llegan a un excitador (la mayoría de veces no es más que un transistor de switcheo), swi tcheo), el el cual va co nec-

incluido en el Syscon (sistema de control), una etapa etap a digitalizada don de a su vez se identifica el código códi go binario binari o respectivo, para proceder a la ejecución de las órdenes correspondientes. Por lo tanto, el circuito de control que se incluye en la unidad remota forzosamente debe ser de tipo digital; de hecho, es básicamente otro

tado al LED o LEDs infrarrojos que se encargan finalmente de enviar las instrucciones al receptor en forma de un rayo de luz (figura 9).  Y no importa si el tiempo tiempo en que dura la tecla tecla presionada es muy corto. De todas todas formas el circir cuito de control detecta dicha acción, debido a que el ciclo cicl o de muestreo del teclado es muy rápido, llegando a producirse varios cientos de muestreos muestre os por po r segundo.

microcontrolador, aunque con un objetivo muy limitado, pero con todos los elementos que caracterizan a este tipo de circuitos: una señal de reloj, un reset , una memoria memori a interna, puertos de entrada de datos y puertos de salida así como

Figura 10

El circuito de control de la unidad remota Prácticamente desde que se demostró la factibilidad de los controles basados en emisiones infrarrojas, los lo s diseñadores eligieron eligieron la l a transmisión de datos de tipo digital; esto es, “1’s“ y “0’s“ que son captados por el receptor incluido en el aparato y enviados a un microprocesador

31

Figura 11

AMP

Amplificador

Buffer Schmitt Trigger

Al Syscon

Fototransistor

un núcleo de microprocesador que se encarga de la ejecución de todas las instruccion es que le permiten hacer un muestreo a las lín líneas eas del teclado, identificar i dentificar las distintas di stintas teclas teclas y expedir expedir en su línea de salida la orden correspondiente; y todo esto dentro de un encapsulado muy pequeño, que en raras o casiones rebasa las veinte terminales (figura 10). 10).

Operación del circuito receptor  Ya sabemos entonces que la com unicació n entre el el circuito ci rcuito emisor y el receptor receptor de un control remoto, se efectúa mediante pulsos binarios transmitidos por medio de luz infrarroja. Expliquemos ahora cómo se efectúa la recepción y ejecución de las instrucciones i nstrucciones correspondientes. correspondientes. En la figura 11 se muestra muestra el diagrama del circuito receptor de un control contro l remoto típico, el cual se incluye en el aparato respectivo. respectivo. Por P or lo l o general se trata de un fototransistor que recibe la energía infrarroja (recordemos que un fototransistor sólo co nduce cuando recibe enerenergía luminosa), y en cuyo colector se toma una muestra de los pulsos que se reciben, los que a su vez pasan a un pequeño circuito que les da forma para expedirlos con el formato y el nivel adecuados (figura 12).

El formato de la señal infrarroja En la figura 13 se muestra la forma general de los pulsos que se obtienen a la salida de cualquier unidad uni dad remota; puede puede observar que al principio se tiene una zona de identificación, en la cual se envían uno o varios vari os pulsos que le permiten al receptor identificar que esa or den provie-

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ne de “su“ “su“ control asociado. aso ciado. Enseguida E nseguida se tiene una serie de pulsos codificados (por lo general entre 10 y 20), correspondien correspo ndientes tes estrictamente a la orden en cuestión. Y por último se encuentran uno o varios pulsos de identificación final, los cuales le indican indi can al receptor receptor que ha concluiconclui do la transmisión de la orden, sirviendo en ocasiones también como identificación final. Conviene aclarar que no todas las marcas y fabricantes utilizan este formato completo; en algunos casos sólo se aprovecha el identificador inicial y los pulsos de la instrucción, mientras que en otros sólo sól o se envían los pulsos pul sos de la orden y el identificador final. El identificador inicial cuenta con uno o varios pulsos de una forma y duración definidas, lo cual permite identificar plenamente al fabricante del del control con trol remoto e incl uso al tipo de apaaparato al que pertenece. Precisamente, dicha información permite que solamente el aparato asociado reaccio ne ante las órdenes emitidas. Algunos fabricantes utilizan como identificador un solo pulso de una duración determinada, mientras que otros emplean una serie de 1’s y 0’s, 0’ s, codificados de tal forma que se elimine elimi ne cualquier posibilidad de confusión con otros aparatos. Sin embargo, aunque en sistemas digitales convencionales estamos acostumbrados a que un “1“ se representa con un nivel de voltaje alto y un “0“ con un voltaje bajo, en la transmisión

Figura 12

Figura 13 Amplitud

Zona final de identificación

Tiempo Zona inicial de identificación

Zona de pulsos codificados

de datos esto no resulta práctico, debido a que una serie extensa de bits podría mantener por mucho tiempo un ni vel fijo en el canal de transmisión, lo que a su vez podría redundar en una pérdida de sincronía y por consiguiente de datos. Por ello, ello , en este este caso se utili utiliza za una codificaco dificación por ancho de pulso, en la cual se asigna una determinada anchura de pulso a los 1’s y otra a los 0’s (figura 14). Figura 14 Número binario Lógica convencional Lógica en control remoto

Un pulso delgado representa un “cero“

Un pulso ancho representa un “uno

De esta manera, siempre se tiene un flujo de pulsos constante, por lo que el receptor lo único que debe hacer es medir con exactitud el ancho de los pulsos recibidos para identificar los 1’s y los 0’s. Finalmente, la porción correspondiente al identificador final es, como su nombre lo in dica, un “cierre“ de la señal enviada. En E n este segmensegmento los fabricantes pueden incluir un código final de identificación o bien, un aviso de que la orden ya fue transmitida y que el microcontrolador del receptor debe comenzar a procesar la información respectiva. Sin embargo, en algunas unidades uni dades remotas remotas este pulso se omite.

33

34

REPARACIONES MENORES EN UNIDADES DE CONTROL REMOTO L e o p o l d o P a r r a R e yn yn a d a  

Observaciones referentes al servicio

C o n t i n u a n d o c o n e l t em e m a d e la la s   u n i d a d e s d e co c o n t r o l r e m o t o , en e n e st st e   a r t íc u l o h a b l a r e m o s d e a l g u n o s   p r o c ed ed i m i e n t o s d e r e p a r a c i ó n   c u a n d o l a f a l l a e s su sc e p t i b l e d e   cor reg ir se se.. T am bi é n con s tr u ir em os  u n p equ eñ o circu ito p ro bad or de  e m i si s i o n e s i n f r a r r o j a s, s , co c o n e l cu cu a l e s   p o si s i b l e co co m p r o b a r si l a u n i d a d   rem ota en vía las in stru ccion es  r e s p e ct ct i v a s a l a p a r a t o r e c e p t o r .

Se ha difundido la idea i dea de que el control remoto es un módul o desechable y que no es objeto de reparación, puesto que no se encuentran las partes parte s o son costosas, llegando a recomendar al cliente que mejor adquiera uno nuevo. Y esto es verdad, aunque dependiendo dependiendo de la falla hay h ay casos en los que las reparaciones son muy sencillas, por l o que vale la pena considerar estos trabajos como una fuente de ingresos. Debido precisamente a su carácter de objeto portátil, el control remoto se encuentra sujeto sujeto a la posibilidad posibi lidad de malos tratos y abuso por parte de los usuarios. usuario s. Y no obstant o bstante e que es es un accesorio relativamente barato, no siempre es fácil encontrar el reemplazo exacto para un equipo en

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Figura 1 Las perillas Jog & Shuttle se basan en un patrón circular de pistas de circuito impreso, accionadas con escobillas en las perillas, detectando así en forma precisa la posición mecánica de las mismas. En los modelos más modernos, las escobillas tienden a ser remplazadas por medios ópticos.

particular, sobre todo todo si es de una marca no muy conocida o de poca penetración en el mercado nacional; nacion al; esta situación, y el hecho de que a veces los diseños sí llegan a ser muy especializados, ha propiciado propici ado una cierta ci erta demanda demanda de reparación de tales accesorios. En este artículo artículo hablaremos de algunas fallas más comunes y su solución, solució n, incluyendo algunos consejos para el servicio. Es conviene co nviene aclarar que nos hemos limitado li mitado a las unidades remotas convencionales, en las que se incluyen solamente teclas conectadas en forma de matriz y que utiliz an la tecnolo tecnología gía infrarroja para la transmisión de datos; datos; y aunque no se in cluye el servicio para los de tipo de Jog & Shu ttle    (figura 1), práctica (figura

Pero si por el contrario, co ntrario, se detecta detecta que las radiaciones infrarrojas no se producen, la falla se localiza, indudablemente, en el interior de la unidad remota. Entonces proceda a abrir cuidadosamente el control y a revisar que no exista suciedad de de cualquier tipo; por ejemplo, residuo de café o refresco que impidan el contacto adecuado entre la membrana y las terminales del teclado. Limpie cuidadosamente la zona de contacto utilizando alcohol isopropílico i sopropílico y un cotonete pero pero sin aplicar mucha fuerza, ya que puede desgastar desgastar la pinpin tura de ferrita y ocasionar ya sea un contacto intermitente o definitivamente la pérdida total de unión.

mente estamos estamos cubriendo cubri endo un 95%de los controco ntroles remoto que actualmente se producen, independientemente pendiente mente de la marca, modelo o aparato específico espe cífico al que pertenecen.

Si el control remoto está está limpio, limpio , entonces revise el estado de la pintura pin tura de ferrita, ya que suele desgastarse con el uso continuo; de hecho, hemos encontrado que en los controles de los televisores, es muy común que las teclas de cambio de canal prese presenten nten un desg desgaste aste acentuado, acentuado, por la costumbre del usuario de explorar constantemente tante mente la programación. programació n. Si el desgaste es considerable, se puede recuperar la conducción pin tando la parte parte inferior de la membrana en forma de domo con un toque de pintura de carbono, de la que se emplea normalmente para recubrir el a q u a d a g   de los tubos de imagen, es posible sustituir esta pintura con una delgada capa de aluminio (utilice el papel metaliz metaliz ado que traen la mayoría de cajas de cigarros, figura 2). 2). Péguela con mucho cuidado utilizando un adhesivo para plástico no co-

Reparaciones menores Cuando se recibe en el taller un control remoto defectuoso, defe ctuoso, en primera instancia in stancia se deben checar dos aspectos básicos de la operación de este este dispositivo: el estado de las baterías baterías - pues no es difícil que éstas se hayan agotado y el usuario no las l as haya sustituidosustituido- y si hay emisión de rayos infrarrojos (puede utilizar el probador especial que le mostraremos más adelante). Si se descarta la falla en estas estas dos opcion es, lo más probable es que el problema se localice en el aparato receptor.

36

Figura 2

Lámina muy delgada de papel aluminio

Se pega el papel aluminio con adhesivo no corrosivo

Tecla con la pintura de ferrita desgastada En la zona de contacto de algunas teclas, el desgaste es muy evidente

rrosivo (una minúscula gota de silicona es suficiente), y cuide que no queden rebordes ni pro tuberancias que puedan provocar un contacto permanente. Permita que seque bien el pegamento antes de efectuar efectuar las pruebas convenientes y entonces entonces vuelva a armar la unidad. un idad. Si lo l o que se ha desgastado desgastado es la pista de circuito impreso, puede reforzarl reforzarla a cubriéndola con una delgada capa de soldadura de estañoestaño- plata, utilizando para ello un cautín de baja potencia, a fin de evitar que las pistas se levanten de su base. Sin embargo, hay casos en lo s que el desgaste es tan acentuado que ya es difícil lograr una reparación satisfactoria, en cuyo caso podría tratar de repararlo utilizando las plumas especiales de reconstrucció reconstrucción n de pistas de circui-

Lo primero que debe comprobar es el estado de la placa de circuito impreso, puesto que el abuso al que llega a someterse el el pequeño aparato, en ocasio nes se traduce en una placa rota r ota o fracturada, impidiendo la comunicación entre las distintas partes del circuito. Si es el caso, dependiendo de la magnitud del problema, podemos optar por reparar la placa o sugerir al cliente que adquiera un control nuevo. Pero si no se presentan fracturas de ningún tipo, revise entonces cuidadosamente cuidadosamente los componentes para determinar si alguno se ha dañado. En el caso de las resistencias, mida su valor con las baterías retiradas, y también también compruebe com pruebe que los condensadores no presenten fugas (figura 3). Si el multímetro con el que está efec-

to impreso, (aunque la pista resultante resultante fácilmente se desgasta).

tuando las mediciones incluye in cluye probador de diodos, verifique entonces el estado de estos elementos y de los transistores auxiliares (en ocasiones ocasio nes este probador no sirve para revisar el estado de los LEDs). Si hasta aquí no hay problema alguno, revise en detalle detalle las terminales del cristal oscilador (figura 4); al respecto, hemos comprobado compr obado que son muy débiles y que no resisten un golpe fuerte, en cuyo caso llegan a romperse, por lo que el circuito de control no trabaja al no contar con un reloj inte i nterno, rno, inutiliz ando por consecuencia consecuencia al control remot remoto. o. Si este es el caso, trate de soldar nuevamente nuevam ente las terminales, reforzándolas con soldadura de estaño-plata; pero si la soldadura es imposible de efectuar, trate entonces de conseguir en el mercado electrónico un cristal de la misma fre-

Reparaciones de tipo electrónico Aunque las fallas mencionadas anteriormente son las más comunes en un control con trol remoto, exisexisten otras que requieren un trabajo de tipo electrónico. Según se mencionó con anterioridad, en estos accesorios además del circui to integrado de control puede encontrar algunos elementos periféricos, como condensadores, resistencias, un cristal oscilador, etc. Si ya ha revisado las baterías y el estado de los contactos, y no ha dete detectado ctado problema alguno, debe entonces proceder proceder a diagnosticar el circuito en sí.

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Figura 3

UPD6125AG-701 I/O 03

KIO/00

2   4  

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

I/O 02

KIO/01

2    3  

K9

K10

K11

K12

K13

K14

K15

K16

I/O 01

KIO/02

2   2  

K17

K18

K19

K20

K21

K22

K23

K24

I/O 00

KIO/03

2   1  

K25

K26

K27

K28

K29

K30

K31

K32

 5  

S-1N

KIO/04

2    0  

K33

K34

K35

K36

K37

K38

K39

K40

 6  

S-OUT

KIO/05

1    9  

K41

K42

K43

K44

K45

k46

K47

K48

7  

REM

KIO/06

1    8  

K49

K50

K51

K52

K53

k54

K55

K56

1  

2  

 3  

4  

Vcc

D1 LED:EL2 Q1:KSC1008-Y

C1 ZT1 100PF CSB455EB20

R1 2 3v C3 47µF

+

C2 100PF

 8  

1   7  

VDD

 9  

OSC-OUT

KI0

1    6  

1    0  

OSC-IN

KI1

1    5  

1   1  

VSS

KI2

1   4  

1   2  

AC

KI3

1    3  

C4 0.1µF

K1: FRAME/SLOW K2~K11: 1~10(0) K12: CH100 K14: SLOW 1/7 K15: SLOW TRAKING UP K16: SLOW TRAKING DOWN K17: PAUSE/STILL K18: TV/VCR K19: POWER K20: F.F K21: STOP K22: PLAY K23: REMAIN K24: TV/CATV K25: REC K26: REW K27: CHANEL UP

38

K30: SLOW 1/15 K31: CHANEL DOWN K32: TIMER K33: INDEX K34: SHIFT (*) K36: SHIFT BACK (-) K39: PROGRAM K43: ZERO RETURN K46: COUNTER RESET K49: CH. AUTO MEMORY K50: CH. MEMORY ADD K51: CH. MEMORY ERASE K53: COUNTER/CLOCK K54: OTR ON K55: OTR OFF

Figura 4

Aspecto del LED infrarrojo que se encarga de transmitir las órdenes del remoto, al aparato. A su lado podemos ver el transistor excitador, así como una resistencia para limitar la corriente circulante. En algunas unidades se llega a incluir más de un LED infrarrojo.

Figura 5

cuencia (marcada claramente en un costado), puesto puest o que si colo ca uno de frecuencia distinta, el remoto sí funcionará funci onará pero seguramente el el aparato no reconocerá las órdenes (recuerde que cuenta con un identificador inicial). Para evitar que se vuelvan a romper las l as terminales, le sugerimos asegurar el cristal en su posición, adhiriéndolo a la placa con pegamento de silicona. Una falla poco común pero que llega a presentarse es un diodo infrarrojo in frarrojo defe defectuoso ctuoso (figura 5). Aunque inici i nicialmente almente era relativamente relativamente difícil conseguir este tipo de LEDs en nuestro país, actualmente actualme nte muchas refaccionarias refaccionari as electrónicas los manejan, por lo que es factible rescatar un remoto que presente esta avería. Para comprobar si efectivamente el diodo se encuentra en mal estado, tendrá que checar con

Figura 6

osciloscopio la entrada y la salida del excitador (por lo general un transistor), buscando buscando los lo s pulsos que provienen del circuito de control, y si estos se encuentran presentes pero no hay emisión i nfrarroj nfrarroja, a, seguramente seguramente el el LED LE D esta dañado. Finalmente, si hasta aquí no se ha detectado ninguna falla y el remoto aún no funciona, lo más seguro es que el circuito de control esté defectuoso, lo que obligará a comprar otra unidad, ya que estos dispositivos no se consiguen en el mercado electrónico.

Fallas en el circuito receptor En lo que refiere refiere al extremo extremo receptor, receptor, la conexión entre el el módulo módul o infrarrojo infr arrojo que capta las señales

Observando con osciloscopio la línea entre el receptor y el CPU, debe recuperarse un tren de pulsos

Presione cualquier tecla en el remoto

5V

CPU 2IR IN

Out GND

39

Tabla 1 Componentes requeridos para el circuito probador de emisiones infrarrojas

1 Módulo receptor de rayos infrarro jos (lo consigue en los llamados “ deshuesaderos“ ). 1 Circuito regulador de volta je 78L05 1 Transistor NPN BC547 1 Diodo LED 1 Resistencia 10 Kohmios, 1 / 2 W 1 Resistencia 470 ohmios, 1 / 2 W 1 Batería cuadrada de 9V con conector 1 Switch de encendido / apagado Tar jeta de circuito impreso 1 Gabinete pequeño

dulo se ha dañado y debe debe ser reemplaz reemplazado. ado. E n realidad este receptor receptor es muy confiable confi able y llega a fallar en muy raras ocasiones. Si los l os pulsos pul sos efectivamente están están presentes y el aparato aún no responde, trate de conseguir otro remoto igual y vuelva a probar. Si con la segunda unidad el aparato funciona, significa que es el propio remoto el que tiene problemas; pero si aún persiste la falla, es probable entonces que la avería se encuentre en en alguno de los elementos del sistema de control, pudiendo ameritar quizás el reemplazo del microcontrolador. Como parte final del presente artículo artículo vamos vamo s a mostrar un circuito muy sencillo que le permipermitirá detectar si la unidad remota envía la señal infrarroja de control al aparato en cuestión.

El circuito probador de emisiones infrarrojas

del remoto y el sistema de control, en l a mayoría de los casos es directa; recuerde que todos los elementos necesarios para recibir y formar los pulsos infrarrojo in frarrojos s se alojan dentro de un pequeño encapsulado, del cual salen directamente las órdenes hacia el sistema si stema de control (figura 6). Si en algún caso llegara a encontrar que la unidad remota funciona correctamente pero el aparato aparat o no n o responde a las ó rdenes, cheque cheque con

Para construir con struir este pequeño pequeño instrumento, in strumento, se requieren los materiales que se indican en la tabla 1. El circuito esquemát esquemático ico del proyecto proyecto se muestra en la figura 7, siendo en realidad muy sencillo. Para comprobar su uso active el probador y apunte el el control co ntrol remoto r emoto a la ventana de entrada y presione cualquier tecla, observando si el LED indicador de señal recibida se enciende. Recuerde apagar el probador cuando lo deje

osciloscopio la salida de los pulsos del módulo receptor; recep tor; si no aparece aparecen, n, significa que dicho mó-

de utilizar, utiliz ar, para evitar que la batería se descargue rápidamente.

On/Off 78L05

470

!

LED

BC547

Batería cuadrada 9V

10 K!

Módulo receptor de rayos infrarrojos

Figura 7

40

FALLAS RESUELTAS Y  COMENTADAS EN HORNOS DE MICROONDAS L e o p o l d o P a r r a R e yn yn a d a  

C o n t i n u a n d o c o n e l t em e m a d e l se s e r vi v i c io io   a h o r n o s d e m i cr c r o o n d a s, s , i n i c ia ia d o e n   e l n úm úm e r o a n t e r i o r , h a b l a r e m o s   a h o r a d e d i v e r s o s ca ca s o s si n   p r e t e n d e r h a c e r u n r e c e t a r i o . M ás   b i e n , n o s i n t e r e sa sa q u e h a g a u s t e d   u n a r e f l e x i ón ón s o b r e ca ca d a f a l l a y s u   s o l u c i ón ó n , t r a t a n d o d e co c o m b i n a r su s   c o n o c i m i e n t o s t e ór ór i c o s so so b r e e l   tem a; t am b ié n es de n u estr o in ter é s  q u e t r a t e d e a p l i c a r e st st a s   e x p l i c a c i o n e s e n f a l l a s si si m i l a r e s d e   o t r o s m o d e l o s o m a r c a s n o c i ta ta d o s   a q u í.

• Marca: Daewoo,

AXM-1200. • Síntoma:  El aparato llegó completamente “muerto”. • Solución: Se descubrió que el fusible de entrada estaba abierto, pero al reemplazarlo se encontró que el receptáculo receptáculo del fusible estaba carboniz ado y en mal estado. estado. Se reemplazó el portafusible y el fusible. • Co Comentarios: mentarios: Cuando el portafusible está defectuoso, puede hacer un falso contacto con el fusible, sobrecalentarlo y hacer que se abra. Si no reemplaza reemplaz a dicho componente compo nente,, el aparato tentendrá en poco tiempo el mismo problema.

41

micos que no tienen ni ventilador ni charola rotatoria, así que téngalo en c uenta. • Marca: Emerson,

MT-3055. parecían ían chispazos chispazo s en el interior interior de • Síntoma Síntoma::A parec la cavidad del horno mientras funcionaba. • Solució n: Se descubrió que el arqueo se producía debido a la presencia de residuos de comida que se habían carboniz carbo niz ado. Recuerde que el carbón es un buen conductor de la electricidad y que está está terminantemente prohibido co locar elementos conductores dentro del horno, porque po rque precisamente se puede puede producir un chispazo. Para corregir el problema hay que limpiar muy bien la cavidad del horno, reemplazar aquello s elementos que se hubieran podido dañar (como la cubierta de salida de la guía de ondas) y recomendar al cliente que limpie periódicamente su horno. • Co Comentarios: mentarios: Este tipo de problemas pueden presentarse prese ntarse también también si se introducen i ntroducen al horno ho rno utensilios metálicos, metálico s, como tenedores y cucharas, o platos con borde de pintura metalizada o elementos similares. Avise a su cliente del riesgo de introducir cualquiera de estos objetos, y adviértale que puede dañar irremediablemente su horno.

• Marca: Kenmore

(Sears), 564-9997810. • Síntom Síntoma: a: El horno comenzaba a funcionar tan pronto se conectab con ectaba a la clavija, clavi ja, permaneciendo encendido todo el tiempo. La única forma de apagarlo apaga rlo era desconectándolo desconectándolo.. • Solució n: Se descubrió que el triac de con trol principal estaba en corto, lo cual provocó que también se dañaran varios elementos asociados en la placa de control. Para remediar el problema, se tuvo que reemplazar toda la pl aca del microcontrolador. • Comentarios: Esta es una de las razones por las cuales los lo s fabricantes raramente usan triacs triacs como elementos de control en hornos de microondas, microon das, pues con relativa facili dad pueden pueden ponerse en corto y ocasionar la falla descrita. Esto generalmente no ocurre con los relevadores.

• Marca: Panasonic,

• Marca: Kenmore

(Sears) 564-9997810.

repartía el calor calo r de forma no uniun i• Síntom Síntoma: a: Se repartía forme y, y, en ocasiones, ocasio nes, el horno se apagaba apagaba por sí mismo. l as aspas del ven• Solució Solución: n: Se descubrió que las tilador de dispersión de ondas (stirrer fan ) se habían atascado, lo que provocaba que las ondas no se distribuy di stribuyeran eran en toda la cavidad del horno; en ocasiones, incluso, provocaban que parte de las microondas regresaran al magnetrón, magne trón, produciendo sobreca so brecalentamient lentamiento oy la activación del interruptor térmico asociado. Se liberaron las aspas del ventilador de dispersión y el problema se solucionó. • Comentarios: En la actualidad, pocos fabricantes siguen siguen utilizando utili zando el método del ventilador de dispersión, siendo reemplazado por la charola giratoria; sin embarg embargo, o, este tipo de síntomas pueden presentarse en hornos econó-

42

NN-6368.  All conectar el horno, se escuchó escuchó una • Síntoma: A serie de “beeps”, siendo imposible controlar cualquier acción con el teclado. • Solución: Se

descubrió que una de las l as teclas del panel fro ntal estaba en corto permanente permanente,, por lo que introducía órdenes no reconocibles al momento de inicializar el sistema, causando que se bloqueara. Para solucionar la falla, se tuvo que reemplazar reemplazar toda la membrana del interruptor al tacto. • Comentarios: Cuando surjan problemas que aparentemente provienen del microcontrolador, será necesario revisar las señales fundamentales de este componente; dichas señales son: alimentación ali mentación y tierra, reloj, reset, señales de entrada entrada y señales señales de salida. Si cualquiera de ellas está mal, el sistema se comportará erráticamente.

• Marca: Panasonic,

NN -540 -5407A. 7A. • Síntoma: Después de una tormenta eléctrica, el horno dejó de funcionar. • Solución:  Se descubrió que no había salida del transformador de bajo voltaje que alimenta al circuito de control, debido a que un pico en la línea de alimentación abrió el embobinado primario. La solución a este este problema es es la sustitución del transformador, aunque si se dificulta mucho obtener uno idéntico, se puede mandar embobinar sin muchos problemas. • Comentarios:Este es un problema muy común en todas las marcas de hornos de microondas, micro ondas, sobre todo en lugares donde la línea de alimentación fácilmente fáci lmente presente presente picos muy pronunciados. Siempre que le llegue un horno horn o completamente co mpletamente “muerto” muerto”,, lo primero pri mero que debe hacer es revisar la l a fuente de ali alimentació mentación n de la sección de control.

• Marca: Panasonic,

NN-7806. func ionaba aba adecuadamenadecuadamen• Síntom Síntoma: a: El control funcion te,, pero el horno no te n o calentaba ni giraba la charola rotatoria. • Solución: Se descubrió que uno de los interruptores de interlock  no se cerraba, a pesar pesar de que la puerta estaba completamente cerrada. Se trató trató de calibrar su posición, posici ón, pero no se obtuvo resultado. Se reemplazó el interruptor y se recuperó la operación normal. • Comentarios:  Este es un síntoma típico de una mala operación o peración de los i nterrupt nterruptores ores de i n -  , en la cual todo el circuito de control terlock  funciona funcio na adecuadamente, adecuadamente, pero el horno no calienta los lo s alimentos. Esto E sto se traduce en en que el voltaje de la línea de AC no llegue al magnetrón, magnetrón, y que que por lo tanto el horno no funci one. Un síntoma similar simil ar se tendría tendría si se presentara presentara un interruptor terrupt or térmico abierto.

• Marca: Panasonic,

NE-7030. normalmente mente el el horno, horn o, • Síntom Síntoma: a:Si se cerraba normal a veces no calentaba, pero si se golpeaba la puerta al cerrar, sí trabaja normal mente.

• Solución:  Al

hacer mediciones, se encontró que no se cerraba el relevador de encendido, por lo cual el magnetrón no trabajaba; sin embargo, al golpear la puerta en ocasiones ocasio nes se conseguía el contacto entre las terminales del relevador, y el horno horn o entonces sí trabajaba. Se abrió el relevador y se limpi limpiaron aron los lo s contactos, con lo que el problema quedó solucionado. solucionado . • Co Comentarios: mentarios: Este problema es muy recurrente en en muchas marcas y modelos modelo s de hornos de microondas, así que es uno de los primeros puntos a revisar en caso de que se tenga un síntoma parecido. En ocasiones el relevador está sellado, así que será necesario reemplazarlo por completo. completo.

• Marca:Samsung,

MW200 M W2000U. 0U. extraño, raño, como • Síntom Síntoma: a: Se producía un sonido ext si se forzara un elemento, y a veces se escuchaba un chispazo. • Solución:  Se encontró que el diodo de alto voltaje estaba en en corto (se puede comprobar con co n el método explicado más arriba). Se reemplazó el diodo y se recuperó la operación del horno. co rto provocaba que • Comentarios: El diodo en corto el transformador de alto voltaje vo ltaje se forzara y que no se aplicara el alto voltaje vo ltaje al magnetrón, magnetrón, así  que éste éste no funcionaba. El mismo síntoma puede provocarse con un condensador de alto voltaje defectuoso.

Sanyo, o, • Marca:Sany

EM -161 -161M M. penetrante olor a cir• Síntom Síntoma: a: Se percibía un penetrante cuito quemado. • Solución: Se encontró el varistor de protección a la entrada completamente quemado. quemado. Se reemplazó ree mplazó por uno nuevo. • Comentarios: Este síntoma parece haber sido provocado por un pico de voltaje en la línea lín ea de AC, pero gracias a la presencia del varistor lo que se dañó fue este dispositivo y no el transformador de bajo voltaje. Desafortunadamente no todos los fabricantes incluyen este tipo de protecciones

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SERVICIO A REPRODUCTORES DE AUDIOCASETES MODERNOS Segunda y última parte Al var o Vázq u ez A lm azán 

Un a d e las seccion s eccion es qu e m ás  di ficu lta el tr ab aj o d el té cn ico , es la  p a r t e m e cá c án i c a d e u n r e p r o d u c t o r d e   a u d i o c a se s e t e s. s. E st st o s e d e b e a q u e l o s   sistem sis tem as m ecán ico s var ían in clu so  e n t r e m o d e l o s d e m áq u i n a s d e u n a   m i sm s m a m a r c a . P o r t a l m o t i vo v o , el el   p r e se se n t e a r t íc u l o t i e n e l a f i n a l i d a d d e   e x p l i c a r d e u n a m a n e r a p r ác t i c a e l   p r o c e d i m i e n t o p a r a d e se se n sa sa m b l a r   estos equ ip os, asícom o p ar a  l o c a l i z a r y s o l u c i o n a r s u s fa f a l l a s m ás   comunes.

Introducción Comparados con equipos de hace todavía unos cinco años, en los que el usuario tenía tenía que oprimir con co n cierta fuerza las teclas del panel frontal para ejecutar sus diferentes funciones, los reproductores de audiocasetes modernos ofrecen la ventaja de que pueden pueden cumplir cualquier cu alquier orden (reproducción, paro, avance, rebobinado, etc.), incluso con sólo oprimir los botones del control remoto; o sea, por tratarse de sistemas con tecnología digital, lo único que necesita el mecanismo es tener insertado un casete para comenzar a ejecutar las funciones que se le indiquen.

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o B), reproducción co ntinua de ambos lados del casete caset e y protección contra grabaciones accidenacci dentales, entre entre las principales principal es funciones. funcion es.  Todo esto esto no hubiera sido posible sin la ayuda del microcontrolador, en el que se han incluido todas las funciones de control relacionadas con el arranque y paro del motor, tanto en velocidad normal como alta. Para cumplir su cometido, el microcontrolador debe recibir señales de las condiciones en que se encuentran los compartimentos del casete; de esta manera, mediante el programa almacenado puede determinar determinar si se ha insertado o no una cinta; y cuando ésta no existe, no envía orden de arranque al circuito de potencia del motor, pero cuando sí existe, espera la orden del usuario y enseguida enseguida le indica indic a al circuito circui to que debe debe energizar al motor para que empiece a girar y a efectuar efectuar la reproducción (figura 1). Además de dar tal orden al circui to de potenpotencia del motor, el microcontrolador envía pulsos del motor mismo a los l os solenoides; soleno ides; entonces entonces éstos liberan al engrane maestro maestro (CAM (CA M ), el cual al girar libera uno s seguros y éstos éstos a su vez permiten que los engranes contiguos giren para que finalmente finalm ente se ejecute ejecute la función seleccionada por el usuario.

Figura 1 Microcontrolador Sensores

Control

Potencia

Motor

Teclado

Meca Me cani nism smos os inte ntelligente ntes s El concepto co ncepto de “mecanismo “mecanismos s inteligentes”, creado para facilitar el manejo del reproductor de audiocasetes, se fundamenta en la incorporació inco rporación n de sistemas de detección detección de tipo de cinta inserin sertada, modo de reproducción, grabación en ambos lados del casete sin necesidad de extraerlo extraerlo y volverlo a introducir, grabación sincronizada de un CD o de casete a casete, selección automática de melodías, tocacintas seleccionado (A

Banda de transmisión

Figura 2

Motor

Carrete de suministro Carrete receptor

Cabeza de borrado

Cinta magnética

Eje de las ruedas volantes

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Rodillo de presión Cabeza de reproducción/grabación

Desensamblado de un mecanismo típico Para esta explicació explicación n nos no s basaremos en el sistema mecánico del minicomponente minicomponente MA X- 61 610 0 de Samsung. Es uno de los mo delos más represenrepresentativos de este tipo de sistemas, y además cuenta con un sistema de reproducció reproducción n autorreversible. Es importante mencionar que aunque no todos los siste sistemas mas mecánicos son iguales, sí es común encontrar en ellos las secciones mínimas para hacer funcionar un sistema de reproducción de audiocasetes (figura 2). 2).

2) Luego de retirar retirar algunos alguno s tornillos, tornil los, tendremos un panorama como el que se muestra en la figura 4. Pueden observarse los dos ensambles de rueda volante, volan te, que se encargan de hacer girar al rodillo de presión izquierdo o derecho para que la cinta siempre sea transportada de de un lado a otro del casete con la misma tensión.

Figura 4

Procedimiento  1) Antes de desensamblar desensamblar el mecanismo, verifi que con las mano s que el ensamble de la cabeza de reproducción/ grabación se desplace fácilmente hacia arriba y hacia abajo (figura

Figura 3

3). Si dicho ensamble se mueve con facili dad, significa que se encuentra bien sincronizado (puesto (puest o a tiempo); por l o tanto, no es necesario dese desensamblar nsamblar el mecanismo; mas si el ensamble no se mueve fácilmente, quiere decir decir que se encuentra desincronizado (fuera de tiempo) y que entonces hay que desensamblar el mecanismo; éste no funcionará mientras no se solucione el problema.

Si los rodillos de presión o los ejes de la rueda volante se encuentran sucios, la cinta no será correctamente corr ectamente transportada y hasta puede llegar a atorarse; en ese caso, se impedirá la reproducción y se provocará que el mecanismo pierda la sincronía (es decir, que se salga de tiempo). Por eso es recomendable usar un hisopo de algodón (también llamado “cotonete“) humedecido con alcohol isopropílico, para limpiar los rodill os de presión, los ejes de la rueda volante, la superfi-

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Figura 5

Rodillo de presión

Rodillo de Ensamble de

presión

cabezas

cie de la cabeza cabeza de grabación/ grabación/ rep reproducción roducción y todas las partes mecánicas mecánicas que hacen contacto con la cinta de audio (figura 5). 3) Una vez retiradas las ruedas volante, es posible apreciar en detalle el engrane maestro (CAM) con senderos que determinan la función que va a realizar el mecanismo. También observamos la tarjeta en donde van los sensores, los engranes de los carretes y el so-

Al retirar el engrane CAM, asegúrese de que los dientes no est estén én gastados gastados o rotos. ro tos. En las l as palancas, los lo s postes guía que entran en el sendero del CAM no deben estar estar rotos (figura 7); si lo está están, n, el engrane maestro no podrá realizar los cambios correspondientes y entonces perderá la sincronía. Figura 7

Figura 6

lenoi de que libera los seguros del sendero del lenoide engrane maestro (figura 6).

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4) Revise que el solenoide no esté atascado o quemado, y que su impedancia sea de aproxiaproxi madamente 20 ohms; este valor puede variar, de acuerdo con el tipo de solenoide que se emplee. Verifique que el émbolo del sol enoide se mueva mueva con facilidad. faci lidad.

Figura 8

De hecho, hecho , este sistema es capaz de detectar si el carrete gira gira o no; si sucede esto último, envía al microcontrolador la orden de paro.

Ensamblado Para ensamblar el mecanismo, ejecute los mismos pasos del procedimiento anterior pero de manera invertida. A póyes póyese e en las figuras fi guras que le hemos proporcio propor cionado, nado, y tenga tenga cuidado de no dañar algún engrane o a la palanca liberadora. Recuerde que nin ninguna guna pieza tiene por qué entrar forz ada; todas deben entrar suavemente. suavemente.

Comentarios finales 5) Cuando el engrane maestro se ha retirado, es fácil analizar el estado de los engranes que impulsan a los lo s carretes; debe deben n estar completos. Si ahora observa la figura 8, notará que uno de los lo s carretes carretes tiene un imán circular; ci rcular; este imán forma fo rma parte del del circuito circui to que indica en el  la cantidad de cinta reproducida,  la reproduc ida, y que display  viene a sustituir sustituir al antiguo con tador mecánico que se enlazaba con el carrete recolector por medio de una banda.

Figura 9

Para finaliz fin aliz ar, si usted tiene tiene la necesidad de cambiar las bandas, le recomendamos recomen damos asegurarse de que las nuevas piezas sean un po co más pequeñas que las originales. Limpie perfectamente los ejes en donde hacen contacto las bandas; si tienen grasa o polvo, pueden provocar que los engranes no giren adecuadamente adecuadamen te y, por consecuenci con secuencia, a, que el el mecanismo pierda sincronía sincro nía (que como ya ya dijimos, significa que se salga de tiempo). tiempo). A ntes de hacer cualquier revisión en l a parte mecánica, verifique que los sensores estén totalmente limpios y libres l ibres de polvo (figura 10); 10); si no lo están, el sistema de control puede interpretar señales erróneas e impedir pretar i mpedir el buen funcionamiento de todo el aparato.

A la fecha, el sistema que se emplea consiste en un imán im án colocado col ocado precisamente entre el el carrete recolector y un sensor magnético (figura 9). De esta manera, la rotación del carrete se interpreinterpreta como variacio nes de voltaje; esta esta información se pasa al sistema sistema de control, el cual l a procesa internamente para después enviarla al display  .

Figura 10

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MECANISMOS DE REPRODUCTORES PORTATILES DE AUDIOCASETES JoséLu is Or ozco Cu au tl e 

Partes principales del mecanismo Las par tes m ecán icas son son las qu e con  m a y o r f r e c u e n c i a s u f r e n d a ño e n l o s   e q u i p o s d e a u d i o , d e b i d o a l d e sg sg a s te te   n at u r al p or el r oce físico. En este ar tícu lo  –d i r i g i d o a e st s t u d i a n t e s q u e se se i n i c i a n e n   e l s e r v i c i o – v a m o s a e x p l i c a r c óm óm o   o p e r a n l o s m e c a n i sm sm o s d e l o s   r e p r o d u c t o r e s p o r t át i l e s d e a u d i o c a se s e t e s, s, t o m a n d o c o m o r e fe f e r en e n c i a u n m o d e lo lo d e   Pa n a s o n i c ; a u n q u e p o r l a o b v i e d a d c o n   q u e o p e r a e st st e fo fo r m a t o d e g r a b a c i ó n /   r e p r o d u c ci c i ó n d e a u d i o a n a l ó g i co c o , u s te te d   p o d r áa p l i c a r e s t o s co co n o c i m i e n t o s e n   o t r o s m e ca c a n i sm s m o s s i m i l a r e s . E n n úm úm e r o s   posteriores ana lizarem os la operación  d e “ d e c k s ” m ás co co m p l i c a d o s , c o m o l o s   u s a d o s e n s i st st e m a s d e co c o m p o n e n t e s. s. 50

Para explicar el movimiento en un mecanismo de reproductor de casete portátil, utilizaremos como base el modelo RQE30V de Panasonic. La estructura básica de todo mecanismo de reproductor de casete portátil, está compuesta por una sección de palancas o botones de operación y por el mecanismo en sí. Los botones activan las funciones de alto o , reproducción, retroceso y adelantado ráStop  pido, rebobinado, alto y algunas funciones especiales que dependen dependen del modelo específi co (figura 1). La sección mecánica de este modelo contiene a los engranajes de los carretes izquierdo y derecho, al engranaje intermedio (A y B) y al

STOP

PLAY

REW

FF

Figura 1

STOP: Alto PLAY: Reproducción Rew: Retroceso FF: Avance

engranaje TU, así como al motor, al embrague (clutch ), ), a la polea intermedia y a la banda que apoya el movimiento de todos los co mponentes en su conjunto con junto (figura 2). Cada uno de estos elementos realiza un a acción específica, dependiendo de la función en que sea colocado el reproductor.

Operación del mecanismo Este modelo ha sido diseñado básicamente para la reproducción y cuenta cuenta con las siguiente si guientes s funciones básicas:

Actt i vac Ac vacii ón y desacti desacti vac vacii ón del mot or  Durante la operación de reproducción, avance rápido o rebobinado, es indispensable que el motor se encuentre activado. Cuando se empu ja la palanca, la placa de bloqueo se mueve hacia la izquierda y el buje del brazo del interruptor, montado en el mismo, mi smo, se mueve hacia arriba para activar al interruptor del motor montado en la tarjeta PC al est estado ado activado. Al activarse el interruptor el motor gira y la rotación se transfiere a través través de la banda a las partes correspondientes en forma sucesiva (figura 3).

Reproducción  A l presionar la palanca de reproducció reproducción, n, el interruptor del motor se activa y las partes correspondientes actúan de la siguiente forma: la palanca de cuña se mueve hacia la izquierda y la polea montada en el lado inferior del engranaje  TU se pone debajo debajo de ella hasta que baja el engranaje TU (figura 4). Posteriormente, Posteriormente, el engranaje del lado inferior del embrague (clutch ) se engrana con el engranaje del lado inferior del engranaje TU, y la rotación r otación se transfiere a través través del mecanismo de fricción al engranaje TU. El embrague tiene tiene dos engranajes (superior e inferior) y hay un mecanismo de fricció n entre ello ellos s (figura 5). De esta forma, podemos concluir, que en el modo de reproducción la rotación se transfiere al engranaje del carrete derecho derecho para avance o al engranaje del carrete izquierdo para r etroceso (figura 6).

Rodil l os de pres presi ón  Cuando se presiona el botón de reproducción, la cabeza y los rodil los de presión F y R se mueven en la dirección que indica la flecha, según se muestra en la figura 7.

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Sección mecánica o de transferencia de rotación

Figura 2

(Vista superior) Polea intermedia

FW-R

FW-F Banda foto Motor Engranaje de carrete izquierdo

Engranaje intermedio B

Engranaje de carrete izquierdo

Engranaje TU

Engranaje de carrete derecho

Embrague

Engranaje TU

Engranaje intermedio

FW-L

Correa

Engranaje intermedio B Motor

Tapa de carrete

Engranaje intermedio A

(Vista lateral) Engranaje de carrete derecho

Con la cabeza en contacto con la cinta y los rodillos dillo s de presión aprision ando los ejes de arrastre,, se logra impulsar l a cinta. tre En el modo de avance, el el rodillo rodil lo de presión F ejerce presión presión contra el eje de arrastre F y en el modo de retroceso, el rodillo de presión R aprisiona al eje de arrastre arrastre R.

Fun Fu n ci ció ón de avan ce r ápi do  Cuando se acciona la l a palanca de avance avance rápido, el brazo TU T U se mueve hacia la iz quierda y el en-

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granaje TU se empuja hacia la derecha. El engranaje TU empujado hacia la derecha se combina con el engranaje del carrete derecho y, al girarse la mesa del carrete de toma, se inicia l a acción de retroceso retroceso rápido (figura 8). Es importante i mportante resaltar que, que, durante la transferencia de rotación en el modo mo do de avance rápido, la palanca de cuña no se mueve hacia el lado del engranaje TU sino que lo hace sólo hacia la derecha, dere cha, por lo que el engranaje engranaje TU no baja. Este es el punto en que difiere la transferencia de ro-

Activación y desactivación del motor Banda

Figura 3

Placa de bloqueo

Buje del brazo del interruptor

Polea intermedia

FW-F

Motor

Engranaje intermedio

Engranaje TU

tación en el modo de reproducción. Y puest puesto o que la rotación ro tación se transfiere directamente y no a través del mecanismo de fricción, se obtiene una rotación rápida y potente. potente.

Embrage

Engranaje intermedio A

nan entre sí, girando el engranaje del carrete carrete izquierdo, con lo que en el aparato se establece establece el modo de rebobinado (figura 9).

Función Funció n de al t o  El m odo de r ebobin ado  Cuando se empuja la palanca de rebobinado, el brazo TU se mueve hacia la derecha mientras que los engranajes TU e intermedio B lo hacen hacia la izquierda. Consecuentemente, el engranaje del carrete izquierdo iz quierdo y el engranaje engranaje intermedio B se combi-

Durante las funciones funcio nes de reproducción reproducción,, retroceso rápido y rebobinado, la palanca de bloqueo es “neutralizada” mediante la palanca de parada. Cuando se presiona el botón de alto, la placa de bloqueo se mueve hacia la iz quierda y la palanca de operación se desbloquea. desbloquea. Por ejemplo, durante el modo de reproducción, al presionar el botón de alto, la palanca de parada se acciona igualmente hacia abajo, consiguiendo que la

Figura 4

Engranaje de carrete derecho

Engranaje TU

Figura 5 Engranaje TU

Engranaje intermedio A

Engranaje de carrete derecha

Placa de cuña Tapa de carrete

Embrague Tapa de carrete

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Play

Figura 6

Brazo TU

Banda

Engranaje idel carrete izquierdo

Engranaje intermedio B

Engranaje TU

palanca de bloqueo se deslice hacia la izquierda; con ello la cabeza queda desbloqueada desbloqueada liberando la l a cinta cin ta (figura 10). 10).

Engranaje del carrete derecho

Placa de cuña

La función de cambio cambio de avance/ avance/ ret retroceso roceso puepue-

nuestra explicación (RQ-E30V), la dirección se cambia en forma manual de la siguiente forma: se selecciona avance o retroceso presionando el botón F/ R. Cada vez vez que se presiona presiona el botón, el avance cambia a retroceso r etroceso o viceversa. Si se ejecuta la acción de cambio durante la

de ocurrir ya sea de forma manual o automáticamente. En el modelo en que hemos basado

reproducción, cambia la dirección de reproducción.. Si se hace durante el modo de alto, el meción

Cam bi o a la f un ci ón de avance avance// retr oc oce eso 

Cabeza

Rodillo de arrastre F

Rodillo de arrastre R

F/R

STOP

REW PLAY

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Figura 7

Eje de arrastre F

Eje de arrastre R

FF

R/R SW

Engranaje TU

canismo se establece en el estado de avance o retroceso; y si si el modo mo do de reproducción est está á activado, la reproducción se inicia en la dirección seleccionada durante el modo de alto.

Brazo TU

Engranaje carrete izquierdo

Figura 8

FF

Brazo TU

Engranaje intermedio B

Engranaje del carrete derecho

Esto es, mecánicamente al presionar el botón F/ R, el brazo brazo de cancelación cancelación se mueve mueve hahacia arriba y el brazo de cambio se desliza hacia

REW

Figura 9

Engranaje TU

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la derecha e izquierda izqui erda alternadamente de acuerdo con el movimiento del brazo de cancelación. Consecuentemente, Con secuentemente, a medida que el brazo de cambio se mueve hacia la derecha e izquierda, la placa de desliz amiento se mueve también en esas direcciones y, como resultado, la placa de deslizamiento secundario se mueve de manera correlativa. De esta forma, a medida que el brazo TU se mueve hacia la derecha e izquierda, la rotació n del engranaje  TU se transfiere al engranaje del carrete derecho o del carrete iz quierdo (figura 11). Una falla común, es que el reproductor varía su velocidad, con lo l o que el audio recuperado se escucha más rápido o más lento. Para corregir esto, est o, el equipo cuenta con un control de regularegulación de velocidad. Este control deberá ser ajustado cuando sea necesario, o bien cuando se haya cambiado la banda.

Figura 10

Presione el botón de parada ( )

Reborde de la palanca de parada ( )

Reborde de la palanca de bloqueo (

Placa de la cabeza desbloqueada ( )

ALTO

Reborde de la palanca de parada

Reborde de la placa de bloqueo

Brazo de cancelación D

)

Palanca de bloqueo

Sección de bloqueo de la placa de cabeza

Brazo de cambio Sección del interruptor

Engranaje carrete izquierdo

Engranaje TU

Engranaje del carrete derecho

Figura 11

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DESCRIPCION DEL SETUP Segunda y última parte L e o p o l d o P a r r a R e yn yn a d a  

Chipset Features Setup

C o n c l u i m o s l a d e sc sc r i p c i ón ón d e l   p r o g r a m a en e n c a r g a d o d e la la   c o n f i g u r a c i ón ó n d e si s i st st e m a e n e l   están da r PC: el Setu p. Le  r e c o r d a m o s q u e e st s t e a r t íc u l o , q u e   i n i c i a m o s en e n e l n úm úm e r o a n t er er i o r , c o r r e sp sp o n d e a u n c a p ít u l o d e l   v o l u m e n T E CN C N I C A S A VA VA N Z A D A S d e   l a o b r a R E PA P A R A CI CI O N Y   A C T U A L I Z A C I O N D E L A PC PC , e d i t a d o   po r Cen tr o Jap Jap on é s de In for m ación  Electrónica.

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Este menú corresponde a parámetros que in teractúan de forma directa con algunos elementos fundamentales de la tarjeta madre, madre, como la memoria RAM, la caché, el intercambio de datos con sus buses de expansión expansión,, etc. (figura 6). 6). Cualquier modificación modifi cación en estas estas líneas puede traducirse en en varios síntomas: sí ntomas: un ligero aumento en el desempeño desempeño de la computadora, bloqueo total de la máquina durante el arranque y bloqueos del sistema sistema durante la operación. En co nsecuencia, si usted no siente aún la confianza suficiente para manipular estos datos, lo mejor es dejarlos como están; después de todo, es mejor tener una máquina un tanto lenta a una que no funcione.

Figura 6

ye abundante información para todo el público interesado.  También puede puede encon encontrar trar datos datos interesantes interesantes en las páginas páginas de de AM I, MR M R BIOS y Phoenix. Otro punto donde puede obtener abundante información info rmación sobre so bre el el tema es el el libro “THE BI OS COM PANI ON”, el cual puede adquirir a través de de Internet, In ternet, y que incl inclusive usive le permite consultar una porción porció n de su contenido para que compruebe su utilidad (puede (puede encontrarlo en la l a dirección http:/  este libro re / w w w .sy so p t. co m / b i o sc sco o m p .h tm l / ); este sulta fundamental para toda person a que desee especializarse en la optimización del Setup.

Power Manage Management Setup Estas líneas pueden variar con siderablemente entre una marca y modelo de chipset a otro; así que sobra describir algún caso particular (por ejemplo el de la tarjeta madre que tomamos como base, que posee posee un chipset Intel Tritón TX ), ya que si comparamos esta pantalla con la de una tarjeta con el chipset Tritón VX, V X, seguramente encontraremos algunas diferencias; esta situación se acentúa si se trata de una tarjeta madre con chipsets de Opti, VIA, ALI o alguna otra marca. En todo caso, l e recomendamos que contacte contacte directamente directament e con el fabricante del BIOS a través de Internet y que consulte la información específica para la l a tarjeta tarjeta madre que esté esté optimiz optimiz ando;

Esta pantalla está especialmente especialmente dedicada a los lo s parámetros parámet ros relacionados relacio nados con el ahorro ahor ro de energía. Fueron incorporados por la presión de grupos preocupados por el deterioro ambiental y para cumplir con las especificaciones de algunas dependencias gubernamentales gubernamen tales tanto de Estados Unidos como de Europa (la más conocida de ellas es la Envirom ental Prote Protection ction Age Agency  ncy o Agencia de Protección Ambiental, identificada por sus siglas EPA, figura 8). Por medio de estas opciones podemos hacer que ciertos elementos de la PC disminuyan su velocidad de operación (o la suspendan por completo), después de algún tiempo de que el usua-

con esto se puede puede ahorrar un a gran cantidad de problemas (figura 7). 7). La página de Award Aw ard incluinclu -

rio no proporcione ninguna orden orden adicional por el teclado, el ratón o algún otro elemento.

Figura 7

Figura 8

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Power Po wer M anageme anagement  nt  Su función es habilitar o desactivar todas las características de ahorro de energía. Si esta línea está en D i s a b l e d ,  no i mporta lo que coloquemos en las demás opciones, el sistema no activará sus características de manejo de potencia.

PM Contr ol by APM  APM  Por medio de esta línea se puede hacer que las características de ahorro de energía se den ya sea directamente directamente por la tarjet tarjeta a madre o por po r medio de software. Esta opción se colocó debido a que hay sistemas sistemas operativos que incorporan inco rporan en sí mismos mismo s las características características de conservación de potencia y en un momento mo mento dado pueden interferir con las órdenes del BIOS. Esto es especialmente crítico en co mputadoras portátiles. portátiles.

Vi de deo o off off M et hod  A quí se indica lo que se desea que suceda suceda con la pantalla del monitor una vez transcurrido el tiempo prefijado de no actividad: si se apagará la pantalla o se desea utilizar algún otro efecto (no todos los BIOS disponen de esta opción, y para que un monitor pueda obedecer a estos comandos también debe cumplir con las especificaciones EPA).

D oze mode  De encontrarse habilitada, habilitada, esta opción dismin uirá el desempeño desempeño general del sistema en aproximadamente un 50% 50%, lo cual redunda en un ahorro considerable co nsiderable de energía, energía, aunque no es notado por el usuario, sobre todo si trabaja en aplicaciones sencillas como proceso de texto u hoja de cálculo.

St and by M ode  A ctivando esta línea, la máquina entra al “modo “modo suspendido“; esto es, se desactiva la salida de video y el procesador se coloca en un modo de operación mínimo que le permite mantener la información básica de lo que estaba haciendo, pero pe ro no realizar ningún cálculo complejo.

H D D Powe Powerr D own  Si se activa, el disco duro dejará de funcionar una vez que transcurra el tiempo prefijado por

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el usuario sin que haya actividad en teclado y ratón. Esta opción es ligeramente riesgosa, ya que no todas las marcas y modelo modelos s de disco duro aceptan acept an una interrupción i nterrupción en su operació n a medio trabajo y puede conducir a daños permanentes en la unidad; así que utilícela con precaución.. Esta opción no afecta el trabajo de unidades ción de tipo tipo SCSI, sólo las I DE.

Wak e U p Eve Event nt s i n doze & St and by  Mediante esta opción, se indica al BIOS qué líneas de interrupción interrupció n debe monitorear monitor ear para “des“despertar“ al sistema y sacarlo del modo D o z e  o . Como puede observar, sólo se incluyen Standby  IRQs 3, 3, 4, 8 y 12, correspondiendo las dos primeras a los lo s puertos seriales serial es 2 y 1 respectivamente,, la 8 al reloj de tiempo real y la 12 al ratón tipo te PS// 2. PS Con esto podemos indicar, por ejemplo, que la computadora “despierte“ cuando llegue una comunicación por el módem conectado a puerto serial 2, con un movimiento del ratón en puerto serial serial 1 o en su con ect ector or PS/ 2, etc. etc. La opción del teclado (IRQ1) (IRQ 1) siempre está está activa por default , así que no se menciona.

Power Po wer d own & Re Ressum e Eve Event nt s  Estas líneas permiten determinar determinar cuáles interrupciones monitoreará el BIOS para determinar si debe poner o sacar a la computadora del modo de ahorro de energía. Notará que aquí se tienen todas las lí neas desde IRQ3 hasta IRQ15, así que es posible indicar al sistema los elementos que debe tomar en cuenta para decidir si se coloca en modo de ahorro de energía o no. Si desea activar las características de ahorro de energía energía en una un a computadora, le recomendamos que active los IRQs I RQs 4, 6 y 14, 14, por default (4 = puerto serial seri al 1 del ratón, rató n, 6 = uni unidad dad de disquete y 14 14 = uni unidad dad de disco duro). dur o). Si la l a máquina máquin a posee un ratón tipo PS/ 2, puede puede activar la línea 12 en lugar de la 4; si posee un módem, active el IRQ asignado a dicho dispositivo; y si incluye discos o dispositivos SCSI, también será conveniente activar su IRQ correspondiente. Los demás pueden quedarse quedarse sin habilitar, ya que no se utilizan en la arquitectura típica de la PC.

PNP// PCI Confi PNP Config gura uration tion Esta pantalla de configuración configuració n permite manejar, en cierta medida, las características Plug & Play  del BIOS, así como los recursos asignados a las tarjetas tarjet as y controladoras controlador as PCI que hay en el sistesi stema. Esta opción opció n sólo sól o aparece en tarjetas tarjetas madre modernas que ya incorporan la característica Plug & Play requerida por Windows 95 para la configuración automática de sus recursos. De esta manera, si posee una máquina de 1994 o anterior, lo más seguro es que su Setup no incluya esta esta opción opció n (algunos siste sistemas mas vendidos en 1994 ya la incorporan, así como todos los que tentengan fecha de fabricación de 1995 en adelante).

Ressour ce Cont rol l ed by  Re En esta línea se indica al BIOS cómo se van a administrar los recursos del sistema, si de manera automática automática (AUT (AUTO) O) o de forma manual manual (MA NUA L). Lo más recomendable es es colocar esta línea en AUTO; así, el propio BIOS (apoyado por el sistema operativo), asignará los recursos de forma correcta a cada elemento periférico conectado en los buses ISA y PCI. Si opta por la configuración manual, verá que aparecen aparece n varias líneas l íneas adicionales adicio nales que permiten permiten manejar individualmente cada una de las posiciones cion es posibles del del bus PCI. Sólo Sól o utilice esta opción si posee tarjetas tarjetas periféricas que no puedan ser identificadas correctamente por la configuración automática.

Reset Confi gurati on D ata  Esta línea puede habilitarse o cancelarse; con ella se puede volver a configurar de form a automática los dispositivos conectados en los buses PCI.

PCI I RQ acti acti vate vated d by  Por medio de ella se indica como se disparará una petición petición de interrupción interrupción (IRQ) (IRQ ) de algún algún componente periférico. Casi todos lo s elementos de una PC actúan en modo nivel (LEV EL), pero algunas tarjetas tarjetas rápidas requieren el modo flanco (EDGE). Mantenga M antenga esta lín línea ea en en LEV EL a menos de que alguna tarjeta periféri periférica ca le indique indi que lo concon trario.

1st, 1s t, 2nd, 3rd & 4th Avail Avail ab able le IRQ  Con ellas se fija el orden con que serán asignadas de forma automática los IRQs de los dispositivos PCI, cuando éstos lo soliciten.

PCI I DE Map to  Aquí se indica al sistema qué tipo de controladora de puertos IDE se tiene; si es de tipo PCI o ISA . Por lo l o general, esta esta línea debe estar estar en PCIAUTO, de modo que el BIOS se configure automáticamente cada vez que se enciende la computadora (como opción predeterminada se asigna IRQ14 al puerto IDE-1 e IRQ15 al puerto IDE-2). Sin embargo, si posee una tarjeta madre sin conco ntroladora IDE incorporada, necesitará adquirir una multi I/ O por sep separad arado o y será conveniente conveniente colocar esta línea en ISA (a menos que su controladora sea tipo PCI).

Load Setup Defaults Esta línea del menú principal indica que al activarla, se cargarán de forma automática aquellos llo s valores que hayan hayan sido prefijados de fábrica como las opciones opci ones predeterminadas predeterminadas para Setup. Esta configuración garantiza un buen funcionamiento para casi todos los sistemas, pero hay aún un pequeño porcentaje de máquinas cuyo desempeño no es satisfactorio bajo estas circunstancias (un punto que vale la pena comentar, es que los ensambladores de computadoras suelen colocar colo car sus Setups en en este modo, con sus valores por default almacenados; esto significa que la mayoría de las computadoras comerciales no están explotando el 100% de su capacidad de cómputo).Esta línea se puede con siderar como un bote salvavidas, de modo que si alguna persona poco experimentada ha jugado con los valores del Setup y desconfiguró por completo el sistema, activando esta opció opción, n, la CMOSCM OSRAM RA M toma una configuración con figuración estándar que puede servir servir como com o punto de partida para para iniciar ini ciar con la labor de optimización.

Integrated Peripherals Setup Por medio de este menú se puede activar, desactivar y fijar las características operativas

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de las controladoras de puertos y discos incorporadas en la tarjeta madre (figura 9).

IDE-2 de la placa principal, se encontrará que en ocasiones la máquina no reconoce el lector de CDs.

ID E H DD Blo Blocck M ode  En este apartado apartado se indica indi ca al sistema si stema si el disco duro es capaz de manejar su información por medio de bloques de datos; algo imposible en unidades más antiguas. De forma general, cualquier disco I DE de más de 200 MB de capacidad puede tener tener activada esta esta línea lí nea sin problemas.

I D E Pri Pri mary ( Secondary) M as astt er ( Sl ave ave)) PIO  M ediante estas estas cuatro cuatro líneas l íneas se elige el modo de transferencia de datos que usará el disco duro. Cabe mencionar que conforme se han desarrollado los discos IDE, también se ha modificado el modo de transferencia transferencia de datos, pasando del PIO-- 0 en PIO en los primeros discos, al PIO- 4 de los más modernos. Si no está seguro del tipo de transferencia que necesita una unidad, hay una línea AUTO con la cual el Setup se comunica con el disco duro y determina el modo ideal para su intercambio de datos.

On -c -chi hi p Pri mary ( Secondary) PCI I D E  Con estas dos líneas se activa o desactiva desactiva la concon troladora integrada en la tarjeta madre. Este punto resulta de especial importancia en sistemas modernos a los que se les quiere añadir un kit multimedia, ya que estos paquetes paquetes tienen inco rporado un puerto IDE secundario para conectar el CD-ROM en la misma tarjeta de sonido, y si no se desactiva por medio del Setup al puerto

On-Board On-Bo ard FDD Co Contr ntr olle oller  r  Esta línea habilita o inhabilita la controladora integrada de unidades de disquete.

On bo board ard Se Seri al Port 1, 2  Asignan una dirección dirección I/ O y un IRQ a los puerpuertos seriales incluidos en la tarjeta madre. Por default, el puerto 1 se configura como COM1 (3F8, IRQ4) y el el puerto 2 como COM 2 (2F8, (2F8, IRQ3), IRQ 3), pero usted puede cambiar estos datos si lo desea (o incluso desactivar alguno de ellos).

On bo board ard Parall el Port  Aquí se fija la dirección que utilizará el puerto paralelo incorporado. Por prioridad, esta línea debe estar en LPT1 (378H), aunque si lo desea, también puede cambiarla o desact desactivarla. ivarla.

On bo board ard Paral Paral l el M od ode  e  Seleccion a el tipo de puerto Selecciona puerto que estaremos estaremos usando: puerto tipo normal (emulación AT), EPP (puerto (pue rto bidireccional), bidireccional ), ECP (puerto (puerto rápido) o ECP +EPP (puerto rápido y bidireccional). bidireccio nal). Por Po r default, esta línea debe estar en normal, ya que cierto hardware y software entra en conflicto con los otros modos modo s (si está seguro seguro de que no hay problemas, puede probar con los otros, le darán mucho mejor dese desempeño). mpeño).

ECP use use D M A Figura 9

En caso de que en la línea anterior hubiera elegido cualquiera de las opciones o pciones que incluye incl uyen n ECP, este est e modo de operación necesita n ecesitará rá forzosamente forz osamente de un DMA; es en esta línea donde se le asigna el acceso a memoria que se utilizará (siempre emplee alguno que no esté siendo utilizado por otro dispositivo).

User Password Setting Como su nombre lo indica, en esta opción del menú inicial se fija una contraseña de entrada al sistema, ya sea sea para todos lo s accesos (la solicitará lici tará cada vez vez que la máquina se encienda) o

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exclusivamente para el Setup Setup (sólo pedirá la l a contraseña cuando quieran entrar a esta utilería). Cuando se lleva la línea resaltada a dicha opción y se presiona Enter, el sistema solicita que introduzca la nueva contraseña, con lo cual usted puede teclear una combinación de no más de 8 caracteres. A continuación, el BIOS solicita que se repita la contraseña como seguridad. Si en ambos casos se tecleó exactamente lo mismo, la contraseña habrá quedado guardada en memoria CMOS y por tanto tendrá que proporcionarla cuando trate de entrar a su sistema. Es recomendable que mantenga en un lugar seguro una copia de la contrase con traseña ña asignada, ya que en caso de olvidarla, la única forma de eliminarla es borrando por completo la CMOSRAM , con todo lo que ello implica.

IDE HDD Auto Detection En BIOS modernos no es necesario que los fabricantes de discos discos IDE I DE coloquen col oquen en sus etiquetas los parámetros de cilindros, cabezas y sectores, tore s, ni recurrir a utilerías como el IDEIN FO; sino que el mismo Setup posee su propia utilería de reconocimiento de discos duros IDE , así que basta con conectar correctame corr ectamente nte estas estas unidades uni dades a nivel de hardware, entrar al Setup y activar activar esta opción, para que que la ROM- BIOS se comunique con los discos duros, extraiga la información necesaria y la grabe en el Setup básico, ahorrándol e muchos problemas al usuario.

Save & Exit Exi t Setup Una vez que haya concluido con sus modificaciones cion es al Setup, es muy importante impor tante que antes antes de abandonar la utilería active esta opción, de lo contrario,, todas las modificaciones contrario modificacio nes que haya realizado se perderán irremediablemente. Sólo

cuando se ejecuta esta línea (o se presiona F10), es que se procede al grabado de la CMOS-RAM.

Exit Without Saving Finalmente, si exploró un Setup y modificó algunas líneas lín eas sin estar seguro seguro si será para bien o para mal, puede abandonar esta utilería con la confianza de que todo lo que haya realizado no afectará al desempeño desempeño del sistema, simplemente tomando la precaución de activar esta línea, con lo que saldrá del Setup sin que se haya haya modificado lo que esta estaba ba grabad grabado o en la CM OSOS-RAM RAM . Como ha podido apreciar, para dominar los pormenores pormeno res del Setup no se requiere de una gran especialización, basta con conocer qué significa cada línea y en qué puede afectar al desempeño de un sistema si se modifican sus parámetros operativos. Es recomendable que haga h aga constantes pruebas con diferentes Setups, tomando la precaución de anotar cuidadosamente cuidadosamente la configuración inicial ini cial de modo que sirva como punto de partida partida para sus exploraciones. Si no tiene tiempo tiempo de escribir todas las opcio nes del Setup, línea por línea, consiga una impresora, conéctela al sistema, enciéndala y ante cada pantalla presione presion e simultáneamente las teclas mayúscul as + impri imprimir mir pantalla pan talla (Shift (Shif t + PrintScreen), así tendrá una copia en papel de cada una de las pantallas de dicha utilería, mismas que le servirán como guía para comenzar su labor de optimiz optimiz ación (en ocasiones ocasio nes basta basta con presiona Prin t Screen  Screen  sola). Otra opción consiste en usar un programa especial que “rescate“ el contenido de la memoria CMOS a un disquete, de modo que siempre le quede como opción el reintegrar el aspecto aspecto original o riginal del Setup en caso de que algún parámetro parámetro mal modificado comiencomi ence a provocar problemas (el programa RESCUE de Norton Utilities funciona perfectamente en estos casos).

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EL PROGRAMA ELECTRONICS  WORKBENCH  WO O s ca ca r M o n t o y a F i gu gu e r o a  

Requerimientos del sistema

D es esde de h ace ya m u cho s años qu e en  e l m e r c a d o i n f o r m át i c o s e v e n d e n   pr ogr am as dedi cado s al di se señ ño y  s i m u l a c i ó n d e c i r c u i t o s e l e ct ct r ó n i c o s ;   tal es el caso caso d e Or cad Expr es esss y  E l ec ec t r o n i c s W o r k b e n c h , d o s d e l o s   m ás con oci do s en n u estro pa ís. En el  p r e se se n t e a r t íc u l o n o s o c u p a r e m o s d e   e st st e úl úl t i m o , d e st st a c a n d o s u s   pr op ieda des op erat ivas, m ás qu e  e n f o c a n d o n u e st st r o s e sf sf u e r z o s a   en señ ar su m an ejo , q u e ad em ás es  m u y i n t u i t i vo vo .

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Electronics Workbench versión 5.0a, es un programa que trabaja en ambiente gráfico, específicamente en Windows 95 y 98; en su versión para red, corre bajo Windows NT 3.51. Para su ejecución , se requiere una computadora 80486 80486// 10 100 0 MHz M Hz o superior, 8 megaby megabytes tes en memoria memoria RAM RA M , monitor VGA y unidad unidad lectolectora de CD-ROM. Con estos recursos como mínimo, el programa puede ser bien aprovechado; pero para óptimos resultados, r esultados, siempre será será más conveniente contar con un hardware superior.

EWB y la interfaz gráfica El programa Electronics Workbench -al igual que los demás programas con interfaz gráfica- contiene un menú principal desde donde se contro-

Página Web del programa Electronics Workbench, de la firma canadiense Interactive Image Technologies Ltd.

hacia el área de trabajo (figura 2); es decir, para efectuar efect uar interconexiones, interconexio nes, basta con arrastrar una línea desde los nodos a conectar (es casi como «dibujar a mano» mano » un circuito, circ uito, pero con la venta ja de poder energizarlo y de verificar su operación).

Alcances del programa

Figura 1

la todo lo referente a los archivos y su edición; además dispone de una barra de herramientas en la que encontramos iconos para acceder a todos los componentes tanto analógicos como digitales, indicadores, equipo de medici ón y, en general, a todo los recursos de un laboratorio de electróni electrónica ca para diseñar e implementar cualquier circuito circui to (figura 1). Dispone también de una serie de botones que al ser oprimi dos ejecutan ejecutan directamente directamente la acción acció n asociada; gracias a ello, mediante la simple pulsación de una tecla, tenemos tenemos a nuestro alcance todos los componentes compo nentes digitales digitales y analógico analógicos s con los que estamos estamos acostumbrad aco stumbrados os a trabajar (por ejemplo, cualquier tipo de fuente de alimentación : de voltaje, de corriente; dependient ción: dependiente e o ini ndependiente, depe ndiente, etc.) etc.) Y lo más importante: lo único que hay que hacer es arrastrar los co mponentes

Figura 2

Desde cualquier cualqui er punto de vista, es una gran ayuda simular circuitos electrónicos mediante EWB. Gracias a este programa, es posible moni torear el comportamiento de un circuito al que se le hayan «con «conectado» ectado» vario varios s aparatos de medición, medición , sin riesgo de que por mala conexión se cause daño en componentes o en el propio equipo; también facilita la sustitución de componentes y permite modificar sus características (valores nominales) nomi nales) sin necesidad de desconectar desconectar el circuito, así como visualizar visuali zar formas de onda con el uso de oscilosco pio o diseñar mediante disposidispositivos “reales” (es decir, los compon co mponentes entes pueden elegirse por su matrícula; matrícula; como co mo si se compraran y montaran en un p r o t o b o a r d  ). ).  Y si fuese necesario, n ecesario, se puede pueden n det determinar erminar las condiciones reales en que va a funcionar el dispositivo (la temperatura, temperatura, por ejemplo).  Todo esto da l ugar a una un a simulación simul ación de alta calidad, puesto que -como ya se señaló- permite predecir predecir con mayor exactitud exactitud el funcionamienfuncio namiento tanto de componentes como del circuito en general. Dado que las medicio mediciones nes incluso pueden imprimirse junto con el circuito, se tiene la opción de generar diferentes reportes reportes de proyecto proyecto o simplemente diagramas impresos impreso s y una lista li sta de partes con matrículas.

Descripción general del programa Básicamente, Electronics Workbench es un simulador de electrónica con co n el que se pueden pueden diseñar circuitos medianament medianamente e complejos; y para esto, prácticamente basta con “arrastrar” los componentes compon entes en en el área de trabajo. trabajo. Gracias a su gran librería disponibl e de componentes, casi cualquier circuito está al alcance del usuario. Así por ejemplo, encontramos com-

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ponentes básicos, diodos, transistores, circuitos integrados (figura 3) de diferentes tipos como compuertas y flip-flops; además de indicadores y, por supuest supuesto, o, equipo de medición. Figura 4

Figura 3

de las condiciones iniciales de operación y determinación de la funci ón de transferencia para algún bloque funcional.

Observaciones 

Cuenta con un botón de encendido, para que el circuito circui to se energice una vez terminado de armar y puedan efectuarse efectuarse las lecturas en los instrumentos de medició medición. n. También tiene un botón de pausa, que sirve para detener el proceso en cualquier momento; de esta manera, se pueden analizar, por ejemplo, las formas de onda en el osciloscopio (y si lo desea, guardar éstas en un archivo). Dentro de la barra de menú, en la opción WINDOWS se puede activar un pequeño editor de texto -denominado DESCRIPTION- muy útil para agregar agregar cualquier cualqui er comentario que se vaya generando a lo largo de los experimentos; con esto est o es posible posi ble elaborar una bitácora de experimentos con el circuito diseñado. Otra prestación que contribuye a aligerar el trabajo, es la de un botón (figura 4) que al ser oprimido abre un área para insertar los componentes de mayor uso; de esta forma, se tiene a la mano una “caja de componentes” con los l os dispositivos y características que normalmente se utilizan en el servicio. Para quienes deseen hacer análisis más detallado del comportamiento de circuitos y componentes, existen dentro de la barra de menú, en la opción ANA A NALYSIS, LYSIS, diversas alternativas; por ejemplo, análi sis de temperatura, determinació n Figura 5

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Este programa es aplicable tanto en trabajos de investigación universitarios uni versitarios (es el caso del estuestudiante que desea desea armar alguna práctica sencill a y hacer su reporte), como en el desarrollo de aplicaciones aplicacio nes electrónicas en las que se requiere controlar control ar diferentes parámetros parámetros a fin de reducir al máximo l os problemas que pudieran surgir en el momento de armar físicamente físi camente el el prototipo. Los archivos que genera este programa tienen la extensión EWB, y son realmente pequeños (del orden de los KB, que en el ambiente Windows Windo ws 95 represent representa a muy poco espacio).

Componentes  Entre los componentes básicos encontramos resistencias, capacitores y bobinas, cuyo valor puede ser fijo (pudiendo éste establecerse con exactitud) o variable. También existen transforexactitud) madores, relevadores, interruptores y otros elementos de uso común, así como diodos rectificadores, LEDs, puentes rectificadores, SCR, y todo tipo de transistores transistores (bipolares, FET, MOSFET MO SFET e incluso los GaAsFET; figura 5).

Pri mer bl oque de botones  Existen tres botones con los que podemos seleccionar leccion ar un circui to de entre entre una gran variedad variedad de circuitos integrados, tanto analógicos como digitales. Si es necesario, esta selección abarcará también el modelo o matrícula -según sea el

fabricante- para ver en pantalla la form a en que vienen dispuestas las terminales del c h i p  .

Segun do bl oque de bot ones  Hay otro par de botones, dedicados a funcion es relacionadas con componentes digitales; mientras que el primero permite elegir de manera individual las compuertas o algún chip  que   que contenga este tipo de compuertas (figura 6), el segundo nos muestra todo tipo de circuitos secuenciales (desde (desde los flip-fl ops básicos como elementos o c h i p s que   que contengan este tipo de elementos, hasta contadores o registros de corrimiento). Además, contiene multiplexores, demultiplexores, codificadores, decodificadores y circuitos aritméticos como una ALU (unidad aritmético lógica).

Figura 6

Terr ce Te cerr bl oque de bot bot ones  En el último bloque de botones de la barra, encontramos el botón de los indicadores in dicadores y controles que, entre entre otras cosas, proporciona proporcion a monitores moni tores de corriente corri ente y voltaje precisamente precisamente para observar los valo res o, en su caso, cambios que éstos presentan conforme transcurre el tiempo de prueba.

Figura 7

 También encon encontramos tramos displays   de 7 segmen de tos, y hasta un buzzer . Dentro de los controles tenemos, por ejemplo, un blo que que nos ayuda a determinar la función de transferencia de alguna sección del circuito.

Equipo disponible El EWB ofrece dos grupos de elementos fundamentales para la simulación electrónica: las fuentes de alim alimentación entación y el equipo de medición. En el primer grupo podemos encontrar todo tipo de fuentes -dependientes e independientes-, que son controladas por voltaje o por corriente, referencias de voltaje, etc. (figura 7); en el segundo grupo está un multímetro, un generador de señales, un generador de bytes    (palabras lógicas) para trabajar con memorias principalmente, así como un osciloscopio. Cabe señalar que cada uno de estos instrumentos tiene su propia carátula desde donde se pueden ajustar las escalas de cada aparato de medici ón.(figura 8).

EWB y la edición de circuitos Con el propósito de reafirmar los conceptos de edición con el EWB, diseñaremos un circuito oscilador que servirá para ejemplificar la forma

Figura 8

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en que se realizan las conexiones y la simulación a la que tanto hemos hecho referencia: 1) Planteamiento del circuito a simular. si mular. Haga esto esto sobre papel, para que resulte más más fácil la edición en el programa (figura 9).

Circuito a emular en EWB 10K! +6V 120µH

82 pF

82 pF

1K!

Figura 9

2) Apertura de una nueva hoja. En ésta puede trabajar el el nuevo diseño, para cuyo inici o hay que colocar alguno de los elementos principales del circuito. En este caso, por ejemplo, insertaremos el transistor (figura 10); pero recuerde que debe debe quedar quedar en la l a posición posici ón que se le asignó en el esquema previo. Después de esto tenemos dos opciones: arrastrar to-

dos los lo s componentes compon entes que necesitamos hasta el área de trabajo (procurando que queden más o menos en el sitio que finalmente ocuparán), y luego hacerlos girar e interconectarlos; o bien, conforme los vayamos arrastrando los podemos dejar en la posición adecuada, adecuad a, conectándolos al nodo respe r espectivo. ctivo. En este caso aplicamos la segunda opción. 3) Tome ahora, por ejemplo, la bobina que va conectada en la base del transistor. A rrástrela de las opciones que presenta el icono de elementos element os básicos y colóquela donde do nde va a ser conectada. Una vez en posición, basta con colocar el puntero en la orilla de una de sus terminales (nodo), la que va a ser co nectada, para que aparezca un punto remarcado; esta es la señal de que está está activo el nodo. no do. ArrasA rrastre entonces una línea desde ese punto hasta el otro nodo n odo a conectar (el “dest “destino ino” ”), el cual se encuentra en la base del transistor; puede entonces soltar la línea para que el componente quede conectado (figura 11). 4) Tome enseguida un capacitor ubicado en las opciones del icono BASICOS y colóquelo en el área de trabajo. La orientación con la que aparece no es precisamente la adecuada; para corregirla, estando seleccionado el elemento (se presenta de color rojo en la pantalla una vez que se hace cli clic c sobre él) presione la com-

Figura 11

1mH

Figura 10

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Figura 12

binació n de teclas CTRL +R, con lo que éste binación éste rotará 90 grados (figura 12). Coloque el siguiente capacitor capacitor y conéctelo con co n el anterior, como se muestra en la figura 13. 5) El siguiente paso es conectar el el nodo no do que falta a la línea que va de la bobina al transistor. Para ello, ubique el puntero en el nodo del capacitor (hasta que aparezca el punto) y arrastre una línea hasta la otra línea a conectar; debe debe aparecer aparecer un peque pequeño ño círculo que indica que es posible conectar en ese lugar la línea lín ea que llevamos arrastrando. Basta con ubicar ese círculo donde se desea crear crear el nuevo n uevo

que el programa tiene cierto ran go de ajuste que coloca colo ca exactamente exactamente en forma perpe perpendindicular estas líneas. Siguiendo el mismo procedimiento coloque las resistencias y la fuente que falta para que el circuito circui to quede totalmente totalmente conectado. 6) El siguiente paso es editar los componentes para asignarles los valores con l os que desea desea que actúe la simulación del circuito (valores reales). Esto lo consigue haciendo doble clic sobre el dispositivo correspondiente; por ejemplo, sobre el transistor. La pantalla que aparece a continuación presenta la mayoría de los valores comerciales, clasificados por fabricante y matrícula (figura 14). Gracias a este recurso, es posible simular el circuito lo más cercanamente posible posible a la l a realidad. Figura 14

nodo de conexión y soltar para crear la nueva línea. Cabe mencionar que la ubicació n de estos nodos no necesariamente debe ser, como en este caso, exactamente vertical, ya

Figura 13

7) Una vez terminada la conexión del circuito y la edición de los componentes con sus valores reales, puede puede ya defini definirr los lo s puntos de prueba en los cuales se harán las mediciones con el equipo contenido en el programa. En este ejemplo, como el circuito es un oscilador, puede usar el osciloscopio para apreciar las formas de onda on da que se presentan presentan durante su funcionamiento.  Tome est este e instrum instrument ento o del menú que pre present senta a el icono icon o respectivo y arrástrelo arrástrelo hasta la posiposi ción adecuada para medir las señales de la oscilación oscil ación (haga doble doble clic cli c sobre este este para que aparezca la carátula principal y observe qué

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Figura 15

representa cada una de sus terminales). Conecte la punta marcada con GND a tierra y la de CHANNEL CHANN EL 1 (canal 1) en en el emisor del transistor (figura 15). Para observar las formas de onda, haga doble clic en el icono del osciloscopio (si es que no lo ha hecho) para que apaaparezca con l a pantalla y las funciones funcio nes que contiene; enseguida, para poner en marcha el circuito, es decir, para que comience a oscilar, hay que energizarlo; presione entonces el botón de ini cio que se encuentra en la parte superior superior derecha de la pantalla prin cipal. En caso de que requiera mayor nitidez en la presentación de las señales, la pantalla pantalla del oscilososcil oscopio nos permite extenderla haciendo clic en el botón EXPAND que se encuentra en la parte

Figura 16

superior del mismo. Esta nueva pantalla tiene las características que se muestran en la figura 16.. 16 En la figura anterior se presenta la forma de onda que se despliega despliega cuando el circuito comienco mienza a oscilar. Los pulsos se generan para un valor estable y conforme transcurre el tiempo. De ser necesario, puede utilizar el segundo canal del osciloscopio; para ello basta con conectar esta línea en el punto de prueba, con lo que automáticamente aparecerá trazada la señal del segundo canal. Si además requiere observar el comportamiento de la señal del circuito puesto en funcionamiento, puede aprovechar otras posibili dade dades s de análisis que el programa ofrece como por ejemplo el analizador gráfico entre otras utilidades. Eso ya depende en cada caso de las necesidades cesidade s específicas del diseñador. Para guardar el archivo, se sigue el procedimiento normal norm al de los programas para ambiente ambiente Windows; se asigna el nombre, y el programa guarda ese archivo con la ext extensión ensión “ewb” (*.ewb).

Comentario final Como podrá po drá advertir, este este tipo de programas son poderosos y muy amigables, pues permiten armar y probar de manera rápida un circuito an tes de hacerlo físicamente, hasta estar estar seguros del diseño una vez que se ha simulado su funcio namiento. Los Lo s límites lími tes del del programa están determideterminados por la cantidad de componentes susceptible de interconectarse, interconectarse, pero son so n suficientes sufi cientes para la mayoría de aplicaciones académicas y de diseño medianamente complejas. Si usted desea adquirir este programa, contacte con el fabricante en la si guiente direcdirección electróni ca de la Web, Web, donde incluso podrá po drá descargar descarg ar una versión de demostración, co nsultar los datos técnicos de las diferentes versiones versiones del programa (profesional, estudiantil, personal, educativa) y obtener las direcciones de los distribuidores internacionales: http ht tp:/ :/ / ww w.e w.elec lectr tronicsworkb onicsworkbenc ench.c h.com/ om/

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CIRCUITO INTERCOMUNICADOR O s ca c a r M o n t o y a F. F. y A l b e r t o F r a n c o S. S.

Introducción

En este art ícul o h abl ar em os, en  p r i n c i p i o , d e l o s e l em em e n t o s   p r i n c ip i p a l e s q u e co co n f o r m a n u n   i n t e r c o m u n i c ad a d o r , p a r a e n se se g u i d a   d e sc sc r i b i r u n c ir i r c u i t o m u y s en en c i l l o d e   c o n st r u i r y q u e u s t e d p o d r á a p l i c a r   d e m a n e r a f l e xi x i b l e e n d i st st i n t a s   situaciones.

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Los intercomunicadores o interfonos son sistemas de comuni comunicación cación electrónica electróni ca local. Su principio de operación es muy parecido al utilizado por el teléfono; pero a pesar de ello no se pueden conectar entre sí de modo directo, debido a lo diferente de los circuitos que se utilizan en cada uno. Estos aparatos son utilizados como redes de de comunicación comuni cación interna e independiente de la línea lín ea telefónic telefónica, a, y su principal característica es que, a diferencia de cualquier otro medio de comunicación local, emplean una red de cable como enlace entre un aparato y otro; además, siempre son sistemas fijos. Las instalaciones de intercomunicación se han incrementando durante los últimos años, especialmente en el área doméstica, pues estos sistemas nos dan cierto grado de seguridad al tenerr una confirmació tene con firmación n audible de la persona que toca la puerta, sin tener que abrirla.

En el presente artículo se describen las partes fundamental fundamentales es que conf conforman orman un sistema si stema de intercomunicación, inter comunicación, ini ciando con los elementos elementos principales y la teoría de operación de las diferentes configuraciones, para luego pasar a un circuito sencillo mediante el cual se construye un intercomunicador.

Configuración de los sistemas de intercomunicación Como ya mencionamos, este tipo de sistemas se utilizan como una red de comunicación comunicación inte i nterna. rna. El termino “red” se utili utiliza za para definir a un co n junto de terminales o interfonos conectados conectados entre sí. Dependiendo de las características de la construcción construcció n donde se va a instalar y de las necesidades del del usuario, usuari o, se pueden elegir entre diferentes formas de instalación o conexión, tal como lo ver veremos emos a continuación.

Conexión Conexió n sim ple de dos i nt er fonos 

cadores, cuyo enlace se logra con ayuda de un

Instalación de dos terminales de comunicació comunicación n (Sistema de interfono simple)

Terminal Terminal Línea de comunicación (cable telefónico)

Figura 1

Conexió Cone xión n cent cent ral i zada  Se utiliza para la comunicación entre un aparato principal (conectado (co nectado a un sistema de de conmutación electrónico) y un cierto número de aparatos secundarios. Normalmente se utilizan en pequeñas empresas donde se requiere de comunicación directa entre los departamentos y con la dirección (figura 2).

Instalación centralizada de intercomu intercomunicador nicador

Terminal

Línea

Terminal

Conmutador electrónico

Terminal

Es la forma fo rma más sencilla sencill a de establecer establecer un enlace directo entre dos puntos sólo co n ayuda de una fuente de alimentación alimentación,, las terminales de comunicación y el cable de transmisión. Este tipo de conexión se utiliza normalment normalmente e para comunicar dos habitaciones, oficinas o la casa y el taller. En la figura 1 se presenta el diagrama de conexión de una red simple de dos intercomuni-

Fuente de alimentación

cable telefóni telefónico co y una fuente de alimentación que suministra la corriente a ambos aparatos.

Terminal

Fuente de alimentación

Figura 2

Una versión más simple de la configuración centralizada consiste co nsiste en conectar múltiples terminales de interfono a una sola terminal central, de forma que el enlace de comunicación comunicació n se realiza entre las terminales y la central, pero nunca entre éstas.

Conf i guració guración n de port port ero el ect r óni co  Con esta configuración es posible enlazar las diferentes diferente s terminales de interfono de los departamentos de un edificio, con la terminal de entrada. Es decir, el visitante puede establecer la comunicación comuni cación desde la terminal de entrada con cualquiera de los aparatos con ecta ectados dos en la red. r ed. Para esto, la terminal de entrada entrada cuenta con un timbre independiente para cada uno de los departamentos, partame ntos, de manera que al llamar desde la terminal de entrada a alguno de ellos, el anfitrión contesta desde su terminal en el interior de su hogar.

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Figura 3 Portero electrónico

Fuente de alimentación

Chapa electrónica

El único inconveniente de este este sistema es que la comunicación comuni cación se establece establece con todos a la vez; así que, aunque sólo sólo uno recibe la señal del timbre,, todos pueden bre pueden escuchar la comunicación. Al Al-gunos modelos más modernos de intercomunicadores cuentan con un interruptor para cada terminal, de forma que al ser presionado, se acciona cion a un sistema sistema electromecánico que automáticamente abre la puerta de entrada, evitando que el anfitrión se desplace desplace a abrirla (figura 3). 3).

Ter mi nal es en co conexió nexión n est rell a  En este modelo, todas las terminales forman una pequeña red de intercomunicación en la que cada aparato puede ponerse en contacto con cualquiera de los demás. La selección del usuario co n el que se desea desea hablar, se realiza de manera manual y directa mediante interruptores interruptores y LEDs indicadores (figura 4).

I ns nstt al aciones compues ompuestt as  Este tipo de instalaciones instalacio nes tienen características funcionales funcio nales de por lo menos meno s dos de las conexio-

Figura 4

Conexión de Intercomunicación total

Fuente de alimentación

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Principio de funcionamiento de los micrófonos de carbón Recipiente

Figura 5

R

R Amperímetro

Membrana

+ Gránulos de carbón

Ondas sonoras + -

Señal eléctrica

nes que se acaban de describir. Por ejemplo, se pueden consi considerar derar como instalaciones instalacion es compuestas las que tienen una terminal (estación) central, y la estructura de portero portero electrónico. electróni co. Este tipo de conexiones son muy comunes en edificios de viviendas.  También se puede pueden n encontrar instalacion instalaciones es de intercomunicación que utilizan medios distintos; es decir, además de los servicios comunes de telefonía, permiten realizar funciones especiales como la transmisión transmisió n de video o la búsqueda de personas personas mediante una llamada, a través de bocinas colocadas estratégicamente en el inmueble. Como ya comentamos, estas estas instalaciones instalacion es de intercomunicación son de uso privado. Cada Cada tipo de instalación de intercomunicaci ón se caracte-

que recibe en señales eléctricas. Puede ser de carbón, de bobina móvil y piezoeléctrico; a continuación describimos brevemente los dos primeros. a) El micrófono de carbón está formado por un recipiente con partículas muy pequeñas de carbón, contenidas con tenidas por una tela delgada y su jet  j etad ad a m ed i an te u n a l ám i n a m et etál ál i c a ranurada (figura 5). Bajo la acción de las ondas sonoras, comprime el carbón haciendo variar la resistencia total del dispositivo; al polarizar el mi crófono, las variaciones de resistencia provocan variaciones variacio nes en la caída de tensión, de forma que éstas representan las ondas sonoras de la voz. Este tipo de micrófonos operan en un rango de frecuencias de 250 25 0 Hz a 4 KHz, K Hz, ya que ese es también también el ran-

riz a por un esquema de conexión y por el uso de riza determinado det erminado tipo de aparatos, aparatos, sin embarg embargo, o, gracias a la maleabilidad mal eabilidad de este tipo tipo de esquemas esquemas y a la relativa relativa sencillez sencill ez de los equipos, cada instalación puede adoptar configuraciones muy variadas, tanto tanto de circuitos circui tos internos del in tercomunicador, como de conexión funcional de la red. Esta es una ventaja, ya que se presta para poder adaptarlos adaptarlos a cualquier necesidad funcional.

go de la voz humana. En estos micrófonos es característico un ruido de fondo; se trata de una distorsión provocada por la misma naturaleza del del micrófomicró fono, pero son los más utilizados por su bajo costo. b) En el micrófono de bobina móvil , los elementos electromagnéticos reducen las distorsiones de la señal y son más estables que los transductores transduct ores de carbón; pero como genera generan n una señal de baja intensidad, se requiere de etapas eta pas posteriores de amplificación .  El principio prin cipio de operación se basa en la genegeneración de un voltaje inducido en una bobina situada cerca de un imán que proporcion a el flujo magnético a la bobin a (figura 6). 6). A cada vibración mecáni ca de la membrana, membrana, corresponde una variación del flujo magnético, con

Elementos princi Ele principa palles de un intercomunicador Micrófono  El micrófono es uno de los elementos básicos que conforman cualquier sistema de intercomuintercomunicación. El micrófono es un transductor cuya función es la de transformar las ondas sonoras

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Figura 6

Micrófono de bobina móvil Bobina móvil Imán permanente

Membrana plástica Señal eléctrica de salida

to hacia adelante y atrás de la bobina móvil; el movimiento se transmite a un cono de cartón o plástico que a su vez genera ondas sonoras proporcionales porcio nales a la señal eléctrica aplicada apli cada (figura 7). 7). Algunos modelos de bocinas no contienen imán y el campo magnético magnético es producido por po r una pequeña barra barra de hierro dulce. La propia corriencor riente generada por la voz alimenta al circuito. Estos transductores transductores son más económicos, económi cos, pero tienen la desventaja de ser menos sensibles a la corriente que genera el sonido (baja fidelidad); y, por el contrario, son más perceptibles a las variaciones variacion es de la fuente de alimentación alimentación,, (por lo que generan generan ruido rui do de salida).

La transmisión telefónica lo que se generan señales eléctricas (voltaje inducido), con forma proporcional a las ondas sonoras que provocaron la l a vibración mecánica.

Bocina  La bocina de un sistema de intercomunicación se encarga de transformar las señal es eléctricas en ondas sonoras audibles. Está construida de forma similar al micrófono de bobina móvil, y consiste básicamente en un imán permanente, alrededor alreded or del cual se ha montado una bobin a móvil. Cuando se le aplica la señal eléctrica, dicha bobina genera un campo magnético que interactúa con el campo magnético del imán permanente. Esta interacción interacción provoca el desplazamien-

Estructura de una bocina

Bobina móvil

Cono Ondas sonoras

Imán permanente

Desplazamiento

Figura 7

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 Señal de entrada

El principio en el que se basa la transmisión telefónica se muestra en la figura 8. El micrófono transforma las vibraciones provocadas por el sonido,, mismas que recibe sonido recibe en oscilacio nes de la corriente continua proporcionada proporci onada por la batería, y se “sintoniza” con las vibraciones. La corriente modulada circula a través del receptor que transforma las pulsaciones en ondas sonoras. Este circuito telefónico constituye la parte fundamental de una instalación de comunicación interna.

Circuito de aplicación En la l a figura 9 se muestra el diagrama a bloques del circuito propuesto para realizar un interco-

Principios de operación del teléfono

Figura 8

RECEPTOR

MICROFONO Las ondas sonoras producidas por la voz del interlocutor, hacen vibrar en el micrófono un delgado diafragma metálico, el cual a su vez presiona a los gránulos de carbón, con variaciones y pausas, según la intensidad de la emisión.

En el otro extremo, las señales llegan a un electroimán que se ubica de manera contigua al diafragma, atrayéndolo y repeliéndolo repeliéndo lo según la corriente fluctuante, con lo que se producen vibraciones vibraciones que a su vez generan las ondas sonoras que escucha el otro interlocutor.

Cada teléfono abonado se conecta a la central local mediante un par de alambres, y a su vez ésta se conecta a una central general por medio de una red de cables.

Ondas sonoras recibidas

Señal eléctrica

Electroimán

Ondas sonoras emitidas

CENTRAL TELEFONICA

Diafragma

Diafragma

Gránulos de carbón

Señal eléctrica

municador sencillo. Con las explicaciones anteriores el lector debe ser capaz de encontrar el micrófono micró fono y el receptor receptor ideal para su aplicación. aplicació n. A quí se propone un par de bocinas comunes com unes para hacer las veces de receptor y emisor, pero pueden variar de acuerdo con la aplicación. Consta de dos módulos iguales, los cuales tienen un micrófono micró fono (bocina (boci na en este este caso), un amplificador (para la señal del micrófono) y un re-

En la figura 10 se describe el circuito esquemático donde se puede apreciar apreciar el circui to básico de comunicaci com unicación; ón; esta misma etapa se repite repite para dejar completo el circui to. Cabe hacer mención de que la bocina bocin a excitada excitada por el primer módulo es parte del del segundo módulo , y viceversa. En la parte del del amplificador amplifi cador se utiliza un o peracional LM386, el cual tiene la particularidad de manejar señales muy pequeñas pequeñas y amplificaramplifi car-

ceptor (bocina); ambos módulos están alimentados por una fuente de (9V).

las lo suficiente como para poder excitar una bocina.

Diagrama a bloques de un intercomu intercomunicador nicador sencillo

Figura 9 Receptor 2

Micrófono

Amplificador de entrada

Receptor 1 Amplificador de entrada

Fuente de alimentación

Micrófono

Indicador de encendido

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Circuito esquemático del intercomunica int ercomunicador dor

Sw + Vcc + -

+Vcc

220! 47µFd

C1 + 6

C4 + -

3 1K!

1 + 8 2 -386 5 7 4 + - C3

+ -

C2 R1

C1: 10µfd / 10V C2: 1µfd / 10V C3: 10µfd / 10V R1: 10! 1/4w

Figura 10

Vea también la figura 11, donde se muestra la placa de circuito circui to impreso y una fotografía del pro-yecto ya construido.

D escri pc pcii ón de d e l a oper oper aci ació ón  Las ondas sonoras captadas por la bocina de entrada son las que alimentan a la terminal no inversora del amplificador LM 38 386. 6. Podemos variar la señal de entrada (volumen) (volumen) con el potenciómetro VR1(1 V R1(1k k ohm). Esta E sta señal es directamendirectamente alimentada a la etapa de amplific amplificación, ación, cuya salida (terminal 5 del operacional), es la que se encarga de transmitir la señal hacia la bocina en el otro módulo. El interrupt i nterruptor or tiene la función funci ón de que cuando el circuito n o se esté usando, no haya consumo de energía. energía. Así, al oprimir el botón (p u s h - b u t t o n  ), ), el circuito se energiza o se puede comenzar a transmitir el mensaje a través través del del micrófono micró fono.. Observe que que el LED se enciende cuando el circui to está est á operando. o perando. En realidad, la operación de este circuito es muy sencilla; todo se centra en las característ característiicas del micrófono y de de la bocina. En este circuito, previendo que el micrófono o la bocina tengan ciertas limitantes para la captación del

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220µFd

Lista de partes 1 Capacitor de 47µfd. 10V 2 Bocinas de 8! 1 SW Normalmente abierto 1 CI LM386 1 Potenciómetro 1 K! (o preset) 2 Capacitores de 10 µfd 1 Capacitor de 1µfd 1 Resistencia de 10! 1/4W 1 Capacitor de 220 µfd 1 Fuente de alimentación 9V 1 Led rojo (difuso) Cable telefónico Protoboard

sonido, el amplificador está polarizado para tener una ganancia gananci a de 200, 200, es decir, el valor de la señal de entrada multiplicada multipli cada por 200. Si requiere modificar esta ganancia, recuerde que hay la posibilidad de disminui r la ganancia del amplificador LM386. Si requerimos que la ganancia de señal de entrada sea sea de solamente 20, bastará bastará con eliminar los l os capacitores C1 y C2, además de la resistencia R1, sin con ecta ectarr las terminales terminal es que se dede jaron de utiliz ar. Esto es necesario cuando el micrófono es lo suficientemente bueno, bueno, como co mo para entregar una señal que, multiplicada por la ganancia del amplificador, sobrepase los máximos permitidos (soportados) por la bocina de salida. Si dibuja el circuito del amplific ador, pero pero eliminando los componentes que mencionamos antes para obtener la ganancia de 20, se podrá dar cuenta que la conexión conexió n de la salida hacia l a bocina resulta directa; esto esto es porque la ganancia de este amplificador en especial está fija en un valor de 20 y la modificación modifi cación hacia 200 resulresulta agregando los componentes externos (básicamente el capacitor C1).

Lado de soldadura

9VDC

9V

5cm

Lado de componenetes -

+

47µF +

C1

5cm

LM386

C3

-

Bocina1 (Micrófono)

C2 R1 C4 -

+

Escala aproximada :2:1 Bocina 2 (Altavoz)

Figura 11

D i ve verr sas opc opcii ones  Es conveniente comentar que, dependiendo de la distancia, es probable que la señal de salida del amplificador tenga una pérdida en la línea de transmisión, por lo que puede requerirse de un amplificador adicional, que se deberá colocar a una distancia que permita nitidez (aunque pequeña, peque ña, que no teng tenga a distorsión por pérdidas); y en este punto haremos el equivalente a una repetidora repet idora en la l a televisión. Se puede complementar complementar este circuito con algún timbre sencill sencillo o que será, salvo en la alimentación, indepe in dependiente ndiente de los circuitos ci rcuitos del intercomunicador. Esto con el fin de alertar al destinatario dest inatario del mensaje. Los sistemas de comunicación privada en su concepción elemental son realmente sencillos,

como es el caso del circui to que se presenta presenta aquí; la complejidad compl ejidad se va dando en la medida en que se requieran características características específicas mínimas mín imas de operación. Así, los diseños de este tipo de equipos serán más complejos complejo s dependiendo dependiendo de: • La distancia entre los módulos • La cantidad de módulos a co nectar • La configuración de la conexión final (centralizada o totalmente intercomunicada) • Las aplicaciones especiales como la cámara de video Como siempre, queda queda en sus manos man os este diseño para que usted usted lo desarrolle y aplique según su gusto y necesidades.

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PROXIMO NUMERO Marzo 1999  o n  c  a  l a  e  r  u  o  q    d d  i  b u  b  B ú s  t r  i   r  s  i s  l  d  a    u u  u    t t  s  i  b  a  h

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