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P e r f i l
t e c n o l ó g i c o
ÓPTICA Y ELECTRÓNICA: LA COMBINACIÓN PERFECTA PARA EL SIGLO XXI (Primera de dos partes) Desde hace muchos muchos años, años, los estudiantes estudiantes y aficionados aficionados a la electrónica electrónica conocen la estrecha relación que existe entre esta rama de la ciencia ciencia y los fenómenos fenómenos ópticos. ópticos. Gracias a esta combinación, se han creado componentes y sistemas que hoy son comunes en nuestra vida diaria; es el caso de los LED indicadores, y de los sofisticados equipos reproductores de CD y DVD. Sin embargo, embargo, este “matrimonio” “matrimonio” entre los fenómenos electrónicos y ópticos no se queda ahí; cada día se descubren nuevas aplicaciones, que pueden conducirnos al desarrollo de equipos que por ahora sólo existen en nuestra imaginación. En este artículo veremos los fundamento fundamentoss y aplicaciones de la optoelectrónica, así como los proyectos proyectos de desarrollo desarrollo de distintas ramas de la ciencia. ciencia.
B
Leopoldo Parra Reynada
Comenzando por lo básico: la optoelectrónica Para comprender la relación que existe entre los dispositivos electrónicos y la emisión o recepción de luz, iniciaremos este artículo explicando, precisamente, cómo se puede generar luz por medio de un dispositivo semiconductor, así como las características que hacen especiales a los componenFigura 1 Podríamos pensar que los dispositivos emisores de luz requieren necesariamente necesariamen te de un filamento incandescente, incandescen te, como en el caso de una bombilla. Sin embargo, esto no se cumple en todos los casos; por ejemplo, un LED no necesita de filamento para producir luz.
Diodo emisor de luz
A C Emisor de luz Diodo Cubierta de plástico transparente Teminales
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tes optoelectrónicos y las aplicaciones que a la fecha tienen en nuestra vida diaria. Seguramente, le resultará interesante conocer los avances que se han logrado en este campo. Comencemos con una pregunta: ¿cómo puede un dispositivo semiconductor producir energía luminosa? Quizás de momento pensemos en la bombilla eléctrica, dado que es el dispositivo emisor de luz que nos resulta totalmente familiar; por lo tanto, tal vez asociemos la emisión de luz con un filamento incandescente (figura 1A); sin embargo, en un LED (diodo emisor de luz), no hay ningún filamento (1B); de hecho, el dispositivo se mantiene relativamente frío aunque llegue a producir elevadas magnitudes de luz (1C). Entonces, lo primero que debemos considerar, es que no se requiere de un filamento incandescente para producir luz; digamos, simplemente, que fue el camino más sencillo que se encontró para generarla. Pero en la actualidad, incluso, no todos los dispositivos con los que iluminamos nuestras habitaciones utilizan filamento; por ejemplo, las lámparas fluorescentes no se basan en este elemento, sino en una combinación de gases que, tras ser excitados, entran en contacto con la capa de fósforo que cubre las paredes de cristal, produciendo así luminosidad. De hecho, este tipo de lámparas producen una mayor cantidad de luz con un menor consumo de energía eléctrica, justamente porque no utilizan filamento incandescente, dado que éste “desperdicia” en calor el 95% de la energía que consume, y sólo el 5% restante lo convierte en luz. En conclusión, la luz puede producirse producirs e de muy diferentes formas, ¿y por qué? Porque es un resultado de la excitación de los electrones de ciertos materiales, materiales , que pueden ser utilizados como emisores luminosos. Veamos esto más de cerca. 6
Una mirada al pasado A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, algunos investigadores ya habían notado que en ciertos materiales ocurría un fenómeno muy curioso: cuando eran excitados externamente, comenzaban a desprender una cierta luminosidad; pero nadie se explicaba a ciencia cierta, por qué ocurría dicho fenómeno. No fue sino hasta que Albert Einstein propuso la naturaleza corpuscular de la luz, que comenzó a encontrarse una explicación a este fenómeno. En pocas palabras, la teoría de Einstein señaló que la luz puede comportarse como una onda (una radiación electromagnética) o como una partícula sin masa ni momento, pero con energía (figura 2). Einstein también afirmó que eran los “saltos” de las órbitas de los electrones, los que producían energía luminosa, en forma de “fotones”. Para comprender mejor esto, imaginemos el átomo más sencillo: el átomo de hidrógeno, que sólo tiene un protón y un electrón. A pesar de su simplicidad, según la teoría cuántica, los electrones no pueden girar libremente, sino que deben seguir órbitas establecidas, porque la distancia que hay entre cada órbita y el núcleo, determina el grado de energía que pueden tener en un momento determinado.
Figura 2 La luz puede comportarse a veces como una onda electromagnética electromagnétic a o como un flujo de partículas.
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Si se aplica una excitación externa a un átomo de hidrógeno, su electrón se desplazará ligeramente “hacia afuera”, hasta alcanzar una órbita ligeramente más alta que la original (figura 3A). Pero esta situación es inestable, ya que el electrón siempre tiende a regresar a su órbita “normal”; y para poder hacerlo, necesita deshacerse de la energía adicional que lo mantiene en una órbita más alta, por lo que emite una partícula de energía luminosa que se conoce con el nombre de “fotón” (figura 3B). En la figura anterior, ejemplificamos el proceso con un átomo de hidrógeno; pero puede suceder con casi cualquier material, si se aplica la excitación adecuada (evidentemente, algunos materiales emiten luz con mayor facilidad que otros; y entre ellos, destacan algunos de los que normalmente se emplean en la industria electrónica).
Figura 3 Cuando un material es excitado externamente, sus electrones tenderán a girar en una órbita más alta que la normal (A). Para que regresen a su respectiva posición u órbita normal, tendrán que deshacerse del exceso de energía, liberando fotones (B).
A Órbita alta
Órbita normal
B Emisión de luz Órbita alta
Fotón
Órbita normal
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¿Cómo se produce luz en un semiconductor? Algo que posiblemente no es muy conocido entre los estudiantes de electrónica, es que todos los dispositivos semiconductores producen luz como un subproducto de su funcionamiento. Para que esta idea quede más clara, analicemos el dispositivo semiconductor más sencillo: el diodo. Usted ya sabe que un diodo está formado por la unión de dos tipos de materiales semiconductores: un material tipo P, en el que hay carencia de electrones, y un material tipo N, que tiene un exceso de electrones (figura 4). Esta situación, provoca que en condiciones normales, en el punto de unión de ambas capas, se forme una pequeña zona de “no-conducción” (también llamada “de depleción”), la cual evita que se generen espontáneamente corrientes en el interior del dispositivo. Cuando el diodo es polarizado en “en inversa” (carga positiva al extremo N y carga negativa al extremo P), dicha polaridad atrae a los electrones y a los huecos libres en los materiales N y P, P, respectivamente; esto hace que aumente el tamaño de la zona de depledeple ción y que, por lo tanto, la corriente no circule (figura 5A). Pero al contrario, cuando se aplica un voltaje positivo en el extremo P y un voltaje negativo en el extremo N, la tensión (+) “empuja” a los huecos del material P hacia el extremo N y el voltaje (-) “empu ja” a los electrones hacia el extremo P. P. Entonces, la zona de depleción desaparece y la corriente puede circular por el dispositivo (figura 5B). Ahora bien, en la zona de contacto entre los materiales P y N, se produce una combinación de huecos y electrones que hace que estos últimos cambien constantemente de órbita. Y tal como vimos, cada vez que un electrón pasa de una órbita alta a una órbi7
Figura 4 Para entender cómo se produce luz en un semiconductor,, tomemos en cuenta el dispositivo semiconductor electrónico más simple: el diodo. Cuando este componente se encuentra “en reposo”, presenta una pequeña “zona de depleción” alrededor de la unión P-N.
A
Material tipo P
Hoyos
B
Electrones
Tipo P
Tipo N
Material tipo N
Tipo P
Tipo N
Zona de depleción
ta más baja, libera energía en forma de un fotón. Es decir, la circulación de corriente en una unión PN, produce de forma natural una luminosidad (aunque puede ser imperceptible). Y en efecto, aunque no lo notemos, los simples diodos rectificadores también producen luz cuando están conectados en directa (figura 6); pero no podemos verla, porque se trata de una radiación infrarroja
de baja energía. Además, el silicio (material con que se fabrica la mayoría de los diodos rectificadores) absorbe un gran porcentaje de esta radicación. Mas un aspecto fundamental que no debemos pasar por alto, es que los diodos no se han diseñado para emitir luz, sino para manejar la mayor cantidad de corriente con un mínimo de calentamiento. Pero precisamente por estas cualidades de los materia-
Figura 5 A
Diodo polarizado en inversa, estructura interna
B
Si un diodo es polarizado en inversa, su zona de depleción crece y, por lo tanto, el elemento no puede conducir Hoyos
Zona de depleción
Tipo P
Electrones
Tipo N
No fluye corriente a través de esta unión
Batería
8
Diodo polarizado en directa, estructura interna
Cuando se polariza en directa, dicha zona desaparece; y entonces, la corriente eléctrica puede fluir sin problemas
Hoyos
Electrones
Tipo N
Tipo P
Sí fluye corriente a través de esta unión
Batería
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les semiconductores, es que los científicos han logrado diseñar dispositivos específicos para la emisión de luz. Así es como surgen los primeros diodos emisores de luz, de los que hablaremos enseguida.
Figura 6 Cuando conducen electricidad, incluso los diodos rectificadores simples producen de forma natural una luminosidad;; pero ésta no es luminosidad visible, porque se ubica en el extremo infrarrojo del espectro.
El diodo emisor de luz (LED) Este componente lo conocemos de sobra; en algunos aparatos, se usa como una simple luz indicadora; pero en otros casos realiza tareas mucho más complejas, tales como la transmisión y/o recepción de señales (figura 7). Los diodos LED se construyen con arseniuro de galio-aluminio (Al-GaAs). Es un material poco común, que tiene la propiedad de emitir una luminosidad alta en la banda del espectro visible; y como casi no absorbe radiación, permite que prácticamente toda esta luz llegue al exterior. Además, estos diodos tienen un factor de forma que favorece la emisión luminosa, de manera que son muy eficientes para dicha función; de ahí su aplicación generalizada en paneles indicadores. En comparación con la luz de un foco incandescente tradicional, la luz producida por un diodo tiene múltiples ventajas; por ejemplo, casi no produce calor residual; además, tiene una resistencia mecánica inconcebible en las lámparas incandescentes (¿alguna vez ha oído hablar de un diodo LED “fundido”?), es más económico, económico , se puede fabricar en tamaños muy reducidos, se puede integrar en circuitos electrónicos, etc. En pocas palabras, es un componente que para determinadas funciones es muy superior a una lámpara convencional (tabla 1).
Los fotoreceptores ¿Sabía usted que los semiconductores se usaron inicialmente como detectores de luz? ELECTRONICA y
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Efectivamente, a principios del siglo XX, se se descubrió que cuando a un cristal de germanio o silicio se le aplica luz, pasa de un estado prácticamente aislante a un estado de conducción parcial; y que la cantidad de corriente que deja pasar, es proporcional a la cantidad de luz recibida. Muy pronto, esto fue aprovechado en la construcción de fotoceldas, que pueden detectar la presencia de luz e incluso medir su intensidad; incluso, materiales todavía más raros, entre ellos el selenio, conducen mejor la corriente al recibir luz y generan cierto voltaje; por eso fue utilizado ampliamente en las primeras cámaras fotográficas, que incluían “medidor de luz”. Figura 8. Conforme se desarrollaron los dispositivos electrónicos, se mejoró la forma en que se puede detectar y medir la cantidad de luz que llega a un dispositivo. De hecho, los modernos detectores de luz, son transistores que no cuentan con conector de base, sino con una área relativamente grande (para los
Figura 7 El LED, es el dispositivo optoelectrónico optoelectrónic o más sencillo. Al conducir electricidad, genera la luminosidad natural que lo caracteriza.
9
Figura 7 Figura 9
Tabla comparativa lámpara incandescente Vs. LED Lám ámp par araa in incan and desc scen entte
Diodo em emis iso or de de lu luzz
Tamaño grande
Tamaño muy pequeño
Desperdicia mucha energía en forma de calor
Casi no desperdicia energía
Se puede dañar fácilmente
Es muy resistente al maltrato físico
Necesita corrientes elevadas para funcionar
Consume muy poca corriente
Es difícil de integrar a un circuito electrónico
Se integra fácilmente a dispositivos electrónicos
Genera luz en una amplia banda de frecuencias
Produce una luz mucho más coherente
No puede producir un haz tipo láser
Ya existen diodos láser de diversas frecuencias
estándares electrónicos) de material semiconductor. Así, cuando no hay corriente de base, el transistor no puede conducir pese a que esté polarizado entre emisor y colector; y cuando la luz de los fotones incide en el área de base expuesta, los electrones y los huecos del material de base son excitados; por lo tanto, la electricidad viaja entre el emisor y el colector. Esta corriente, además, es proporcional a la cantidad de luz recibida (figura 9). La ventaja de usar un dispositivo de este tipo en vez de una fotocelda tradicional, es que en los fotodetectores modernos se aprovecha el factor de amplificación inherente a los transistores. Esto significa que incluso con una luminosidad muy reducida, se puede detectar y medir la presencia de luz. Figura 8 Las fotoceldas, son dispositivos cuya resistencia interna depende de la intensidad de luz recibida. Hay fotoceldas que incluso pueden generar un voltaje proporcional a la iluminación que reciben.
10
Los modernos fotodetectores, son en realidad transistores de diseño especial. Conducen corriente cuando reciben una excitación luminosa en su terminal de base.
Una vez descubierta la forma de obtener diodos emisores y dispositivos detectores de luz, se vio la conveniencia de utilizarlos en componentes capaces de detectar el movimiento de elementos mecánicos; para el efecto, sólo se le añaden componentes que impiden y permiten alternativamente el paso de luz. Los ratones de computadora utilizan este tipo de dispositivos (figura 10A). También se adaptaron de modo que detectaran el reflejo de un rayo en una superficie tipo espejo (10B). En realidad, el conjunto emisor-receptor de luz tiene muchas aplicaciones; y una de las más interesantes, sin duda, es su uso como optoacoplador.
Figura 10
A
Combinando un emisor y un receptor luminoso, se pueden construir dispositivos que detectan movimientos mecánicos. Se utilizan, por ejemplo, en los ratones de computadora.
B
Concluye en el próximo número ELECTRONICA y
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p a r a
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e s t u d i a n t e
CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE LA ELECTRICIDAD EN LOS CIRCUITOS Oscar Montoya Figueroa
Introducción
Continuando con la serie de artículos sobre electrónica básica, en esta ocasión revisaremos algunos conceptos que todo estudiante del área debe dominar: circuito eléctrico, unidades de medida en los circuitos, circuitos circuitos en serie y circuitos en paralelo. Al respecto, aprovecharemos la oportunidad para realizar algunas prácticas sencillas, sencillas, con la intención de reafirmar los conocimientos adquiridos. En artículos posteriores, continuaremos tratando los temas fundamentales de la electrónica.
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Ya sabemos que la electricidad es una forma de energía derivada de un proceso atómico, y que se aprovecha tanto para generar calor, luz o un trabajo mecánico, como para convertir, transportar y procesar información. La base física de los procesos eléctricos y electrónicos son los circuitos. Un circuito es un conjunto de dos o más componentes eléctricos o electrónicos interconectados con un propósito específico: mover un motor, manejar una señal, calentar una estancia, etc. Precisamente en este artículo, se analizará el funcionamiento de los circuitos.
Circuito eléctrico Uno de los procedimientos más usados en la actualidad para obtener energía eléctrica “portátil”, es la reacción química; ésta, que es resultado del intercambio de cargas eléctricas entre distintos materiales, se genera por ejemplo en las pilas. ELECTRONICA y
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Una pila está compuesta por dos terminales metálicas distintas llamadas electrodos, que se encuentran sumergidas en una sustancia denominada electrolito. Dado que el elec-trolito produce un exceso de electrones en uno de los electrodos y queda cargado negativamente y en el otro electrolito se obtiene un déficit y queda cargado positivamente, las pilas tienen un polo positivo (+) y un polo negativo (-) (figura 1). Así si conectamos un alambre de cobre del polo negativo al polo positivo, los electrones del primero serán atraídos hacia el segundo -debido justamente a la Ley de Cargas-, fluyendo a través del conductor; a este movimiento de electrones de un electrodo a otro, se le denomina corriente eléctrica. En tal caso, los electrones continuarán fluyendo hasta que se agote el proceso químico originado en la pila.
Conductores, aislantes y semiconductores Antes de que prosigamos, es necesario hacer un paréntesis para hablar de los tipos de materiales que existen, según su capacidad para permitir el flujo de una corriente eléctrica. Los materiales que tienen la propiedad de permitir que la corriente eléctrica los atraviese, se denominan conductores. Entre
éstos, se cuenta al oro, la plata, el cobre, el hierro, el aluminio, y en general todos los metales; incluso existen materiales no metálicos capaces también de conducir la electricidad (por ejemplo, el carbón). Precisamente, de cobre son los cables o alambres que se utilizan para conducir la electricidad desde la planta generadora hasta los hogares, y de éstos hacia las lámparas y todos los aparatos eléctricos y electrónicos que se alimentan directamente de la línea. A los materiales que no permiten el paso de la corriente eléctrica se les denomina aislantes. Ejemplo de éstos, son la madera, el vidrio, el papel, la cerámica, la mica, el plástico, etc.; y una de las mejores muestras, es que este último se utiliza para forrar los cables conductores en las instalaciones domésticas, ya que evita cortocircuitos y descargas. El tercer tipo de material, resulta ser intermedio entre el conductor y el aislante; por eso recibe el nombre de semiconductor . Aun y cuando permite el paso de la corriente eléctrica, su capacidad de conducción depende de factores tales como el grado de impurezas que contenga y la temperatura a que se encuentre. Los principales semiconductores son el silicio y el germanio, que se utilizan precisamente para fabricar los transistores, los
Polo positivo Cubierta de acero
Figura 1 La energía contenida en los compuestos internos de la pila se transforma en energía eléctrica.
Circuito
Zinc en polvo y electrolito Barra conductora de metal Recubrimiento de bióxido de magneso Polo Negativo
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circuitos integrados, los diodos, termistores, fotoceldas, etc., que son elementos que constituyen la principal base física de los circuitos electrónicos modernos. Pero retomemos nuestras observaciones sobre el comportamiento de las pilas. Primero debemos señalar que, por sí sola, la energía en forma de corriente eléctrica que las pilas proporcionan, no brinda utilidad alguna; pero si se aplica en determinados dispositivos o en ciertos elementos, como un foco o un pequeño motor, su existencia permite obtener un beneficio. Para aclarar un poco más el funcionamiento, veamos el siguiente ejemplo: si colocamos entre el cable que conecta a los polos de la pila un foco (figura 2A) podrá observar que la energía química que se produce en el interior de la pila se transforma en electricidad; a su vez, los electrones circulan por el alambre y llegan hasta el interior
Figura 2 La energía proporcionada por una pila se torna útil cuando es aplicada en algún dispositivo.
A
del foco, en donde -debido a que un pequeño filamento se calienta a una temperatura elevada- se genera energía calorífica y luminosa; desde aquí, la corriente eléctrica regresa a la batería. Algo similar sucede cuando conectamos un motor a la pila (figura 2B) ; el motor convierte la corriente eléctrica en energía mecánica (es decir, movimiento). m ovimiento). Y así, podríamos conectar (alimentar) otros dispositivos en el trayecto que va del polo negativo al polo positivo de la batería. De esta manera, la electricidad generada por procedimientos químicos tendría una aplicación específica. Luego entonces, a la mitad “del viaje” que del polo negativo al polo positivo realiza la electricidad, se encuentra un dispositivo que aprovecha la energía resultante del desequilibrio atómico. Justamente, a esta ruta o trayecto “de viaje” se le llama circuito eléctrico . En general, para que pueda hablarse de un circuito eléctrico, se requiere como mínimo que esté integrado por una fuente de alimentación (la batería en el experimento), una línea conductora de la energía eléctrica (el cable de cobre) y un dispositivo o carga (un foco, un motor, etc.) que convierta esa potencia en otro tipo de energía.
Circuito abierto y cerrado
B
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Por supuesto que los circuitos hasta aquí elaborados resultan muy sencillos. Pero es importante señalar que conforme se les agreguen otros dispositivos su complejidad se irá incre-mentando y se les podrá utilizar para trabajos muy diversos. Ahora bien, en el circuito del foco si cortamos uno de los cables conductores, por ejemplo el que se ubica entre el polo negativo de la pila y la pequeña lámpara, obviamente que el camino que sigue la corriente ELECTRONICA y
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eléctrica se verá interrumpido y el foco no encenderá; lo mismo sucedería si en vez de este cable se hubiera cortado el que se encuentra entre el foco y el polo positivo. Esto nos lleva a concluir lo siguiente: cuando en determinado punto de un circuito se interrumpe el trayecto de la corriente eléctrica se dice que es un circuito abierto; cuando no hay interrupciones en él, se le llama circuito cerrado . Gracias a este sencillo concepto, usted ya dispone dispone de una fórmula para para controlar el paso de la corriente eléctrica en un circuito. Este es exactamente el principio de operación de los interruptores eléctricos (apagadores), los cuales se utilizan, por ejemplo, para encender y apagar las lámparas de las casas, activar o desactivar determinada función de un aparato, etc. Figura 3
Experimento Para reforzar la explicación anterior, pongamos de inmediato manos a la obra. Con un pequeño pedazo de madera, una delgada lámina de cobre y una tachuela, construya un interruptor eléctrico apropiado para encender y apagar el foco (figura 3). En tal caso, cuando la lámina sea presionada hacia abajo y se ponga en contacto con la tachuela, se permitirá el flujo de la corriente eléctrica y entonces, al cerrarse de esta manera el circuito, se encenderá el foco. Mediante otra clasificación de los circuitos eléctricos, éstos también pueden ser circuitos en serie o circuitos en paralelo , según la posición de sus componentes. (Estas configuraciones se analizan en el final del capítulo, luego de haber conocido las unidades de medida en los circuitos eléctricos y la Ley de Ohm).
Unidades de medida en los circuitos eléctricos En los circuitos eléctricos existen tres parámetros que pueden medirse (o calcularse mediante fórmulas). Ellos son la corriente eléctrica, la fuerza electromotriz (o voltaje) y la resistencia.
Corriente eléctrica La corriente eléctrica es el movimiento de los electrones a través de un conductor, y su unidad de medida se denomina “ampere’’ o “amperio’’ en honor al físico francés AndréMarie Ampére. El ampere indica la cantidad de elec-
trones que circulan por un punto del circuito eléctrico en un momento dado. Específicamente, un ampere equivale al paso de 6,250,000,000,000, 000,000 (6.25 X 10 18) electrones durante un segundo en un punto dado; por ejemplo, a través de un televisor circulan aproximadamente 3 amperes, ELECTRONICA y
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Tabla 1 Equivalencias Equivalencia s del ampere (corriente eléctrica) X
Ampere
Ampere Miliampere Microampere
1 0.001 0.000001
Miliampere 1,000 1 0.001
Microampere 1,000.000 1,000 1
Multiplique la cantidad por el valor de la equivalencia que desea obtener
X
lo que equivaldría al paso de 1.875 x 10 19 electrones en un segundo. El ampere se representa con la letra “A”, y sus múltiplos son el miliampere (mA) y el microampere (µA). Sus equivalencias se muestran en la tabla 1.
Fuerza electromotriz (fem) o voltaje voltaje aje a la fuerza con que los elecSe llama volt trones son atraídos del polo negativo al positivo de la batería y su unidad de medida, los volts o voltios (en honor al físico italiaVolta, quien fue el primeno Alessandro Volta ro en construir una pila) se representa con la letra “V”. Un volt equivale a la fuerza necesaria para hacer que en un circuito con una resistencia de 1 Ohm, circule un ampere de corriente. Los múltiplos del volt son el milivolt (mV) y el microvolt (µV), y sus equivalencias se muestran en la tabla 2. Las pilas, por ejemplo, tienen una especificación de voltaje determinado: el tipo “D”, “AA” y “AAA” son fabricadas para proporcionar 1.5 V, V, mientras que las pilas “cuadradas” “cuadrada s”
suministran un voltaje de 9 V. Y hablando del voltaje de la línea de alimentación domiciliaria, éste tiene un valor de 127 V, suficiente para causarle la muerte a una persona con una descarga de este tipo (por lo que siempre se debe tener mucho cuidado al trabajar con tal rango de voltaje). Luego entonces, tomando como referencia los valores del voltaje de las pilas y de la toma domiciliaria, podemos hacer la diferenciación entre poco y mucho voltaje.
Resistencia Ninguno de los materiales hasta ahora conocidos puede conducir de manera perfecta la electricidad, puesto que siempre, en ma yor o menor grado, presentan oposición al paso de los electrones. Esta oposición recibe el nombre de resistencia y su unidad de medida es el ohm (en honor al físico alemán George Simon Ohm), se representa con la letra griega omega (Ω). La resistencia que las lámparas incandescentes (focos) presentan al paso de la corriente eléctrica, se manifiesta con el desprendimiento de energía calorífica y luminosa; una plancha doméstica también muestra cierto valor de resistencia; y así podríamos seguir mencionando muchos otros dispositivos eléctricos o electrónicos que hacen lo propio. Los múltiplos del ohm son el kilohm (kΩ) y el megohm (MΩ); sus equivalencias se indican en la tabla 3.
Tabla 3
Tabla 2
Equivalencias de Ohms (resistencia)
Equivalencias del volt (fuerza electromotriz o voltaje) X
Volts
Volts Milivolts Microvolts
1 0.001 0.000001
Milivolts 1,000 1 0.001
Microvolts 1,000.000 1,000 1
Multiplique la cantidad por el valor de la equivalencia que desea obtener
X
16
X Ohms Kilohms Megaohms X
Ohms 1 1,000 1,000,000
Kilohms
Megaohms
0.001 1 1,000
0.000001 0.001 1
Multiplique la cantidad por el valor de la equivalencia que desea obtener
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Relación entre voltaje, corriente y resistencia Para entender mejor los conceptos de volta je, corrien corriente te y resist resistencia encia se puede hacer una comparación comparació n con el flujo de agua a través de una manguera: al abrir la llave, el agua flu ye a través de la manguera. La presión presión con que sale el agua de la llave, puede compararse con el voltaje de un circuito; la cantidad de agua que circula en un punto de la manguera, con la corriente eléctrica; y, suponiendo, que se pisara la manguera, se tendría la analogía con la resistencia. Al abrirse más la llave, aumentará la presión (voltaje) y circulará una mayor cantidad de agua (corriente eléctrica) por la manguera; pero si ésta se pisa con mayor fuerza (resistencia), conducirá menor cantidad de agua. De esta manera se puede hacer una variación sucesiva de la presión y la resistencia, a fin de incidir en la cantidad de agua que circula en cada momento. Mediante esta analogía, es posible deducir que la corriente eléctrica depende de la resistencia y del voltaje que se le aplica a un circuito; es decir, que la corriente eléctrica es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia. Este enunciado, conocido como Ley de Ohm, establece que al aumentar el voltaje hay mayor corriente y que al aumentar la resistencia hay menor corriente. Matemáticamente, esta ley se expresa de la siguiente forma: I = E / R Donde: I = Corriente (en amperes) E = Voltaje (en volts) R = Resistencia (en ohms)
Gracias a esta fórmula se puede calcular la corriente, el voltaje o la resistencia, a partir de dos datos conocidos. ELECTRONICA y
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Por ejemplo, si quisiéramos conocer la magnitud de corriente que circula por un foco domiciliario común, sabiendo que éste ofrece una supuesta resistencia de 160 Ω y que el voltaje aplicado es de 127 V, el cálculo se expresaría: I = E / R = 127V / 160 Ω = 0.79 A Veam0os otro ejemplo. Si por un circuito eléctrico circulan 2 A de corriente y el voltaje que se le aplica es de 10 V, ¿cuál es entonces la resistencia en él? En este caso habría que despejar la resistencia en la ecuación de la Ley de Ohm, y luego emplear los valores de voltaje y corriente especificados, para obtener: R = E / I = 10V / 2 A = 5 Ω Por último, si a través de un circuito eléctrico circulan 5 A y en él existe una resistencia de 100 Ω, ¿cuál es entonces el voltaje que se le aplica? De la ecuación de la Ley de Ohm se despeja al voltaje, para después emplear estos valores como sigue: E = R I = (100 Ω) (5 A) = 500 V.
Circuitos en serie Un circuito serie, es aquel circuito que está formado por dos o más cargas conectadas una tras otra, es decir, unidas extremo con extremo para formar una línea continua que inicia en el polo negativo y termina term ina en el positivo de la batería de alimentación. Ejemplo muy claro de este tipo de circuitos son las series de luces navideñas, las cuales están formadas por la unión de varios circuitos serie que cuentan con nueve o diez focos. Si desconecta cualquiera de las cargas de un circuito serie, la corriente se interrumpirá y las demás cargas dejarán de funcionar. 17
De ahí que basta que uno de los focos de la serie de luces falte o se funda, para que los demás se apaguen. Para calcular la resistencia total de un circuito serie, se debe sumar la resistencia que presenta cada una de las cargas conectadas:
de 480 ohms (figura 4B), al cual se le llama circuito equivalente. Y como este circuito de una sola carga se encuentra conectado a la toma domiciliaria, en la que el voltaje aplicado es de 127 volts, su corriente puede calcularse de la siguiente manera:
Rt = R1 + R2 + R3 + . . . + Rn
I = E / R = 127 V / 480 Ω = 0.26 A = 260 mA
Por ejemplo, si conecta tres focos en serie, cada uno con una resistencia de 160 Ω (figura 4A), la resistencia total del circuito será:
Comparado con el consumo de un solo foco conectado al mismo voltaje, el resultado anterior es mucho menor. Esto se debe a que la resistencia de un circuito en serie aumenta en proporción a la resistencia de cada carga que se le conecte; es decir, cuando aumenta la resistencia, la corriente que circula en el circuito disminuye. En un circuito serie de este tipo, se puede advertir que la intensidad de los focos disminuye cada vez que se le agregan más cargas. En este caso, el voltaje de cada una de las cargas del circuito se divide entre el número de focos que la componen; y como éstos
Rt = 160 Ω + 160 Ω + 160 Ω = 480 Ω Este circuito formado por tres cargas de 160 ohms cada una, puede representarse también como un circuito con una sola carga
Figura 4 A
Circuito en serie con voltaje de 127 V y con tres cargas de 160 Ohms 127 V
160 Ω
Figura 5 A
160 Ω
127 V 160 Ω
160 Ω
B
160 Ω
160 Ω
Circuito equivalente con una sola carga
127 V B
480 Ω
18
Circuito en paralelo con 127 V y tres cargas de 160 ohms.
127 V
Circuito equivalente con una sola carga
53.3 Ω
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servicio No. 83
tienen igual valor de resistencia; entonces el voltaje se calcula: 127 V/ 3 = 42 V.
Circuito en paralelo En el circuito paralelo las cargas se conectan directamente a la fuente de alimentación; por eso el voltaje para cada una es el mismo (figura 5A) Dado que la corriente que circula por el circuito se distribuye a través de cada una de las cargas, circula más corriente en aquellas que presentan menor resistencia. Para calcular la resistencia total en un circuito paralelo, se emplea la siguiente fórmula:
lizó el mismo cálculo en el circuito serie; incluso es más pequeña que cualquiera de las pertenecientes a las cargas conectadas al circuito. O sea, si se calcula la resistencia de un solo foco, se verá que ésta es mayor (160Ω) que la resistencia total del circuito paralelo. El circuito equivalente de éste se muestra en la figura 5B. En general, en cualquier circuito en paralelo la resistencia total es menor que la de cualquiera de sus cargas. Como el circuito se alimenta de la toma domiciliaria, el voltaje es de 127 V. Con este dato puede calcularse la corriente total que circula por él: I = E / R = 127 V / 53.3 Ω = 2.38 A
1
Rt =
(1 / R1) + (1 / R2) + (1 / R3) + . . . + (1 / Rn)
Por ejemplo, si queremos calcular la resistencia total de un circuito que se forma con tres focos conectados en paralelo, cada uno de los cuales tienen una resistencia de 160 Ω, al hacer la sustitución de valores en la fórmula se tiene: Rt =
1 (1/160) + (1/160) + (1/160)
=
1 0.006 + 0.006 + 0.006
= 1 = 53.3 Ω 0.018
Es decir, la resistencia total resultante es menor que la que se obtuvo cuando se rea-
Comparado con el valor de la corriente c orriente obtenido en el circuito serie, el resultado de 2.38 A es considerablemente mayor. Esto se debe a que la resistencia total del circuito paralelo es mucho menor, y por lo tanto permite circular una mayor cantidad de corriente. En conclusión, en un circuito en paralelo los extremos de las cargas se conectan directamente a la fuente; así, el voltaje en cada una de ellas es el mismo. En cambio, la resistencia total en el circuito es menor que cualquiera de las que hay en cada una de las cargas; y como la corriente se distribuye entre éstas, fluye en mayor cantidad por las que presentan menor resistencia.
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TÉCNICAS PARA PARA SOLDAR Y DESOLDAR DISPOSITIVOS (segunda y última parte) Alberto Franco Sánchez, en colaboración con Alvaro Vázquez Almazán
En este artículo, haremos un recuento de las principales técnicas para soldar y desoldar componentes en una placa de circuito impreso, tanto a nivel individual como industrial. Se trata de un artículo descriptivo, pero útil para los estudiantes que en determinado momento tendrán que enfrentarse a dichas técnicas, ya sea que construyan proyectos propios, que se dediquen a la reparación electrónica o que presten sus servicios en alguna fábrica. Cabe mencionar que existen tarjetas de circuito impreso “de multicapa”, con dos o más capas de pistas (las tarjetas madre de las computadoras son de este tipo), de las las cuales no nos hemos ocupado en esta ocasión.
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Soldaduraa en pasta o por impresión Soldadur Además de las técnicas descritas, existe una opción especial para soldar los componentes de montaje de superficie (SMD): la técnica de impresión de soldadura. Al igual que la soldadura por inmersión automática, está técnica es utilizada también por grandes empresas. En la figura 9 describiremos este proceso, de manera general.
Procedimientos para desoldar Las herramientas necesarias para desoldar, básicamente son las mismas que se usan para soldar; sólo hay que agregar una malla y un extractor de soldadura (figura 10).
Desoldado por succión 1. Si decide usar el tubo de succión o el exextractor de soldadura, primero tendrá que activarlo. Para el efecto, oprima uno de sus extremos hasta que se escuche el “clic” que proviene del seguro y que indi21
Figura 9
2 1
Este sistema, se utiliza principalmente principalmen te para producciones en serie y para soldar componentes de montaje superficial. El proceso inicia con la aplicación de la soldadura. Lo primero es transferir el diseño de la tarjeta a la placa de impresión.
Una vez que la placa está en su lugar, se acciona la máquina para que empiece el proceso. Se cierra la cubierta, y comienza el recorrido de impresión.
4
3
22
Una vez que termina la impresión, la tarjeta puede ser retirada. Entonces, la placa está lista para pasar al proceso de inserción. El proceso de inserción puede ser de manera manual o de manera manera automatizada. automatizada.
Para la verificación de la cantidad de soldadura depositada en la placa, se usa un microscopio electrónico, que permite verificar la consistencia de la soldadura (cantidad de esferas de soldadura “flotando” en flux (consistencia cremosa).
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ca que el extractor está listo para ser utilizado (figura 11). 2. Oprima el botón con que se ordena la succión de la soldadura para comprobar el funcionamiento y que esté listo para el proceso de desoldado (figura 12). 3. Para que se funda la soldadura, coloque la punta del cautín a un lado de la terminal del componente (figura 13). 4. Una vez que la soldadura se encuentre fundida, coloque la punta del extractor en dicha terminal y haga con la punta del desoldador un movimiento de rotación, hasta que la terminal del componente se desprenda (figura 14). 5. Oprima el botón para liberar el seguro del extractor; con esto, la terminal quedará libre de soldadura (figura 15). 6. Si desea desoldar más terminales, debedeberá activar nuevamente el extractor hasta que ya no haya soldadura que retirar.
Desoldado con malla 1. Para desoldar componentes electrónicos electrónicos con el auxilio de la malla, ponga en ella algún fundente para facilitar la absorción y para que la soldadura soldadura se adhiera (figura 16).
Figura 10
5
Una vez que han sido insertados todos los componentes, se continúa con el procedimiento de soldado. Para esto, la tarjeta pasa por un horno para finalizar el proceso.
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Figura 11
2. Coloque la maya sobre la superficie del componente que va a desoldar (figura 17). 3. Acerque la punta del cautín a la malla; como está caliente el cautín, la malla absorberá la soldadura (figura 18). El efecto es por capilaridad: cuando la soldadura se funde, es absorbida por la malla (como el agua es absorbida por una esponja). 4. Cuando la parte de la malla en uso se haya saturado de soldadura, tendrás que cortarla. Sólo así, podrá seguirla usando para desoldar otros puntos de soldadura.
Figura 13
con cualquier vendedor de piezas usadas, y que practique las técnicas de remoción indicadas. Cuando ya tenga la habilidad suficiente, podrá trabajar sin ningún problema en cualquier equipo.
Resistenciass y capacitores Resistencia Para retirar estos componentes, hay que utilizar dos cautines a la vez. Es decir, que de
Figura 14
Procedimientos para desoldar dispositivos de montaje superficial Si usted no tiene experiencia en la remoción de este tipo de componentes, le sugerimos que consiga una tarjeta de desecho
Figura 12
24
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Figura 15
manera simultánea, deben calentarse ambos lados del componente (figura 19).
Figura 17
Figura 18
Circuitos integrados Existen varios métodos para retirar circuitos integrados. Brevemente, veamos cada uno de ellos:
La técnica del alambre Coloque un trozo de alambre de cobre, debajo de una de las líneas de terminales del circuito integrado que desea retirar. Suelde el alambre por el otro extremo; y después, con la ayuda de unas pinzas de punta, jálelo hacia fuera; al mismo tiempo, vaya calentando las terminales del circuito integrado. Repita el procedimiento en las demás líneas de terminales del circuito integrado (figura 20).
Figura 16
Figura 19 Con la acción simultánea de dos cautines, caliente ambos extremos del componente; y como si las puntas de los cautines fueran pinzas, haga que el componente gire hasta que finalmente pueda retirarlo
Una vez retirado el componente, es preciso limpiar perfectamente las pistas de circuito impreso; con este propósito, utilice malla para desoldar.
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25
2 Figura 20
Coloque el alambre de cobre detrás de las terminales de uno de los costados.
que 1 Asegúrese de que
el circuito no esté conectado a la línea de alimentación eléctrica, y enseguida aplique líquido flux a la malla para desoldar. Luego, con la ayuda del cautín y de la malla, retire el exceso de soldadura que pudiera existir en las terminales del circuito.
Tenga mucho cuidado. Si usted no tiene experiencia en esta labor, puede hacer que se desprendan las pistas de circuito impreso. Sólo con la práctica adecuada, este procedimiento resultará efectivo.
La técnica de la navaja Con la ayuda de una navaja, corte todas y cada una de las terminales del circuito integrado que desea retirar. No haga mucha presión, ya que puede dañar las pistas de circuito impreso. Luego de retirar el circuito integrado, limpie las terminales de la tarjeta con la ayuda del cautín (figura 21).
Pasta para para desoldar Si se utiliza este tipo de pasta, es casi seguro que no se dañará el circuito integrado que se va a retirar. Esto es muy importante, sobre todo cuando se desea comprobar si está dañado; y si lo está, con toda confianza podrá ser reemplazado por un circuito que provenga de otro equipo y que se encuentre en buenas condiciones. Con un palillo de madera, ponga pasta en todas las terminales del circuito integrado. Déjela reposar unos cinco segundos. Y lue26
Figura 21 1 Con la ayuda de una navaja tipo cutter, corte todas y cada una de las terminales del circuito.
2 Con unas pinzas de punta, retire el circuito integrado.
3 Con la ayuda del cautín, retire las terminales del circuito impreso.
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3
Suelde uno de los extremos del alambre de cobre en cualquier lugar del circuito impreso.
4
Con unas pinzas de punta, tome el otro extremo del cable de cobre.
go utilice el cautín para calentar todas las terminales del circuito integrado; es importante que las caliente de manera uniforme, para garantizar su desprendimiento. Con un desarmador pequeño, levante el circuito integrado; tendrá que hacer un poco de fuerza, porque es un componente que viene pegado por su parte inferior; y si lo desea, aplique unas gotas de acetona o para desprenderlo con mayor facilithinner para dad (figura 22). Humedezca la brocha con alcohol isopropílico, y úsela para limpiar las terminales de la tarjeta de circuito impreso en donde se encontraba el circuito integrado. Así, podrá retirar los restos de pasta que hayan quedado.
5
Pase el cautín por las terminales del circuito impreso, al mismo tiempo que ligeramente va jalando el alambre de cobre hacia arriba.
Figura 22
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t é c n i c o
EL HOME THEATER PRÁCTICO Armando Mata Domínguez y Rafael Ordóñez
El Home Theater es un concepto de sonido ambiental, para simular simular la acústica de una sala cinematográfica. Al respecto, se han diseñado diversos diversos estándares, tanto analógicos como digitales; en la actualidad, los que predominan son los sistemas Dolby Pro-Logic y Dolby Digital. En este artículo, explicaremos explicaremos los conceptos prácticos del Home Theater,, para que usted pueda Theater puntualizar sus conocimientos al respecto, ya sea que ofrezca ofrezca los servicios de instalación o que reciba reciba en su taller aparatos de audio y video con subsistemas Home Theater Theater..
Figura 1
30
Qué es un sistema de Home Theater En términos generales, podemos decir que un Home Theater (o “teatro casero”, como se conoce en el medio comercial) es un sistema o arreglo de equipos de audio y video diseñado para ofrecer al espectador un ambiente similar al de una sala de cine con alta calidad sonora (figura 1). Pero si bien es la combinación de diversos aparatos que trabajan de manera integrada, no necesariamente se requieren equipos dedicados; por ejemplo, un sistema sencillo puede constar de un televisor grande (de 27 pulgadas), de un reproductor DVD y de un receptor de sonido estereofónico (casi siempre con efectos de surround ). ). En tal caso, es importante que los dos altavoces queden orientados de manera específica para producir los efectos sonoros propios de las salas cinematográficas. Un sistema más sofisticado, consiste en la combinación de un televisor de pantalla plana (de 27 pulgadas o mayor), de un reproductor de DVD y de un amplificador de audio del tipo Dolby Digital. Pero, de hecho, no existe un estándar que pueda considerarconsi derarse de aplicación general, pues la integración de estos equipos depende principalmente de dos factores: ELECTRONICA y
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1. Del presupuesto destinado por el usuario, así como las preferencias de éste. 2. Del recinto donde va a ser alojado el sistema. Por lo dicho anteriormente, queda claro que lo fundamental de los sistemas Home Theater, no es tanto la especialización de los equipos (aunque, por supuesto, se fabrican aparatos especializados, que no necesariamente están orientados al mercado de consumo masivo), sino el hecho de que explotan las sensaciones auditivas, como sucede en las salas cinematográficas. Pero, evidentemente,, para lograr tal profundidad evidentemente y divers diversidad idad de efectos sonoros, deben combinarse diferentes bocinas en toda la periferia de la sala y al frente de la pantalla o televisor; sin embargo, dado que el equipo normalmente es ubicado en una sala casera, cuyas magnitudes a menudo son reducidas, los fabricantes han minimizado la cantidad necesaria de altavoces. Para ello, se han basado en una serie de estudios sobre las características de la calidad sonora en las salas de cine y teatro; y así, considerando diversos factores ambientales, han surgido cuatro versiones principales de sistemas Home Theater, como explicaremos en el apartado siguiente.
Clasificación de los sistemas Home Theater Sistema Home Theater “small” Se trata de la versión precursora, económica y sencilla, integrada tan sólo por un reproductor de DVD, un televisor de 25 pulgadas, un amplificador de audio estéreo y dos altavoces o cuatro altavoces en el caso de un sistema surround (figura 2).
Sistema Home Theater análogo “medium” Versión que pretende ser más similar a la sala de cine. Está integrada por un reproductor de DVD, un televisor de 27 ó 29 pulgadas, un amplificador de audio del tipo Dolby Pro-logic y varios altavoces distribuidos estratégicamente. (Figura 3).
Sistema Home Theater digital “medium” Versión digital compuesta por un televisor de pantalla plana (hasta de 32 pulgadas), un reproductor de DVD y un amplificador de audio denominado Home Theater del tipo Dolby Digital versión 5.1, con sus respectivos altavoces ubicados estratégicamente. (figura 4).
Sistema de Home Theater “High” Versión digital de mayor costo y que requieVersión re de un espacio más grande. Está compues-
Figura 2 Figura 3 Dolby Pro Logic 4 canales
2 Señales: • Left • Right
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Interconexión de equipos en un sistema Home Theater
Figura 4 Dolby Digital (AC-3) 5.1 canales
to por un televisor de proyección de hasta 52 pulgadas, un reproductor DVD y un receptor de audio con procesador de audio y video, el cual dispone de amplificador de gran potencia del tipo Dolby Digital y de varios altavoces distribuidos estratégicamente (figura 5). El sistema de mayor preferencia por su calidad de sonido, es el Dolby Digital, el cual ofrece un audio de alto realismo, que se obtiene por un proceso digital basado en una exacta decodificación de señales a través de un circuito procesador de alta precisión; dicho circuito se ubica dentro del reproductor de DVD o dentro del amplificador y procesador de audio A/V A/V.. Comúnmente, los reproductores de DVD de mayor costo tienen integrado el circuito procesador de señales.
Como mencionamos, un sistema Home Theater es resultado de la interconexión de diversos equipos, tarea que puede realizar cualquier usuario con el suficiente interés; a pesar de ello, en ocasiones el técnico electrónico es requerido para realizar dicha actividad que, como usted sabe, no es de ninguna manera compleja. En tal caso, simplemente hay que unir las líneas de salida de video de la fuente respectiva (reproductor de DVD) con las entradas de video del televisor o del proyector; igualmente, también hay que unir las líneas de salida de audio de la fuente respectiva (reproductor de DVD), con las líneas de entrada del equipo procesador o amplificador de audio. Mas no obstante la simplic idad, hay que tomar en cuenta algunas recomendaciones: recomend aciones:
1. Cables Los equipos deben ser interconectados mediante cables del tipo RCA, y sólo de la longitud necesaria, pues conforme son más largos más atenúan las señales.
Centro Izquierdo
Figura 5 Reproductor de DVD
Derecho
Audio multicanal con decodificación Dolby Digital LFE (sub)
Surround derecho
Surround izquierdo
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2. Terminales de entrada
4. Uso de reproductor de DVD
La calidad de imagen en el televisor, depende también de las terminales de entrada de video seleccionadas. Así, en las terminales de video por componente (bornes rojo, azul y verde), la imagen es de 500 líneas de resolución; en el borne especial de S-video, la imagen tiene 400 líneas de resolución; y en el borne de video por línea (borne RCA, de color amarillo), la imagen tiene apenas 240 líneas de resolución.
No necesariamente se requiere un equipo de audio con líneas de 5.1 canales; canales ; se puede utilizar el reproductor de DVD común, haciendo uso de la sección de audio del televisor, mediante la línea central de las salidas de audio. Evidentemente, no se obtendrá el sonido espectacular que se puede conseguir con un sistema Home Theater dedicado, pues faltan los demás canales.
3. Líneas de conexión conexión y ubicación de altavoces Se recomienda que las líneas de conexión no sean con uniones entre sí, debido a que causan interferencia. También debe tomarse en cuenta la correcta ubicación de los altavoces, así como indican los manuales de usuario de los equipos.
Dada la tendencia a la integración de funciones en un mismo aparato, propiciada a su vez por el desarrollo de las tecnologías de alta escala de integración de circuitos, los fabricantes han comenzado a ofrecer componentes de audio miniatura con la mayoría de secciones de un sistema Home Theater. En esos aparatos, tan sólo se requiere realizar la conexión y ubicación correcta de los altavoces, así como la interconexión de la línea de video con el televisor. Obvia-
Borne de salida de video separado. Entrega imagen de 400 líneas de resolución
Figura 6
Bornes de altavoces posteriores Borne de altavoz central. Sólo reproduce frecuencias de 2000 a 4000Hz, que corresponden sólo a las voces
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Borne de salida de video. Entrega imagen de 240 líneas de resolución.
Bornes de altavoz de sub-woofer. Sólo reproduce frecuencias de 2 a 120Hz, que no se escuchan pero producen vibraciones Bornes de altavoces frontales
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mente, se trata de una actividad muy sencilla, ya que cada uno de los bornes del equipo está rotulado de manera muy clara en su parte posterior (figura 6). La ventaja de estos sistemas, por supuesto, es que además hacen las funciones del componente de audio convencional.
Estructura de un equipo Pioneer En la actualidad, también se fabrican reproductores de DVD muy completos, en los que se incluyen las secciones amplificadoras de potencia de audio. De esta manera, al reproductor de DVD se le conectan directamente los altavoces y el televisor o pantalla de proyección; tal es el caso, por ejemplo, del equipo Pioneer modelo HV-HTFD7 (figura 7), el cual también es sintonizador Figura 7
AM/FM y cuenta con bornes de salida de audio para versión estereofónica, así como borne de salida de audio digital. Precisamente, tomaremos como referencia este aparato de Pioneer para las explicaciones subsecuentes. Una vez que hemos retirado sus cubiertas, observamos que cuenta con un reproductor con charola receptora de cinco discos (figura 8), y que tiene varias tarjetas de circuito impreso: una en la parte inferior del ensamble óptico; otra que corresponde al proceso de las señales de audio y video; una mas en la fuente de alimentación y una pequeña relacionada con los bornes de salida de la señal de video. En el diagrama de la figura 9A, se observan los circuitos de las siguientes secciones: Bornes de salida de video por componente
Borne de salida de video separado
Borne de salida de video compuesto
Borne de salida de audio digital
34
Bornes de salida de audio análogo estereofónico
Bornes de salida de audio análogo de 5.1 canales Dolby Digital
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Figura 8 Fuente de alimentación
Tarjeta de bornes de salida de video
Tarjeta de circuito impreso inferior
•
•
•
Proceso de señales de audio y video
Amplificador de principio y fin (IC301). Procesador de señales digitales y decodificador de audio y video (IC601). Excitadores de los motores de deslizamiento, giro de disco y carga, así como de las bobinas de enfoque y seguimiento (IC101, figura 9B).
Todos estos circuitos se integran en la tarjeta de circuito impreso E, ubicada en la parte inferior del ensamble óptico. A su vez, las señales de audio y video se obtienen en sus bornes correspondientes, previa amplificación de las mismas, a través de los circuitos IC501 (video) e IC3181 (control electrónico de volumen), y de los ampli-
ficadores de potencia IC3301 e IC3401 (figura 10). Estos últimos se ubican el la tarjeta de circuito impreso principal, y se pueden reconocer fácilmente, en caso de que se pretenda realizar alguna comprobación sobre los mismos (figura 11). En tanto, cada una de las funciones son coordinadas y controladas por el microcontrolador (IC5601), el cual se ubica en la tar jeta de circuito impreso frontal (figura 12), en donde también queda el visualizador. En la misma tarjeta se incluyen algunos pulsadores, el sensor del control remoto y los indicadores de tipo LED LED.. La calidad de imagen y las características especiales del sonido, son responsabilidad de los circuitos decodificadores decodificadores IC601/
Figura 9B Procesador de seña digital y decodificador de audio y video
Amplificador de principio y fin
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Circuito excitador de bobinas y motores
35
Figura 11
Amplificador de potencia potencia de audio IC3401
Amplificador de potencia potencia de audio IC3301
IC8401. El primero es un circuito que se encarga de realizar la conversión de la señal digital en señal análoga; previamente previam ente a esta conversión, la señal de lectura en lenguaje digital es de 24 bits, y proviene del amplificador de principio y fin IC301. En el interior del decodificador, se transfiere a un arreglo de flip-flops encargados de convertir la línea de lectura de datos en serie, en línea de datos en paralelo. Enseguida, el grupo de señales se envía a los circuitos de memoria IC602 e IC603, los cuales corrigen el flujo aleatorio de datos provocado por la imperfección milimétrica del centro del disco; además, se encarga de interpretar la información (el software) del propio disco. A su vez, el circuito IC8401 (decodificador de audio) recibe grupos de señales de 8
bits, los cuales se mueven a una velocidad de hasta 88 MHz. Ello garantiza la reproducción real de sonido, para evitar el salto de pistas o el salto de información por la inestabilidad de valores lógicos. En la mayoría de los casos, se incluye un circuito de referencia de voltaje, el cual actúa en combinación con el circuito regulador, encargándose así de garantizar el nivel de voltaje de las señales digitales para impedir el salto u omisiones de información. Después del proceso digital, las líneas de salida en lenguaje análogo se inyectan a la sección controladora de volumen IC3118, la cual gobierna el nivel de la señal de audio a través de las líneas de control DATA, CLOCK y ENABLE, provenientes del microprocesador. Y para proporcionar proporcio nar un nivel de voltaje de pico a pico suficiente para excitar a las secciones finales de amplificación, se incluyen circuitos reforzadores de matricula NJM4558. Este reproductor DVD en versión Home Theater, cuenta con un recuperador óptico (figura 13) capaz de leer discos de diversos formatos: DVD-R, DVD-RW, CD-R, CD-RW, MP3, Karaoke y WMA. Y en lo que corresponde al mecanismo de carga de disco y de apertura/cierre de charola, en la figura 14 se puede ver la ubicación del motor de carga, el cual cuenta con su respectiva banda o faja, así como con un juego de engranes e interruptores detectores de carga. FinalFigura 12
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39
Enseguida describiremos algunas de ellas, señalando sus causas y soluciones, para lo cual tomaremos como referencia –una vez más– al modelo HV-HTFD7 de Pioneer, del que tenemos buena experiencia; pero, insistimos, son fallas que factiblemente pueden presentarse en cualquier otro aparato.
Figura 13
Falla No. 1 • Síntoma: AL insertar el disco DVD DVD,, se lo-
mente, la fuente de alimentación es de tipo conmutado (figura 15), por lo que no presenta novedad alguna en su reparación y componentes, tomando como referencia la experiencia que se tiene en videograbadoras o en televisores.
graba la reproducción (aparecía la indicación de PLAY, figura 16); sin embargo, en la pantalla del televisor se observaba la imagen en blanco y negro, con perdida de sincronía vertical y horizontal. • Pruebas realizadas: Se verificó con va-
rios DVD, pero el problema se manifestaba con cualquier disco e incluso con el patrón de presentación del equipo.
Experiencias del servicio • Causa: Se determinó que la pérdida de
Como se ha promovido fuertemente el concepto Home Theater, ya es común recibir esta versión de reproductores de DVD en el banco de servicio. De hecho, a estas alturas, ya podemos hablar de ciertas fallas que típicamente se presentan en estos aparatos, independientemente independie ntemente de su marca y modelo.
sincronía podría ser provocada por desajustes de configuración. • Solución: Mediante ajustes de configura-
ción en el menú de usuario, se descubrió que el reproductor estaba configurado en modo PAL. • Comentario: Debido a que la mayoría de
Figura 14 Interruptor detector de carga
reproductores de DVD se producen para el mercado mundial, incluyen en las opFigura 15
Engranes
40
Motor de carga
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Figura 16
Figura 18
ciones de configuración a los sistemas NTSC, PAL e incluso multisistema. Ocasionalmente, las variaciones eléctricas o el mismo usuario desprograma el circuito de memoria respectivo, con lo que se presenta el problema descrito. • Comentario: La mayoría de reproducto-
Falla No. 2 • Síntoma: Al insertar el disco DVD, DVD, se lo-
graba la reproducción del mismo (el display mostraba los datos de lectura, figura 17); sin embargo, en la pantalla del televisor no aparecía imagen.
res DVD en versión Home Theater (e incluso en la versión convencional), incluyen una selección de salida de video mediante interruptor electrónico (circuito integrado) o relevadores (figura 18); sólo hay que asegurarse que esté habilitada la línea en uso.
• Pruebas realizadas: Con el auxilio del
osciloscopio, se verificó la salida de video compuesta, en el borne de color amarillo, y no se detectó señal; por esta razón, se procedió a asegurarse asegurars e de que no estuviera abierta una línea de circuito impreso.
Falla No. 3 • Síntoma: Al insertar el disco DVD, des-
pués de algunos segundos aparecía la indicación de “No Disc” (figura 19). • Pruebas realizadas: Se procedió a rea-
• Causa: Se descubrió que el circuito de sa-
lida de video no entregaba señal. • Solución: Se habilitó la función de salida
de video por línea de Video/Out, mediante la configuración del menú de usuario. Figura 17
ELECTRONICA y
lizar la rutina de limpieza del recuperador óptico, debido a que se detectó que no había giro de disco; no obstante, sí había emisión de luz láser. Después de esta rutina inicial de servicio, el problema persistía. Figura 19
servicio No. 83
41
Figura 20 Para tener acceso a los interruptores y diodos detectores, es necesario retirar la charola receptora de disco, lo que se consigue retirando primeramente el tornillo tipo Phillips del centro
Diodo detector de disco
• Solución: Se realizó la limpieza de los
interruptores y diodos detectores de disco, y con ello el problema se corrigió (figura 20). • Comentario: Cada una de las activida-
des del reproductor de DVD, independien-
Figura 21
Sensor detector de número de disco
temente de que sea o no versión Home Theater, se realizan en forma secuencial del tipo condicionante; es decir, al realizar la primer actividad, deberá corroborarse que se ha cumplido ésta para que se realice la segunda, y así en forma secuencial. Obviamente, en el caso de que no se de-
ATT7080
1 5 N C
4 / 1
DPW model Only
G
Transistor dañado
42
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tecte disco, no se producirá el enfoque y, por lo tanto, tampoco el giro de disco.
Falla No.4
• Solución: Se reemplazó el transistor Q51
(transistor de conmutación) de la fuente de alimentación,, el cual se encontraba abieralimentación to entre base y emisor.
• Síntoma: El reproductor no encendía (al
conectarlo a la línea sólo encendía el Led de Stand-by). • Pruebas realizadas: Se verificaron los
niveles de voltaje de espera; eran correctos (voltaje de espera de 5V, voltaje de filamentos de display 3.3V y voltaje de re jillas de display -22V).
• Comentarios: Este tipo de fuente propor-
ciona todos los niveles de voltaje, después de dar la orden de encendido y de que actúe el transistor Q51, a través del relevador de encendido RY1 (figura 21).
S e r v i c i o
t é c n i c o
FALLAS RESUELTAS Y COMENTADAS COMENTADAS EN TELEVISORES PANASONIC PANASONIC Alvaro Vázquez Almazán
CASO 1
En este artículo, explicaremos un procedimiento para localizar y corregir cinco fallas que se presentan en televisores Panasonic. En la mayoría de los casos, se trata de problemas comunes y, por tal motivo, la identificación del componente defectuoso suele ser muy sencilla. sencilla.
• Modelo: TC-2105RT. • Falla: No había audio. • Pruebas realizadas
1. Se verificó la presencia de la señal de audio en la terminal 2 del circuito integrado de salida de audio IC2301; sí estaba presente (figura 1). 2. Se verificó la presencia de voltaje de alimentación en las terminales 1 y 9 del mismo circuito; sí estaba presente en ambas.
Figura 1
IC2301 AN5270 1 C C V
1
11.8
N I
F L
L O V
E R T
F R
2
3
4
5
6
4.3
4.3
0.7
1.9 1.
D N G
T U O
7
12.0
2 C C V
D2302
9
8
6.0
AUDIO AMP
EM012
16.1 +
-
C2307
C2308
25V
0.01
R2301 12k C2303 5DV 4-7
JS105
2200
+
-
C2306 R253
50V
4.7
470
1/24 C2304
44
ELECTRONICA y
servicio No. 83
3. Se verificó la presencia del voltaje variable de control para el volumen, en la terminal 4. Este voltaje cambiada de valor, cuando se hacía aumentar y disminuir el nivel de volumen.
Figura 2 RLS72TE - 11
1602 0. 01 V
• Solución: Una vez sustituido el circuito in-
tegrado de salida de audio IC2301 (matrícula AN5270), el problema desapareció.
V
0
0
0.4 0
0.4 0
0.4 0
0.4
0
0
64 63 62 62 61 61 60 59 58 58 57 57 56 56 55 55 54 54 53 53 52 52 . N I N f I N V O I e 5 R R G R B
• Comentarios: Este circuito integrado es
responsable de amplificar la señal de audio que se genera en la sección de audio (es decir, le proporciona la potencia necesaria, para hacer funcionar de manera correcta a las bocinas). Pese a que estaba recibiendo su alimentación, a que recibía la señal de audio y controlaba de manera adecuada el volumen, no expedía la señal de audio; por eso fue necesario reemplazarlo.
CASO 2
E O N E S
4. Se verificó la presencia de la señal de reloj en las terminales 16 y 17; sí estaba presente. 5. Se verificó que las señales provenientes del sistema de control, estuvieran presentes en las terminales 10,12, 13 y 14 del circuito jungla; sí estaban presentes. • Solución: Se reemplazó el circuito inte-
• Modelo: TC-2150RS. • Falla: No había imagen; la pantalla esta-
ba en blanco. • Pruebas realizadas
1. Se verificó que las señales de video correspondientes a los colores rojo, verde y azul estuvieran llegando a la tarjeta del cinescopio; pero no existía ninguna de ellas. 2. Se verificó que estas señales salieran por las terminales 55, 57 y 59 del circuito integrado jungla de croma y luminancia (figura 2). 3. Se verificó la presencia de la señal de video compuesto en la terminal 42; sí estaba presente (figura 3).
ELECTRONICA y
N O O I G B B F
servicio No. 83
grado jungla de croma y luminancia I1601 (matrícula VDP3108APP VDP3108APPA1). A1). • Comentarios: Antes de reemplazar este
elemento, se verificó el estado de los componentes que lo rodean; en ocasiones, el problema se encuentra en alguno de ellos y no precisamente en el circuito jungla. jungla. Cuando no existe señal de video en las terminales de salida de este circuito, la pantalla del cinescopio se queda vacía (en blanco).
CASO 3 • Modelo: TC-2150RS. • Falla: Cuando se sintoniza algún canal,
no hay audio; éste se obtiene sólo de una fuente externa, a través de las entradas de audio y video. 45
Figura 3 1 0 . 0
9 1 6 1 C
+
C1611 01G 16V V 47
O1624 RLS72TE
R1624 33K
V NP R1623 12K
C1627 50V 0.47
R1641 820 R1615 220
-
C1614 0.047
O1623 RLS72TE-11
V
C1613 + 16V 10
O168 RLS
V
O1681 RLS72TE-11
R1683 1K 0
0.4
0
0
0
0
0
0
0
5
2.4
6
1.4
0
0.6
0.1 6 2.8 0.6
0
0
0
2
0
56 55 54 54 53 53 52 51 50 50 49 49 48 48 47 47 46 46 45 45 44 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33
N I O B B F
01
z V 1 H 5 O M 0 2
E C N E S
1 V
2 . F E R
B B L V F H
B L F V
D1G
O1682 1000P
8APPA1 1 A O V S 5
1 L C S 9
V 5 L O B T H S N I
z H M 5
Y S R / N
D1G
10 11 11 1 2 13 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 20 20 21 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 3 0 4.8 0.6 2.6 4.8 2.1 2.6 0 2 2 2 0 0.7 0 0 0 0.8 5 5 0 0 2
1 0 C C
D1G
0 1 2 Y Y Y
Q1673
R1622 10K L1622 4.7
C1607 0.01 D1G
D1G
D1G
C1609 4p
385V
X1608 TSS2169 01608 4P D1G
C1622 6. 3V 1000 +
R1618 150
• Pruebas realizadas:
1. Se verificó la presencia de la señal de audio a la entrada del circuito selector de audio y video; sí estaba presente (figura 4). 2. Se verificó que la señal de audio saliera de dicho circuito; no era así. 3. Se verificó la presencia de las señales de control provenientes del sistema de control; sí estaban presentes.
D1G
BO8478
R1671 4.7K
0 R1674 4 . 7K
R1672 4 . 7K D1G
D1G
C1621
que no haya audio o video o ninguna de las dos señales, provenientes de alguna de las fuentes de audio y video con que cuenta el televisor.
CASO 4 • Modelo: TC-21S1R. • Falla: No enciende.
• Solución: Se reemplazó el circuito inte-
grado selector de audio y video I1011 (matrícula TEA6420). • Comentarios: Cuando este componen-
te tiene daños internos, puede provocar
46
• Pruebas realizadas
1. Se verificó el estado del transistor de salida horizontal; se encontraba en corto. 2. Se verificó el nivel del voltaje de la fuente de alimentación; había 95 voltios, que ELECTRONICA y
servicio No. 83
Figura 4
Figura 5 O1020 ZMM12V
NF
R1011 10 +
-
C1011 NF 16V 47
C1013 16V NF 47
NF
-
+
4. 8
4. 5 4. 5 4. 5 4. 5 4. 5 4. 5 4. 5 4. 5
NF
NF O1038 ZMM12V
TEA6420 2. 4
0 2. 5
4. 5
O1036 ZMM12V
I1011
C1012 0. 047
NF
1 2
SDA
4 2
SCL4
3 2 2 2
3 4
SAT L IN
SAT R IN
1 2
5 AV3
L IN
AV3 R IN
0 2
6 AV1
L IN
AV1 R IN
9 1
AV2 R IN
8 1
7 AV2 8
L IN
TERR L
IN IN
9 AV2
L OUT
0 1 AV2
R OUT
IN IN
7 1
RCA R OUT OUT
6 1
TERR R
RCA L OUT
5 1
1 1
L OUT
AV1 R OUT
4 1
2 1
R OUT
AV1 L OUT
3 1
4. 9 0 0
NF
4. 5 4. 5 4. 5 4. 5 0 4. 5 4. 5
3. Se colocó un transistor de salida horizontal nuevo, que sufrió daños de inmediato. 4. Con la ayuda de un osciloscopio, se midió la señal de barrido horizontal en la terminal correspondiente a la base del transistor de salida horizontal. Esto se hizo para confirmar la frecuencia y la forma de dicha señal; se descubrió que tenía 15748Hz, y que su forma era correcta (figura 5). 5. Se verificó el estado de los capacitores de sintonía, localizados en el colector del transistor de salida horizontal.
+ C1044 50V 0. 47
-
4. 9
es su valor correcto. Para realizar esta prueba, se conectó en las terminales correspondientes al colector y al emisor del transistor de salida horizontal, un foco de 60W; previamente, se había retirado el transistor de salida horizontal dañado.
Figura 6 D410 ERA15-02
L410 8.2 Q501
+
26D154RL
R411
C415 35V 33
1.5
8400 EVOR4AL13 V. CENTRE
R413 1.5K
H.OUT
TS00 TLH6476
P1
-
R412 1K
80 C509 2200P 2KV
P2 L505 TSC925-4 L500 T8C930-4
C511 2200P 2KV
C512 2200P 2KV
C541 1000P 2KV
C540 2200P 2KV 8
C510 0.066
18
R526 3.9K 3W C527 1500P 500V
C529 0.068
D503 MA167
C528 2200P 2KV
6
R516 4.7 5W
HOT
R535 4.7 5W
DRIVE
ELECTRONICA y
servicio No. 83
47
2. Se midió el voltaje en las terminales del cinescopio correspondientes a los filamentos; había 0 voltios. 3. Al rastrear el origen de dicho voltaje, se descubrió que la resistencia R523 estaba abierta (figura 7).
• Solución: Fue necesario reemplazar al ca-
pacitor C512 (de 2200 picofaradios a 2000 voltios) y al transistor de salida horizontal Q501 2SD1541 (figura 6). • Comentarios: Cuando alguno de los ca-
pacitores de sintonía se encuentra averiado, altera la frecuencia de operación de la etapa de barrido horizontal y provoca un aumento en el alto voltaje; a su vez, esto hace que el transistor de salida horizontal se dañe de manera instantánea.
• Solución: Bastó con reemplazar la re-
sistencia R523 (de 3 ohmios), para que el televisor recuperar su funcionamiento normal. • Comentarios: Cada vez que no exista bri-
llo en la pantalla, habrá que verificar las condiciones de operación del cinescopio; en condiciones normales, es energizado con un alto voltaje (aproximadamente 1100 voltios por cada pulgada diagonal), sus filamentos tienen 6 voltios, y recibe una señal de video y un voltaje de alimentación para sus amplificadores de color (180 a 200 voltios). Si no se cumplen estas condiciones, disminuirá la calidad de la imagen.
CASO 5 • Modelo: TX-14K2T. • Falla: Había audio, pero no imagen. • Pruebas realizadas
1. Se verificó que los filamentos del cinescopio encendieran; pero no lo hacían. Figura 7
C521 C535 620P 620P 500V 500V
EXT
TPE8
E33
L505
177V
TSC830 - 4 4 + D508 TV8EU2 D509 TV8EU2
-
3
C520 250V 22
R557
TPE7
177V
2
R523 C519 3.0 160V 1(105∞C) 2W
+
1
3
EARTH
4
HEATER
5 D522 MA4104J
D523 MA171
R540 10
8 R541 14.0K +1%
10
48
R542 115K +1%
+ C582 50V10 (105∞C)
C583 500V 330P
ELECTRONICA y
servicio No. 83
S e r v i c i o
t é c n i c o
CASOS DE SERVICIO EN TELEVISORES SHARP Javier Hernández Rivera
Falla 1: Imagen muy pálida Procedimiento de servicio
Los casos que describiremos en el presente artículo, están relacionados con los televisores televisores Sharp modelo 29SL80. La solución a estos problemas, generalmente es laboriosa; pero con el propósito de simplificarle la tarea, hemos intentado que el procedimiento del que hablaremos sea lo más sencillo posible. Hemos tenido reportes reportes de que las fallas que veremos, se presentan con cierta frecuencia; frecuencia; usted entenderá, por lo tanto, que debe conocerlas, o conocerlas más a fondo, para que pueda rápidamente encontrar su solución.
ELECTRONICA y
servicio No. 83
Debido a la naturaleza del problema, decidimos verificar, con la ayuda de un multímetro, las condiciones de los componentes que se encuentran en la sección de ABL (control automático automátic o de brillo) y en los circuitos de ACL (control automático de contraste). Y es que el modelo de televisores elegido para nuestro estudio, cuenta con doble control de imagen (figura 1).
Solución del problema Se reemplazaron directamente y en conjunto los siguientes componentes: D457, D458, D459, D455, Q451, C451, C452 y D454.
Comentarios adicionales A veces, al técnico se le dificulta encontrar la solución de este tipo de problemas; normalmente, la única forma de saber si un componente se encuentra o no en buenas condiciones, consiste en comprobar su estado de preferencia con un buen multímetro. Con 49
Figura 1 ACL ABL
Fly-back
este aparato, se debe de verificar el buen estado de los componentes de las secciones de ACL; si todo se encuentra bien, revise los componentes cuya presencia o función puedan ser la causa del problema (entre ellos, la jungla); si no hay nada anormal, aplique el método de reemplazo directo de componentes de la sección de ACL; seguramente, con esto desaparecerá la falla. Cualquier técnico experimentado, sabe que los problemas relacionados con la imagen (brillo y contraste), normalmente son ocasionados por problemas en los circuitos de ABL.
Falla 2: Pérdida continua de la imagen Procedimiento de de servicio Al observar la pantalla, se notó que era un problema de la sección de video; la imagen 50
era más o menos correcta, y de pronto parecía perder sincronía horizontal. Para comprobar si la falla era de dicho tipo, conectamos una videograbadora en la entrada de línea; y efectivamente, se trataba de un problema de la sección de video; por tal motivo, procedimos a trazar la señal de video en un televisor que tenía entrada de línea. Verificamos la señal de video en la salida de la jungla, y era correcta; comprobamos que ingresaba correctamente al módulo que separa a la señal de luminancia de la señal de croma (figura 2). Hasta aquí, no había ningún problema; entonces, por medio de un osciloscopio, obtuvimos el trazo de la señal existente en la salida de este módulo; específicamente, en la terminal que corresponde a la luminancia; descubrimos que ahí se estaba presentando el problema de pérdida de sincronía.
ELECTRONICA y
servicio No. 83
Figura 2
Módulo de croma
Con el fin de detectar exactamente cuál era el problema y basándonos en el diagrama que se muestra en la figura 3, verificamos que el módulo de Y/C estuviera recibiendo el voltaje de alimentación que necesita para hacer su función (9VCD); no había problemas. Pero en el diagrama se indicaba que este voltaje era la alimentación de un regulador de 5VCD. Al medir el voltaje en su salida, encontramos que tenía casi c asi 8VCD.
Solución del problema Cambiamos el regulador de 5VCD (IC1403), porque no estaba regulando. ELECTRONICA y
servicio No. 83
Comentarios adicionales La secuencia de reparación de esta falla se simplificó, porque parecía que el problema se encontraba en la jungla; específicamente, en la sección detectora de video o VCO; y como al principio no se contaba con el diagrama para este modelo de televisor (pues fue muy difícil conseguirlo), pensamos que el problema era el circuito IC140, y que se calentaba demasiado; decidimos congelarlo, y la falla desaparecía; creímos entonces que para solucionar el problema, bastaba con cambiar este componente; pese a hacerlo, la falla no desapareció. Después, una vez conseguido el diagrama, hicimos 51
Figura 3 Módulo Y/C
52
ELECTRONICA y
servicio No. 83
Figura 4
las mediciones indicadas en el mismo y rápidamente se solucionó el problema.
Figura 5
Audio multiplex
Falla 3: En la modalidad de CATV, el aparato sólo sintonizaba los canales 2 a 13 Procedimiento de servicio En un principio, pensamos que la falla se debía a que no estaba seleccionada la modalidad de televisión por cable en el menú normal de usuario. Pero al ingresar al menú de usuario se comprobó que sí estaba seleccionada esta modalidad. Revisamos que el sintonizador estuviera recibiendo todos los voltajes que necesita para poder funcionar: 32VCD en su terminal 9, y 5VCD en sus terminales 6 y 7 (figura 4); todo estaba en orden. Y con la ayuda del osciloscopio, verificamos que siempre que se cambiara de canal, existiera actividad en las líneas de d e DATA DATA y CLOCK de las terminatermina les 4 y 5 del mismo sintonizador; hasta aquí, todo estaba bien.
Solución del problema Cambiamos el sintonizador electrónico de canales, porque estaba dañado. ELECTRONICA y
servicio No. 83
53
Figura 6 Audio multiplex
Salidas de audio estereo
Comentarios adicionales
Solución del problema
Aparentemente, todos los valores obtenidos en las mediciones eran normales. Así que sospechamos del sintonizador, porque a veces este módulo tiene problemas de sintonía que hacen que pierda la señal de ciertos canales, de alguna banda o de un segmento seg mento de la banda que se esté sintonizando.
Corregimos los parámetros de ajuste del sistema MTS en modo de servicio, porque se habían alterado.
Falla 4: No había audio Procedimiento de de servicio Tal como normalmente se hace en los televisores de nueva generación, trazamos por completo el trayecto de la señal de audio, desde que sale por la terminal 54 MTS de la jungla (figura 5). Después verificamos que ingresara correctamente al procesador de audio, IC3001, por su terminal 14 (figura 6); ingresaba correctamente; pero en las terminales 3 y 2, que corresponden a la salida, el audio ya no estaba presente; entonces sospechamos de este circuito integrado. 54
Comentarios adicionales Al hablar con el cliente, nos comentó que su televisor había sido afectado por un rayo, y que la falla original era que sintonizaba los canales con ruido; pero al llevar el aparato con un especialista (que finalmente lo devolvió sin poder repararlo) dejó de entregar audio. Esto nos hizo pensar que quizá el técnico anterior reinició la memoria y – con esto– modificó los ajustes de los parámetros de servicio. Desde un principio hubiera sido relativamente fácil arreglar este problema (pues sólo había que poner el televisor en modo de servicio y restaurar el valor de cada parámetro operativo, o cambiar la memoria), siempre y cuando se contara con la información técnica sobre el modelo de televisor en cuestión. ELECTRONICA y
servicio No. 83
Figura 7
R e c t i fi c a d o
T i e r r a
A r r a n q u e
Falla 5: El equipo no encendía y emitía una oscilación oscilación aguda Procedimiento de de servicio Notamos que la oscilación o chillido que emitía el aparato, provenía de la sección de la fuente conmutada. Así que conectamos un voltímetro en la salida de esta sección, en el punto que corresponde al voltaje de salida regulado. Oprimimos el botón de encendido, y notamos entonces que el voltaje era de unos cuantos voltios; pero debía ser de 120VCD regulados; sospechamos, por lo tanto, que se había dañado alguno de ELECTRONICA y
servicio No. 83
los componentes de la sección del primario del regulador; gracias a una cuidadosa medición de los mismos, descubrimos que el diodo D706 y el filtro C709 estaban dañados (figura 7).
Solución del problema Cambiamos ambos componentes; el diodo D706 y el filtro C709.
Comentarios adicionales Como a veces es difícil conseguir componentes de repuesto iguales a las piezas originales (tal es el caso de los diodos de recu55
peración rápida, entre los que se cuenta el diodo D706), se puede recurrir a elementos auxiliares que realicen la misma función; por ejemplo, el diodo 1N 4937 puede usarse para reemplazar el diodo D706, y también se obtendrán buenos resultados. Este diodo de uso emergente (1N 4937), soporta voltajes inversos de 600VCD y picos de corriente directa de hasta 2 amperes y es de conmutación rápida. Recuerde que los filtros se pueden verificar mediante el método de reemplazo directo; o con la ayuda del CAPACHECK, distribuido por esta empresa editorial.
Figura 8 Valor numérico
Canal
Parámetro de ajuste
Tabla 1 Número de servicio
Datos Parámetro de ajuste
S01 S02 S03 S04 S05 S06 S07 S08 S09 S10 S11 S1 1 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 S21 S22 S23 Op
PICTURE TINT COLOR BRIGHTNESS SHARPNESS VERTICAL PHASE HORIZONTAL PHASE RFAGC VERTICAL AMP PIF VCO R CUT-OFF G CUT-OFF B CUT-OFF G GAIN B GAIN TRAP BALANCE C.C. POSITION MUTE ENERGY SAVE OFFSET D.D.E. OFFSET OSD SETUP TUNER SETUP OPTION (Poner para cada modelo)
M01 M02 M03 M04 M05
IN PUTLEVEL ST VCO FILTER WIDE BIAND SPECTRAL
56
Valor
Rango
55 46 32 40 28/24 00 12 23 20 2C 00 00 00 7F 7F 00/01 20 17 00 20 03 00 00 02/36
00-7F 00-7F 00-7F 00-7F 00-3F 00-07 00-1F 00-3F 00-3F 00-7F 00-FF 00-FF 00-FF 00-FF 00-FF 00 ó 01 00-3F 00-7F 00,01,03 00-3F 00-1F 00-03 00-01 00-FF
0A 20 1C 20 1B
00-0F 00-3F 00-3F 00-3F 00-3F
Contenido del ajuste
Seleccione “28” para modelo modelo 26SL40/70 y “24” para 29SL80 Debe seleccionar “00”
Seleccione “00” para modelo modelo 26SL40/70 y “01” para 29SL80 Debe seleccionar “20” “00” = Normal “01”= No y “03”= No vertical Debe seleccionar “19” Debe seleccionar “03” Debe seleccionar “02” Debe seleccionar “00” Seleccione “02” para modelo modelo 26SL40 y “37” para 26SL70/29SL8 26SL70/29SL80 0
Únicamente para modelos 29SL70/29SL80
ELECTRONICA y
servicio No. 83
Consejos para el servicio Si por alguna falla tiene que reemplazar la jungla de este televisor y no encuentra un circuito con la misma matrícula, puede usar un circuito TA1268N en vez del circuito IX3253CE. Por experiencia, sabemos que este componente alterno hace bien su traba jo y que incluso tiene ciertas ventajas. ventajas.
Modo de servicio Ahora veremos el modo de servicio aplicable al televisor Sharp modelo 29SL80 y a otros modelos de equipos de esta marca. Usted podrá hacer los ajustes convenientes, y localizar y corregir fallas relacionadas con los parámetros de servicio.
Precauciones generales generales Antes de ajustar los parámetros operativos del aparato, tome nota de su respectivo valor original. No reinicie la memoria, sin antes haber anotado los valores de cada parámetro de servicio; si no toma esta precaución se pueden desactivar, por error, circuitos como el procesador de audio.
Ingreso al modo de servicio Para ingresar al modo de servicio, desconecte la clavija del televisor. Después, oprima al mismo tiempo las teclas VOL UP y CHANEL UP del panel del equipo; y sin soltarlas, conecte la clavija. Con esto, el aparato deberá entrar en modo de servicio; observe el menú de servicio desplegado en su pantalla (figura 8).
Navegando en el modo de servicio servicio Para cambiar el valor del parámetro de ajuste, utilice las teclas CHANEL UP/ DOWN en el teclado del televisor. Y para cambiar el valor numérico del ajuste, utilice las teclas VOL UP/ DOWN en el mismo teclado. ELECTRONICA y
servicio No. 83
En ambos casos, las teclas UP se oprimen para adelantar o incrementar los valores; y las teclas DOWN, son para regresarlos o disminuirlos.
Tabla de ajustes de servicio Esta guía de ajustes, se muestra en la tabla 1. Ahí se especifican los valores nominales de ajuste del televisor, así como el parámetro de OP (opción según modelo), con el fin de activar al procesador de audio.
Almacenamiento de los ajustes y salida del modo modo de servicio Para que la memoria almacene los ajustes o cambios realizados en modo de servicio, e incluso para salir de éste, apague el televisor con el botón de POWER. Las tareas del modo de servicio pueden hacerse con el teclado del panel del televisor, o con el teclado del control remoto.
Reset de la memoria El reinicio de las memoria sirve para asegurarse de que la memoria almacene los valores de ajuste nominales que el microcontrolador trae desde la fabrica. Si el equipo es reiniciado cuando se encuentra traba jando de manera correcta, pueden producirse fallas operativas en algunos circuitos (por ejemplo, se puede desactivar el circuito procesador de audio). En caso de reemplazars reemplazarsee la memoria, habrá que reiniciarla antes de hacer el ajuste de servicio. Para reiniciar la memoria, el televisor debe encontrarse en modo de servicio. Luego hay que oprimir al mismo tiempo las dos teclas de canal (UP/DOWN), y mantenerlas presionadas por más de dos segundos; y entonces, automáticamente, el microcontrolador reiniciará la memoria y ésta grabará los valores de ajuste originales del circuito.
57
S e r v i c i o
t é c n i c o
ElectróNika 2004: FAMILIA DE SOFTWARE PARA TÉCNICOS REPARADORES REPARADORES Gastón C. Hillar
[email protected] ElectróNika es un software con bastante bastante historia, muy conocido conocido por los técnicos reparadores de habla hispana. La primera versión versión de esta utilería, utilería, apareció apareció en 1995; después se produjeron nuevas versiones y actualizaciones, hasta llegar a los productos actuales actuales –que normalmente satisfacen las las necesidades de muchos técnicos reparadores reparadores.. Este software, software, comercializado comercializado por Editorial HASA (www.hasa.com.ar), tiene un objetivo muy claro: facilitar y agilizar la tarea del del técnico reparador reparador,, de modo que ahorre su valioso tiempo. Figura 1 Página principal del sitio de Editorial HASA en Internet (www.hasa.com.ar)
Introducción La familia de programas ElectróNika 2004 de Editorial HASA (figura 1) para técnicos, creció el año pasado con el lanzamiento de nuevas versiones que intentan cubrir las necesidades de los técnicos actuales. A saber: • Reemplazos de circuitos integrados y semiconductores • Reparación de PC y Hardware + Gestión del taller • Monitores para PC • Equipos de audio • TV color • Gestión del taller + Videocaset Videocaseteras eras Sin entrar en detalles todavía, podemos señalar que, en sus diferentes versiones, ElectróNika es una aplicación que permite realizar búsquedas muy veloces (de unos cuantos segundos) de cualquier dato almacenado en sus diferentes bases de datos. Y estas bases se pueden actualizar y administrar, para ampliar la información que contienen.
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Reemplazos de circuitos integrados Reemplazos y semiconductores Esta nueva versión de ElectróNika, permite acceder a una base de datos en la que aparecen más de 250,000 circuitos integrados y semiconductores (transistores, diodos, FET y MOSFET, MOSFET, entre muchos otros). En milésimas de segundo, usted puede encontrar información básica y una descripción de los reemplazos de los componentes que necesita. En este caso, al igual que en toda la línea ElectróNika, la información está totalmente en español; no hay textos en alemán o en inglés, difíciles de comprender. Escriba las primeras letras o números del código del componente que va a reemplazar, y luego selecciónelo en la lista. Entonces aparecerá su descripción en español, y los datos de los componentes que lo pueden sustituir (figura 2). Esta base incluye información sobre reemplazos reales (pero no de tipo NTE ni ECG), que se pueden conseguir con facili-
Figura 2 Búsqueda de piezas de reemplazo en ElectróNika 2004 (reemplazos de circuitos integrados y semiconductore semiconductores). s).
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dad en cualquier tienda de componentes electrónicos. Asimismo, incluye datos de piezas sustitutas para las líneas de componentes de Sharp y Zenith. Recuerde que estos fabricantes utilizan codificaciones especiales para sus componentes, que son muy costosos y difíciles de conseguir. Pero con esta versión de ElectróNika, fácil y rápidamente podemos encontrar información sobre ellos.
Bases de conocimiento para el taller de reparación Las otras versiones de ElectróNika, representan bases de conocimiento para el taller de reparación. Por ejemplo, la versión TV color evita que se pierda tiempo en la búsqueda de datos relacionados con la conexión de un circuito integrado, en medios tales como esta revista, manuales técnicos, circuitos en papel o fotocopiados, manuales de circuitos de TV color de Editorial HASA (www.hasa.com.ar) o PDF almacenados en CD-ROM. Con este programa, en pocos segundos puede desplegarse o imprimirse una lista de todos los modelos de televisores que poseen ciertos circuitos integrados. De esta manera, se pueden encontrar reemplazos exactos o aproximados para los componentes de un equipo; y lo mismo puede decirse de las demás versiones de este programa. Por lo tanto, es un programa muy útil para encontrar información técnica que difícilmente conseguiríamos en otro medio. Gracias a que utiliza una interfaz muy moderna y flexible basada en Windows 9x, Me, XP, XP, 2000 ó 2003, ElectróNika es una herramienta de gran ayuda para el técnico reparador que trabaja en un taller o en una empresa de servicio. Todas las bases de datos incluidas inc luidas en este software, ofrecen la posibilidad de incorpo59
Figura 3
Figura 4 Búsqueda de datos de televisores en color, en una base con forma de tabla.
Muestra de la base de datos de televisores en color.
rar más información. Esto significa que se puede ampliar su contenido, con datos obtenidos mediante las necesidades, descubrimientos y experiencias de uno mismo o de algún colega; y lo mejor de todo, es que se pueden aprovechar al máximo las facilidades de búsqueda que ofrece el programa. En la figura 3 se muestra una parte de la base de datos de televisores en color incluida en el programa ElectróNika. ElectróNik a. Esta base, es muy similar a la que aparece en las versiones para videocaseteras, equipos de audio, monitores para PC, etc. En la figura 4 se muestra la manera de buscar datos de componentes de televisores en color, en una base de datos que tiene forma de tabla. En todas sus versiones, ElectróNika permite acotar la búsqueda de información por medio de campos bien definidos en cada base de datos. Por ejemplo, para localizar con mayor facilidad información sobre reFigura 5
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emplazos de componentes de televisores en color, videocaseteras, monitores, PC y hardware y equipos de audio, se puede elegir la opción de búsqueda por marca o por modelo (figura 5).
Búsqueda por circuitos integrados Muchas veces, necesitamos información técnica sobre determinada marca y modelo de televisores, videocaseteras o monitores, para llevar a cabo las tareas de diagnóstico o reparación. Busque los datos por marca y modelo del equipo, en el programa ElectróNika; y si no los encuentra, quiere decir que para el aparato en cuestión no existen equivalentes registrados en la base de datos. Sin embargo, esto no significa que debe resignarse; aún tiene la opción de buscar los datos por el número de chasis; y si tampoco de esta manera encuentra la informació información n que le interesa, ElectróNika todavía puede ayudarle mucho.
Buscando información usando dos campos.
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Puede hacer una búsqueda especialmente diseñada para este tipo de casos, y que resulta en verdad muy útil. Consiste en escribir datos básicos de varios circuitos integrados del equipo en cuestión, para que se explore la base de datos en busca de algún otro equipo que utilice circuitos iguales a los recién descritos. Entonces, el programa desplegará una tabla en la que se especifican todos los equipos que cuentan con dichos elementos; y con esta referencia, usted puede buscar información informació n técnica en los manuales de dichos aparatos; y si no encuentra en estas fuentes los datos que necesita, obtendrá al menos datos de componentes similares a los que va a reemplazar. En muchos casos, el hecho de contar al menos con una equivalencia parcial, puede ser útil para encontrar en otra fuente cierto tipo de información técnica. Si, por ejemplo, necesitara usted algunos datos para reparar la fuente de alimentación de un televisor, y no encontrara información sobre los circuitos de la misma ni sobre circuitos similares, tendría la posibilidad de buscar los datos a partir de la descripción de otro televisor cuya fuente –por los circuitos que utiliza– sea igual a la del aparato en cuestión. Esto significa que de manera indirecta, podría encontrar información sobre los circuitos que necesita para reparar la fuente de alimentación; o al menos, sobre circuitos equivalentes que podrían servirle para lo mismo.
La búsqueda por circuitos integrados, está disponible sólo en las bases de datos para TV color, videocaseteras y monitores. Esto se debe a que son las únicas que contienen un campo en el que el usuario puede escribir datos de circuitos integrados (figura 6).
Vinculación de archivos archivos Los nuevos programas ElectróNika, cuentan con una característica imprescindible para todo taller de reparación moderno. Está disponible, para todas las bases de datos y demás información técnica (solución de averías) relacionada con los diferentes equipos electrónicos cubiertos por las distintas versiones de ElectróNika. Dicha característica, consiste en la opción de vincular múltiples archivos a un equipo (figura 7). Se trata de archivos tales como: • Archivos de Adobe Acrobat (*.PDF). • Documentos de Microsoft Word Word (*.DOC). • Imágenes (*.BMP;*.GIF;*.TIF;*.JPG;*. JPEG). • Libros de Microsoft Excel Excel (*.XLS). • Memorias EEPROM EEPROM almacenadas almacenadas (*.E2P;*. EEP;*.HEX;*.MOT;*.BIN;*.CSM;*.ROM). EEP;*.HEX;*.MOT ;*.BIN;*.CSM;*.ROM). • Páginas Web Web (*.HTM, *.HTML). *.HTML).
Figura 7 Datos adicionales y archivos vinculados a un equipo.
Figura 6 Introducción de datos para realizar búsquedas vía características de circuitos integrados.
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• Direcciones de páginas Web en Internet. Por ejemplo: www.creatronica.com.ar, www.hasa.com.ar, www.electronicayservicio.com, etc. • Cualquier otro archivo (*.*). Para localizar información sobre cada equipo electrónico o sobre la solución de sus fallas (averías), muchas veces es necesario hacer anotaciones en diferentes clases de documentos (imágenes, esquemas, o páginas Web). O bien, se busca información en archivos tales como hojas de datos de componentes en Archivos de Adobe Acrobat (*.PDF) o en memorias EEPROM almacenadas en archivos arc hivos con co n extensión .E2P .E2 P, .EEP, .EEP, .HEX, .MOT, .BIN, .CSM y .ROM. De esta manera, por ejemplo, se pueden guardar datos en la memoria memori a EEPROM de un equipo y vincularlos para que nos ayuden a encontrar la información que nos interesa, en la base de ElectróNika. Aprovechando esta utilidad, las bases de datos se transforman en depósitos centralizados de información técnica que se pueden organizar para encontrar rápidamente lo que nos interesa a partir de ubicar el equipo en la base de ElectróNika. Para acceder a los archivos vinculados a un equipo electrónico o a una falla (avería), basta con hacer clic en el botón “Más datos... (archivos asociados: PDFs, DOCs, EEPROMs, etc.)”. Hágalo, y verá que aparece una ventana en donde ese especifican todos los archivos asociados; y se pueden agregar nuevos archivos, sin límite alguno (sólo existe la restricción del espacio disponible que tenga en su disco).
Administrando Administra ndo los componentes Para evitar que gastemos en la compra de un circuito integrado o transistor que quizá se encuentra “perdido” en algún sitio de 62
nuestro centro de servicio, ElectróNika ofrece un Administrador de componentes que sirve para registrar nuestras existencias de componentes; se puede anotar el sitio exacto en que están almacenados, para que frecuentemente podamos hacer una verificación física del número de elementos que nos quedan. Esto permite ahorrar tiempo y costos, y es muy útil para organizar, de una vez por todas, esos cajones llenos de diferentes componentes y ya no depender del lápiz y papel y de la memoria.
Administrando los clientes Administrando y los servicios de reparación En todo taller, debe haber algún sistema que permita llevar un control de la entrada y salida de equipos y un registro de los clientes. Ambas funciones, se encuentran disponibles disponibles en la versión “Gestión del taller”. Como su nombre lo indica, el Administrador de clientes permite integrar una base de datos de nuestros clientes; también sirve como una especie de agenda, en la que se puede anotar el nombre y el teléfono de las personas a las que hay que llamar para dar un presupuesto o avisar que pueden pasar a recoger su equipo. Por su parte, el Administrador de servicios de reparación permite controlar de una forma muy sencilla los movimientos de entrada y salida de equipos a nuestro talle. Se puede registrar, por ejemplo, la marca y modelo de cada aparato, la falla reportada por el cliente, las condiciones en que fue recibido (accesorios incluidos o faltantes) y una descripción del servicio proporcionado. Además, ElectróNika permite registrar los datos de la empresa, a fin de imprimir recibos con los que se pueden identificar los equipos en el taller y hacer su entrega a quien corresponda. Sin duda, es una gran
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ayuda para organizar nuestro taller y la prestación de nuestros servicios (figura 8).
Consejos para la solución de fallas En sus versiones para Televisión Televisión en color, videocaseteras, monitores y equipos de audio, el programa ElectróNika ofrece interesantes bases de datos para solución de fallas. Usted puede agregar la información que desee, relacionada con el trabajo de reparación de estos aparatos. Una vez que encuentre encuentr e la información que le interesa, puede imprimirla y tenerla siempre a la mano. En todas las bases de datos, la opción de impresión siempre está habilitada. Por esta razón, muchas veces es más cómodo consultar los datos en papel que en el monitor de la PC. De esta manera, ya no tiene que utilizar por ejemplo las barras de desplazamiento.
Reparación de PC y hardware Con esta versión de ElectróNika, se puede organizar la información técnica disponible y generar así una base de datos que fácilmente puede consultarse para cuando se vaya a hacer la reparación de una PC, hardware, teléfonos celulares, computadoras portátiles (notebooks, palms, PDAs, etc.),
etc. La búsqueda de información, toma sólo unos segundos. Utilice esta versión, para administrar fácilmente su centro de servicio, los datos relacionados con los trabajos que realice y con sus clientes.
¿Quiere saber más? Si desea más información sobre las diferentes versiones de ElectróNika, visite la sección “Otros productos”, en la página Web de Editorial HASA (www.hasa.com.ar). Encontrará datos de una interesante variedad de software para equipos electrónicos. Y si entra en la opción Download de de este sitio y solicita demos y software gratuito, podrá descargar las versiones de prueba de este programa (son totalmente funcionales); instálelas en su PC, y compruebe todas las ventajas de contar en su taller con esta valiosa herramienta de trabajo. También en la opción de descargas, se ofrecen programas de tipo freew freeware are para técnicos electrónicos y reparadores. Son muy útiles para las tareas cotidianas. Y si desea ponerse en contacto directo con Editorial HASA, utilice la dirección
[email protected] o bien, llame al 54-11-4943-7111, en Argentina.
Figura 8 Gestionando los servicios de reparación para un cliente.
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� ��
� � Contiene temas como:
Una publicación de
Orígenes de la T.V. Moderna La señal de video compuesto NTSC Bloques que conforman una TV Moderna Sintonía Electrónica por diodos varactores La etapa de frecuencia intermedia Comprobación de señales y guía para detectar fallas en la etapa de FI La etapa de audio El proceso de separación Y/C de la señal de video compuesto El proceso de las señales de luminancia y croma Los modernos cinescopios a color Ajustes de pureza pureza y convergencia convergencia Las secciones de barrido horizontal y vertical Secciones correctoras del efecto cojín y geometría de cuadro El sistema de control Búscala
Fuentes de alimentación reguladas y conmutadas
con tu distribuidor
Efectos Digitales
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Las pantallas de cristal líquido
De venta en:
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Centro Nacional de Refacciones S.A. de C.V. Sur 6 No.10, Col. Hogares Mexicanos Ecatepec, Edo. de México Teléfono: 5787-3501 P a g ga c a on o M á s T a s i n a r r et nf f o or t a r m m a j e a d ci i ó c e C ón , n r é é d v e di t ea l a to ! o ! a p a á ! ág i i n g na 8 a 0 0
Centro Japonés de Información Electrónica Reública del Salvador No. 26 Local 1 , D.F. Teléfono: 5510-8602
www.electronicayservicio.com
S e r v i c i o
t é c n i c o
LO QUE DEBE SABER SOBRE LAS TÉCNICAS “CLÍNICAS” EN COMPONENTES DE AUDIO En el servicio, suele utilizarse un lenguaje en el que se compara a un aparato con un enfermo. De hecho, parte de la política de postventa de algunos fabricantes, es hacer “clínicas”, mediante las que brindan servicio gratuito o a bajo costo a los aparatos de su marca, en ciudades y fechas fechas determinadas. Este jerga se ha acentuado con el uso de microcontroladores, que son “como el cerebro” de un aparato, y que por lo tanto requieren de elementos de memoria, señales de entrada y salida, datos, etc. Pero si bien un aparato aparato no es algo orgánico, desde el punto de vista didáctico siempre es útil emplear un lenguaje que puede resultarnos más familiar. familiar. Es así que “anestesiar” a un aparato, “lavarle el cerebro” y otras expresiones similares, se han vuelto comunes en nuestra actividad cotidiana. Precisamente, en este artículo le explicaremos explicaremos en qué consisten las técnicas “clínicas” para la reparación de componentes de audio.
Armando Mata Domínguez
Nuevas prestaciones en componentes de audio Los componentes de audio de fabricación reciente, cuentan con avanzadas prestaciones; por ejemplo, control y selección de funciones “digitales”. Este concepto debe entenderse como el hecho de contar con pocos botones, y de controlar varias funciones con uno solo; tal es el caso de los botones FFRWD-PLAY RWD-PLA Y-STOP -STOP,, que sirven s irven para pa ra controlar con trolar los módulos de reproducción de discos compactos (CD) y de cintas (T (TAPE), APE), e incluso la sintonización digital.
Figura 1
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Es posible tener este tipo de control de funciones, gracias a las instrucciones programadas que se agregan al microcontrolador. Con tales incorporaciones, este circuito se hace más versátil y poderoso; pero también aumenta su complejidad, y los riesgos de tener fallas por diferentes causas; incluso, hay equipos que utilizan dos microcontroladores. En este último caso, se encuentra el componente Sony modelo HCD-DX8 (figura 1), que posee un microcontrolador (IC401) en la tarjeta de circuito impreso frontal, y otro (IC601) en la tarjeta de circuito impreso lateral (figura 2). IC401, tiene la función de controlar las secciones del equipo; e IC601, sirve de controlador de dispositivos de entrada y salida (teclas o pulsadores, visualizador y LEDs indicadores). Además, los componentes audio de reciente generación tienen una potencia de varios miles de watts. Para lograr esto, fue necesario agregarles circuitos integrados o transistores amplificadores de gran potencia, que se asocian a enormes bocinas con conos de material especial (plástico o aluminio) incluidas en baffles especiales (figura 3). El complemento final para obtener una potencia de miles de watts, es el uso de transformadores de gran potencia (voluminosos y pesados) en la fuente de alimentación. Estos componentes proporcionan voltajes de varios amperios, en sus diferentes devanados (figura 4).
Sin embargo, todas estas innovaciones implican un aumento en el número de fallas que pueden tener estos aparatos y en el número de elementos y bloques que deben revisarse para hacer determinada reparación. Por ejemplo, como aumenta el sobrecalentamiento de la sección de audio y –por lo tanto– crece el riesgo de que se dañen los transistores o el circuito integrado amplificador, la fuente de alimentación tiene que suministrar voltajes con mayor capacidad de corriente (amperios). (amperios). Para lograr esto, se recurre básicamente a dos acciones: 1) Al uso de condensadores voluminosos voluminoso s de mayor capacidad, que tardan más tiempo en descargarse una vez que el equipo es apagado. Precisamente por esta razón, en ocasiones se producen “chispazos” o descargas eléctricas al medir, desoldar o tocar ciertos componentes, pese a que el aparato esté apagado y se haya desconectado de la red de corriente corr iente alterna. 2) Al uso de tecnología de alta escala en el microcontrolador. Con esto, aumenta la versatilidad de este componente y su eficiencia para realizar la función de control de funciones; pero a la vez, se hace más vulnerables (puede dañarse, en el mo-
Figura 4
Figura 3
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mento de efectuar una prueba o una sustitución del mismo micro controlador). Entonces, dadas las nuevas características de los componentes de audio, es necesario tomar todas las precauciones posibles y recurrir a técnicas especiales, para su diagnóstico y reparación; sólo así, se reducirán los riesgos de dañar al equipo en cuestión. Y dichas técnicas especiales, son precisamente a lo que llamamos “clínicas”.
Técnicas “clínicas” “clínicas” para la la reparación de componentes de audio Estos aparatos presentan problemas de encendido, cuando se daña el circuito integrado, los transistores amplificadores de potencia de audio o los circuitos de protección; o bien, cuando hay alguna falla en la fuente de alimentación. Bueno, ¡hasta el microcontrolador puede ser responsable de que el componente de audio no encienda! No importa qué dispositivo provoque fallas en el aparato; tampoco importa mucho, cuáles son los síntomas que éste presenta. Lo que realmente importa, es que la mayoría de las veces hay que desensamblar el equipo, para detectar y corregir la falla. Justamentee en el momento de desensa Justament desensammblar y ensamblar al sistema, muchos técnicos se ven en aprietos; y es que al energizarlo, el equipo deja de funcionar o presenta un problema diferente al que fue reportado por el cliente. Esto los obliga a hacer una revisión general del aparato; y entonces descubren que ello se debe a que el microcontrolador sufrió un daño, aunque inicialmente no tenía nada. Obviamente, ello implica un gasto adicional en un componente de reemplazo. Por supuesto, para prevenir esta situación, hay que aplicar una técnica “clínica” que consiste en “anestesiar” al equipo. Veamos Ve amos de qué se trata. ELECTRONICA y
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Aplicando “anestesia” “anestesia” a los componentes de audio El aparato debe ser “anestesiado” ANTES de desensamblarlo, aunque también se puede anestesiar al ir desarmándolo. El hecho es que debe hacerse, ANTES de reemplazar circuitos integrados con matrícula STK o RSNI o transistores amplificadores de potencia de audio (figura 5); o bien, ANTES de reemplazar microcontroladores, circuitos integrados de alta escala de integración y semiconductores en general. Para anestesiar el equipo, ejecute los siguientes pasos: 1. Desconecte el equipo de la red de suministro de corriente alterna (CA). 2. Presione y suelte las teclas o pulsadores de encendido, CD, TAPE, OPEN/CLOSE. 3. Por medio de un resistor de 1.5Kohmios a 1|2 watt, conectado a tierra-chasis, descargue los condensadores de la fuente de alimentación y –en general– de la mayoría de los condensadores de tipo electrolítico –filtros– (figura 6). 4. Descargue las terminales del microcontrolador y de los circuitos de alta integración. Para el efecto, utilice una esponja “antiestática”. Nunca provoque un cortocircuito entre terminales. La esponja Figura 5
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Hacer conexión a tierra chasis
Figura 6 Punta para descargar 1.5 Kohm
2. Modo de servicio o modo de autodiagnóstico Se usa para desplegar códigos de falla que indican a la sección causante del problema, e incluso a los componentes o elementos asociados que han sufrido algún daño.
3. Modo de ajustes ajustes Como su nombre indica, sirve para hacer ajustes de configuración o en el módulo de reproducción de CD o TUNER.
viene incluida en el empaque de algunos circuitos integrados. Si sigue nuestras recomendaciones, la “anestesia” hará efecto en el “paciente”; y entonces, éste “despertará” sin “dolor ni complicaciones”.
“Lavado de cerebro” a los componentes de audio La mayoría de los componentes de audio de generación actual, cuentan con un circuito de memoria dentro del microcontrolador. La función principal de esta memoria, es almacenar fallas ocurridas en las diferentes secciones y componentes del aparato (motores, bobinas, interruptores, etc.); y también almacena ajustes de configuración de los módulos de reproducción de CD y TUNER. Para tener acceso a los datos almacenados en el circuito de memoria y poder diagnosticar las fallas o realizar ajustes e incluso verificar algunos dispositivos, se recurre a tres útiles opciones del modo de servicio:
1. Modo de prueba Permite verificar secciones, piezas y desajustes. 70
Sin duda, el hecho de contar con este circuito memoria, tiene grandes ventajas. Pero a la vez, implica la presencia de un componente más; implica una posibilidad adicional de que ocurran fallas, porque no es un elemento infalible, porque es muy comple jo y porque interactúa con otros bloques y elementos del sistema; implica, además, que éste puede tener síntomas extraños que confunden al representante técnico; por ejemplo, a veces concluye que el elemento causante del problema en cuestión, la falta de encendido, es el microcontrolador; pero llega a esta conclusión, porque el diagnóstico de verificación así lo indica (y en efecto, cuando dicho circuito es reemplazado, por lo general el problema se soluciona). Precisamente sobre la aparición de síntomas raros, hablaremos a continuación.
Causa de síntomas extraños en componentes de audio Sintomas tales como el bloqueo del equipo o la falta de funciones o el apagado inesperado, se deben a una situación muy peculiar: dado que la memoria almacena varios códigos de falla y que el microcontrolador tiene a veces síntomas un tanto extraños, es muy probable que el problema quede solucionado si en vez de reemplazar este circuito se eliminan dichos códigos mediante la ELECTRONICA y
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limpieza o vaciado de la memoria. Ocasionalmente, a esta labor se le denomina “lavado de cerebro”. La alteración de los códigos de falla almacenados en el circuito memoria, se debe a que ocurren variaciones en el voltaje de entrada de línea; o bien, a que hay falsos contactos en el microcontrolador o en elementos periféricos. A su vez, los falsos contactos son provocados por soldaduras frías o porque el usuario hace un mal manejo del componente de audio. En cualquiera de estos casos, se tiene que realizar un “lavado de cerebro”. La forma de llevarlo a cabo (“reset frío”, “limpieza de memoria” o “inicialización”), depende de la marca y modelo del equipo en cuestión; por lo tanto, hay que consultar su manual de servicio. Enseguida veremos algunos procedimie procedimienntos para realizar este trabajo.
“Lavado de cerebro” (reset) “Lavado de componente de audio marca Philips (figura 7) 1. Desconecte el equipo de la línea de CA. 2. Presione simultáneamente las teclas de AUX y adelanto de canción (FF). 3. Mientras mantiene oprimida estas teclas, conecte el equipo a la línea de CA; deberá Figura 7
encender, y mostrar en su display el código SV060. 4. Presione la tecla de regreso rápido. Si aparece la palabra NEW, quiere decir que se ha “reseteado” el sistema.
“Lavado de cerebro” (inicialización) “Lavado de componente de audio marca Kenwood XD-33 1. Desconecte el equipo de la línea de CA. 2. Oprima la tecla de ENTER. ENTER. Sin soltarla, conecte el equipo a la línea de CA; deberá encender, y mostrar en su display la palabra INICIALIZE (figura 8). Luego de unos segundos, el mensaje debe desaparecer; y el aparato quedará entonces en modo de espera, siempre y cuando no haya ningún problema. 3. En el momento de la inicialización, también se restauran las funciones de reproducción ducció n de CD y TAPE TAPE (vuelven a las conco ndiciones que traían desde fábrica).
“Lavado de cerebro” (reset frío) “Lavado de componente de audio marca Sony HCD-GX25/RG220 (figura 9) 1. Conecte el equipo a la red de suministro de CA. 2. Presio ne la tecla de encendido (POWER). 3. Presione la tecla de STOP, y manténgala oprimida. Figura 8
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Figura 9
Figura 10
4. Presione la tecla de GROOVE. 5. Sin soltar ambas teclas, presione la tecla de encendido. 6. En la pantalla del equipo, deberá aparecer el mensaje COLD RESET. Esto indica que ha quedado en condiciones iniciales de fábrica.
“Lavado de cerebro” (reset) “Lavado de componente de audio marca Aiwa NSX-R20 NSX-R20 (figura (figura 10) 10) 1. Desconecte el equipo, de la red de suministro de CA. 2. Presione y mantenga presionada la tecla de paro (STOP). 3. Presione la tecla de POWER. 4. Con las dos teclas oprimidas, conecte el equipo a la red de CA.
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Figura 11
5. El equipo deberá deberá encender y su visualizavisualizador parpadear; mostrará entonces el mensaje “12:00 hrs.”. Esto indica que el aparato se ha reseteado. En caso contrario, será preciso ejecutar el siguiente procedimiento.
Procedimiento auxiliar 1. Desconecte el equipo de la red de suministro de CA. 2. Con el auxilio de una punta de prueba, junte las dos terminales del condensador C113 (figura 11). Este elemento suministra voltaje de alimentación al microcontrolador. 3. Retire la punta de prueba, y conecte el equipo a la red de CA. 4. El equipo funcionará, siempre y cuando el microcontrolador microcontrola dor se encuentre en buenas condiciones. Si ejecuta los procedimientos tal como lo hemos indicado, surtirán efecto en “la salud del enfermo”. El “paciente” recobrará sus “signos vitales” (funciones). FRONT C.B (+) VSS
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C113
Microcontrolador (-) VDD
C113 Frente C.B. Corto circuito con alambre
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