CUADERNO ESPECIAL DE AUDIO: Amplificador de 20 Ó 40W Mezclador expansible Divisor con indicador de graves y agudos Estroboscópica simple
CIRCUITOS PARA TELEMETRIA SOLDADURAS: CONSEJOS Y CENTRAL PARA SOLDADOR ELECTRIFICADOR DE CERCOS
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editorial QUARK
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ELECTRÓNICA ( 4 ) Del Editor al Lector ( 7 O ) Sección del Lector (61 ) Noticias
TECNICA GENERAL
(38 ) Libros
(23) Circuitos para telemetría
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5 ) Cuademo Especial de Audio
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(45) Cómo usar el Osciloscopio (1)
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( 6 2) Simple conversor analógico eligitaJ
( 72 ) Curso Completo ele Electrónica Lección 8va.
(32 ) Receptor Mu~l canal
INSTRUMENTACION
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(19 ) Electrificador de Cercos
CONTROL REMOTO
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( 39) 8 Radar en las Rutas
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COMO FUNCIONA
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( 1) Fichas
(17) Informaciones ele Texas Instruments TALLER
( 54) Conociendo algunos Integraelos (1) (64 ) Instrumental ele Taller (1)
AYUDA AL PRINCIPIANTE (49 ) La Soleladura w.8t.R ELECmotllCA ,... 8
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DEL EDITOR AL LECTOR
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CUADERNO ESPECIAL DE AUDIO
AMPLIFICADOR DE 20 O 40W El ptjmer montaie de este cuaderno especial dOlJooio es un amplificador quo puOOG tener d os versiones : tJn3 versión ostéreo con un solo Integrado y polfHlcla de 20 watrs por canal, y una segunda versIón estéreo
con dos Integrados y 20 warrs po' canal. Puede usar este ampliliclKJor ~ reforzal el sonido de su auto o cualquier aparato convencional de audio de uso doméstjco.
por N.wton C. Br.o.
Los integrados de potencia para apfK:8clones de audio ya son relativamente comunes en el mercado. AJ unir la slmpUddad al bajo costo. estos integrados perm~on
A continuación damos las caraaerisUcas princl·
paJes del TDA20Q5 para queel lector lenga una Ideade lo que puede proporcionar en materta de sonk:lo:
construir excelentes sisl'emas de sonido.
como 01 Que proponemos. El Inlegrado TOA 2005 puede proporcionar 10
wans por canal on una aplicación simple ya que posee dos amplit}cadores lndepencUentes y su alimentación permite el uso dlrec:t:o en el autom6v~ .
C.ra~lf'f .tlCI'
Banda de tensión de operac'6n: 8 a 1fN:
Corrienre para ".4V: ' SOmA (máx.): DIS10rslón ('5W¡ 4ohms) : ' "
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Sensibiklad do on"ada: 701< (mln.): POCencla de saflda (14.4ohms): 20 wans. Las caracterlstlcasdadas se refieren ala apUcaclón
on puente.
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ELCIRCUITD
. . ... .
Por otra parte. los dos amplificadores pueden con9CIarse en puente de modo que con el uso dedos ¡",agrados formamos un exceleole sJslema de 20 wans por canal como e' de la figura , . También lenomos una tercera posibilidad que
consiste en el uso de un solo integrado en puenfe. obtenlérdose asl un amplificador monotónico d o 20
Se necesitan pocos componentes externos en tas dos apllcadonos. lo que simplifica bastante el mono tale. El Integrado está dotado de recurSO$ para disipar e' calor. del orden de los 30 wans a plena potencia. lo que debe preverse en el proyecto. Como veré ellec1or. proyactamos La placa de ma· nera que mintogrado pueda mOf'llarse sobIe un d isipador de buen ta mai\o. o quedar f~O en la caja del aparato. Tenemos las d os modalidades de operación des· criptas en la ntroduccl6n. En la modalkjad est9f'eoIOnIca simple, con un ioC&grado solo. cada amplificador Interno del in(egrado funciona por separado. amplificando la sor\aJ de un canal. En esta modalidad. ron carga de 2 ohms y ali· mentación de 14.4V obtenemos una potencla. por canal , de lO wans. Con carga de 4 ohms la potencia cae a 6.5 wans y con 3.2 ohms será d e 8 wans. Esa será la potencia Que se obtiene por canaJ en una aplicación en el aulo. donde la tensión de la baleria es del orden de 13.6V.
'Nan, Esta es una opción excelente para sislemas de altavoces Con un pequeño preampllficador po::Iomos exchar ~clmente el amplificador a plena pacen-
Según observamos en el diagrama, los componenles básicos ex1ernos al integrado son capacitares elect:rolftk::os cuya tensión de trabalo debe ser de 16V
cia.
o más.
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La ganancla del amplificador está dada PO{ la relación entre el reslstor conectado entre los píns 3 y 9 Y el reslsl or conectado al pln 8 de{ intogrado. Para una a plicación ,rplca, la ganancia sera d e 50 d B Y la resistencia de entrad a será d e 200k (tlpl , En la uIUizaci6n en puente. tenemos una coneltlón hec ha como indita la figura 2.
Para alimenta r e! c ircuito se p uede usar una baterfa , 18d~auto. si ésa fuera la apllcacl6ndes.eada.
Para una
8p1lcacl6n doméstica debemos lener una fuente adecuada. La corriente media para cada 8mpliflCador en puenl e a plena potencia es de 3 ,SA. lo que significa unos 7A por lo menos para la versión de 40 wans. Para la versión estéfeode 20wans. 1a comenle setá de 3,SA. En la figura 3 dam os un circuitode fuente quesrve para las dos versiones : sólo se cambia'" el transformador en función de la corriente que necesite cada una.
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Los amplificadores inlemos dellnleg rado funcionan en oposld6n de faso. de modo que en un seml-
ciclo, en cuanto una saltda se encuentra con una lensión positiva. la otra se encuentra negat iva . Con este recurso se puede eliminar el capacitorde aHo va,lOl de acopiamiento al ahopartante y se obllene mayor pol encia de salida . Como los amplificadores Internos del inlegrado ya posoon entradas inversoras y no inversoras accesiblos. la conexión en puente es muy simple. lo que fa · cHita la ~aboraCK>n d el proyecto. No se necesitan entonces Inv9fSOfes externos. u s caracterisUcas det amplificador en e~ a con'iguració n están dadas en la introducción.
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Es Importante quo en astas fuentes los capaCitOfBS elBCtrol(tlcos sean d e valor grande para garantizar un filtrado perfecto y también la estabjidad de la tensión de salida. Sólo de esle modo no tendremos ruido s, d istorsiones ni pérd ida d e potencia. Los electroliticos deben ser para una tensión de t rabajo de 25V o mas.
MONTAJE Comenzamos por dar el diagrama completo de la ver sión esl éreodc l a I tDwalls. con un inl eg rado, en la figura 4.
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CI- I - TDA ]()()5 R 1 . IlOk X ¡¡s..... resistCN (mon&l. rojo, amorilto) R2. R4· /K2 x I¡'8W . rrs;s(OfeS (mllTJ'ÓIl. rojo. rojo)
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RO. R7 - IR .r ljB !+' - rrsistares (ttlo rft)n. I I~gro. oro) eJ· 2.1#JFx 16 Ó ljV .
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VanOS": altoparlantu. olombtrs, soldQdllra, placas de circuito im preso. r.nchll/c., moch o y
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La placa del circuito impreso pa ta esta versión se moesIra en la figura 5. Observe que el inleg rado debe eSlar trrmemente fijado al disipad Of de calor grande
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Se muestra en la figura 6 uno de los canales de la versión de 20 ... 2O'N con dos inl egrados. Será interesante montar las dos umdades en una caja d e metal con el negativo a tierra Asf el disipadOf de calor d el In l~rad o q uedará aislado . Los cables d e entrada deben ser blindados Los 165lstores para las dos versiones p ueden ser de 1/8 6 1/ 4W con 10% a 20% de lolerancia
Los capacitores c!CCl ro/ihcos d eben tener lens.lones de traba jo de 2SV por lo menos Los cables de entrooa deben ser blIIldadOS y las mallas puestas a tierra Los cables d e salda para los altopananlos debon ser g ruesos dada la ba}a im pedancia . Con eso se evitan pérdtdas do poloneSa u osci· laclones En la alimentación en el auto conviene proteger la entrada do! ci rcu ~o con un fusible de 1DA.
PRUEBA Y USO l..ñ OhlMct6n de? ohmsde Impedancia con el altoIlarlal1te de 4 u 8 ohms es simple y se muestra en la figura 8
7
ORCUlTO DE U FI GURA 6 ( 1 CANAL)
C/-I - TDAlfJ(J5 R 1 - 110K r 1¡8W - rejí51lN (ma11'Ón, /Ojo. amarillo) RZ - 1Kx l¡81f1-mi$for(morróIJ, negro. rojo) R3 . 2K1 x 1¡ 8W - n$ijror (rojo, rojo, rojo) fU, RS - J2R r 1¡8W - fr$UfOT (manóII. rojo, lIc>gro) R6 - IR x I!8W - ltj;$tCN (marrón, 1/q;nA Uf"O) eJ, C2 ·1.2~ J: Jf¡/) Z5V. capodI Oru ~/«lroJ;t;C(Jj
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e6. 210 pE x 16 6 2$V . capadtores c.lecrlQ/lticos Vanos: aJtopllrlall tt!J. alambres. $oIdudllro. placa de circuito imfN'Cso.
Para obtener et sistema complatodebemos montar dos placas Iguales a éS1a y conéCtartas 8 la misma fuente de allmentaci6n. La placa del circuito Impreso aparece en la figura 7.
Los attopar1antes en conjuntodeben sumar una potencia mayor que la del amplificador para que no sufmndañosal abrirse lodool volumen. Si tenemos 20W pcM' canal, todos los altoparlantes deben ser Iguales; si hay 2, cada uno d abe soportar 10W por lo menos. Si el amplific&dorS9 usara como reforzador para un pasacinlaS o una radio de FM, debemos usar una carga de salida para el aparato fuente de señal, como muestra la flgura 9 . Sin esa carga. se prod uceo distorsiones. En esta aplicación, el volumen se controla en el propio aparato excitadO!'. En una aplica ción domés1M:a dobo usarse un preampliticador que controle tono y volumen Procúrese que un circuito de preamplificador que
se alimente con la misma tensión del amplifICador y
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tenga una salida de hasta I Vpp. Cualquier preamplllicador que proporcione por lo menos 100 mV (O, l V) exdtará la entrada de eSle amplificador atada poten-
cia. &Jn ptoblemas. Si usa altoparlantes para graves y agudos. no deje d e usar capacltores en serie con el tweeter para no sobrecargar el circuito.
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MIXER EXPANSIBLE El mezclador o "mlX9r" os un mezclador de audio,es un montaje de gran utilidad para/os que graban cIntas. hacen gra baciones de programas caseros o acostumbran ofrecer fiestas en las que el sonido de equIpos como tocadiscos ypasaclntases1.i mezclado al sonido de los mIcrófonos. Describimos uno, bastante simple, con buena ganancia, que en 18 versión básica tiene 3 canales pero que puede expandirse Indef/nfdamenle. Este mixer presenta caracter1'stlcas excelentes para trabajos de poco porte como ser la edición ca · sera d e cintas, fiestas o real ización de programas grabados.
la respuesta es lineal en la banda audible. V los micrófonos son de baja ;mpcdancla. de 100 ohms. que pueden usarse en forma directa sin necesidad de preampllftc.adores, ya quo el cIrcuito tiene una ganan· cia bastanto buena. del orden de 35 dB.
La salida posee un nivel de sel"lal atfi:lentemente atto para exchar a la mayoria de los ampllficadOfet comunes de potencia. La alimontación se efectúa a partir de una tensión de 12V. perocon consumada corriente bastante bajo. lo que hace posible aprovechar las fuentes de los amplificadores aunque puede usarse una fuente Indeperdlento. Para mayor versatilldaddeoperaci6n. doscribimos
et montaje con potend6metros deslizantes. pem en una versión econ6mfca pueden usarse por9flCi6.metros comunes. Otra caracteósUca Importante en este proyecto e. el uso de transistores, que lactita las cosas a los leclores con menos experiencia en integrados. si bien su desempeño es simlar al de los clrcu llOS más elaborados. El circuilo mostrado tiene 3 canales de mezclado QUo tienen una sola salida para la versión monof6nica. Para una versión estéreo basta montar dos unidades y alimentar con una sola fuents : tendremos entonces 3 canalesdeentrada para cada car\éilde salida. según sugiere la figura 1.
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9
El CIRCU ITO
cada entrada 119\18 un transmisor amplificador de entrada en la oonflguraci6n de emisor común, es decir, la señal se aplica en la base del transistor vía capacltor y es retirada de su colector v(a capachO(. El tnmsistor tendrá una ganancia determinada básicamente por la relación que existe entre el resislor de la base y el reslstor del colector, pud'endo el re5istor de base. aJterarse especfficamcnte, para cambiar las caracterlsUcas del aparato Usamos eI!ranslstor BC549 en esta etapa de entrada porque este tipo tiene bajo niIJeI de ruido y atta ganancia. Pueden usarse entonces fuentes de pequefu Intensidad. sin problemas. como micrófonos dlná· micos. cápsl,ja5 cerámicas. olc. Cada etapa de amplificación errvia la señal al potenciómetro deslizante que conlrola la intensidad de mezcla. Entonces podemos reglAar en esos pot9ndó-
metros cuanto de sel\al de cada canal debe participar en la formación de la señal do salida. Las señales mezcladas se Juntan en una sola des-
10
pués de los Potenciómetros y se Ueva n a unamplifudar con dos transistores. también en la conf iguración de emisor simple. Estos transistores proporcionan una 8mplificac~n final de modo que teoemos una salida capaz de ex· citar cualquier ampllllcador de potl?ncla común. En esta etapa se usan transiSTores comunes aunque pueden emplearse los de balo ruido y ganancia Btevada como los BC549. La oxpansión para más canales. hasta 5 6 6. no afecta la Impedancia de entrada de la última etapa del circuito, de manera que puede efectuarse sin problDmas. MONTAJE En la figura 2 damos el diagrama completo de uno de 2 canaJes con 3 enttadas. Para la versión ostereof6nica basla repelir esta versión dos veces y montar una fuente de allmen lacl6n común. En la figura J damos una sugorencia de placa de circuito ImPfeso.
ruido. y para 10$ demás tenemos también los equiva· lenles BC547. BC548. BC237 y BC238. Los potenciómetros son lineales deslizantes de l 00k. Una poslblidad para la versiónestér80 que hace dependientes los ajustes de entrada 86 el uso de potenciómetros dobles. pero en este caso la placa debe volver a proyectarse. los reslstores usados son de 1/ 86 1/ 4W con tolerancia de 20% o menos. y los capadores efectro-Iftlcos son para 12V o más. Los demás capacltares pueden ser cerámicos O de poIiéSler. Es muy Importanle que 105 cables de entrada y salldade senal del"mlxE!f'" sean blindados para que no secaptenzt.mbldos OreeJlmentacionesque afectan la caJkjad det aonldo. SI se usa caja metálica para el montaje (Jo que 18 recomienda) el polo negativo de La alimentación debe conectarse 8 la caja para servir de blindaJe.
La placa se proyocta de modo que tenemos enlra· das y salida de un lado solo, lo que facllta el montaje en panel del aparato. Pero nada Impide que 58 adopte una disposición diferente. sobre todo porque en ésta el conductor de salida es lo bastante largo para que, en aplk:ack>nea más crltlcas. se produzca la captac'6n de zumbidos. Pero armando la unidad en una ca ja blindada o blindando sólo esa cooexlón, se eliminaran los ruidos. La fuente do alimentación de 12V se ve en la figura 4.
Usamos un lnIegrado regulador de Texas Instrurnents y buenos capacitores de finrado para EN1lar problemas de ruido. En el aUlO. el aparato puede conectarse directamente a la bal erla. Los componentes para el aparato no son crfticos. Los transistores son BCS49 o BC239. de bajo nivel de
LISTA DE (MIXER)
MATERIAl_ES
Q l. Ql. Q3 • BC549 ó BC2J9 transistores dI!. b'U/loncia l!. 'l!.~oada
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de uso ge"erol Pi, Pl, P3 - lOO K · dcsfizolltcr
lineillu • poil!./l ciómnros
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tlof'OlIja, amarillo)
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PRU EBA Y US O
Conecte las salidas del ·mixer" 8 las entradas auxi· llares de un ampl ificador de potencia (o da un transistor) . En las entradas deben conectarse la s fuentes do seflales como se ve en la figura 5. Coloque Inicralmente los potenciómetros todos
Acdone cada potend6metro Indtvtdualmonte para ....eriflcar su acd6n en la entrada de sel\al correspond\ente. Silo desea. marquetas puntos en Que empieza a haber distorsión pot' sobreexcitación de cada canal para no sobt'e pasar1os. SI hay distorsión . bale el valor de la resistencia de colector con el oblato de poder ~ll izar todo
el recorrido del poIencl6met:ro.
Comprobado el funcionamiento. use su -mixer" de
para abajo (minimo) y conectoras allmeotacionos de lodos k>s aparatos. El amplificador debe estar en
la mejor manera poslt" e.
volumen no muy aho.
DIVISOR CON INDICADOR DE GRAVES Y AGUDOS Es un proyecto ideal para complemenral el audio de $U IJtAomóvj/ (con el amplifJcMlOl que ofrecemos en este mismo cuaderno) y rambién para los equipos domésticos de sonido. Proponemos un dMsor de frecuencias que separa los sonidos glaves de los agudos, enviándolos a los altoparlantes respeclt'vos, yqu6 da una indicación VI'SUS! decorativa de lo que ocurre, al encendelse dos conjuntos de led5. La separaclónde graves y agudos en un sistema de aud io es fundamental para obtener una reproducclón
leds que guiflan de 410rmas diferentes. es muy intere· sante: tendremos un co njunto d e Icds verdes para tos agudos del canal derecho y otro para ~ izquierdo. aparte hay un conjunto de lecis rojos para ~ canal derecho y otro para el izquIerdo. Fácl de armar, el aparato puede funcionar con 12V de tuenteode la baterra d efvehlculo. La tensJ6n se usa ~o para al imentar kJs teds, que. además d e no ~r obar" potencia. al amp'ificador, tendrán maycx blilo.
perfecta , sin distorsiones y sin que se pierda potencia . Eso ocurre porque los altoparlantes de agudos no deben rec ibir las ser'lales de frecuencias bajas y medias; del mismo modo. los altoparlantes de bajos y medios no deben recibir los agudos. SI no se loman providencias para eso, adomAs de! esfuerzo que sufre el slst&mi) con el peligro de qu e se quemen componentes y el amplificador y el mismo altoparlante de agudo rtoNeeter/ , se produce una consldereble pérdida de potencia. Presentamos entonces un divisor de ffecuencla que separa las ser\ales para los sistemas de atlopar. lantes de su automóvil o d el hogar. en la mejor forma. Además de eso tenemos la Indicación visual al encenderse lo s IOOs de dos colores (rojo y verde, por ejemplo). El el ~ odel encendldoal rltmodela mus6ca es muy decorativo . Para e! autom6vU. un conjunlo de o'
EL CIRCUITO La base d ~ proyecto divisor está formada pQf un Inductor y un capa citOl. El Inductor determina la ~cantldad· de graves que pueden pasar para el allopariante de modios y bajos. La ca ntidad de espira s determina 91 "corte" o sea la frecuencia a la que se produce e! bloqueo, que está al rodedor de tos 5.000 Hl. Por debajo de esa frecuencia pasan las señales.
correspond ientes a graves y medianos.
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PO( olra pane, el capacitordelermina la 'cantJdadde agudos que pasa el "twe8te(" (o altoparlante de agudos). Las seflaJes por arriba de 5.000 Hz pueden llegar enlonces al altoparlante COITtIspondlante don· de se reprooucen. El circuito Indicador de cada canal usa como base lranslstorel comunes. Estos transistores amplifican una pequel\1 par1e de la sel\al cuya Intensidad está controlada por dos potenc~metros, según La potencia de $U amplHlcador. Una parte muy pequella. del OI'den del déclmoocentéslmo d , wans. 8S retirada del clrcuJto para exoltar el translstor de cada canal y asl hacer que gulf1en los leds correspondientes.
El transformador es de 12 + 1211615 + 1511. con corriente entre 100 y 500 mA. los capacitares etectroIfUcos de la fuente son para 2511 o más, yel lntegrado debe tener un dlslpadordecaJor. Sise usarae! aparato en el auto, basta conectarlo en 01 punto • 1211 de la batona. La bobina L 1 se elige S69ún la Imp9dancia de los
aJtopar1antes usados. Para 8 ohms (en la versión básica) enrofle 200 vueltas de alambre barnizado 20 6 22. en una varlla de lerrltede aproximadamente t cm. de diámetro yde 1O a 15 cenrlmetrO$ de longitud. No hay problema si se enrolla una espira sobre OCra (bobinado en capas).
...
MONTAJE
El diagrama completo del aparato. sin la fuente, se
ve en la figura
1.
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Puede hacerse&( montaje en puentedeterminales S8QÚn muestra la figura 2.
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Para 4 ohms, enrolle 140 vueltas del mismo alam· bre en " rnlsmo carrele. ESJa bobina permíte que se opere con sistemas hasta de -40 watts por canal. Para poIencias mayores conviene usar alambres mas gruesos. El capachor C1 y C2 (despolarizado) debe lener una tensión de trabajo de por lo menos 35V. Pala 8 ohms use dos de lQOF Y para " ohms use dOI de 22
oF.
En la figura 4 sugerimos un montaje, con entrada y salida para el amplifICador y altoparlantes. El aparato se Intercala entre el amplificador y 106 pa rlantes. El amplifk:ador debe tener una potencia mayor que 2 watts para que el sistema funckm9 bien. PRUEBA YUSO
Basta conectar 01 aparato como se muestra en la
FtGu/lA 2
La fuente de alimentación. para el caso d e un equi· po casero, se muestra en la figura 3.
rtgura 4. Rospeto la necesidad de la loma a tierra en IOI'TT'I! conecta para que no haya peligro de cortocirculto en el sistema. Ponga el sonido a medio vol umon y ajuste Pt y P2 para que los leds guil'en normalmento. Si desea ma· yor Inercia. GBmbie Jo s valores de C3 y C4.
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13
U .ITA DE AlA7ERLtL.ES (DIVISOR) Ql, Q2 - B C54S ó equivalente NPN d~ siliciQ DI, D2 - lN4148 ó equiVQltlllt'.Sdiodos ck silicio ud 1, Ud2 - lub rojos comuneJ ud], úd4 - kdJ ~rdu comunes P1, Pl- potU1dórn~rru Ik JOK LJ - vu lato
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Varios : caja paTa montaje,
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olambrrs barnizados. baIN tk {e-
texto) CJ, C4 - JOD
no nF - ccrdmjcru 6 polilstt T (vu lato) R 1, Rl - 4K7 · " .JUIOres (amarillo. ~'¡oIetQ,
m"lt , alambra. soporte ptJNJ los teds. botonts para los pounci6mf!llC.!, etc.
rojo)
ObSCW1ción: podU110S CO/leclar haSla 1# leds en serie. remldtndo entollca lUy R4a 5606 4700hnu
RJ, R4 · lK - resislOlY!.$ (mam'NI, negro, rojo)
LUZ ESTROBOSCOPICA SIMPLE L03 electo.s de II.Jl siempre son importantes en los lugares en que se utilizan equipos de sonido, pUOS complementan su funcionamiento. Uno de los efoctos más interesantes es el proporCionado por las luces
estrobosc6plcas, o sea luces de aha potencia que guiñan con rapidez produciendO una especie de 'conoelamienro' eJe los movjmlentos. Proponemos en este artrculo una versión simple de luz esrroboscÓpiclt que emplea lámparas comunes de hasta -400 watts e n la red d e , 10V Ó el doole en la red de nov. SI un obfeto en movlmktnto se Numina con una h.a pulsante. su movImlento no seré visto en forma continua. sino que se Interrumpe V da la impresión de ·congelamlento· d ela Imagen. Un ejemplo se ve en los Hmescuandola rueda de un carruaje se ·congela· por la luz pUS8.nlB del proyectO!' (pasaje por la ' cruz de malta'. que es LW1 dispositivo existente en la máquina) V que hace que la rueda parezca detenerse o Ir al
El capacitar C2 se carga mediante Pl y R2 hasta que llega al punto de disparo de la lámpara de neOn. alrededor de los 60 volts. Cuando se aJcanza esa lensión .lalámpara ioniza y conduce Intensamente la corriente que prO'JOCa la descaroa d~ capacitar. Con la d escarga abajo de la 1enslón de mantenimiento. la lámpara se apaga y ~ capacitar vuelve a cargarse. iniciándo se un nuevo ck:lo. (figura 1)
revés. En los bales, la lumlnacl6n con luces potentes pUS8.nles puede Pfopol"c lonar el mismo efecto de
Se puede controlar la carga en P I V la descarga en P2. lo que tiene mucha importancia en nueslro caso. La descarga se hace mediante el Clf cuho de compuerta de un SCR (diodo controlado de silicio) que es un dlsposlttvo capaz de contro/ar cargas de alta po. lencia.
congelamlenlo de los movimientos, lo que hace que la danza Pfesente características especiates. En el caso de las discotecas Vsalones de baile. el efecto se logra con lámparas potentes de xen6n. En nuestro ca· so. proponemos una versión económica con una lá m· para Incandescente común. 8 aparato puede alimentar hasta 400 wans de lámparas en la red de 110 volts y hasta 800 wans en la
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red de Z20V. la frecuencia máxima de los guiños está limitada a unos 5 Hz dada la Inerc!a que los fl ameolos de las
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16mparu comunes presentan a las variaciones rápldas de allmer«aclOn. peroteoemos efectos muy Inler&$3nt81 en la bands de 1 a 5 HL
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CÓMO FUNCIONA
La slmpllcktad del dispositivo es grande, de modo de hacerlo muy accesible : un oscUacjor con lámpara d e neón determina la velocidad de guro o sea s.u fre-
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Cuando se produce la descarga del capacitor. el SeR ·conecta- alimentando una lAmpara L 1 QUe permanece encendida. Cuando cesa la descarga del capacitar, el SeR desconecta y La lámpara se apaga.
100 Hz, peroal.ededOl de 10Hz el efecto ya no puede considerarse acentuado. Colocando entoncos algunas lámparas en proyeclares chicos para iluminar of amblerue en el que se baila, y apagando las otras lámparas. se logran efectos muy Inleresanles de congclaclón do! movlmtenlo.
Es asr que la frecuencia. en general esÚl delermi· nada por Pl y es el tiempo de descarga del capacitor C2 el que dOlermlna el tiempo de encendido da la lámpara y. por lo tanto. la duración do los guil\os se aj usta con P2.
MONTAJE
El SeA usado puodo SOportal corrklntes de 4A en la. red de 1l0V 6 22OV, IoquQ hace posible una buena poCencia 100l1noaa.. Vea que si los gulflos fueran muy rápidos. no hay tiempo para que $8 enfr(e el fiamcntoentre uno y otro, y no se notarla ninguna osdaci6n. El HmJle de opera-
El diagrama completo del aparato se ... e en la ftgu-
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Puado hacerse el monlajo on poentede terminales como en ~aC8 de circuito Impreso. El dlsaflo del puente de terminales se ve en la '¡gura 3.
c~ de las lámparas comunes está poco más allá de
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15
Una placa de circuito Impreso se muestra en la figura 4, E1 SCR debe tener un disipador de calOl. Ese radiadOt consiste en una chapa d9 metal de aproximadamente 6x 4 cm, doblada en ·U" y fijada firmemente por un tornillo al cuerpo del componente. Esa chapa no debe estar en contacto con ninguna par1edel aparato pues estará coooctada a la red.
Los resislores usados son lodos do 1/ 8 Ó 1/ 4W. con excepd6n de Rl que es un resístorde 56K x 5W de alambre. Para la red d e I IOV. este resistor podrá S8I de 22K con Sw. Para la conexión de la lámpara puede usarse una toma de embutir en caja. o másde una. y si desea una conexión f~ a puede usar un puente de lom l los.
los capacitores CI y C2 son de pol iéster o cerá· mica. Cl debe tener una tensi6n de traba jo de por lo menos 600V yC2 de por lo menos l 00V la lámpa ra de neón e-s de tipo común NE -2H o equivalente. El
LISTA (LUZ)
DE
diodo 1N4004 debe sustituirse por el 1N4007 o el BY 127 si la red es de 22OV. PRUEBA Y USO Terminado el montaje. cooecte 90 L 1 una lámpara común de 5 a 10QW. Coloque un fusible en el soporte y accione SI. Ajustando P1 Y P2 debemos tener gull\os rápidos O lenlos de la lámpara. Ajuste el aparato para que fun · cione con 1 a 5 guiños por segundo para obtener ~ l?fec.l 0 de congelamiento. Para usar el aparato, las lámparasaliment.adas por deben luminar lodo el ambiente. SI es posible. uso una lámpara tipo ~spol ~ con una potencia lotal no mayor de 400W en la red de 100VódeOOOWen la roo
e.
de 22QV. SI 18 lámpara de neón guiña pero no hubiera disparo de la lampara mayor l l . verifique e4 SCR Sita lámpara de neón no gulr\a. verifique el resto del circuito.
MATER IA l_ES
SCR · AfCR lOó d TIC l Oó - poro 200V ji la red tuero de 1101/ Ó para 400V ji lo rtd /lItra d~ llOV NE· J - /dmpora di: m:ón NE-2f1 Ó ~t¡J. ,ú·QIOIte (de dos temJinales sill rcsüu/l.ciQ i/llento ) D I - JN4{)()4. 81'127 Ó J.I'1/4007diodo m:tificadex S J - intemlpror Jimplt F I - fijjib'~ de .M L1 - lámparo de hwftJ 4(){}W (1 JO,,! u 8IJOW I1UJV) P 1 - 14M? - pounci6mmo Pl - 47K - trim -pot
C I - 100 n F x óIJOV - capacitO( dt: poliéster Ó urómico Cl - 1 ¡¡F 100V - copad/m cutimico o d~ poIi¿Iza R / - 22X x 5W · resislor tU oJomb,,' (.5óX x .s W) si la ft.d domidliario /Utrll ck 121JV R2 - 1M - raÍJtor (marrÓlr. nt:grr>. ~'ertk)
RJ · JOX - fl!Sislor (marrÓtl, Ilegro. nartmja)
Vmio.r: put:ntt! dt: tc.m linalc.r o p/DC4decitcuiloimprcso. caj a paro nwntajc.. cable dt: alimentación,
jopont para filSible.. porfalámparo, botones plásticos paro d pouncidnrelro, alambres. l oIdJ1dllra, tIC.
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"SABER ELECTRONICA" sak! la primera •• mana
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INSIRUMENTS
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74 · Famill., o. Circ;:ullOI TTL Compmbl ..
OIsPOStCION DE TERMiNAlES \VISTOS DE ~AI8Al
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En las atlUldas. quinuu y ()(1'Q.S propüdIJda "U'Q/~I, pu~t.k UsGI'J~ ~J d«trificatkN d~ COCO! fNUU mal1unua 103 lmintDles en una zona dtttnnin4da lin ntcesidad dta lambrodol rrruttnru O c~rcOl tk mll)'Of eruto. lklpu6 tkl prim~, conrQCto COI1 d a/ambrt tkctrifi· cado, qtlt ddmnina la zonu en la qu~ debot pcmtaI1tfV, los al1lnuJlu a~l1dnr a 'll'tdane. donck J~s CtNrUpotIdt Jy e,uoncu hl1Sfa puCIÚ dtsCJ)ll«llm~ ti aptJf1Jtol N~wto"
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loe cercos electrlicados pueden usarse de dtversal maneras en las prop¡edadH rurales. Se ecuenta que en una propktdad grande, se man1enla el cesped cortado mediante un rebede ovetas. Ink:laJmente, para mantenll1as en un lugar det8fmi· nado, .. usaba una especie de cuadrado electrificado sobre el
En la figura I vemos lo que SU· cede cuando tomamos contacto con el polo vivo de la red de alimen· taclón. cuendo puede pasar por nuestro cuerpo una corriente fuer· te, yendo para tlorra.
r.o
Esa fatla d e limitación do la intensidad de la corriente, el hecho de haber una descarga constante. es lo Que vuofvo poIigroslsimo el uso de cualquier sistema de electrificación El partir de la red k)caJ. Ya han ocurrido casos fatales.
pasto.
Cada ove}l que se ponfa en
contacto con el
cerco, recltMa una d8lC8rg1 tuerte perO LnoIensiva, y uf aprencUa a manten8fS8 dentro de los limites. Después de un tiempo pudo deSC'OMCtarse el aparato y baso taba con levar el cuadro aJ lugar desoedo para que las ovejas lo acompafwan. manteniéndose en su Imenor y 4no pensando' en salir en vtstas de las desagrada bles
...........
1Jo~'ASA
fIOII' III C1A"1'O 01
C.t.ULUIOO n 'CHOOI./I.'
experiorlclas anter1o<...
El aparalo que proJX>nemos puad. usarse sobre el past o y mantiene. con faclldad, vacas. cabaUos y anlmaJe.s de rTl8flC)( porte, dentrodet cerco que se reducea un solo alambre. lEa evldenle que el uso d e este aparato en las casas. con la finalidad dala prcxecclón. tiene sus 11m .. taclones legaJes! No se reco. rTVenda por lotanlo su uso, Iod uso tentendo en vista la lotal alstaciÓfl del circuito de la red. exigencia leoaJ para este tipo de apUcacl6n.
PO( ~ra parte. la alta tensión producida en este aparato es sufi· cientap&ra proYOCar shocks aúnen aninaJes de piel gruesa o con mucho pMo, pero es Inofensiva en SABER eL!C~
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El electrfficador debe tener. como principal caracterlstlca. el als· lamienlO Io«al de la red y la con· slguienlelknitacióndela Intensidad do la corriente. La descarga $Ók) debe causar un shock pero nodañosHsicos. como quemaduras O parálisis, por ejemplo.
Figura 1 vista de la corta duración d e los ptisos y la limltadón de la corneo-
te. CÓMO FUNCIONA
La oxtgend a Importante peralos aparatos ~ectrificad ores es la alslaclón complela dala red . En la red no exlsle limitación de la corriome y el contacto acc~enl" puede produdr descargas capa· ces d. paralizar a la vic11ma. y en este caso la misma no podrá separarse. As1, una d escarga prolongada puede provocar la muerte fáclmente por diversos motivos
Otra caracterlstic8 importante la utilización de pUsos de alta tensión y nunca corriente conr inua. Con este tipo de señal tenemos la ptooucci6n de una especie de -vibración- Que causa la sensación desagradable dol shock con más facilidad (m onor Intoosldad) y hasta colabora en la liberación d e la victlma.
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Los lipos comerciales d e eleclriflcadores usanlranslOfmadOf9S da afta ten~ . como por ejemplo bebinas de ~ n lcl6n de automóvies. capaces de proporcionar tensiones det ordan de 6.000 voIlS, alimentadas por baterlas o a paItir de la red con la ayuda de un IransforrnadOf d e alslacM)n.
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Un clrcufto tfplco, como el que la figura 2, opera en una frecuencia entre 500 y 5,000 Hz. alimentando en tOf'ma d irecta el cerco con una bobina de ~n tc¡ón d e moto o de auto. Culen ya tocó por accidente la buJIa de un autcr mM con a motor en IT\OIo'tmlQnto, puede entender lo desagradable que es la d escarga proouckta en m~ra
este caso. El circuito que proponemos se
alimenta de la red y está alstado por un transformador delllpo "1Iy·back' de TV, que también eleva la tensión a los niveles deseados.
Un SCA opera emonces como un oscl ador de rela jación donde la frecuencia se ajusta en el potenció·
metro PI .
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La descarga del capa citor de 1 a 6p F (el) delermina la intensidad de los pulsos, que tienen tensiones enlre 3.000 y 8.000 volls, de corta duración. La intensidad de la corriente. bastante baja (menos de 1.uA) es suflclente para causar la sensación desagradable del shock pero no alcanza a maTar.
Un punto imponante de este c ir, cuito es la posibilidad de ajustar la Intenskiad de los pulsos en función tanlode La frecuencia como del propio valOf' del capacitar usado. Conectado a un cerco aislado , como explicaremos, los pulsos pueden propagarse a distancias bastan!e grandes, limhando BSr zonas grandes. Deben hacerse e)(perlmenlos para determinar la zona, pues varia en función de la humedad del aire y del propio aislamienlo .
El MONTAJE En la figura 3 tenemos 01 circuito completo. bastante simple. por señal. de nuestro electrificadO/". SAMA EUCTRONCA - JI"' 8
Enla figura 4 tenemos el montaje que puede hacerse sotwe barra do terminales alslados. la cual se lijará en UI"la base d e material aislante y se colocara en una. caja.
b) En el montaje suoldo el SCA respelando la posid6n_ Aconsetamos el tipo que se indica en la li sia. pues lo s equlvalenles puden no oscilar.
Una versión en I>laca de circuito se vo en la figura 5. para los quo quioren 0510 tipo de monlale. imPf(lSO es quo
Deben tomarse la s precauciones siguientes con ~ montaje:
a) ComIence preparando el "nybacl<' que puede ser del tipo usad o en los televisores en blanco y neo gro Enrone 20 a 25 ~t as de alamb ro común anla pane inferior del flyback, como S 9 muesua en la figura 6 El alambre usado debe tener cable plástico y no d ebe llacer contacto con ninguna pane del flyback. a no ser el núcleode lerrite en el que se enrolla, pues de ello depend e el alsJamlentode la red local . muy im· portante para la seguridad .
21
el B capecltor el puede ser electroIftleo (por arriba de 1J.lF) con tensión de alslacl6n de por lo menos .50V slla red es d o 220V y por lo menos 200V si la red es de 110V. SI se usa 81 de lpF 62.2~ , puede usarse también BI de poIlést8f. d) El diodo tief'le poIIIrklad que d ebe respetarse y puede ser el lN-4007, lN4Q04 O BY127.
el El tusiblede 250mA6500 mA procege el aparalo conlra acciden·
tos. ¡Terminado el montaje no sera necesario poner la mano en ~ lerminal de a1talenslón para probar el aparalo!
Importante: La ley exige que 58 coloque en lugar visible un a\'too Indicando que el cerco está elec1rl. ficado, oe modo de avisar a las personas que eventualmente pue· dan tocar el cereo accldentalmen· te. P.S.: El uso Indebido de este aparato es peligroso. asl como los errores de montaje e instalacl6n. Nosol:ros no podemos responsa· bll izarnos por 10$ problemas que pudieran tener los armadores en este proyecto. Se tomó el maxlmo de cuidado en la real¡za c~ d~ proyecto así como en las recomendaciones para su uso. SI 81 loctor tiene dudas lno use el sistema !
tNSTALACtON
la conexión se efectúa como so muestra en la 11gura 8. El alambfe desnudo que use pa. ra hacer el cerco dobo estar aislado do los postes de fljadOn según 5e mueSlra en la figura. Vea que el alambre puede cerrar el circuito sin necesidad de que queden las ponl as Ubres.
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PRUEBA ..... .. .. Ol!!
Use una lamina d e neón del tipo NE·2H 6 oquNaleru9 y un feSI$I(){ o. n
Figura 7
de 1M, acercándolo al terminal de alta tensión. con el aparato conoc· tado. (figura 7) . AJuste P1 para que se encienda IaLámpara. Bbfiflolndk:8rél.a Inten· sidad de los pulsos.
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NO SE LO PIERDA EN ' SABER ELECTRONICA NO9" CONTROL DE VELOCIDAD PARA PERFORADORAS • Un proyecto ideal para el hobista que trabaja con distintos materiales • Un montaje sencillo con pocos componentes . 22
CIRCUITOS PARA TELEMETRIA Transmitir inftNmaciones COiIlO tc.mperotura, if!tetuidod de luz. w:/oddud d~ viento. pH, prr.rión, n;~'d de un IlquidQ, a diuanda sin lLfar medios materia/e.f, a un probt.·ma de telemetria. Si el /lXfor es im-ertigodorcil:nrlficu, o tknico lJ'\.'GIIUJdo, puede ts ror en si(JJadOllu en 'lite Je hago n«esorio /111 sistema simplf' de rdemetrla. HQ3ta ptU1J
los I«fOl'tS I/jtrlOS Q la electrónica, la posibilidIJd de (rommi,;" con jXXOJ ' « lIlm.l, mf(xmaciOl1u Q pattir €k t/WISducrons. rtsuJta muy atrayente t imponunfe, El ft mll de este orrfcuJo a cómo logrgr
obtenidAS
esOt paN la que damos diw:f3oS wrllitas prdcticos de !tmcionamiemo comprobado y de /xJjo costo.
po' la palabra "telemetr1a- define su finalidad (tale - d istancia. y metrla - medir) . Medir cosas a distancia 8$ la finalidad de la
telemetña. que mediante recursos
electr6oicos nos permlle transmi· IIr Informaciones numéricas a dlstanela, sin necesidad de un med io material. Existen d iversas ocasiones en
que puede ser (JI. un sistema de t9lemetria. Podamos dar como ejemplo un caso de Inves-tlgaclón científica en que es necesario IClf'T'Iar pe. rl6dlcamentela mecUda de la tem· peratura de un lugar de dlUcU ac· ceso, o también la de controlar el nivel del aoue en un pllNi6metro (medidor del nivel de lluvia) . En lugar de qua el Investigador lenga que trasladarse hasla el lug&rainteNalo$ reoutares. und is· positivo telemétrico transmite p:>r ondas de radloo haz da luz modu· lado. laS informaciones deseadas. Qua se anotan en la estación re-
Un caso seria la medida de la temperatura y sa.linldad en dNer· sos lugares de una bahla. que se efectúa por modk:l de sensores colocados en boyas. En la práctica los investigadores están obligados a Iransla· darse de boya en boya a intervalos regUlares para anotar las medidas. El trabajo puede tornarse desagradable en caso de frio y lluvia.
(Figura 2) aovASCOH LOS Mf:OlDOfllfS (J"H. TEI&PIEAAT\JAA ~D"' D.ETt.1
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G. IJfllgo.
La solución telemétrica sería la Instala ción de un transmisor que. automaticamente en inteNalos regulares. pudiese transmitir la Información obtenida mediante los sensores. y qua ésta se redblera en ellocal confortable de!laboratorlo oon un barco base andado en luoar apropiado. (Figura 3) Citamos eSlOS ejemplos pues la elaboradOn de un sistema telemétrico con el alcance necesario, que no supec-e los t o 2 ki6rnetros, tiene soIodones ralati· vamenle simples con resuUados bastante con1Lables. La k,iu bjslCII de un ,I$tema telemétrleo l os sensores usados para medir la temperatura. presión, In· tensidad d e luz . etc. pueden S9f del tipo resist ivo. O generar una peQ ue~ tensión.
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Entre los sensores resistivos podemos citar los NTC (temperatura), los LOR (luz) , yentrelos que proporcionan t.na tensión. las fotocélulas y los anemómetros
(pequeñas dlna"",.). El problema princlpaJ quo tonemos es el de erMar, por medio de una sehaI de radio o luz, Inlorma clones sobre el valor de la resistencia ola tensión recfbidas por ~ Ht'\SOt en un Instante deter· minado, para que podamos convertir ese valor en la magnitud d.seada (temperatiura. presión.
velocidad. nivel. ece.).
Una menera de evtlar
at. tipo
de problema es el empkto de una
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magnitud enla transmlsJón que no sea afectada por la d istancia exlslente entre el transrnlsof y el receplor, nI por las caracterisUcasde los circuitos utNlzados.
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Podemos lograr no con la converIl6n del . .101' do la magnl·
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lud medida en frecuencia, o sea que usamos en la uJida de un transductor (anal6gico) un con·
ve"", anal6glco/ dlgltal. (figura 5) de la baterla que la alimenta, eso para no hablar d e una eventual sintonía deficlenle del receptor. (figura 4)
Un sistema de telemetrla ofi· clente debe hacerse on forma tal que no haya posibilidad de que se produzcan variaciones de comportamiento de lOS circuitos que se ,enejen en los valores transmlt l. dos.
HSUtSOA
La recuperación de la Información se hace por medio de un
convenor digital/ analógico. o bien se te. directamente en un frecuencmetro y se hace la c~ versión de vaJores en tablas.
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Si usamos la tensión de un
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100osensor por ejemplo. para con· trolar la Intensidad de la seMI emlUda, ha-biendo una relación entr. ambas Que pueda medirse, no tendremos un sistema confi . ab'e. La intensidad de la sec\al puodo variar en tunci6n de la distancia do! transmisor y da estado
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En la figura 6 damos la d~ posición slmplWlcada poro la transmisión de temperaturas. El senSOf, un NTC. controla 18 frecuencia de un oscIedor (c:on-
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verso< anal6glco/ dlgbl) 1inooI. La I,ecueocla. que dependo dlrec·
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tamente dela temperatura. modula la seflal de un pequeflo transrT\i.
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sor. La seMI ea captada por un receplor convendonal, extra~ dose soUimente la Inforrr.cI6n referente a la frecuenc1a de la modulación.
la WOOT'I8d6n puede 180fS8
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directarnenle en un frecuencJ.. metro,ob'en .... egrarS8y~en " 10 1
un medidor anaI6glco. Una vez hecha la shtonfa. coro rectada! receptor, no InfluIr6n en la
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lectura las Inlerferenciu comunes a distancia ni 1M vWclones de
tensión en los circuitos. Es claro Que, como mecHda de seguridad . el transmisor puede emitir en fOlTT\a altemeda la seflal del sensor y la señal de un resistOl patrón que sIrva para calibrar la
escalo del receptor. (figura 7) lo Interesante d e este sistema slmple es que pueden usarse transmisores para la banda de 11 mecros y hasta para FM/VHF, en conjunto con radios comunes. en la transmisión de datos en distancias entre 50 y 2000melros(iombenmarabler-
pequeoo"
tol) . Para el uso práctico, bastará entonces con 'calibra'" en ellaboratorio el sistema. haciendo una labia de correspondencia entre ia Irecuencla emitida y 18 magnitud propordonada por ~ transductor.
A.hota pasemos a la parte práctica. ¿Cómo hacer un sistema simple y útl para transmitir informaciones a dlSUlncia?
' - --+--4:)" tecepc:or de cualqulef clase que reciba las sMales del transmisor. Podemos usar un pequeño
transmisor de FM /VHF Yuna radio común de FM o modificada para VHF en distancias hasta de , kl 6metro. Podemos usar un transmisor portiItll. del tipo para auto. para la banda de 11 metros (PX) y como receptor. una radio de 13 misma banda: en ese caso aumeruri el aJaJnce a distancias que dependetén de la pmpagBclón y de la geograffa. Comencemos entonces poi"
dar 106 conversores y los crCllttos de recepd6n.
Podemos usar como sensor lI"l LDR para medir la lnIenaIdad de \a luz Incidenla, o Ind/rectarnenl., COIT1Opo< ejemplo en la modlcl. de cambio de tonalidad, de ___ cIas qufm!cu, de tronaporondo o en la dotaccl6n de f\ay
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En este purto dame. "(p'M sugoronctaslOln el uood...... aores. especlicamenf. 11 ld....-no
LOR. En la figura 9 dafT'lOl Ir81 Upoa d. apllcaclonM poro Investiga-
ción. en el que eC LDR .. ~a en el elemento Iulda_de 101 tramductOf'M capecee de detec·
.... ""rta_d. dMlnoI rregró, . Conversor A.j O con UnJ Junlur. par. Sen.or•• R e.l~ vos.
tudes.
El circuito presentado en la figura 8 puede omitir señales en la banda de 50 Hz 84kHz aproxt· madamente. según la resis!encla dof sensor varle en la banda de 1k
suslancla qulmlca. U. ""rtacl6nde lonaIidalidad r.,\Jta en camblade la reIIexi6nde la luz. casoen el que podemos detodar. d _ los variaciones de pH, presencia de ciertas sustanc\aa.. polución, elc.
a
1A8 lA !Uc;moMC.A N- 8
NTe para medir ..
1104',
1M .
En 01 pr1mor caao, elLOR OCIe.
como sensor de tonalidad de ..., elemenlO Impregnado con una
Clrcu ttOl Prícticot LA Idea básica es convertir la lnfOllTllllCIón de un transductor cuaJqulera en frecuencia y después. en el receptor. convertIr la frecuencia. de nuevo. en información. En prlnclp~, el transmisor puede sef de cualquier tipo y el
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lemperatln. o cuatquler aIrO ........
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En el segundo caso, • LDR se
En la 'igura tO se muestra el uso
usa PIra delectarvariack>nes de la limpidez de una solución. La ocu-
del 7806 Y el 78t2 para obtener una l ensi6n establizada de 6 6de
rrencia de estas reacciones y la velocidad a la que se efoctúan puede medirse en términos de Y8Nción de la frecuencia transmiIIda por la acción del LOR en el
12V con plasobalerla. El 7806 y.. 78' 2 permiten una corriente rné.xim8 de lA de salida.
clrcWto.
Finalmente lenomos un raro .....sor de Rayos X que utllza un bot6n luminoso de interruptOl, que contione sales fosfo..esceflles V un LOA. Menado ef LOR contra af material fosforescente, y colocados
ImboI en una cámara oscura (envuonos en hoja de aluminio aislada), el LOR detecta cualquier p8quei\a emisk)n do luz def material, la que ocurro CtJando los Rayos X Inciden en él ~os Rayos X
2_ Conversor A/ O con UniJuntur . pa,. Senlores por
Tensión
valormáximodeterminadoporR l Para 10nsJoOO$ hasta de IOV de entrada el resisto.. R1 puede estar entre l00k y 220k Para tensiones hasta lOOV el reslslor puede 9S!ar
enlre 1~4 Y 2M2.
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La figura 12 mues~ un circuito
Interesa nte de transductor capacitivo. la frecuencia do salida de esto clrcuilOdeponde00 la capa eltanela preseriada por el sensor,
Una aplicacK>n posible de &$l. clrcu ito esladosensor de posld6n (dirección del viento o corri9flte do agua) y también como balanza electrónica d e precisión. (figunl 13)
puede hacerse con e518 tipo de ".,...
..
Cambiando .. valor de el se puede modificar la banda de
...,
Es importante obS9f\I3r la polarldad de la seMI de entrada para que el circuito funcione corree-
tamcme.
=¡:" I~' •• Vea que a medida Que la l onsJOO de enlrada aumenta, el transistor junto con A2 constiluyen un divisor que red uce la tensl6n de carga de e l , junto con una disminución de la frecuencia.
Enoste caso, la frecooncia de salida aumenta cuando disminuye la l ansión. cosa que hayque tener en
cuenta_ Si la tensi6n de salida del
transductor fuera inferior a IV, debe usarse un circuito amplifica -
dor.
21
( .. o s
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Elclrcuitodela figura 11 emplea un lransistor 2N2646 y además un BC548.
La banda do frecuencias se shús entro 500Hz y aproximadamente 4.000 Hz. según la lenslón de ontrada varia entre O.6V y el
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atraviesan el AJumlnlo) y no ocurre con la luz u otras radiaciones. Un lnIeresanto dosfmelro de Rayos X
acruación del COI'1Y8fIOf según las caracteósdcas def sensor usado. En 81te circuito, la estabilidad de la frecuencia en función de la tensión de alimentación. es exc*enIe. Una variad6n del t O% en la lensión de alimentación produce una variación de la frecuencia de sólo '%, y $1 oso fuera mucho, aconsojamos ej uso de una fuente eSlabilzada_
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3. Conversor A/ O regullble con UnlJunlura
El circuil o prosentado en la fI· gura 14 utiliza un unl junlura y un transistor PNP de uso general BC558 QUe posee dos aJuSles.
El primer ajuste es el punto de
lBs experiencias demuestnl n
(NTC. LDA , ele.) que usa dos Into-
fulclonamiento, .. decw, de la lensión en le que comienza a aclua, el sistema (PI • IOOk). El segundo es el de los Ilmlles de Irec uencla . dadol por el potenciómetro de 10k.
que, pera la transmisión d. doI01
grlIdos 555. Puede decirse que se trata de un sistema "mlAtlplex" simple con
. . canal común de radio, la " . cuenc~
rnAxima no debe superar
los 5kHz en AM y eventualmente los 10kHz en FMfVHF.
dos canales de Informaciones dls·
4. Do" Tr8nsmfaor de Datos
Su foock>namlento puode ana· lizarse de la sJgulente manera: el prlmer lnegrado 555 da el rltmade altemanda de los dalos IransmlU· dos. conduraciones dlsl!ntaspara que, modlanle ellas 18 sepa cuál de k>s transductores eSl! siendo activado en cada instante.
Ut borda de lrecuenclas de este circuito es prieta mente la rnlsmada klsanteOores, pudiendo
con el $55
cambiarse Cl sooún las necesl.
rasante circ uito transmisor de da· tos para llansductorcs resistivos
En la Ugura 15 tenemos un Inle-
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Es as' que lenemos 00 relé QU'.1 conecta altemadamenle la entrada y un roslslor patrón de 22k.
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Cuando la entrada se conecta . la frecuencia del segundo oscila· dor 555 es delermúlada por La resistencia def sensor. Cuando la resistencia pall6n se conecta. la frocuencla se estabiliza sirviendo para el ajuste del receplor.
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Es claroque en lugard e la reslstencla palrón podemos conectar un segundo sensor reslsrlvo .
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Los tiempos de acción e Intervalo son diferentes y estAn dados poi' el reslstor de carga (ajustable PI .... RI) Y por el reslstor de des·
carga (R2) . El circuito completo se ve 8nla figura 17.
Para un capacltor de 100 F Ylos demás componentes. como muestra el cIrcuito. tenemos un Intervalo mlnimo entre emisiones de 22 segundos y un int9fV8lo máxlmo de 90 segundos.
la duración de cada emis.oo es de 6.9 segundos aproximadamento.
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Se puede aumentar el para tener hasta 470 XF, y, para una
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cualquiera de los anter'ores) un
'Imer- o temporizador para conectar y desconectar el sistema a Intervalos regLAares. Para eso damos el "Ilme(' sigulen1e:
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8. El ReceptOf
¿Cómo se hace la lectu ra de una magnitud transmitida? Partiendo de un receptor común de audio tenemos que "trabajar" la señal reclblda para poder aplicarla en un sistema de lectura. si no tuviéramos la poslblUdad de COnectar todo a la entrada de un frecueodmetro. (figura 18)
6. "TImar- 555 El circuito de la figura 17 usa un solo 555 en la corvnutaci6n de un relé .
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em l~ mas larga, aumentar R2 para 22Ok, por eJemplo.
allmentactOO y este circuito (o
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Este transmhsor opera en .. banda de FM 6 VHF con.""" tolescóplca to que permito 01 uoo de receplQ(es port6t1es comunM.
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Una Idee de un transnilor simple que puede Iransm_1r Infor· maclones d. un sensor a una dil· rancla hasta de 100 matroa ..
muesua en la figura 20. La entrada en este clrcuho puede obtenerse en forma d irecta de la salida dellonode un receptor (FM¡VHF u otro).
En campo abletlo, oon ~ aJlmorOaclón do '2V, 01 oIcorc. puede llegar a los 600 metroa Ó
mAs.
Los Impulsos d e audio se apli. can a un multtvibrador monoes· table con ~ 555, que los U'ansforma en pUsos de duración con· stante. La duración de estos pusos estj dada por el ajuste de P I
i.JI modtJacl6n se produco onfa
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i.JI bobino L1 esté formada por
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AS/ A6 y eS/C6 do modo do ob-
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tener en la salida una tensión proporcional a la frecuencia.
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46sesplrascleafambrebamlz8do gruoso (22 6 20)' con un d"-'" de 1 cm, aln núcleo. Para VH'= la bobina se reduce a 2 6 3 espiras del mIsmo alambre en la mlama forma.
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· O,&43800."18mm dltdLim . ..o. \Ief q\H LI.wd o.be Saber Sobre AI_ brea &.mlt;adot" (ND e').
~
Donde; t = 1, 1 X A x constante del monoostable $55 f mb - frecuencia máxima medida en hem.
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LaaJimcntadón puede hacerse con una tensión de 6V 6 9V. preferiblemenle estabilizada. En la salida de este circuito podemos conectar tanto un mul Umetro dlgllal como anal6glco. En la figura 19 tenemos una placa de circuito Impreso de este
prBS8fllOmoO.
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en funciOn de R4 y C3. Entonces es posible Intoot1.lr esos p ulsos en la red formada poc
El lrmite de frecuencia (máxi · ma) está dado Justamente por el t1empodeduracl6n de cada plAso.
frecuencia y puede pt'O\'ef"Mr de cl.ll!llqulera de 50s c lrcu. OI que
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emploo def 4017 con un -dock"
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Es posiblo perlecclooar el sistema. Como Idea suger1mos el
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lento que perrnlta la lectura en cldos de hasta t O sensores.
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los datos modUlaran el trarl$' misory serán recibkJ058 dlstancla en forma simp'e. Uno de los 10
canaJes puede ser una frecuencia
PodOf1"lQl$ usar el sistema doble (dos sensores) reSiS!Nos.
lila
para sensores
Que sirva d e patrón y do seflaJadorde la Iniciación del ck:Jo.
l oTransmisor 11 Tenemos finalmente un transo misor més potente que, en campo abktrto, en La banda de FM o VHF. puede llegar hasta 1 kilómetro.
Estos sistema se conectan a un pequeño Iransm150r que puedo ser 91 16 el 11. según el alcance y el
·time"-. Slsl,mas Infrarrojos
!l'9ura 21) la antena se conectará al co&ector dellranslstor 6. para m8yorestabilidad , en una loma entre
1f3 y 1/ 2 d. ,. bobina. El translst04' oscilador es un
BF494 mAs un2N2222 que ... U1lI ~ ZII In la amplHlcaclón de esta aeIIaI. con una alimentación de 1ZI/. Debe usarse un 2N2222
·metállco· con un pequeño disipa· dor, O si no el2N221a El reactor de 100 mH no es
crtico. SI fatta puede reempIaz.atae por un t>ot>'nado en una peqoeM. varilla de ferrfte de 2 6 3 mm. unas 50 6 60 wettas de alambfebamlzad o28 (0.32t 1 mm de diámetro).
En Intervalos regula res se transmite la informactbn sobre los dos sensores.
Para distancias conas (hasta 20
6 JO metros), la transmisión de Información de un sensor puede hacerse por medio de rayos infrarrojos.
El receptor es una radio común de FM sintonizado en un punto libre de la banda , para la que está
En la Ilgura 2l tenemos un transmisor muy simple cuya fre o cuencia de modulación de ra· dlaclón Infrarroja es función de la rosistencia d ~ transductor resistivo utJizado.
ajustado B transmisor.
En la salida del receptor tenemos el circuito Integrado y un muttímet rodigital ICEL IK·2000en la escala de 20 "ohs
Como tenemos un ciclo activo muy pequeño en relación al Intervalo medio de los pulso s, pode· mas tener una corriente de p ico elevada en cf fotoemlsor Infrarrojo, lo que garantiza una buena poten. cia y. con ella, un buen alcance.
Previa mento se han construido las tablas de lectUr8$ para los sen · sores de modo que tenemos la conversión de las magnitudes le· lOas en las magnitudes deseadas
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Un Slst.m. Completo En la figura 22 tenomos, en bloques. un slsfema complelo
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bastante Interesante que puede usarse
en
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investigaciones de
campo. En el slSlema emiSOf tenemos los circuitos Aj O conectados a los HniOfes.
30
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El receptor puede ser el de la figura 2' en la que conectamos directamente un fototranslstor en la enlrada de un 555 monoestable.
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El mismo clcuilo puede usarse en conjunto con un ampllticadof de audto como se muestra en la figura 25.
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.. la luz emitida en una dirección, y lamblén para reunir la mayor cantidad posible d e radiación captada sobre el sonsor. Para un mejor dcsemper'lo. emplearse dispositivos audlares ópticos para concentrar
deben
Aconsejamos et uso de lentes convergentes pa ra ese IIn.
El tocoemisor puede ser de cualquier tipo d o Infrarrojo y el receptor puod e ser un fOCotransister común. ya que la mayoña tiene senSl'b8ldad para esa banda en grado suficiente para permitir una operaci6n satisfactoria.
CIRCUITOS & INFORMACIONES
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CUBIERTA TO· IB
Tensión inversa do emisor (máx.) .. . 30V VBB (máx.) ............................ ............. . 35V Corriente de pico de emisor (méx.) ._ .... _... _, .... 2A Corriente eficaz de emisor (méx.) ......... .. 50 OlA Dlsi pa c~n máxima .. ,.................. . . ... .... 300 mW n (rolación Intrlnsoca) "............ . _..... 0.56 a 0 .75 RBB (resls!encla entro bases .... . .•. .. 4,789.1 kO
...
RADIO CONTROL
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RECEPTOR MULTICANAL l oa sJlJlemBs modulados en tono pU6d9fl funcionar bien hasta con 10 canales en los modelos que no exijan cOlNlldos simultáneos, ra/e5 como barcos, automóviles o rOOO1S. El receptor para sist8mas mcxJu(ados en tono es bastante simple y por ser súperregeneratNo no exige ajustes especiales ni el uso de componentes
crftJcos.
En un sIstema modlJado en lona. 01 transm isor emite una señal modliada en ampl itud por una frecuencia baja, normalmente en la banda de 100 HZ a 2.000 Hz.. Después de la det9Cci6n de La sertal pDf el receptor, se separa la seflal de baja frecuencia la Que.
después de la
ampltficac ~n .
Uega a un sistema de
atro se sIntoniza. para una frecuencia .
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acdonando en su función un relé o un solenoide. ~igu.. 1)
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Pero la feallzaci6 n práctica no es t
EL CIRCUITO En la figura 2 tenemos el diagrama de bloques del receptor IÚperregenerallvo de radlocontrQ que proponemos y que opera en la banda de 27 MHz EJ primer bloque es el más Importante y representa '" del9CtOl' superregeneraUvo con un transistor BF494 .
La frecuencia de operación de este detector, o sea ta frecuencia de las sel\aJes que recibe, está dada pot 91 circuito resonanle formado por II Y01. La bobina !..1 debe enrollarse pera una barda de 27 MHz. y hay un ajuste fino de la sinlonla en ev. según le seflaJ del lransmlsor.
Vea que nada impide que loa lectores que tengan transmlSOf'esoperandoen bandas ""saltaa. c0m036 y 72 MHz. cambien la boblna L1 de este clrculta reduciendo su número de espiras para que La recepción en esos nuevos valores. Observamos que ¡tono con una senslblldad muy gral'lCS6. los dec:uctores superregeneratJvos como"'e no neneo como fuefte la ~edMdad, por lo que pueden esta r sujetos a nterlerendas de otl'Ol transmisores que funcionaran en frecuencias cercanas. la sel\al pasa da MIl etapa 8 k>s dos bloques slgutentes que consIsten en sImples ampUflcadcns de audio. (figura.e)
•
---1--El reaClor XRF separa la saI\aJ de audio, existente en la transm~, del ponedor de RF, enviando esa _ mediante un litro (R2, AJ, CI Y CS) para las etapas siguientes.
EJ pun:o d. fU'lcIonamlento de esta etapa es aJustado pota mayo< rendimiento medlanle PI , (figura 3) El capacltor el desacopla 18 aUmentac)6n de este bloque ya que extste un reslstor reductor de tensión que es RS.
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•• Esos dos bloques están unidos por un 1ICOpIa. f1"IIen:o d l,eClO, lo que penn/te obt.,.. buena ga¡wo.. cia. yen la salida. una sMaI auficme pera acc::ionar los (¡IrQ&.. Los dos lranslslores de estos bloques son des,aco. piados en su emisor por efectrolftk:osde alto valor (06 yC7), Las etapas de h..ncIonamler'io de los rel" con los litros pueden ..,.tas que le muestran en la fIgu-a 5. En etIa, _ el cIrcuiIo monoroo LC .. el que determina la frecuencia de cada canal .
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Para los 1ec!0I'8'S que Qtñeran calCUlar sus filtros. r9COfdamos que la fórmula es:
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donde:
es la fr&euencla en Hertz " e53.,41 6
l es la Inductancla en Hennes
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Los resistores son todos de 1/ 8 o 1/ 4W con cualquier t~erancia . y los eleclr~ft.1oos deben tener una tens.l6n de trabalo de fN pcH' lo menos. Tensiones meoores ImplIcan componentes menores y por con-siguiente un montale mAs compacto. Los demás C8pacllor•• puden ser cerámicos de dIsco. p, es un trlmpat miniatura para placa de circuito Impreso. mientras que Cv es un Irlmer común de base de porcelana o plasllco. El valor no tiene Importancia si su capacitancia máxima queda en la banda de 10 8 los 30 nF. Como el montale es c rlUco. sobre todo en el sector cOfTespondlente el d~9Ctor súperregenerativo. es necesario usar placa de circuito Impreso.
es la capac l'lancla en Farads
Obs.: si usamos la Inductancla en mlcrohenr'es podemos trabajar con capacitancia: en mlcrolarads y también \1'8 a obtenerse la frecuencia en MHz.
El relé usado en esta etapa debe ser sensible con
la tensJ6n de funck>namlento de 9V. los tipos para transistores Schrac ko Metaltex slNen. Según el caso
será conveniente usar. en lugar del resislor de 4k7, un l rimpof de 22k y asl ajustar La atapa en su pun10 de mayor sensibilidad.
LOS COMPONENTES
Todos lo s componentes usados en este montaje son comunes y ninguno es crftico. la bobina L 1 debe enrrollarta el 8tT1'\i100ry conslste en 9 \l\.Nlhas de alambre bamtzado22 624 (O,6438mm 60.5' 06 mm de dlimetro) (1 en una varilla de terrlte de 8 6 9 mm de diámetro.
MONTAJE : La herramienta bésica para este montaje es el soIdadorde poca potencia. Las demás son conocidas por todos los lectores que practican este ~ hobby" .
r1 Vea en SABER ELECTRÓNI CA NO 6. "Lo que Usted Debe Saber Sobre Alambres Barnizados·. la tabla de equivaJenclas de Aw6. dlametfo, sección. número d e espiras por cm. , etc.
El reactor O choque está formado por 40 6 50 vueltas de alambre barniZado fino (32) 6 sea 0,20 ' 9 nvn de diámetro en un re51SlOf' de l00K como se
mueslr. en la flQun!I 6.
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En la figura 7 tenemos 01diagrama del recepl o r con los componentes d ados por sus srmbdos, con los valores recomendados. En la figura 8 damos nuestra sugeroncia sobre la placa d e circuito impreso, la que puede red ucirse en forma considerable con el empleo. en un nuevo proyecto, de capacitares de tantalio y el montaje vertical de 10 5 reslstoros. las precauciones que hay que tomar son: a) ObseIV8 las posiciones de los tra nsistores al soldarlos. Vea que 01 BF 494 (Ot) es d derente de los d emás pues tiene la base en la punta y 008n el medio ¡Cuidado! Si usa equivalentes. hicscsi lienen la misma d isposición de 105 tennlnales. b) Los valores de los reslsto res estan dados por las bandas d e colores Ueve la lista de rf'k'll eriales si liene dudas. Suelde oon rapidez para evitar el exceso de calor. e) Cuando suelde los elocu olilicos . además del culclado con el componente. q ue es delicado . ei lecl or debe prestar atención para no cambiar I~ poI3ri(l |
•
0·0
de XAF en lo s terminales d el reslstor q ue le slrve de soporte. La bobina debe esta r pegada a la placa). g ) Btrimpot debe soldarse con rapidez a la placa. Term inado el montaje. para la prueba d e fun cionamiento. ci lector precisará nada más que un mi· crófonode cristal o un pequeño amplificador (como el TBASl O. por ejemplo) y untransmlsOf para verificar su funcionamlemo.
PRUEBA Y USO
Después de terminado y revisado el montaje, conocte el receplo r a una fuento do alimentación d e c:N o una baloria. En la salida S conocto un micrófono de c ristal o bien a la entrada d el amplificado r. (figura 9)
36
En alQunos casos. el lector ajustando Cv podrá ~r Htaclones d e PX d e su locaUdad
u airas se/'\a1.. aún sin probar " transml$Ot. Un slbk:toindica que .. receptor ea" funcionando. la ausencia de ruido lndlca que la ..apa de 01 no
. . . oacIando y hay que verificar el
trans~tor ,
el
reactor XRF y eventualmente C3. Acerque una radio d. onja. medias de AM fuera d e estación. SI la etapa ltIt\Mera otcIando debe haber fuen. lnterfer9ncla. ~ la etaDe funcionara bien y no hubiera okio nada, debI aoapechar d e los transistores 02 y 03 Y los componenlel asociados. Inyectando una senar de
audio en la base do a2 debe _
"" elom¡>Klcado<.
o tono.
Con el transmisor basta sintonizar la ser.aJ más fuene y veritar si se oye el lono de audio. La antena para el receptor puede ser un pedazo de alambre d e 1m o de tipo telescópIco. según el empleo. Para usar el aparato basta coneclar la salida S en las entradas de lodos los rjtros que tengan ru sistema.
Observación : $ 1el lector no consigue sintonizar la sef\al, O se le ~ escapa · cuandoet transmisor está un poco más lejo s.
trata de cambiar ia bobina L1 pues podrla estar tuera de la banda. Aumente o disminuya una o dos espiras y experimenta hasta conseguir los mefOles reslJta-
dos. LISTA DE MATE.RlAl.
R 7 - J le x Jl8k1 - rCJuro r (mil"";" . nql"O, ro-
Ql - BF494 o tqulN/cl l r - trmlislOf d e R F Q1. Qj - 8CJ4S, BC2J8 o ftlu",u~nlt$ trtIftsátortS NPN (); - trimtf' CQl'l'lUII ( .'0 lU to)
;o¡ CJ , C6. C1 - I OIJl" x li ricos
C2 -
U - bobíM dr lIntentl ("rr I~X IO) XR F - cltoqur eh RF(.'n' r,xl o) PI - 4 7k - Irlm · pot
1,1 V
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~apQCit()m
ekcrro-
2 7p F - capu('/fo r ct'rámico
eJ - 4 ?pI- - cap«,tv r ('oámico CI/ - IOn" - capacitur ('('rJmico C5 - 4 7nr' - capacilur cmlm lco
R I - 6k8 x l /S"" - rnlnor (iU1Il, ViS , I'Ojo} R1, R6, R9. Rl0 - 41e 7 x l / S.,., - resiJtorn
CS 2.2,F x 9V - capacirord«frolilico C9 - JOO,F x 9V - ca¡JQCj(D' d U l rohtiro
(.,,";110• ."íolrlll, ro¡o} RJ - 1 t1 x 1/8"" - rntJ l or (ntJJr7'Ótt, 1'010, ro/O} R4, R8 - 1Ole x 1/8"" - rniltorr.r (matrdn, n~
Dil'tonos: Placa d~ nr("Uilo impruo, r esistor de JOQk ' x 1/4W. aÚllnbrr INImi::ado. ",urna, interruptor p'neNl (SI). conector parll blJteri6 dp 9V. ('fe.
1 " ' . _)
IU - 470R x 1/8W - ftUJ!cw ( amllril/o vlokt4 . monón)
CIRC\IITOS .. INFORMACIONES
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CONVERSOR LUZ/FRECUENCIA
clrCl.«.o proporciona una
do AlIda cuya _ d~ de la _ do la luz que Incldo en un oIomomosanalllo. en este cuo un LOA. LA forma de .. onda obterW:1a I"*M _en_dooio
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un OIICIador d e
....,.c:I6n donde la conotanlo do
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tlempo Re es variable, ya que R representa la resistencia d el LDA. que es tu nc~n de la luz Inctdente. En la ftgura se ve el clrcullo simple que puede alimentarse con tensiones entre 6 y t 2V. la banda d e frecuencias para el circuito 8s14 enl:r. 100Hz y 5kHz pero puede modnlca ... cambl· ando Valores mayofes dlsmlnuyen las frecuencias dala banda El u'anslstor un! Juntura acon-
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sojodo os 01 2N2&46 aunque pueden probarse equivalentes. Una aplicación posible de este circuito está en desarT'Ollo d e un f01Ófnelro digital .
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LIBROS El UBRO DEL MES BASES DE LOS M ICROPROC ESADORES Y EL 6800
de: Ron BIshop
Cumplioodocon la solicitud de varios loclores, voy a recomendartes un material b ibliográfico dirigido a lodos aquellos que d esean saber cómo fundonan lo s equipos microcomputadores
Los hobtstas que ¡::IOS(!3n computadoras persona· les, S9 habrán ptoountado en alguna oportunidad cómo funciona internamente una computadora Si Ud lector, posee conocimientos báslcosde álgebrn V electrónica no tendrá Inconvenientes en aprenderqué es un microprocesad Ot y los procesos que se lleva n a cabo duranto la ejecución de un programa.
se da la configuración do! sistema ya sea barras de datos. Uneas do lectura / escritura , Inlerrupciones. reloj. roset lineas de d irecdón, ele.
El capítuo 1 I se refiere a eiempfos de programación do fonna tal , q ue si Ud. posee un kit d el m icrocomputador 6000 no tendrá InconvenlOnles en aplicar lodos los conceptos adquiridos. Tanto el m icroprocesador como sus elementos asociad os so ostuenan como "bloq ues· o -cajas 00grasO, pues la o lxa no se dedica al d iseño de los d isposltlvosslno que seda una orlentaci6n acerca d e cómo puede construirse un m icrocomputad or pa rtiendo do! m icroprocesado r. En suma , se Irala de un texto d irigido a todo lipo de público interesado en el terna, de tácil adqui sición en librarlas técnicas.
En este libro podrá enconlrcu las funciones. estruc· tura y equipos asociados do! m icroprocesad or 6800
Ing , Horacio O Vallejo
de MQ(Ofola. Para comprender meter su funclona mienro, se da n nociones básk:as de Técnicas Digi-
Miembro d~ CUerpo Docente do CEPA
tales. De todos modos 51 Ud. posee est t.dios avanzados 'i no conoce d emasiado sobre eloctrónlca . también podrá acceder 'áclmente a los conceptos vert idos si
Esta sccc/6/1
leo con at onc ~ Cl l eXlo desde la primera pjgina.
Jec/(Jf('l
Se meociooan conceptos básicos como sertensión. co rrionte. fosisteocla eléctrica, ley de Ohm y Klrc hhotJ, etc. Se explican compuertas tales como: "V"; "O"; "NO"; "N O-O"; "NO-Y". etc.
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pllbfj('a ril ,icamt!1I1e como sU'I'icio a los
Se im 'ita Q lodus los /itJrt'riaJ léwicos, tU lllu de ('opirol lomo dd in ren'ur. (l ¡/110m wr sil, C0'A'O subre la.r no\~tl(1deJ quc> /¡uJ¡.m rrdbiJo, ".Kn'b /('r,du u (',j fU Ediwriol,
Podrá aprender los d istintos sistemas d e numoración más utlllzados y cómo se tos aplica aritméticamente hadendo hincapié en la lógica binaria. Debemos destacar Quc la bibliogralia actual sobre Técnica s O'ottaJos es abundante, poro la mayoria apunta N lécn lco o especialista que posee conoc imientos avanzados E~e l ibro se d e~i na a la mayo ria do los lector OS. pero si ya poseo conocirntOntos &Obre alterna puodocomenzar aleer desde 91 capfttJo 7 dond e se expfican lo s diSlinlOS modos de direcc ionamiento del 6600 Posteriormente se estudia el Software y la familia d el m icrocomputador. Por ~limo
38
EN ' SABER ELECTRONICA" NO 9
CALCULO DE BOBINAS
Cómo funciona el Radar en las Rutas i. Cómo {lfleJe" Jub" 101 poIicfUJ a qll~ \"{'locidQd ulldab a USI~d~" una ~/a. nJ cd¡o ,,/~ el UJO de OIIdlU de rudio eh ul /{Sima lr«,ueIlC;(l ~ EL RA DAR. ¡'ul rumenlO u,ifiurdo paro t.IilfUUllidd, tilm e QplicQciontl nlucllo mds JO{tJ/icIUJ.as COI" /) e/con/rol Qi~o y lD tkl«dÓlI de etl cm igru. V('4 en t.sle ani",Jo c6m o funcion a t.ru equipo de grun ut¡¡¡dlld.
SI pensamos enla naturaleza, veremos queel radar no 8S una novedad fruto de la Ima ginación humana Anlma1es bien conoc ido s omplean un sistema slml ar de d etección en provecho propio sln necesidad d e circuitos oIoctr6nicos ni disposillvos.
El mUfclé(ago pu9do ....oIar en la oscuridad absoluta sin ehOCar con los obstáculos pues detecta su presen·
Los experimentos con murclélaOOS en una jaula q ue contiene d iversas rejas con ba rrocos finos. revela n que éstas se rodean con facilidad sl son mis gruesas que 1/ 10 de la longitud de onda emitida. SI lueran más tinas kls mt.rdéIagos baten las alas con frecuencia. informando quena funciona su sistema de
sona r.
cla m9dlánt'8 un sofisticado slSlel'na do oriontación cuyo principio de fu nclont1mtenl O es el mismo que nosotros empleamos en los modernos Radares Lo que posee e4 murciélago en roaJldad es un
Sonar. puesse basa en ondas de sonido y no de fadO. pero si comprondcmos su funcionamiento. seré fácf tr.ansportar las explicaciones a los equipos do Radar Los murciélagos pued9fl emitIr sonidos de corta d uraclón y de fr ecuencia attrs lma. por arriba de 40 kHz, los q ue por su pequefla fongitud de onda se rel1eJan con facUldad on los objctos q uc encuentra n en ef camino.
""41. INCIOU'C . ..
El sonar usado por los murclólagO$ es un sistema de ot'entacl6n que permhe la detección d e objetos por el refl ejo d e la oOOa sonora. murclólago mlsmose encarga de emitir esa onda en forma degrilos lAtraSÓf'llcosde corta durad6n. Sus o/dos son el sislema de ·antenas· capacos de recibir el eco de los objetos, de analIzar su naturaleza y hasta su movimiento. Un ,ISl ema slmlar al del sonar se usa en las embar· caclonos como lustra la I1gura 4. para d etecta.r cardúmenos do peces y saber a qué profundidad se encuentran.
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El sistema do audición es extremadamente sen· sible y puede percibir los ecos déblos do los objetos
HlslorlJi del Radar.
y asrse puededotcrminaren q ué d irecci6n se encuen· Itan. El tamal'lO mlnlmo d el objet o que puooo d etectarse por el eco depende del tamaflo do la o nda Incidente. SI el obfeto fuera mucho menor que la longitud de la onda Incidente. la o nda pasa fX)I' el obl eto 810 d etec· tar10 y no hay eco palll percibir. En la práctJc:a se revela que no os posible detectar un objeto si este es menor que la d écima pane do La longitud d e la: onda usada. SAIIER ELECTAONICA N- 8
El mismo Heinrk:h Hertz que descubrió las oodaa do radio durante el siglo puado. SU91r16 que podrfan usarse para d et8Clar la presencia de obfatos d istantes. En sus experimentos V8ftflc O que tal ondas cortas producidas por IU equipo, de una frecuencia equivalente 8 SOO MHz. se renejaban en distintos tipos de
obje.os. La Iong~ud cooespondle"'O ..... fr~ cia es de 60 cm , lo que nos da una idoa da tarnafMJ mfnimo do los objetos que podrlan dGtoctarse.
39
consiste en enviar un pulso de corta durac/6n 8 partir de un transmisor y recitMr después 01 eventual eco. Estudiando 01 eco pensaba n determinar la d istan· cla en que ocurrla en la capa alta de la almósfera la reflexión de las o ndas.
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En 1903, un Investigador dinamarqués. Christian exper~nc las con el delector de ondas de radio que H reflejaban en objetos grandos. en . . . caso barcos. Marcont decla .n la misma época qua podrlan userM1asondas da radio para a ux~la r la navegación, sin sospechar que lX4 tiempo después serian Indis·
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Problemas de potencl. Producir un pulso de ondas de radio y esperar el eco es el principio básk;o del radar. Pero. por simple que pa rezca. las d lUclJtades técnicas eran muchas, y lo son para quienes pretendan montar algún sistema "casero·. El problema principal es la potencia del pulso que debe producirse y la longitud do onda. Segun ya dIJimos, la longitud de onda tleno que ser muy corta. lo q ue Implica una frecuencia muy alta. si quisiéramos detectar objetos d o dimensiones raza· nables. POI otra parte. la potencia debe ser alta para que cuando tengamos un objeto de pequeflas dimen· siones o que esté muy lejos, podamos d isponer de una cantidad da energía reflejada que pueda detectarse. En resumen. cuanto mayor es la potenda., más eco tendremos y más fa ciJ resultar~ la detección d~ ob· lela. En las fases iniciales. cuando se pensaba en dese· rr"'lar un sistema eficiente de dotccci6n a distanc ia medlanto ondas de radar, no existian d lsposiUvos capaces de producir ondas do radio de altas frecuen· clas como la s exigidas. con potencias razonables. El primer d ispositivo práctico capaz do prod uclf oscilaciones en altas fr ecuencias fue ka ... éJvula Magnetr6n. creada en 192 1. Su nombre se debe al hecho de que un haz de electrones se espirala en un campo magnético d e un I(nán produciendo ondas do cortfsima longitud en la banda de algunos contimetros Estas m icroondas no tienen mucha potencia , apenas algunos mHMoatts, peco aun asl. il os primeros radares que usaban e e tipo d e componentes podlan deloctar un avión a 70 ki 6metros de d istancia!
V
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El desarrollo milis Importarfe que Uev6 el Radar a lo que conocemos lo hicieron do5 InvesUgad
s de la alta atmósfera incIuyoodo la pr_gacl6n dalas ondas de radio y la detección de tormentas. E.-os cientfRcos desarrollaron un método que
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HaSla 1935 sólo exlstian tres maneras do g enorar SEK'\ales de ane frecuencia para las aplicaciones del
Radar. 'a véMJla Magnetrón. la vAtvUa a.ciIadora de
Bar1
In producir las onda s.
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Fue entre 1936 y 1940 que el Investigador d oclor Len Jen Chu. de Estado s Unidos, desarrolló la leorla de la -guta de onda- que permilló el uso préctk:o del dispositivo para conducIr set\aJes de radio.
En esa misma época, como ayudanze del doctor Hansan en Stanford. probó que una cavidad que rNonase en una frecuencia de«ennlnada era eq uivalente a bobinas y capacitare.. pudiendo servir corno generador o slntonlzarse como un circuito. En 19:37 aparectó el d~lvo que harta avanzar más el Radar: la válvula toystron E.a1etlpodev.\J'lluta pod!a producir una potencia de , waH en una longitud de onda de 'O centtmelros. lAMfII EU-c:TAOMK:A ... 8
La proxlmk1ad de La segunda guerra mundial trajo más adelantos. este imponante sistema de defensa. Ya en aquella época., los alemanes per19Ccionaban un slstema. el tubo de rayos catódicos, aunque en Alamanla no $8 kJgrabB producir seflalas d e microondas de sufictente intensidad para delectar objetos a d istancia.
Los nazis ya estaban trabajando sobre la idea de un detector de objetos mediante ondas d e radk> {Radar' basados en informaciones obtenidas por espjas en JapOn, Estados Unidos e Inglaterra pero no avan· zaron mucho en ese campo (felizmente). El adelanto linaJ neoó con el desarrollo del Magnetrón de Cavidad Resonante. Un grupo de científicos Ingleses dirigidos por M.LH. OIlphanl. trabaj600n e4 rMgnetrón tradlck:>nal y le agr8QÓ una serie d e cavidades resonantes descu· blenas en esa época. consiguiendo que la válvula generase microondas de una potoncia mucho más alla. De hecho, el primer magnetr6n de cavidad resonante fue capaz de producir 10.000 wans de potencia en una longitud de onda de 10 cm. SI bien las aplicaciones irvnediatasde esos radares fueron de tlpo m.ítar (detección de aviones y barcos) los experimentos iniciales se hk:k!ron para detectar veh&culos en movIrnkH1to. V se d ijo Que ·un dia se usarlan en Iss canes corno auxiliares de la poIk:(a0. Después al desarrollo más impol1ante de componentes para radares foo el Diodo Gunn. Esto semicon· ductor puede generar ser"lales de frecuencias altislmas (mk:, oondas) y detec1Br1BS muy fácilmente. Los detectores de Radar, como el de laflgura 9. son comunes (V permitidos en algunos estados norteamericanos) '( se insJalan Junto al espejo retrovisor del vehrcuio. Cuando la seOal d~ radar de la poIicla llega al sensor, se dispara unaJerta Queda tiempo al moIoOsta para ' educir su velocidad antes de entrar al campod.
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acción. Más ad etanla8fl nuestra r8\l1sta dedicaremos un anfcuo aJ Importante componente que es el d iodo GUM . ya que tambléntlene aplicación en otros campos. oomo por ejemplo la recepc~n de seflaJes de TV del espacio (vía satélite) .
Otro tipo do Radar os 01 de onda conljnua(CW) en
el Que el transmisOl opera contmuamente y el recepla r, que está conoctado a otra antena, capta el eco. Este lipo de Radar. os una versión casera. puede
usarse para detectar Intrusos las frecuencias uUl.zada s en los sistemas di Radar
y ftnalment. el R.dar Como hemos visto un sistema de Radar simplificado consiste en un eml$O( de ondas de radio y un
receptor capaz de captar ecos provenientes de un posible obstáculo EJlipo más simple deradar es 01 que emite ""pulsos de corta duración . la misma antena emisora puede
usarse para recibir los ecos ya que ellransrnlSOf' sólo queda conectado durante el corto inl:ervak> que dlXB la emisión. En Wla pantalla corno La que aparece en la figura 11
pod emos detectar exactamente la distancia y la po$Icl6n de un objeto por la poslctOn de la antena y el tiempo de retorno de la señal.
42
min separadas en bandas como se muostra en la tabla. Vea Quelas frecuenclas sonelewdisimas. sobre todo las que encontramos on los sistemas utillzados por la poIlcla caminera. que están en la barda S y laX de 8.200 MHz a 12.400 MHz y de 1.700 a 2.400 MHz. ¿Por qué una frocuencia tan alta? la necesidad de detectar objetos en movimiento y determinar su vetoddad es la responsable del uso de esas frecuencia s. la diferencia de v~ockiad entre la onda de radio y el vehicuo en rTlO'VlrrUento es tan grande que exige esas frccucncÍc1S. El Radar utllzado por la policía os de un tipo especial denominado Oopplcr. porque puede tambión señalar la velockiad del objeto dcloctado. Veamos cómo se log ra éslo
Conodendola frecuencia del sonldoalterado ydel sonido original, y la velocidad del sonkSo. puede cal· cUarse 1, veklcidad d el vehkUo. lIJOVlM1UffO
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El .fecto Ooppler y el Radar de 1, po ricia Imagino un vehlculoque sedespla13 convelockiad constafl(e tocando la bocina (que posee una fr ecuencia fija) . Cuando el v9hfculo se acerca a una persona. las ondas emitidas se contraen en La d irección d el movl· mienlo, llegando en ma'fO( cantidad al o fdo. En esas condiciones el sonido que se escucha es más agud o q ue el normal. T1'W'$f:StON
1t_.,.1t at"TI CTOO a l 1""ltU ti a :¡.
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Esto electo, denominado Dopplor en honor a su descubridor, también se pioouce con ondas do radio y con las luminosas.. En el caso de las ondas de radio. si emitimos una seÑll y ésta se reneJa en un obtelo en movimienlo. el eco tiene la frecuencia d tsHnta. Será mayor 51 el objeto se acerca a la fuente emisora y menor 51 e4 obtcto se aloja. También en oste coso. si conocemos la velocidad de propagación de las ondas de radio y la frecuencia de emisl6n. po.- la frecuencia del eco podemos determinar la velocidad da obieto.
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""'"' Cuando 91 vetúculo se ale~ las ondas se -alargany por consiguiente llegan en menor cantidad . El sonido se percibe corno más g rave q ue el OOfmal. La aneración se percibe lnslantáneamonte cuando el vehlcuo pasa d elante de la per!ona. Lo Impottante os queestaaheraclón no sedebeaque el sonido sufra mod"lcaclOO9S en su calidad. pues el conductor d~ vehlculo no las perct'be. sfno que se debe aJ hecho de que 01 emISOf está on movimiento. SA8ER llE.CTROfinCA N- 8
En un montaje sofisllcado, ~ equipo puode gra o duarse para convertir 13 frecuenc0 de La seña! reflejada, directamente en votocldad y. Vendo más allá, excitar una alarma sJ la velocidad supera el ....alo r prolijado. El Radardall poIlcla funciona seg ún este principio. En 1.Jr\a posición estratógica do la T\Jta. se monta el sistema que emite sel\alos de manera que peguen de frente en el ....ehk;!.io pues el efecto exigo eso para qUé la velocidad media sea la real. Si la seMI se renoJara en una trayectoria Obl icua. t ondrem~ la m edida de una componente de la velocidad que depende del ánglAo en que se m ida. según 10 sugiere la figura 15.
43
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rn6vI pasó a una velocidad mayor de la Imite yentonces se lo detleno.
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Se mide la frecuencia de la sel\al rafleJada por el vehlculo y se la compara con la S&I"taJ emitida. Con esos valores se calcula la velocidad do desplazamiento del móvi, Un sistema automático puede avlsardlrectamente. a un vehlculo ubic.ado a una ciena dislancia . que el
Hay factores que pueden afectar la lectura de un sistema de Radar de este t i ~. La preseocla de unobleto osclante en la estructura del vehlculo, como una lámina o una hélice. puede Int roducir r9fleJdones que tienen la frecuencia altera· da por una velocidad virtual . No seria exagerado decir que una vlela carrindanga con un ventilador en su ca· rrocer1a. que se desplaza a no más de 40 kH6mellos por hora. debido al movlmienlo de la hélice puede seMlar en 01 radar policial una velocidad do 180 o más kilómetros por hora, ante el asombro generaf. IV en· tonces hay que comencer al patrullero de q ue el efecto Doppler vale también para objetos con velocidad virtual. !
LA F-LECTRONICA y EL 71t:MPO por ApcJ/Qf1 FaflurrJ
A com;CttO.f &1!I~o 1041, Olllltdo la Segundo GUortl Mundjllltuolllbllll los pulsu de Eul'OpQ-. en los Estados Unidos de Norteamüica, mtú prt'Ci· SI11110rte ut d s«tor csp«ializodo eh la ComisiórJ Fcd#:.rol di Comunica· ciones (FCC) tU llqucl palJ. se ComOl' zarort a Cllpttu s~alu de unll utll cMn. apMefllemente Uutalllda en r~· rritorionOlfeam~ricano. qu, irradillOQ frI#:.f1SlIj#:.S prQ-IJlurllJJ1CS, Se la sintoni· ro pot primero va d 17 de IIbril dc 1941 (dgtonoofidal)yopt:rabllcn \'0rias /r«Ilendas (3.497,5; $.4()1,S Y 69901cl1!~ todos dl¡u/rmuncüuuti lizadas ~n aqu.~1 tit:mpo por el Signal CD'Ps. El Opt:f1UMN y IIl1mabo 11 JI mismo ~FrilZ'- y ul fillol dt: sus alocudone~ gritaba el saludo ncui.rtll ~iHál Hitlerr. El operador t#:.n lll un comportanrimlo inuntado pof'Q uno ruJio ckm · destino: wm'as \"tCt:.S iIItt:nt6 entrar VI ContllctoCon IQ e~faci6n WAR qJu#:.ro opur1dQ port:l !Hportllttlt:Jlto de Gue· rra con ude en WQShingrDn . El Jt'Mcio st:«to nOf1eomericllno, fX" su~ obsel"VQdOllu, vtriflcó que -Fria~ conoclll muchOJ c{)ditos y sistemas d/rrldos. Enlrt sus d«UurJclOfIu, IIftr. mobll ser un oftcilll dtl Gnlpode Ocu · poclÓfl Altmdn ... Al priltcipib 141 UfaciOll~s mi/¡tans encontraron todo ti asunto 1011 estro/alario y poco strio qlle des~-
dllt"Oll QC.flporu de //. H aslll qllc Ufl mt:rlSaj t en código ;rrodiado pridlldu militon:s, El 21 de obn'l tkl mIsmo luto, el gobierrw nOl1eamuiCllno lIutonW u un K"'PO de opel"tJdtNt.s de tJtac;CNles a inidllr conloctru con lo estociólI cÚlndestjna (I{/./t'. tri ~J III ocasión pasó a Str denominada -fldl H it/er Radio Slatlon") dem ostrando sjmpotIII con .nLJ tlYlfUmisiont.-.l.
Afines lkl md dt IIbn'¡ de 1941, el JU\.icio lk f"fuliCJ1.,'Of1 ionlttrlll hllblo I~ clllizado, lIproximadamcntc, la "8"ón
en que opuoblllo atacWn dllndesti/111_ Lo lOlla tro 111 th Pwrlll. cn IIIj· "o;J, Se cOIlVOCÓ o I'ím·lISptrsofUU ¡/tIfXH1iltllCS tri ti cllmpodc la radiOporo O)"dar II IOClllizor con txllctllud 111 estacIón : lVilliam JI. MOQrt, Eugot~ Shcmru y e T. Cw)', tul conw ~I jefe dc pnlic(a de Peorla. uo F. KamjflJ. Gradaj 11 la colaboración de uas pm()l! as )' de \'Urios Ofros Iw ,icos, <'11)'0$IIombrn guardll la hütoria, a fi nes del mtJ de abrildt 194 J, Uf la callc N()Ifh Sheridlln (01 su tt.SidVlcill) co· yó prt.tO Charles W Johll.1on, miw· trw tJ/~/abo l/ na cstación e/andari,,". Se Jo I/( I'Ó tJntc IffI ~Grolld Jllry ~ y se lo cnlldenÓpor \;olarJa Ley de ComlltljcaciO/leI, LoJ rodiooficífJIlodos dc PCorill IIIt:roll ct!ll.nlf'(ulos po"qu~ ml/chos tú cllm JoMan dI! la ai.rt~lCla de la C.Jtoci6n )' no hablllll QIUlldo a las aUlori· dades. y {Uf Itmlin Ó la aClh-ltlad de la cstación cJalldtslilla "Hcil Uillt:r". ¡Sin cmbargo. laJ estaciones c1DlldcJ' t illllS .n¡:u le,.", proIi/trondo dJll11ntt la gucnu, yen 1m año/u FCC IIprthmdi6 a ",tú tú I()()(}.' A gradeccmos a Tot11 IV,citck (K2AES). editor de Popular Comun;· coliOllJ. los dalos sobtt Ulu nOlIl. as' com o el pnmuo para la f'l"tprodll cción de Ja \1"ttfll que ihlstra alll curirr JO hulQtitl.
COMO USAR EL OSCILOSCOPIO (1) Eloscil03CopiO es lUtO dt los instrum~ntos dI! gran Itll'Udad en el taller del técnico rrpa· roda, del proyectUra y tGnlblbl tkJ ingrnicro. J1C4U propot'Ci(Jf1Q la ~'¡sUQlizQ,iÓ11 precisa de las fonntu cM ItU ondiu Y/mÓntmos traJuisorios. En dte pn'l7U!f alTtculo ck la Sc1e abor'· diImo1 e/ uso dd oscJloscopio ~ d IaJJ~. lIrIlando MsicamtJlfe /0 medida de rensiones y la ~rificQCiÓl1 de fQ$u.
Modio,... el oscloocoplo podemas visualIzar forma. da onda y CIroI tnlnolorloo que oc:uren en un clrcutl:o electrónico. S oscloeooplo tiene por base un tubo do rayo< catódlcoo (TRq que esté conectado a una aer1e da cir-
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cuitos que perrnften que se opere con él e sel'\aJas en una amplia gama da frecuencias • intensidades. (figura 1)
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El sistema de barrido que opera con aefIaIes en "diente de sierra" permite ·congela,. la, lmágen.. CX>
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\J.." Vea en la figura 2 que la como b inación de sefIaJ diente de sl8tT8. d'" barrido del oscnoscopio, con una set\al senoidal de entrada da por reslJtado una Imagen qua el ·retrato· da la sei\al senoldal. Para el técnico es muy impor-
tanta saber analizar una imagen ntprodueida . , la pantalla de un oscloocoplo pues ola COlresponda a lo que nti luc«nendo en el circuito electrónico. A veces, por la simple observación d. urw. dator·
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maci6n (dlstorsI6n) o de uncor1e, " técnico puede llegar inmediatamente al componente o componentes que presentan problemas•
En el casad. un amplificador, " osciloscopio además da pamllUr la visualización de cualqukH' distorsión en las frecuencias que se emplean, permite también la me-. dida de la potencia. senslblldad y otras caracterfstlcas Importantes.. (figura 3) Sabemos que no todos los técnicos reparadores pueden poseer un oscl oscoplo en sus teDeres. pero sin duda los que Invirtieran capital en 95te equipo, en ~ o tiempo lo fecuperanan con ganancia debido al tiempo que ganarlan en el trabajo y a la precisión de los arreglos. Para LWl técnico reparador d e radios o TV. ~s osciloscopios con frecuencias méxlmas de hasta 15MHz son sallsfactorios para la mayorla de lo s trabajos, E) único problema para el técnico que no eSlá famU iarlzado con
ellnstrumenl0esaprender en poco t\empelodas las aplbdones prácticas del mismo, ya que son muy numerosas. M EDIDA DE TENS IONES Las pamallas de los o sellosco·
pk>s vienen calibradas con un reU· culada de modo que , en función de las ganancias seleccionadas para 109 cIrcuitos Internos, podemos u-
sat1as como referencia para medir
tens}6n d e entrada . En la figura 7 tenemo s un elemplo en el que medimos una tensión continua de 5V con el osciloscopio
FIGURA 6
tensiones.
Es as! que, si la lIa\le seledora de ganancia es1uvlera. en la pestelón de 1V / div. lo que corresponde a 1 \lQtI por cada divisi6n, bastará ceno trar la sel'tal para poder obtener d iversas Informaciones sobro su Intensidad a partir de la forma de onda . En la figura 4 tenemos ejemplos de seflales con , .5V de tensión de pico. o 3Vpp (\loItsde p ico a pk:o) si la llave está en la posición de 1V por dllllsl6n. Y 25V do pk:o 6 50V p;co. pico con la llave en la poslci6n de
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Supongamos que en los dos casos el técnico sepe hacer la conex;6n det oseloscoplo al cu· cuita en ensayo para obtener las formas de ondas.
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Es claro Que antes de aplicar la
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señal debemos ·centrM el trezo como muestra la figura 6. Vea que este procedlmlenl o no a seflales al · ternadas. Tambléf'l las tensiones
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SI la seña l analizada tiene larma de onda conoc ida -senotdal , Irlan· g uiar, rectangular - ad emás d e los valores de pico, resulta tácl ob· tenor otro s valoros como por eJem· plo el valOl medio, el valor rms Del mismo modo . si se trata de una señal d o audio d e forma conocida. tamblón podemos cal ctJar la po.
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FIGURA 7
se aplica únicamente
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toncia. Si ta señal tm iera una forma mAs compleja, sól o con su anallsls podrem os calcular el valor rms O sea el \lalor m odio . Para eso debemos ·copiar" la figura que aparece en la pantalla del osciloscopio y calcular su átea. Para el ejemplo de la fig ura S, la señal en (al tiGnola misma potencia q ue la señal en (b). Podemos hacer la m isma conversión para una ser\al cuad rada (e) .
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continuas pueden medirse con 01 osciloscopio. Una \lez centrado el trazo en la pantalla , aplicamos en la entrada vertlcaJ la tensión Que Queremos medir. El alejamlentodef trazo en la vertical (para arriba o para abajo) va a depender d e la
En el caso de un osel ado r por ejemplo, el procedim iento puede ser el de la figura 5 (osel actor de audio). Se ajusta la fr ecuencia de bar· rido y se sincroniza para poder obtener una lmagon estaclonar1a .
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pantalla la forma de onda de la sefIaI , tenernos Indlcackmes proyectadas de su frecuencia, amplitud. fase, elc.
Otros oscUoscoplos, y éstos son más comunes. paseén dobte trazo es declr. un barrido múltiple Que permite visualizar dos formas de onda al mismo tiempo. (figura 12)
Para el técn ~o reparador. un oscloscopk> de tralO único que no tonga memoria ni mic1'Clp(ocesadoroya es de enorme importancia. Saber usarto es un recurso profoslonal de 10$ más significativos.
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GalctJamos la potencia y tam o blén pcxtemos vtsuallzar distor· siones eventuales .
FIGURA 10
Para medir la polencla de un amplificador de audio debemos ha-
cer las conexiones que se muestran en la figura 9.
Entonces a partir de la apl icación de una señal scooidal 9n la entrada y con una carga reslsttva que corresponda en valor a la impedancia menor admitida para los
aIt-"""'os. podemoo determl· nar la tensión de pico, la tensión rms y hasta la tensión media . (Iigura 10)
... , ~ ' - - - l OSCI\..OSCOPIO Ol ooau: T?\oUO
En la fig ura" tenemos .tgunos tipos de deformaciones de una señal de onda cu8CIrada de entrada y su interpretación para un amplificador de audio.
FIGUR ... 12
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Vea Que siempre d9bemos usar carga resistiva, pues la carga Inductiva llena un comportem'etco Que Introduce deformacooesen la forma de la onda analizada.
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A partir de la tÓf'mtAa: P _ V'f R Donde: P es la potencia en wans. Ves la tens'ón (de Pea. media o rms según la potencia calculada) eovolts. R es La resistencia de carga.
ExlSlon osciloscopios modernos. solisticados, Que en sus clrCUllOS Incorporan microprocesadores y otros circuitos Que permiten la medida Y IItsuellzad6n (y hasta memorización) de las caract&risticas d e las senales observadas. AJ mismo tiempo Que aparece en la
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FIGURA 13
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VERIFICACiÓN DE FASE Si aplicamos a las entradas (vertlall y hOflZontal) de un oscUoscopio, dos seflales de amplltooes cercanas y la misma frecuoncla, el reslftado será una Imagen única paraltzada en la pantalla. O&berá desconectarse el barrido intemo para efectuar este análisis. (figura
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NI'OtDAS EN LAS aAJAa .....CUIHC\AS
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IlllllPUlST. I'Oef'l
AHQfIMAl. CE. SAJAS
DI: AOIJOOt
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FIGUR'" 11
SABEA ELECTAOMCA • H" 8
13)
La Imagen. para el caso de se!\aIes sinusoidales. podrá j, desde un trazo inclinado hasta un circulo
47
(pera aet'laIee de la nUma Inlensldad) como se ve en aa ng ..... 1
/OO Cy~;:¡~ O')10'
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pantalla del oscl oscopb Para 8 cuo de la flgura 15 boswá medir Lasdosdlmenslones mostradas ('a" y "b1 Y calcular el 'ngulo con la f6rmula:
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sen 9 :.8/b
P ..... ~UOII,..ll.
Consultando una tabla de senos
.,..... '.'CUlNO'"
y cosenos podemos encontrar con
FIGURA 14
la figura formada es el reslAtado d e la combinación o composición de movimientos armónicos slm· pi .. (MAS) que puede ser provista con tacUldad mediante f6rmulas mat~ücas,
Solamente t.endr&mOl clrcuns· ferenclas en el calO de que las dos ...-.. .. estén en cuadratura, o sea
con Ln8 dferencie de fue de 90 6 270 grados. Loa valores lntermecn06 pueden calcularse teniendo como bese la
graduaelOO (cuadr1cUado) de la
facilidad el valor del éngUo. Una calculadora que tenga la funcl6n are sen o lXla m~ocomputadora, tambUln permtl:e el céJculo Inmedla·
constituirían un libro, los lectores Que deseen profundizar sus conocimientos del asunto deben consul· tar los manuales de los fabricantes de osclosoopios, on ros que se describen las funcrones fundamen· tales do sus controles, y procurar leer algo más sobro tM prVlclpk> de funcionamiento de esto aparato. Am~iaromos el tema en los próximos números de ·Saber ElectTónlca",
lo. Es evidente que esta procedl· mlenlo debe tener en cuenta la linealidad del circ uito del osciloscopio, Que nodabe Introducir nin· gún cambkl de lase en las soñales estudiadas.
Il .
(
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lo I
CONCLUSiÓN
. . ,8 :
VImos sólo dos aplicaciones posibles del osciloscopio. Todas
FIGURA I S
CIRCUITOS & INFORMACIONES
TII'3O
V. e V CE le
Pt1mbl
"FE t r Cmrl'll
48
TIP30
TIP30A
TIP3J8
TlP30C
- 40 -40 1 JO
- «1 - «1 1 JO 15 75
- «1 - 110 1 JO
- 100 - 100 1 JO 15 75 3
1~
7. 3
3
1~
75 3
V V A
W
.... mln
MHz
AYUDA AL PRINCIPIANTE
LA SOLDADURA Nu~
cu/'So no es punzmtJ1te (eÓlico. Se p"unlan tn il upoimorlos y mOfllajes Yo atkmlh de uo, Il medida tMsllm)/fe. tll«f~ podnf ir ~Qliuut(Jo cada va 11141 montajes de los que u publicttn en IIU pd,;imu de SABER EUcrRÓNlCA. En este momento tn que e.flamos 01 ItIlecci6n 3 d {mor se acerea a un pclRJa DI d que debe ~fUlU coda \~: nlds DI el montoje. y paro (.Jo dt'b.! attu pn!porodo fXVG la opuacJ6n priJlcipaL' la sold.adwo. Vea en tJtt al1(cuJo c6mo p",adtT, cómo fUJlciOlltl t!I soldodOT, y CÓftIO mO-ltlJl" un" centrol en u/la qu~ S~
mesada d('/ (aUtr que le l1}l/dard 11 realizal nUI!Jt/W ~mtnlfJS y 1II()1lrQ~s•
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Texto annador, aUn los Inexpertos, sabe que lo fundamental para la realización de cualquier trabajo electrónico es la soldadura. Pero l.Qué es la solda · dura? Para t.nlrcomponentes electrónicos enun montaje precisamos una aleactón metálica que al mismo Uem-
po presente una buena reslstencla mecána (sosteniendo el componente en la posición de 1unc\0n8· miento) y una bala resislencia eléctrica (para permítlr el pasaje de corrleole) y sobre todo que sea lácil de
usar. SABER ELECTRONCA
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Esa aleaciOn exIste y se la conoce por el nombre popular de -soldadura· y también el de 'soIdadura para radk>-. Para tundir la soldadura y forma r la unión entre los componentes. se usan soldadores eléctdcos. que naturalmente deben llegar a la temperatura minima
para eso. r odo a rmador de aparatos electrónicos d ebe tener un soldador. como mlnimo. y un poco de soldadura para poder realizar las unk>nes.
Vamos A arlllll7i1r c6mo funciona todo eso en esta lección préctica f' 'ra los Que siguen nuostro curso.
Decimos que ésta es la soldad ura ~60 por 40· O simplemenTe 18 soldadura pata radio que puede como prarse poi'" trozos. en carreteles oen bobinas de modio kilo o un kio se-gtln muestra la figura 2.
LA SOLDADURA
El plomo (Pb) es un metal pesado que turde, cuando es puro, a lo s 32]OC El 651aoo ($n) es también un metal Que turdo a una temporatura un poco menor: 232'lC.
Cuando formamos una aleación con eslos dos metales. o sea cuando ~cemos una mezcla" la temperatura a Que ocurre la fusión, cambia. El cambJo depende de la p roporción de cada melal. Es as( que si US8mos 10% d e plomo y 90% do estai\o. la temperatura defusl6n de la aleación cae a 21 49{: Si usamos 90% de plomo y 10% de estaño la temperatura sorá de 3000c. En el gráfico que S8 muestra en la figura 1 vea que latemper81ur8 de fusl6ndepencle de la pmpol'"ci60 en Que enlra cada metal. NOIe que existe una propQfc iOn en que La tempora· tura es la mas baja. Vea también que a las otras temperaturas la aleación no pasa dlréCtamenlo al estado Ilquk1o. existiendo un estado pastoso Intermo·
d., En esta proporción. 60% d e plomo y 40% de estaoo. la temperatura es d e 1830C y ahi so obllene el estado pastoso, en cambiola lusoo total ocurre a los 23ScC.
La propord6n en que la temperatura d e fusión es mlnlma (l83cC) es la de 63% de estaho y 3 ~ do oIomo. Esta aleadón se denom ina -eut éctica-. En los traba jos de electr6nlca se utU Iza una alea · d 6n de punto de fusión muy baio. de esta~o y plomo. on~queLa propOfción es de 60% de eSlaño y 40%de
pomo
.au.o. u. ' " " , ..o En 1..1 CClf"llpOSidó n de la soldadura entran también al tO$. componemos como por elemplo cf "flux' c '3 finalk1ad es la de limpiar el punto que va a soldarse y asl so evita que la soldadura no se pegue
LB soldadura de los componentos so hace como muestra la l;gura 3 So debo apoyar la punt3 del soldador en el terminal del componenle que se va a
soldar do modo de calenlar10 en el lugar de la unión. Después debe toca, con la soldadur;]. no la punta def soldador. sino el termInal del componente. para que. derritiendo la misma, envuelva su terminal formando asf la unión. El soldador debe estar bien calionle para que la soldadura se funda totalme nte y envuelva ef componente en o/ lugar con ecto. (Para calentar un soldador de hasta 3QW. o sea de tipo pequeño. se necesitan u nos 5 minuto s .. Tame 81 tiempo por reloj una vez. y vera que es bastante) . Si no puoda con· seguir que la soldad ura " uva bien os porque su soldador llene polencsa Insuriciento o bten la solda· dura es demala cal idad No use pastas en las soldaduras porque su acoón corrostva puede alacar los terminales do los componentes, las placas do circuito impreso. o los mismos componentes.
Figura J 50
SI la soldadura se niega 11 pegaren un componente. limplelo con una lija o lima de modo de el iminar la posible capa de 6xldo ~ue se forma e Impide normalmente su adhenmcia_Recuerde que la sokiad ura no pega en ciertos metales, como por ejemplo el alumlnlo_ Revisac'6n final : por el a specto de una soIdadut8 pcx:1omos saber si es buena o no. Una soldadura bien hecha 9S lisa y brillante. y forma una gota perfec tamente adherida 11 la placa d e circullo Impreso o lerminal La gota er"YVUefve totalmente el terminal del componente. Una OOla áspera o con irregularidades trasunta una sokladura mal hecha , como muestra la figura 4. Por (Atimo, si está soldando un circuito impreso, deoo observar con lupa las sotdaduras terminadas. para \lerlflcar que no se hayan unido dos de las ·clnto!f conducloras sin darse cuenla , alterando incorrectam ente el circuito.
temperatura un poco mB'(Of porque el cOOlacto con et provoca una I~era cajeta poi' transmisión del calor.
"'emento a soldarse
Los soldadores usados en los trabajos de ~ec Irónica son chicos para que no haya exceso de calor durante la operación de soldar, que podrla daJ\1r el componente. En la figura S mostramos algunos tipos de sotdadores Que se usan en trabajos de electrónica.
Esos soldadores llenen 1.!I8structura interna Que se ve en la figura 6. Vea que no es necesario enrollar ni torcer ellennl. nat para soldar, p ues además de perder tiempoen esa operación, la sddadura logra la adhesión perfectamente y cuando hay que cambiar el componente, la operación se \le dincultada .
El elemento de calentamiento (resistencia) 8S de alambre do nic romo. montado d entro de un tubo de porceCana ovldrioque aisla ta cocrien te pero no Impide el pasaje de calor y soporta temperaturas elevadas.
EL SOLDADOR
Ese eCemento se pone en contacto con una punta de metal, buen conductor del calor (normalmente de CObfe) Que va a transmitir ese calor a los puntos que deben soldarse,
Evidentement e la punta deun soldador debe llegar a una temperatura por lo menos do 183~C para poder fundir la soldadura En la práctica se necesita una
El único defecto eléctrico que pu ede tener un sol· dador es que se queme la resistencia y entonces hay que cambiarta.
o.:Iftocoe_ " 'T~ I
~~II~I____I __~.r-c:
I SAIER ELECTRONICA N'" 8
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IOOmmWllllliE18] ==
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indicaré ~o 0111'0 en accllJn la pro
Se debe eleglrun soIdadorde potencia de acuerdo con el tamano de los componentes que"@$tán SOlIdando. Un soldador d e hasta 30W sirva para componenles pequer"los como transistores, diodos, resistares, y capacitares: uno de hasta l OQW, para sol · daduras más pesadas, como conexiones al chasis, alambres gruesos de conexión, terminales de campo. nentes de potencia como SeR. tra nsistores ydiodos de potencia.
(fuslblo quomado):
In:Ucará Que el soldador estA en acción 'j cuál es su temperatura. Los componentes usados so n pocos y se obllenen fác'menle. MONTAJE
l....! punta del soldador debe ser mantenldalimpla y blenestar.ada. Para limpiar1a. use una lima paraellmlnar la capa de óxido que se fOlTTla . y para estal'larta, basta con que lije o lime una pequel\a supet1icle de la punta, formardo una zona chala, donde después de calenlarla. pasará un poco de soldadura para quo, al derretlr'sela soldadura mojo osta punta (figura 7) .
En la figura 8 damos ~ circuito comj)teto de la cen-
traJ de soIdadUtll.
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UNA CENTRAL DE SOLDADURA
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Para los que teallun trabajos con el soldador, o sea, para todos l os lectares (suponemos) damos un proyecto muy Interesante y úlU. la coocxlón directa del soldador al torna. funciona pero tiene Sl)! incon· venlenl es, como por ejemplo: no existe prol9Cctón en caso d e coooclrcuito; se mantiene siempre la misma temperatura aunque no estemos usando el soldador; tenemos una sola temperatura posible.
Con la central de soldad ura que proponemos, todo oso será cosa
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pasado.
Lo que ofrecemos es un aparato aJ Que usted conectará su sddador y que hará lo sJguktnte: proporcionará dos temperaturas a su sokiador: una para ~ uso y otra para la espera (d urante al ensayo del aparato por ejemplo); prOlegerá la red de su casa en caso do cortocir, cu ll o ;
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FtpTIl 8 Los oomponet81 son los siguientes: a) L.a~raLI esde l00V 6220V (sc-gún s.u red) con la potencia de 5 watl& (bIen chica). Elleclor debe usar portaJ~ra o, si prefiere, so6dar directamente los alambres en la rosca segÚ'l muestra La flQura 9 . El calor de la lámpera, 8 gusto de' armador. b) La lámpara do neón os NE·2H o equlval8l"O conectada en serie con un resistordo 220k (estevaJor no es etftk:o: puede $8f de 3OOk, 470k Y h8$tlll 560k) . Esta lAmpara Indicarll. cuando se ha quemado el fusbe . El reslstor es de 1/ 8 , 1/ 4 o l j2W. e) El fuable es de 1A lo que garantiza la protecci6n de soldadores hasta de 5OW, sin problemas..
Fp.7
d) El diodo 01 puede ser el 1N4004 , 1N4007 o BV 127 si", red es de 110V. Para La red de 220V
pueden usarse los 1N4007 o By' 27. No es nocesario respetar la polaridad. e) La lIav8 S1 es do 1 polo x 2 poslcionos. Puede
usarse una llave HH (2 x 2) con una de las secck>nes
tin conectar.
Conectando el cable de alimentación. verá que de InmecUalo se andancia L 1. Moviendo 81 veri que en una posición la lámpara enciende mis que en la otra (L 1). Pues bien, en la posición en que la Lámpara enciende mAs intensamente. ef soldador recibe toda la energta dela red y calienta más. Esa es la postci6n de trabajo en la Que el soldador liene la temperatura
f) Xl es una toma para conectar el soldador, que 18 monta en la parte anterior de la caja. Tenemos además un soporte para el fusible ye' cable de allmenracl6n.
máxima. En la ()(f8 poslc~ tenemos el estado de -espera" en que La. temperatura se mantiene más bala de la
OPERACION
desgaste del soldador. SI la lámpara de neón se enciende (retire el fusible para probar) es seI\aJ de que hay que cam~r el
En cuanto term ine el montaje puede pt'obar la cenlral con un soldador. CoIoquo un fusiblo de lA on el soporte y conecte el aparato a la red.
fusible. Ob servac iones: en la poslc~ de espera. el dk>do c~ocado en el clrcuFto. conduce sOlo la mitad de los hemiciclos de la red.
normal, con ahorro de energfa y también evitando
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J LISTA Ut: J"IATt:RlALES NE~ t
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LI RI
• lá mpa.r3 neón NE-2H fusible de lA lámpara SW xl10V 6 22úV, de ltcucl'do ti su
SAeDllLlCmoNfCA N- 8
SI DI XI Varios:
I polo x 2 posicio ncs - llave conmutadora IN4007 6 HYt27 - diodo de silicio toma de alimentación cable dc alime nlacilln, W JXlrlC para fus.iblc , caja pM' monlaje. alambrc&, w ldadura. ele.
53
CONOCIENDO ALGUNOS INTEGRADOS , I - CONCEPTOS TEORICOS p,-" Aquilino R. uol Nut!!/ra prvpm:rtu ( Ofuutc el! pnJC'.J1tOT /QJ CQtQcruÍJ"ticas prinápaJu Je u'~mQf cifCUIlUS ;'llegraM{ paro qut! UJud ob/cngtl las cQtloOmit!nlOI SUfiClaJlt'S poro d('.fturQ/JlJI .SIIS propios circuirru. o ctunbilP o su gu.uo fu! P1'O)'«(OS qllt~ l/un de los cuatro tfI(CfTOdos que u tratan u€Jul.
INTRODUCCiÓN A LOS CIRCUITOS LÓGICOS Anles de d escribir el funciona - ejemplo tlpico son las señales de mlenlo de los ¡nlegrados. hab'aro- audio pr-ovonlent9S de la voz humos un poco de las técnicas dlQi- mana , ola música de un d isco odo una cInta magnéta_ tales Conlo LISIad sabe, pOOemos Una señal digital es la Que varta dasiticar a la Electrónica en Ires con Incrementos d isc retos en tungrandes divisiones: Electrónica ción del tIempo. es decir. por pul . AnalÓ01caolineal , E1ectrónicaOigi· sos. Un ejemplo os el Interruptor lal o no lineal y Electrónica Mi)(ta. mecAnico convencional responsa La diferencia fundamenlal entre ble de acclonar una lámpara, que esas tres divisiones, O técnicas, se ptesenta 5610 dos estados: conecbasa en ~ llpo de set'lal que se tada o desconectada. Grosera mano)8. Las técn)cas anaJóglcas , mente, las señales digitales son del Inherontesala Electrónica A.naJógl. tipo "lodo' o -nada' y no existen ca , tratan Las denominadas KC!a.- tases o estados Inlermedlos entre les analOalcas; las digitales, de las ellas. sehales digitales y la técnica mixta Según la función que roalicen, so ocupa tanto de las sel"lales ana· los circullOS también se clasifican 16glcas como de las digitales, y en digitales y analógicos, existien. puede considerarse como la mez - d o tamb6én los mixtos conocidos cla de las seflslas precedentes, como analóglco/ dfgitales (o dtgiaunque su uso exlla conocimientos lales/ analógicos). suplementarios en relación a las Los instrumenlos de medictón dos pr1mems técn icas: d igamos 1ambién se dasifican en analógicos que es una "lnCerfBse- entre las se- y digitales. Como ejemplo de los ñalos analógb.5 y d igitales y vice-- primeros 1enemos los multlmetr05 verse. convencionales que utllzan la cláE] punto fundamontal de la sica agu ja para jncHcar el valor de la cuestión es establecer la díferenc~ medición; otro ejemplo es 91 velo· basCa entre las sOOales digitales y clmelro presente en cualQuier voanalógicas. Esto no res~lará claro hWo automoto r: los relojes. con· al prlnclpk>, sobre todo si usted venclonales de agujas son también recién estA Iniciándose en este fas- instrumentos analógicos. cinante campo de la tócnica ; con Como efemplos de instrumentodo la díferencia básIca Irá acla - lOSdigitales podemos citar algunos rándose en ellranscurso dcl ti em· I lpos de mUtimotr05 y contadores po. (lrecuencfmel ros, capaclrnetros, Se d ice que una señal es ana- etc .), ef hodómelro (indicador de lógica cuando su amplitud varia en los khómelros r&corridos) y los re· forma conllnua con el tiempo; un lojes d igitales que proporcionan
una lndicadón nuf"llérica propiamente dicha. Usted debe estará pensando QUc la d iferencia entre un m edidor O Instrumento digital y uno anal6gico es unicamente la presoncia de agula en este úttJmo. En verdad un medidor digital presenta su lectura "8 saliOS' o Incrementos. como on el caso del hodómetro ya cltado: la lectura salla de un valOf a otro sln valores o estados Intermedios Nonnalmento, el hodómetro registra de kil6motroen kilómetro. Por otro lado, el medidor anatóglco presenta su lec· lura en forma contInua. como en et caso del veloclmc( ro Las ventajas y d esvontajas de cada uno de est os procesos de medición escapan al ptopósito de este trabajo, pero uSlod deoovlsualizar en lineas general os lo Que entendemo s por anal6g~o y d)gi !al. Como ya d ijimos los citcuitos digitales. a -g 105$O· modo, ptesen· IBn sólo dos situaciones o estados 'Iodo· o 'nada". en eslos CIrcuitos no exIsten lases O estados IntermedIos entre los Hmitos "Iodo· o ~na · da'. Un ejemplo es el circuito do la fig ura 1 en el Que exiS1en só'o d os opciones o estados de salida la tampara LP 1 está apagada encendida, sogun la posld On d el intcrruplor Kl . A cada una de esas dos posi cienes posibles del Interruptor, o sea 8 cada situació n de operación
°
de la lámpara podemos atribuirte un valor algebrjlco que. por comodidad y s implicidad. seo! O {cero} y 1 (l.nO). EJ primero repte• _ rá • la lámpara apegada y el '9 segundo a la lámpara encendida. Nada impide hacer el cambio y decir que O ~ lámpara encendida A GUAA :1 y 1 ~ lámpara apagada , aunque esta 8socladón no es tan lógica la posición ¡Indicada en la f'Oura, corno la primera. el lransiltor conduce fuec1emente (reglón deaaturaclón) porque en su base se aplica un n!velallo a través . - - ---cfC... 0------, de R2; en Hle eslado la tensión entre el C~Qdor y emlSOf de ese transistor ea practicarnent8 nUa, oomportjndosa como si hubiera un cortocircuito entre 85e par de FIG URA 1 torminales del semiconduc1or. To-
----- .. •
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Otra fOITll8 simplificada d e ex-
poner los resultadClS se muestra en la tabla l. constnuyéndose la tab!a XIlDId del circuito. que traduce el comportamiento eléctrico del elr-
H L TAlLA r
culto en las dos únk;as condiciones extremas. Personalmente prefiero la desJg nact6n de tabla funciona I en lugar de tabla verdad , pues la tabla expresa el funcIonamiento de un
clrcuno 16gk:o.
Un breve análisis de la tabla 1nos da corrlenle de pojartzacl6n del Informa que la salida es ·contrarla"
También es usual atrlbulr a cada uno d e los dos estados la d 9Signación d o a!!Q y QiúQ. Esto es comprensiblo porque an la po. siclón do la Uavo Indicada en la figura 1 tenemo s la salida del ci(c ulto con 00 tWveI nulo d e lensi6n (nivel baja) y on la olra posición d e K1 tenemos un nlve4 de l enslón igual al de aUm en13Ck)n (n~ atto). Esta cOflIJendón oos lleva a La denominada 16gkca, oositiya o sea que al mayor nivel d e tensk':ln corresponde el nivel alto y al m90Qf nlvol d e tonsión corresponde el nlvol balo. La 16OfCO neaatlva, contrariamente a la lógica positiva, correspanda a las asociac iones slgulen-
tcs: - mayor nivel de ten~ ; nivel
bajo; - menor valor de tsnsl6 n: nlve! allo. Tambión es común abreviar cad a uno de esos astados, balaY alto, porlas letras L y H respectIVamente ya que son las iniciales d e 1ow" (bajo) y 'hlg h' (all o) : SOMabrevialura s Inglesas pero usadas intoma c lonalmente en el medio tÓcnico. La figura 2 presenta ot ro c ircuito dig ital, un poco más complejo que el anterior, yque ut llza un transistor y un dkxlo electra umlnlscenle camocarga. Estando el interrupro r en SABER ElECTRONtCA N- 8
diodo foloemlsor es absorbida por el transistor y asl el diodo no emite luz ya que como vllTlos, la salida I se encuentra a un potlflCial pr6ximo al de ~ (OY) caracterizando, en la k)glca positiva, el nivel
lógico bajo O L. Supongamos que ellntarruptor K1, rtgura 2. cOfVTlule 8 la posicl6n Q. la base del transistor quedar. unida 8 la masa (medlanle R2) y, corno ese transistor es del tipo NPI t cesa da conducir (reglón de corte) , comportindose como un Interruptor ab'erto (alta Impedancia entre colector y ~) ; por consiguiente circula corriente por el d iodo lum iniscente ("LEO, al que pasa a emitir luz. Notaque el potenc ial de salida no es mis ntAo como sucede 9n el caso amenor; C0fT8Sponde • la calda proporcionada por 01 (aproximadamente 2V) quedando caraC1erlzadoel nÑeI alto da salida. Esos reslArados se reúnen en el cuadro l.
I>QSICIOH OE.\. M[IU,,"U""QfI )( ,
s la entrada o sea que la saltda e5 complementaria, de la entrada porque en este caso la salida presenta un nflle! Inverso al d e la entrada ; debido a eso ~ circuito d e la figura 2secoooce conefnombfede lnver· lQ( o circuito de comolementa -
CiIln.
Analicemos ahora et circuito d e la figura 3 , semejante al anterio r
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g,',tW\ .1-,
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rlGURA J
sólo que en este caso el d 1000 fotoemlsor S8 encuentra en serie con elres1slorRl yetca ector deTR1 .. Estando el interruptor K1 en la posk:l6n I Indicada en la figura, ~ ttsnsistor se salura por las mismas
MrWL.oe TENS~AMJCAOO loA .UI M I. TlIINIIISTOJl fR I
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razones expuestas en el ejemplo tensión bato (O\') el diodo correaanterior. Ahofa. estando TRI satu- pondlente conduciré pues IU rado. circula corrien1e por el colec- ánodo queda'" ""s postt/'vo qua el tor Olmltada por R1) haciendo que cátodo; con eso. el potencial d e 01 emita luz. Al conmutar K1 ala saJlda se Deva prácUcamente a cero posldón b ellranslslOf no cond uce y el diodo ~edroluminlscenle de· y la circulación de comome del c()- Ja,.. de emitir lUZ. indicando en ledor hace que el dlodofOlocmisor forma IlisuaJ el nlvel bajo preS8lll8 no emita IUl. en La salida d~ circulo.
Las conduslones anlodichas nos conducen a la tabla funcional
que muestra la tabla 11. En esle caso especifico notamos que el estado lógico de salida ·sigue al da en 4
!rada.
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L
L
,
L L
L L L L H H H H
· TUl.AI -
El par de circuitos con dfversas entradas utll.zando un sinffn de
I
,
H H
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nuevas estructuras eléctricas y de
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L L L L L L L H
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Son
OIra heL'-
ramlenta podeJ"OMtl ......Izar Un circullodlgttaJ. En MOI;OI,ncos lO seflala n los niveles de '-'-'6n de la sel\ales dtgltales de en~ y sal ~ da del circufto, o sea las formas d o onda de esas sellaln. tas cuélos proporcionan InformadOn adiclonal a las de 18 tabla hJncionaJ.
•
mente, deberén ser activos
~
caracterizan noe ~ deperden de Las caracteris1:lcas de cada uno de esos clrcul!os, los que reciben 91 nombre de operadores 16g\Cos o slmplementa operadow : también se kls conoce por ouertas lógicas. sobre todo los clrcultos da concepción """ simple.
.
....,. ,
H
L L
componentes Que. no obIlgatoria-
Un ejemplo es el circuito de la figura 4 , que ptesenta tres entradas
""08
que
Además de la tabla funcional , o Con k> expuesto. podemos elatabla verdad 51 l..IMed lo pteflere. borarlatabla 'unc6ona1 (tabla 111)del que traduce en forma resumida el clrcullo de la figura 4 . componamlento .aéc1rk:o det circuito digital podefnOt, lAilaar loa cJ!Agrlml:i dll: [ltvll= dlllDliOn o !.N' ""o.
• H
Loo_dolo. t ....._
Partiendo d. esta C*Jma tabla. sacamos en concfusión que la ullda sólo p'esenta nivel aIIo (diodo emiHcndo lUZ) cuando 12dAI Las
Vamos • suponer que en las entradas del circuito de La figura 4 """". _lvamenle, aplicadas las SeMI9S que leven ente figuras. ¿Cuál esla forma deonda esperada en la salida del circuito?
la respuesta H &ncuentra en entradas se llevan a nivel alto o esesa misma figura. Note que La sal Ida tán ablertas (sin cone)(~) . Esto lasumenlvol baJo(L1 CUlndopol'lo equivale 8 decw- que la salida .. menos una de las 8r*ad81 se en· presentaré en nNa! atto cuando aplicamos s.imUtáneament. un ni· cuentra en nivel ba}o: asurnirj el vel alto a tal entradas a. b y c; en nivel .110 (H) en cuario las tres C85Q contrario la ""Ida se presen- entradas estuvieran en nivel ano, como nos lo Inda la ~ 111. Es Ia,á on nivel bajo (L). interesante analizar detaladamenle el diagrama d. re... de la figura Podemos cltat nulT\8f'OSOS cuitas que pr. . . . .n aóIodos esra- 5 con el fin de haCfN' ",,1 sólida .. dos 16gicos do ..... - Y salida: concepción te6rk:a expuMla. Dijimos que loe dlagl'lms de balo (LI y oIto (H). Adorné.. los clrcuit osJóglcos son los más popu- nNBlea de tensión de un circuito digital nos informan mucho más. y lares en la °madreo naturaleza.
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"(J)
-
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(a. b Y c) Y una única salida U) el
c~ se asoció a un diodo fotoeml· SOl' con el respec1No reslstor Hmi-
tadorde la corriente: si en todas las entradas aplicáramos simultánea ·
mente un nlvet atto, o s./las entradas se qued aran sin conex'6n("abiertas1 . el diodo asociado 8 cada una de esas entradas estará Inversamente polarizado (no cond uciendol y pOT conslguionte lo salida 1 presenlará el nivel da tensión alto provocando la emls.1On d. luz poi' el diodo fOloomlsOL" D'. caracterizando ~ nivel alto de sallda. Si por k> menos en una de estas entradas aplicamos un nlv~ de
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FIGURA 5
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...... "pido. que las labias verdad.
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Por OlIo """"'" _
aunque en algunos caos UliU.. otmtlI tanto la tablf¡ funcional
como •
d.g~
da
nN~
de
De esa expres!6n se deduce Inmediatamente que el nivel d. oaJida _ aho (H 6 t) al toda. las entradas estwieran en H (6 1). O.
o(s) ... O: supongamos que n(a) . n(b) .. 1 yn(c) - O. entonces n(s) .. 1.1.0 • O (6 L)
INo piense que el punto indica lSI8 simple muttlpllcaclón aritmé.s ~eresante conocer las carac- Uca Ese sfmbolo representa una terísticas de cada operador para operación lógica y en ese caso que podamos comprender los cir- corresponde a la operación l6glca cuitos más elaborados, capaces de y que está asoclada a la interrealiZar funciones menos obvias. $&CC16n de dos o más conjuntos En principio, podemos afirmar desJgnados l . b. ... Pero existe una que existen seis operadores h.Jtlda- especie de .. eoincld encla~ de man&mentales que son los s'Qulentes: ra que es posible 'apllcar las ¡eyes Y. '0". ·NO". "NI". 'NOo" y el "SI". que riQen la multiplicación aritméesteúftlmo et como veremos, nada tica en este caso en particular. mAs que !XI seperador-excitador. QperadQr "O... también cono· Operador :V-, conocido también
como pue
• H
H H H
I
.......
""""'" D
,
l l
l
l
H
H
l
H
H
,
l l
H
I
H H
H
H H H H H H H
l l l l
Bajo la forma de circuno lotegf1Kk>. el operador Y esté represen tado con dos entradas (minimo} halta un máximo de ocho. y una
l l
,
únk:a salida que se ret8clona con • - Lb.C
.
NOI.e que el oporndor '0' es el no el ·con· Irarlo· como usted hubiera imaginado. La ligura 7 muestra el s(mbolo gratrco más común que rePfesenra al operador O de tres entradas.
~ d el operadOl" Y Y
)I---d -
FIGURA'
-
FIQURA 1
CompArelo con el de la figura 6_La salida .1 está relacionada con las entradas a• .ti Y ¡;; modianle la si-
gule," exprost6n 10g1ca: s - a. b ... c; como enelC850 anterlor, aquf no se trala de una suma aritmética sIno lógica en la que 1 + 1 • 1. 1 • O · O.,. 1 - 1 Y
O .,. O ., O
La expresión lógica de arriba muestra que $OIal'T'l8l'We es posible la Igualdad n(s} • O cuando n(a) • - n(b) - n(e) • O donde la slmboIogIa n(x) representa el nivel lógico presente en la entrada. o salk1a. x.
se carac:lertza por presentar el nIVel nombre, es complementar a es' 100lco bajo (l. 60) de salida cuando ~ las entradas estAn en nivel ba)ocomo muestra la tabla IV. que con'espondea tatabla verdad de un operador ·0" de tres entradas.
difundida en la literatura interna -
~>---ll
_
)}----o,
Lo mismo que y (ANOI . el operado< O (OA) pued. pnlsen"'... también bajo la forma de d rcuito integrado con d os a ocho entradas y una unica salkja. Ooerador "NO-; una t1.Jfld6n de cldo por ·OR": este operadorlOglco este operador. como lo sug~re su
cional. La principal caraterlstlca de este operndor es la de propor· clonar el nivel allo cuando en WS1G sus entradas se aplicó el nivel atto como lo mueWa la tabla 111 ; un circuito posible as cf que se analizó ya. de la figura 4.
las entradas mediante la expresión para el caso de la poetta y d. la fig. 6.
)
hecho, si
1ensi6n para adarar más el tun- n (a) • n (b) • n (e) • t (6 H) aonamlento de un determinado tendremos: cI=oIto digital. n(s) • n(a) . n(b} . n(e) • t. t .1 • Como vimos anles. los circuitos . t (6H) que realizan ciertas funciones relaPero basta QU8 una de las entra· tivamente simples se conocen co- das esté en L (6 O) para tener mooperadores. y cualquier circuito digital un poco más complejo es ~ resultado de la combinación adecuada de esos operador9'S fundamentales o básicos. Debido a esto
;~,.-----j .
lado l6gIco de la ....... digllal apll· cada I!I su única enlrada tal como ocurre con el drculto dela flgUftl 2. siendo entonces la tabla l." tabla verdad pera BSte operador ~co cuya slmbologla más comun se muestra en la flQura 8.
l>---~~-~
1./
FIGURA'
La salida i.. figura 8. se corresponde. en términos de lógica. con Ia entrada, y mediante la siguiente iguakiad: s '" e. Partiendo de esta ecuación se doouce perfactament8 la tabla d e funcionamienlo (tabla 1) de esta puerta l6gn; de h8C~ 51 n(o) • O (6l) . tonemos n(s} • O • t Y si n(e} • t (6 H) tonemos n(o) •
1-0 Este operador también se Impl. menta (JO versión de d rcuitos integrados ya que en la mayOC'Ia de lOs casOl, cada C.I. (clrcull:o 1n18-
57
Ba)o la toona de Col. soo di..
grado) consta de seis de estos
operadOfes oNO' lamblán cooocl- ponlbles operadOfes NI de dos a d os como -Nor. ocho entradas y una única salida
'N O V' ó simplemente ' NI' ('NANO' en inglés) : Se trala oe un operador Y en cuya salida se di,.. puso un circuito de complemcnlad ón (ver ngura 9): por co n-
,
ODt!lldQ{ "NOO" fNOA" en 1ngI"): como en. caso antenor, el circuito 'NOR se produce cuardo se complementa la salida de una puerta lógica O. como muestra la nglQ 11 ; por consiguiente 01 0
Qperador1W: Son clrcuftos que sirven para aumentar la capacidad deexchaclón. de salida. de un ope. rador y ccmplementar el estado lóg ico de la salk:la de este. es decJr.
la salida ·slgue" .. nivel de la &ntrada. la tabla funcionaJ es la tabla VII. """'DO
FIG URA .
siguiente su tabla funcional es complementaria de la del operador V según vemos en la tabla V.
........
.."..".
•
b
e
,
L L L L H H H H
L L H H L L H H
L H L H L H L H
H L L L L L L L
, b ,
• '-
1 f IGURA 11
8lmbolo~esel que se muestra en Le figura 12 para un NOR de tres
vc.
Mlradasa , b, 'luna únlcasaJlda §. A través de la expresión
5 - a -+ b ... c podemos re4ac lonar la salida s de un op8f"3dOf -NOA" con las tres
IAUOA
,
L H
H
U.U 11'1
La representación grifica
es
siml ar a la de su "pariente' "", c()rcano, el NO. segUn se ve en la figura t 3 No fe la ausencia de ' bolita'
entradas a, b V c.
) )o
O.
ACluAA 12
n..LA v
Es posible obtener circunO$ 'SI'
rvES' en Inglés) en la fonna de C.I.; la representac ión gráfICa del operador 'N' 6 ~NAND' se muestra en la flQtK8 lO. B operador repre-
:~-----il
)~o'
Esta función 16g1ca muestra que n(s) • H (6 t) si n(a) • n(b) z n(c) _ L (6 O) Y n(s) - L si por lo menos una de las entradas asume el nivel alto, indicando que la labia verdad de este tipo de operador es complementar\a de ladeO (tabla IV) según muestra la tabla VI .
FIG URA 10
sentado es un NI de tres entradas V , una única sallda'-s' que se relaciona con las entradas de acuerdo con la siguiente función Ióglca: n(,) • n(a).n(b) .n(c).
TenIendo presente esta 8Xpl"e-sJ6n es fá el percJ~r que el nivel n(s) de salida será bajo cuando todas las entradas asumen el nivel aJlo. es
• L L L L H H H H
....... b
e
L L H H L L H H
L H L H L H L H
como hablamos visto. 58
CONCLUSiÓN En la misma forma en que la malemáUca se basa en las cuatro operaciones arlmétlcas clM6cas. la 91ec1r6nlca digital se besa en los
""" ...1 seis operadores lógicos que anal ... s
" L L L L L L L
zamos. Un ckcullodlgltal m6a complefosetoona. PBntrdeastoo __
radares Mak:os tunto con otros clr· cultos acoplados y asl puede llegarse a sistemas de elevadfslma complejidad como por ej emplO 'VIdeo games". mk:rocomputadoras y hasta computadoras.
Para que l enga una Idea, la simple conexión de cuatro de esos operadores Oa origen a un circuito
decir cuando n(a) - n(b • n(e) • 1 (6 H). En este caso tenemos : n(s) • l i t - t - O (6 L)
cada uno conflens hasta seis de
estos opotCldores l6gicos.
Usted podrá conseguir obIener operadores "NOR' de dos a ocho entradas en versión Integrada.
Ióglco ampl iamente usado. razón por la cual algunos autoros lo consideran como un operador basteo,
La tund6n booleana que ex· la figura 16 ~
nada más que porque está d iS·
funclón lógica (o booleana) '
s - al) . a.b c omo
se ve en la misma figura.
Como hay d os entradas lono· moscuatro(2 2 • 4) combinaciones posibles. que analizaremos ¡nd" vldualmeme.
L~=!::~:=~[::::)¡¡!.!'
__.Jr-._ '/ o.
D ...
a.b
FIGUR'" 14
1. nta) '" n(b) = o (OU l ). n( s ) '" .,
Como n(5}
- I\(a). n(6) •
+ nti ). nlb). podemos csc::rtIw" n i s) • 0.0 .. ~.O
z
O .. O '"
= O .. nl,s l 1 :JI: O 2. n(a l "" O, mb) . 1. n l~1 • ') ten'Os. n(s) :: 0.1 - 0.1 '" 0.0 "1.1 - 0 + 1 ::' C' n1512- 1 3, nla l • " n( o) • O. n<501 11: ') IInCCha tan'lenle : nlS) "" 1.0 4-
· "
..,. O.O = l " O ""
' .0.
d>
nl S) 3 " 1 4 nla l n(b) • 1 lo" H). ¡',[SI '" ., ota, nls l z: 1.T -" , '" 1.0 .. - o , = O -+ 11: o = n{s) .: '"
El <*cuila en cuestión de las ftg..... '4 y 15 recIbe el nombre de O EXCLUSIVO. abreviadamente OEX o XO (en Inglés XOA)
booleana de la salleSa .. a.8]) .
.. 6" + i.b
!=j) : r
Vamos a intentar demostrar que ambas expr9$lones tienen al rnls· mo sjgnlflcado 16g1co; para eso
FICURA 15.
=
°
°
Los reslJtados se encuentran en la tabla VIlI que traduce 91 compor· tamiento lógico del circuito de la figura '4.
I ."""""
!
I
•
o I
II
L
L H L
I
l H H
H
I
""'" , H H
1
L
I
J
l'AAlA".
NotequelasaJlda asumeun nive bajo cuando el nivel de ambas en· Iradas el el mismo. y asume un nNaI alto en caso contrado. Por lo tanto este circuito 58 constituye en un mero comparador de dos IntOf'
estudiaremos las cuatro combina·
ElI!CTAONICA'" 8
ck>nes posibles de entrada.
TamtMén existe un operadOf NO EXCLUSIVO que corresponde. la compIementack)n d~ nlYe' de sal· ida d~ circuito antorior (figura 14),
pata SI . 8 a.D . b.a.o
,
en este caso tenemos:
n13J. "H)! :r:: O rl! sll .. ?
-- --
n\50 1) '" 0 .0.0 OO.C =0: . 0 1 ::: 1 1 ., •
s '" a +- b - 8.E
-+
' C>--~--
•
I
j
~
n (s llt • 1
a.b
[>
L4>
madones, pero también se usa o ,,==;~=[::::),Lj~ como parte integrante de circuitos b osumadores aritméticos; por eso se te representa con un slmbolo espe· ciar que se pBlecealdel operad or O. (Ver figura 15) SA8(R
b.8.6
en lugar de la que se esperaba
~I ; b
) ,ó
I Y'
I
I D
e D+~
Q.
ti
t A)
I
'\.
~
"
b
59
2. n(a ) :: O. n lb ) • 1; n (52 ) ::
2 nta)ltO.n(tI):: 1 n(s1 1"' ? n (s l ) =0.1
¡¡
001
n ::
3. n(a) :: 1. nlb) '" O: n(51) .
0.1 ... 0.1 • O..
0(S2) •
1.0. 1 :c 1.0 = (1 =:> nls l)O? :: O
?
"""""" D
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a
..,--:;o :: '1 e
L L H H
1 '"
O =- nls212 .. O
z
3. nla) • 1. " (tI ' :It 0 , n¡s2) :: ?
?
1.0 ..
nlS 1) • 1.1 .0 . 0. 1.0 :: 1. 1 . 0 .1 ::
n(s2) ...
. 0. 1:: O .;> n(s1)3:: e
• O =:> nI52')3 :It O
1,0 '"
""'"" •
L H L
H
H
H
L L
TA8ELArx
4 . n(a) e n (b) .. ' . n ls 1) ..
4. n(a) :: " lb ) • 1, o(s2). ?
?
O( S l ) :: 1.1.1 . 1.1.1 :: 1.0 . 1.0 :: :: 1. 1 :E 1 ~ n(s 1}o''' 1
nls2) .. 1.1 .. 1.1 E O - O .. = 1 e. 01s2 ' .: o:: O
"juga( con Jos Integrado. digital... Pero 8 medida que vayan necesftá ndose, se Irán W roduclendo
Vea que ambas expresiones sJguen la tabl.e: IX (complementaria de la tabla VIII) y por lo tanto son Iguales. l. luz de la 160lca digital y del álgebra de BooIe.
para s2 ::: a .tI ... a .b 1. n(a ) • nlb) :: O: n(s2) • ?
nls2) '" 0 .0 + 0.0 1 ::!o n(s2)1 • 1
Con los datos presentados ya estamos apios para comenzar a
i5 ::
.. O + 0 = O::
nuevos conceptos en el transcurso de esta minlserie. IHasta el mes que viene!
CIRCUITOS & INFORMACJlINES
L-_ __ _ _ _ _ LEIh RITMICOS _ _ _ _ _ _ _- '
e.
TI untllll15~ de salida par. v6fY\Jas 6A05 6 6V6. pero se puede usar un t,ans~ de 1 lQV .. ev JI ' SO mA. R I YR3 SOfldados por las tabtas. mief1uUQue R4 solamente es nj)()(lsano Sfel SCR fueta del tipo TlC l 08.
R, _6W
22R X IW
6.IOW 10.25W
25.
41R X lW 68R X lW
lOOR X 1W
S(}N
nOR X 7W
50. IOOW
R3
nov
Il0V
211.2 X l OW lk8 X l OW 111.5 )( 1QW
hasta 6 1eds 6a151ed. 15.30 led\
"k7 X Icm 3k9 X 10W 2k7 X ION
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L(O"
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. ,". \. 10 ,
noticias noticias noticias noticias noticias noticias ESfa os una er.trovist3 al representante oI'icial de Computer Associatos en Argentina, con moClvQ de la presentación en nuestro pars de su "sot1·w3,e" para las computadoras de 16 bits.
P. ¿Oué es Ouark Electrónica S A ? R Es una empresa aroentina que d esarrolla 1ge1"lO-
logia para microcomput adonls con 'know-1"Icwr p ropio, y que cree en la ca pacidad Intefectual y de trabajo de los paises del Cor)() Sur.
P. Oué es Computer Assoclates? R. Es 8C1ua1mente un líder mundial en 'sott·W8f8'. una empresa noneamericana que el af\o pasado UNO un facturamiento de más da 250 rful lones de dólares. Elabora productos para SlSlomas en red. 'maln-lrame' , miC1ocornJ)4.J1ad Ores. etc.
P. ¿Qué productos va a IIser a n~sl r o mercado? R. Para la linea de microcomputadores de 16 bits, en panicular las 16M p e , :(1 , Al Y pala 01 nuevo PS / 2 Asf estamos equipa rando a Argentina. Ch~o y Uruguay con lo mejor que elt!sle en m m undo de la
sene de rec ursos adicionales en el Suoer Calc 4 P. ¿Cuáles son? R. Son muchos ... Nombraré sólo algunos' Super Calc tiene más Ifneas (9999), que ' ·2-3 ralease lA (2.048) 6 release 2 (8.192). asf como 12-3 nosopona Global $oIve y tampoco imprime los bordes de la planlla. El Super Cale 4 puede hacer coplas mliliplcs y también en los gráficos Super Cale 4 trabala con hasta tOvarlables. tiene grllficos ~ h¡· low" y OCros Creo que una de las diferencias int8fesantes está en al hecho do que podemos elegir trostama r.tJsde planilla. de fauna Que podemos ahorrar tiempo usando una planJla Que no reserve exceso de memoria. y también Que Super Calc4 nodesperdicla memoria con las células ...aclas dentro de la
planitla
informaUca Báslcamenle empezamos con tres !)(OOUCIOS: Super Calc 4, Super project plus. y Au · ditor.
P. Bueno. Un poco m3S y me vendés una .. (risas) Pi..anillas. conocemos. pet'o ... ¿Oué es SUpel'PfG-
P. ¿Por Qué no desarrol laron un 'sorr ar gentino pro·
R. lntentaré aclarar para Uds. Que no son ingenierOS los problemas de quien tiene a su cargo un proyecto en cualquier tipo de actividad. Supongamos que una empresa necesha realizar doterminado proyecto. y tenga un ·poor- de personas que seran destInadas a las tareas específicas Para analizarlos costos. llOmpos deduracm y optlmizaclÓn del proyecto. son necesarios unos diagramas llamados Gann y Pon . CM o' Superprolect Plus es posible encOn.lrar rápk1amente la mejor forma de resolver y efectuar proyectos_
plo?
R. Es econ6mk:amente imposibl e para nosotros ha · cer una inversión decapilal lan grande como para lograr productos de la misma calidad . y ponerlos en un mercado que no soa 01 mundial No debemossenUrnos dlsmmuidos por el hechoda usar un Psoftware extranlero El uso do estos PfOP
dueto s en las empresas permite q ue logren costos de producc& más bajos y que aSI estén en condi clones de compet ir en al mercado Illternaclonal. Ir:-:yendO divisas a nuestro pals
P. ¿los . enlatados· son distintos do los "hechos a
medida"?
P. IPor lo lanlO es un programa muy especifico!
R. NO sé qué entiendes por espectrlco. Cualqui8f em-
R. SI. y mucho NO conozco ningún programa. por ejemplo. de planillas de cálcLÍo ode audito rla . o de manager que permita al usuario condIciones de uSO tan amphas. vorsát~es y adapta bles al usuario como los programas de Computer Associates. para su ambiente operacional
P. Hé blenos un poco sobre estos Pfooramas R. Bueno. el Super Calc 4 es una pla nilla de cálculo que en 1986 fue elegida ~Producl 01 the Vea" (ProducI D dt:t Afio) por Inlo World P . Pgro gn ArgonUT'la tenernos el LoIUS 1·2·3. que es
una e:tcelente planilla ..
A. SI. es un buen producto. sln ducta . pero hay una IA BEA El.(CTAOHICA N"
ject P1us?
a
Pfesa grande. mediana o chica debe tener un pro· grama como éste para Que no ocurra lo que es usual : después de hacer el anteproyecto. antes de poder Iniciar el proyecto se lo abandona . y se su fren pérdidas en el proceso. P. 6C6mo puede alguien conocer aloo más sobre
estos Pfoductos? R . Poniéndose en contacto con nosotros, que tendre·
mos mucho placer en ayudarto. P. Muchas gracias GUnas palabras finaJes? R. Gracias a ustedes, y permítanme decir a nueSlros Iec10fes que desde el15 de enero pueden llamarnos alteléfooo 4 7·7298
61
CONVERSOR
SIMPLE
-
ANALOGICO-DIGITAL El CUt;rtilo que presentamos c.otn-inte rvuionu en frtClJUlCÜU, tS una bonda que va desde, IJprunm adDmmu. 8(J()!ú. tll QWenci4 de sdla/. llana 4kHz (Oft txdfuc:ión U>lllJ. Potkmos utilizarlo M innumbtlbJu ptQy«IOI que Comprmdill1 111 acitlJCMn de circuilos diKila/tS a pal'fir de stñalu analógicas, lIdmeJJs dL otros qut se moteiQrlordn.
Un conve_ anal6gico
tud queno varia paso a palOslno en forma lineal. en una magnitud que vana por pasos. en cantidades dl.cretas, por consJgtMnte como la frecuencia.
Hay dIVersa. poslblldad81 de uso para un circuito de este tipo. Podemos usarlo en la &nIradade contadores d1gltales como excitador en proyectos de termómetros.
fotómetros, voItlmelros, amperf.. metros. etc., donde las magnitudos que varia" IInealmen18 deben transformarse en safla/es d'aftaJes. La banda di operación del c ...· culto en cuestión as restringida. pero eso no slgnHica Que no tenga aplicaciones prácticas posíbles
el que la frecuencla de oper8C~ El resistor de entrada (R.) deterestá dada poi la constante de mina la senslbUldad del clfculto. putiempo Re del circuito en &1 emisor d lendo tener valores entre 10Kn a El reshitor del emisor (A) está 10Mll formado por Al y un transistor. El resislar será de 10Kn para El capacltor es fljo. de modo que lenslones deenlrada hasta 10Vyde la frecuencia va a depender bás5ca- 1MO para tensiones hasta l00V. mente da la resis1enclB que pre-. Para tensk>nes mayores. el reslSlor unta el translstOf. se aumenta en forma proporcional Enla saturadón. la resistencla es hasta 1.000V. pr6cUcamente nula. quedando El circuito pUode funcionar tam1610 Al en el clrculto y entonces la bién con SCÑJ9S alternantes; en frecuencia f l máxima . alrededor ost9 caso hay que agregar un dide 4KHz. odo. y 58 debe tener pr9Sente que La existencia de R3 hace q ue la entonces la respuesta será en I'8lpoo:$l8 dtM c lrcuilo sea más o función de la tensión AMS. menos lineal. como mueSlra el graVea Queen esrecasotendremos fico de la figura t . va riaciones de la fr&Cuencla de salid a en función de le tensión de entrada. no ocurrlendo nada con la frecuencia de entrada.
que ellecror pueda aprovechar.
OIra aplicación int9f'esanle de este circuito es la de indicador audlIhlo de tensiones, corrientes u otras magnitudes. para los deficientes visuaJes. Magnitudes como t&nsk>neS. re· slstenclas. corrientes. pueden convertJrse en sonido medlanle un pequefloampmlcadorconectadoa un altopartante. La base del c1rcuiloes untransislor unl Juntura y su banda de tensiones de operación va de 9 a 15
voIt,.
I ~. I
u
•• •• __ _
,.
_.
•
M ontlJe
- __ _ _ __ _
En la floura 2 tenemos ~ circuito completo del conversor. Damos en la figura 3 un ejemplo de la placa del cIrcuito Impreso.
-- - --- - -- --
,
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yr ..
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.,
1°!
....
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Cómo funciono El transistor UN j unlu ra funciona
corno l.rI osclador de relajación en
62
••
A It ...
El transistor 80135 debe lener Como on muchas aplicaciones un pequero dlslpedor da calor, yl. " c1rcollo Iomle" parla d. proyeclos més c:om¡¡jojoo. probal>emon- tensión, en este caso. debe ser de le formari pan. d. una conflglr unos 9 votts. ración 6nIca en términos de dlsel"lo El aJtopariante es común, de 8 ohms x 5610an. d. pie"". El transistor 01 el ..... scs.s o SI 58 deseara una banda de freequtvalenta: el 02 debe ser obliga. cuencia diferente. puede cambiarloriarntnt. un 2N2646. se el valor del capacitar el en una
LB aei\al deaudlo debe oIrse con claridad on función do lo 'onsJ6n de entrada. Para aplicar tensiones en la banda de O a 10 \Ion$, cuando E!JI resistO" A4 debe ser de 100k. podemos empleer un d ivisor delens16n como se muestra gn la figura 6.
banda amplia.
El vaJor mlnlmo aconseJado es " .~
47nFyelmáxlm0 2,2 ~F . Para 47 nF de valor mlnlmo, La banda de frecuencia estará entre 1.600 Hz Y 8 KHz.
Para La excitación de drruitos ~s TTl puede ser necesario el empleo de l6\a etapa adicional
cuyo diagrama M sugiere en la ,..
gura 5.
.. .
--
....... .. w
• ",,,,,,
,., Para usar el conveBOr es pre-
ciso tener en cuenta que los pUsos de salida son bastante agudos. En les apllcaclooe. dlglales, como ya dijimos. puede necesitarse un ud-
lador. '111,11.
J
••••
."...
, El COOSLmO da corriente del cir· culo .. bastante belo. de modo que no ..,. ¡ncIso "'po
oIonar lo " . . . pota lo allmon· laclón. En la ftgura .. damos une sugerancla de .. "epa d. audio en '" calO de un cc::JfWeraot tllf"l&ión-so· nido pora quienes llenen doflc:ioncla! -.4suaIes.
LISTA
Pruebll y Uso
DE
MATERIALES
Q J ~ B C548 6 t!quú'OIt!Jlle - tro/lJUrar NPN de u.ro gelluol Ql - 2Nl646 - tl'tmSulor unijun-
Para La prueba puede usarse un
",," RI • 2K2 x II RW - rt!IÚ' or (rojo,
amplificador slmple que se conec· tatá en su salida.
rojo, rojo) Rl - 560Rx I/SU' -rerislor (\'erdt!. alJ¡/, mal1'Ótt)
15011
~ ~'O~.~F~':O:.~-L-H
IIEJrJ BO 135
RJ • 1M .r JI 8W • ruiJ'(N (marrón, ,, ~ l 'm il' j R4 - \'U tafo (J(JfJK Q 1M, St'gl UI /a ri!n.rión tk enrl'Ql}u )
RJ - lOOR x I/8W • ('dutar (marrón, ,.~ rnrm'Ón) C I - lOO nF(JQ.I) • capocilor cer6micQ
Varios: p lllca di! drcu;'o ímprr.w , alambrrs. soldodrtrrl. elC.
1
INSTRUMENTAL DE TALLER INTRODUCCiÓ N
Por ellng. Horaclo D. Vallejo Miembro del CU6lpO Docente de CEPA
Tanto para el reparador como para el hobista en elcctr6ntca es fundamental contar con equipos e instrumental apropiado que le permita desarrollar las distintas tareas con aci9rto.
rras para TV blanco y negro y TV Color; g) Frocuencrmotro: h) Osciloscopio : 1) Puonte de Impedancia : etc . Para explicar la taorta de funcionamiento de éstos instrumentos mantendré el usode la s matemáUcas en un nivel razonable. no necesnando el ledor cono· cimientos profundos sobre electr6nlca. La vcn::ladera comprensión d04 tema sobrevendré luego de que Ud. arme cada instrumento y comience a utilizar1o. Oulzá Ud. se haya formulado la siguiente p-egunta. ¿Para Qué sirve cada InSln,¡mento de kJs mencionados? Como es necesa do saberlo que cada uno armará, explicaré brevemente en qué consiste y para Qué sirve cada instrumento:
Es sabido por looos los amantes de la electrónica que etementos como el soldador O la fuente de all· mentación. 9 instrumentos como el multlmetro no pueden faltar en la mesa del taller a la hora de comen· zar con los trabajos de reparación o aimado.
Sin embargo. se neceshan otros instrumentos que. de adquirirlos en el comercio, slgnlflcarlan un elevado
costo. Proponemos encara r la publlcackjn de una serie d e artlcUos que le permitan al técnico abas'leoerso de distintos Instrumen10s con reducido costo, explan. do la l eorla de funcionamiento de los mismos con el objeto de aprovechar al máximo su utillzadOn.
a) Generadorde Audio: Consiste en un osciador de onda senokial, triangular y cuadrada Que entrega seflales en el raflQO de 20 Hz a 20 kHz con amplitud va riable según muestra la ngura 1. Entre los usos de este Instrument o se pueden encontrar: 1) Calibrado de equipos de audio: 2) Puesta a punto de sistemas digitales: 3) Análisis de circuitos electr6nk:os, elc.
Entre los distintos instrumentos y equipos 8 tratar se encuentran: a) Generador de Aoolo; b) Generador de AF-RF; e) Inyectorde Se!\a.tesde usos múltiples; d) Analizador Dinárn6co: e) Fuente de Alimentación con control da cortocircuito variable: f) Generador de ba·
•
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En la figura 2 se muestra el aspecto d e un genera· dOf de audio (oscilador de 8udk» trpk:o.
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Es muy útil peta verificar ~ lunclonamktnto d e cualquier etapa d e RF. El aspecto dplco del generadO( de AF-RF se m ~stra en la figura 4.
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b) Gener.dor d e AF-RF: Consisto en un osclador que entrega una seNil de bajo n~ de RF en el rango de 450 kHz a 7 MHz. Esta señal puede ser modlJada por un tono de audio con un Indlce de modlJación varlablo según muestra la figura 3.
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e) Inyector de Sena les d e UIOS Múttlple.: Se trata en este caso d e unoscUadOf do Buc:Uodo bala freeuen.
cia cuya fo rma de onda puede ser cualquiera. El A
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requisito fundamental es que posea baja im pedancia de salida con el objeto de poder atacar cualquier eta· pa oIod r6nlca sIn inconvenientes . la mayoria de los Inyectores de señales consisten en un mUltMbrador seguido de una etapa do baJa impedancia de salida con una amplitud que puede o no ser variable según se muestra en la figura 5.
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Figum3 Es un Instrumento muy necesario para el tanerista pues resulta ütil para el calibrado de rad ios de onda larga. sirviendo a la VQ2 como transmisor de Am do muy baja potencia. P0S&9 salida de audio de amplitud variable que puade utilizarse como "inyector de señales' en casos de necesidad.
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El inyectO( de señales posee apUcaclones mUttiples y variadas, dostinándoselo especialmente para la localización de etapas defectuosas en receptores de radio y televisión. En receptores de radio se debe escuchar el son ido causado poi" dicho oscilador cuando se inyecta señaJ en los puntos apropiados. En raceplores de TV. cuando se Inyecta una señal en la IraycctOfia de video se deben observar barras hotl. zonlales en la imagen que evidencien que la etapa probada lu nciooa correctamente.
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La forma física d~ Inyector puede variar, encono trándoselo gonoralmonte 9OCefrado en un cg¡ndro según muaslta la figura 6.
d) Analizad or Diná mico: El analizador d inámico es un amplificador de audio de C8racterfsllc as especiales: Impedancia de entrada alta, alta sensibilidad y poteoc1a de saUda entre 500 mw y lOw. Debido a la elevada impedancia de entrada puede colocarse en cualquier parte de un clrcullo e4ectr6nico s¡nvanar las condldones clrcultales con ef obfeto de verificar el funck>namlento de dicho c ircuito. Al poseer alta senslbUldad es capaz de reconoce, sel\ales débiles y ampllflcartas a niveles apropiados para que puedan
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ANALIZADOR
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ser escuchadas. Muchos son los circuitos que pueden serut~lzados
como analizador dinámico, ya sea utilizando componentes discretos o c1fcuitos "'legradOS. Por ejemplo, unampificador "push-pun' con un amplificador colec-
tor común de entrada puede usarse $.In ínconverNon.
tes. El analizador dlnémk:o puede poseer una €llapa detectora de entrada en caso de querer recepc~r emls0f3s radiales, &eQÚn muestra la figura 7.
Elanallzadordlnámkx> puode ser utilizado para k>callzat avorlas en receptores de radio y TV, para \1&rlfles r el funcionamiento del oscilador de barrido V9(l icaJ y hortzontal do un receptor de TV, etc. la figura 8 mu9Slra un anallzador dinámico tfplco que posee control de agudos y conlrol de ... oIumen.
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11 Allolhlador Ollla,.co COl'l A..,pllflcod or P,,,h. p un
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e) Fu.nlede Alimentación: Eltallerlsta debe poseer un elemenlO que suminist ro una tensión continua constante ajustable eOlre O v y 16 V por lo menos. adomás debo ser capaz de suministrar una cOHioOle máxima d e 3 A. Propond remos el armado de una sencilla fueme capaz do detectar consumos superl(). resa un valor prefijado por ~ récnico co n el obJeto de proteger el equipo sobre el cual se está traba jando. Cuando ello OCUlTe, la fuente se bloquea dejando de suministrar 1 9~, evidonclándose dlcho estado POI el eocendido de un Led. La !¡gura 9 m ueSlra ~ esque· ma clrcuitaf de una fuente de alimentación con oonl1o1 de cortocircuito .
Est e equipo le pemlltlrá alimenl ar receptores d e radio. grabado res. aut ooslereos, televisores. etc., prefijando Ud. la corriento m."t)(ima que la fuente puede suminlslrar co n el fin de comprobar 51 el dls· positivo a reparar posee un el evado consumo que pcxtrCa empeorar la falla. Por l o lanto . y corno se muestra en la figura 10. la fuente posee un control do corriente méxima y un control de tensión d e salida. f) Generltdor de e.rr..: Este es un inst rumento sofisticad o que entrega una señal compuesta de vi· deo (sin sonido) q ue permitirá mo strar en la pantalla
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Frp" 10 de un receptor de (~ evis I6n una serie de barras de d iSC inl o s tonos y/ o CeMo res m uy útiles para el aervlce de TV. Una de las posibles fo rmas de onda a la salida del generador se muestra en La figura 11 . La señal de la flgura 11 se monta sobre una porta· dora d e radiofrecuenc ia simularwJo 8sl la transmisión por parte de una emisors de tehMsl6n. Puede entregar también una Imagen cuadriculada muy Úlil para la calibrac ión y puest8 8 punto de un l elevtsor.
f'iru'" SAMA ElECTRONICA
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amplificad o ;
col'li()(mador
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Este Instrumento Junto con 01 oscloscopio y un barrador marcador de televisión consrrtuyen ~ grupo do Instrumentos Indispensables para el taJlorista que desee montarse un laboratorio d e televisión.
Fizwo 12
Figurrz 13
h) Osciloscopio : Ouizá sea 01 instrumenlo máscodiciado pof el lallerlsla . Presenta en una panlalla la forma que posee una seflal a lo largo del lIempo, pudiendo conocer el valor pk:o a pico y 91 periodo de dicha seMI. Pueden encontrarse en el comerck>, osciloscopios ded lstintos tipos, calidados y precios. Por ejemplo. un oscl oscopioecon6mlcoposeeunancho d ebandade 1 MHz (permile mostrar señales de t MHz como máximo en la panlana) y un solo canal. es docir. sólo puede moSlfar una señal en la pantana. Nosotros estudiaremos un osdoscopl0 de doscanalesy 10 MHz deanchode banda, quo es el apropiado para el servlce de radio, audio y tolevlsión . De más está decir la s bondades de un osciloscopio, poro para quo quede claro menc ionaremos aJgunas aplicaciones: e) Como Voltímetro. b) Como frocuencímetro (sin oxactltud).
g) Frecu.ncimetro: Se trata de un dispositiYo conta dor de pulsos, de forma tal de poder determinar la cantidad de ciclos que describe una sehaI en un se-
gundo. Suelen utilizarse circuitos "digitales· que roconocen seflales desel e algunos ml ivo!t hasta varios volt con cualqulerforma de onda. siempre queJa saflal sea
c) Para saber la larma de onda de la señal . d) Para cal ibrado do receplor4cs de radio. audio y TV.
e) Para vorincarausencia de d istorsiones en amplIficadores de audio.
periódica. La figura 13 muestra un diagrama en bloques do! frecuonclmetro Que expUcaremos más adelante. donde puede observarse una etapa amplifk:adora conformadora de pulsos. un contador de pulsos. un circuito que reliene la información recibida desde 01 contadO( para mostrarla en un °dlspta( con el obletode que el usuark:> pueda loor directamente la frecuencia. de la sefIaJ que Ingresa al Instrumento. Como es l6gtco suponer, el frecuendmetro e-s elemental para aquellos circuitos que deben trabajar en una frecuencia exacta, siendo el único InSlrumento capaz de permitir la calibración de dichos equipos. Suelen medir frecuencias desde algunos Hz hasta varios MHz, utl lzardo para ello, distintos rangos de
medición.
68
Ftgura J4
1) Puente d. Impedanc ias: El puenfe es un Instru· mentode medición de&lementos pasivos. es decir. de elementos tatescomo reslstores, capacrtorese induc tores. sumamente üti en un taller o laboratorio. Pero mI! e conocer et . . alor de die has elementos con rapidez V precisión.
de clrculto Impreso. USO&, etc., que le permitirán cono· cer con d arldad las ventajas de los equipos Que Ud. tendrá oportunidad de armar.
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La figura 16 muest ra el esquema circuital que per~ mlte medir reslsteocias Con eSle Instrumento cor\Clulmos con la explicacl6n bAsica de los usos fundamentales de los instru· mentO$: de taller. A partir d el pr6xlmo N~ Saber Elec· tróntca $El detallará cada Instrumento mencionando o/ principio de funci ona miento c ircuito Elléctrico, placa
En muchos casos seré neceSlllrlo dividir en capl. tulos la lección correSpondiente a cada Instrumcnlo, debido a que el armado puede lornarse engorroso si no se lo realiza delenidamenle y con una explk:ad6n dotallada.
S'ga atentamenle las Instrucciones de armado Vno tendrá problemas. En el NO 9 d e Saber Electrónica se explicará el lu ncJooamiento y conslrucci6n del generador de fun· clones (oscilador de audio) .
CIRCUITOS & INFORMACIONES TlC101
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SECCION DEL LECTOR En nC4 HCciOn publk.- Lo. prn!,ll'C1'CN O nlg'"trIClOI ""ow dtu por lec' or,.~ '1 r~ el pr-eprllclf q_ "/la pgrf!u n de inl,.r;, %~ aJ; la,..,¡,.w" acwrolftOf ltu duda. qUI! 1)U,.~n . u,." r ~o')r,. .. ""'rOl p~c lot . La rúcció" 1/« 101 prOlJ«fm q1U .1e rQn p.4hlK oaOI osi cmno la. CGrtOl qw NTán ,upcmaida.. en a la ""Coo" qurria n critrrio tk IIlu'.tro dtrHlr1lJ~ lo '''C"l(''rI. l~ rttli.to n,) / ~ " r rJ,Ji.(a(;IQf\n de puhlKtJr t0d4.l4a ca rtaN y p roytCfo., QW Ir /I,.~u r" . por ,.bmaa- m :;orw& de ,.~.
"lU',tro.
Uruguay
A los numOfOSOS lectores Que no s han escrito. lamentamos comunlcartes Que no hacemos suscrip:::lones en Uruguay. PO( ahola no hacemos erMos (por complk:aclones aduaneras) ni tenemos r8p(esentantes en nuestros -ktts· en la Banda Oriental, pero estamos OIganizando vlnaJlaciones con casasde electrónica de Uruguay y OI ros paises hermanos.
Nuevo •• m igo. en Uruguay
Damos la bienvenida ent re nuC!stros nuevos ami· g os a Dante! Gualberto Con ea Cedrés (Rocha, Uru guay), y le agradecemos su muy arnabl e carta (confesamos qua nos hizo sonrojar con sus c'oglo s) . CasU8l~ent o. a partir de este número d e SABER ELECTRONICA sal islacemos sus deseos do saber más sobre circuitos integ rados. con la serie .Conociendo AJgunos Integrados' , que se prolongará durante varias revista s con lo más nuevo sobre estos importantes componentes, Esperamos volver a lener noticias suyas.
Equl.... lent•• pe'" el Tranalstor TIP17663A Para lectores que hNieran dlflCuttades para encono trar el IransistOf TI PL763 damos algunos equfvaJontes.
q ue, aln embargo. por poseer caracteris!a s ligeramente díferentes. hacen necesarias algunas modifK:8d ones &n el proyecto. Estas ahoracfones son en ~ valor de R9 y de R8, asl como R1 : los nuevos valores se obtienen experimentalmente.
El P,e y el Amplificador En respuesta a vaños lectores, adaramos que, efectivamente. con los controles del Pre se puede manejar tambIén la potencia. balmlCo y lona d ~ Amplificad or (En un amplificador de ganancia cons· !ant e la salida &S proporcional a la entrada por ~ lanto, basla reg¡jar la entrada)
LoIiI posibles equivalentos son: 81 26 (PhIICO), 2S0 869, 2SC1358k. 2S0 8709 6 cualquier transistor de salida horizontal de TV en colores con g anancia superior a 20 Molor lón ico
Atendiendo a la consulta d e4 lector ~ga briel Angel Cataldi (Bella Vista) Informamos Qoo cualq u~ material aislante puede usarse en la construcdón de la nave, slempte que sea liviano, c omo la madera balsa que él sugirió. LA lámpara d e ne6n puedo colocarSG en cualq1/ier posición, ya que tiene una finalidad d ocorallva Las puntas d e bs eleclrod05, hechas con alf.eres, son lo Importante en la propulsión para lograr el efecto de exptJsión de Iones.
70
Para los que tengan dllicull9des para conseguir ttansiSlor TIPL763 que se usa en eI' Motor lónlco· del N06de SABER ELECTRONICA.. se pued en usar como reemplaza ntes losslguJemes· 8t 26 (Philco), 25 0 869. 2SC1 358k, 2S0670, ocualqlJicra de salida horizontal de TV color con gananc lCt supcfiQr a 20
Receptor de Rldiocontro l
En el Receptor do Radlocontrol aparecido en SABER ELECTRONICA fI(o} 5. SI no se consigue el rel é tipo $chrack ZA020 006 ó ZK02Q OO€ se puede usar
el 61 2612.
que en los mismos no se ha tenido en cuenta, entre otras cosas. los dlstlnloS lactores de pérdida. tales como la capacidad distribuida de la bobina
Valor.. de cap.cHore.
Estimado lectorUonel Cas.eUa (Capital): respecto a su piegunta referento al valor de un capaci10r mar· eado .0022. dioamos que existen varios códigos para 'dentificar el valor de la capac'dad de estos componentos. Los más usados por los fabricantes son: al cód igo d e colores (valor expresado en pF) : b) vaJor expresado en uF (mk;rofaradlos) : c) valor exprosado en nF (nanofarads) ; d) valor expresado en pF (pico
ta radsl. etc. El capacltOf en cuestión está dentro d'" g/'\Jpo (b) , donde 01 punto (.) ind ica una coma (.) en nuestro sistema de numeración , y luego la lectura es directa Por ejemplo:
.0022 equivale a 0.0022 uF .01 equivale a 0,01 uF
De todos mOOos. no Influye domaslado el diámetro d~ alambre a ut.izar sJempre y cuando el mismo sea
bastante Inferior (pcwlo menos dlez\I8ces) al diámetro "O~ que poseerá la bobina. Además si el diámetro del alambre es grarde. aumentara la longitoo ,~ de la bobtna ya Que para una misma longitud "" , monos canttdad do espiras se podrán arrollar linealmente en la medida en que soa mayof el dlámetrodel aJarnbre. Para concluir, a uszed ledebe inleresar91 diásnetro del alambro sólo en función de la corriente máxima que atravestlré a la bObina. SI la corriente es elevada, debe colocar un alambre de sección considerable. Para un dMsor de frecuencia puede usar alambre AWG NO 18 .
Intercambio de Correspondencia
.00033 equivale a 0,00033 uF
Tenemos prevista una lecd ón que expUqua este tema más ampliamente.
CAlculo de bobina, solenoides
VjJ tenemos el primer adherente al "club- de Il1(er· cambio de cOfrespondencla (que dicho sea de paso. es yaunviejoamigode SABER ELECTRÓNICA, como que fue colaborador para la sección "Oefectos del Televisor", además de habernos enviado varias slmpálÍCl!lS cartas). Los Interesados en intercambiar correspondencia. puedon escribir a'
Ad aramos 8 nuest ro amab'e lector O. Garcra (Captlal) que la ficha técnica publicada en el N~ 2 de SABER ELECTRONICA relerente a ~ Inductancia de una bobina con núdoo d e aire' estabtece fórmulas de cálculo que permiten un diseño aproximado, dado
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Sr Hugo Rota 54 (1723 ) Mariano Acosta Buenos Alres . Argentina
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MANUAL DE
SEMICONDUCTORES DE SILICIO ~ -
Tomo IIEd 8&187)
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Tomo 1I (Ed. 86.187)
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® ~®©liu@(JOo©@) RI:iSUMEN IJE LA LEc.:aÓN ANTERJOR En lo fcccitHr 7 estudiamos t,~s efrelos de fu com'oHc clt\'In'm. El primem. rI e/reto 1111111/('0, nos mostrQM ' 0010 eléctrk n pHcdt! prol'(x oT CUJl,bios ell la /lO {lIralr:zu dl' la 1IIul,.,;0, dncofl!l'0n l(lIfln d U¡.,'110 o deposi((/ ruto m n alCl ,." la ¡;o/ronoploJtia: d uK'mdo €'fU d ..f celo fi siolq."co, mostrando c(mw tu wrri('JItc pUt'dr excitar los fN1:.,'O n ismru ¡';I't)j octllwldo pnllc/(!'Qlm ctlft· J'o/)f(' el sú tCIIIO 'I t!n ; u.su, y [inalm(l!(c. ti ('f ('cto m O¡'71 ético. ti m 6.( imporrallfl' potqrlr 1t lit Oll ifi(s(a sú:mprt. En cstc C1I rso s(' e.r(llIliordn rlú'CfJOSdispfu uiw)J a llV) [ 11 n(Í(HlaI', i Ol to S(' bo f a /IIrQ c:omrme
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Lección 8 LA RES ISTEN CIA ELÉCTRICA
Estudiamos que una conlenta poode circular por un m edio conductor solamente $1 hay una causa, en 01 caso una 'uen:a de natUf8leZ8 91óctrica Que "empula- la s cargas y que 85 la tensión. Pero la Intensidad de CQ(rienle que circula por un alambre está limitada por d lvOfS05 lactores Podemos comparar la intens;dad de la corriente que nuye de una pila (o de ocra fuente de energla) al agua que saje de un t8I"1C1ue. l..a cantidad de agua que sale d e un caño. como se m uestra en la ' Ioura 1, depende solamenlede la altura
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dellanque (comparable a la ~ pr9Si6n· o tensión) yd~ espeSOl' del caño. La analogfa eléctrica de esle fenómeno se esludk1rá enseguida.
8. 1.- la resistenc ia eléc trica . Pensando en La analogía oel reservorlo de agua, vemos que el flujo por 01 Co.¡ r\o depende en gran pa r1e del espeSOf del mismo . En un car\o más grueso el agua encuentra menor "resistencia" y puede nulr con más faclldad El restltado es un flujo mucho más intenso y por consiguiente una cantidad mayor de agua Con la electricidad ocurre lo mismo. SI tenemos una 'uonte c ualquiera de energía elódrica (q ue eSl ud i.,.'Hemos más adelante) capaz de pro porcionar cargas en cantidades l imitadas. haciendo 8 su vez de tanque, la unión con un alambre COndUCIOf ontr e lo s polo s de la luonl e hace que la CQ(rlenle pueda nulr y eso nos neva a un comportamiento scmelanto al dellanque de agua. (figura 2) . U Intensidad de la corriente que va a fluir, es d ecir 01 numero de -Ampéres' no depende sólode la tensión de la fuente sino también de las caracleristbs del conducto r.
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lJl reslstencla eléctrica depende. por un conduc· de d lver&ol factOtel, como la naturaleza d el materlal d. que .... hecho Y dellorma.o (longitud . espesor. MC.) tOf',
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' .2.- Unkt.d de Rufatenel• . Si conectamos un conductor 8 un generador (pila)
u otra fuentede energfa que estable2C3 una tenslónde 1Vy verificamos que es recorrido pQ( una comentede , A (1 ampere) de intensidad. podemos decir entonces
que el conductor presenta una reststcnci31 do 1 ohm (O) .
El ohm, abreviad o n, es la unidad de resistencia. La letra griega omega mayúscula se utiliza para la abre· viatura. (figura 4) ""_ . . . COOCIUC .(lot
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ESlUdiarnos que los materiales se comportan de mododifer90le en relación a la tra nsmisión de cargas No existen conductores perfectos. y además el alambre cordUCIor puede sor fino O grueso, largo o
corto. Si el alambre fuera lino y largo. de malerlal mal conductor de la elocltk:ldad, el flujo será muy pequeoo La corriente encontrará una gran 'resistencia- u 'oposlción' 8 su circulack)n. SI el aJ.ambrefllera
de un buen material conductor, cono y grueso. la oposición al pasaje de conklnle será mfnima y la cOfriente intensa (figura J)
f igur. 4
Podemos. como en el caso de la cornonto )' la tensión. usar mOOlplos V submúltiplos del ohm para representar resistencias grandes y c hicas Es mas común el uso do m lAtlplos. Es as! que 51 tuviÓf8mos una taslstencla de 2.200 ohms. podemos, en lugar de ese numero, escribir 2k2
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"UlM8M p,Q U(Ci .
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ligur. J
O 2.2k, d ondo k significa ~k ao- o 1.000 ohms. Vea que podemos usarlo al final del númoro o en lugar de la como decimal. Del mismo mcxIo. si h,M éramos una resistencia do
1.500.000 ohms pOOemos escribir 1M5 o 1.5M donde M significa ' Mega' o millones de ohms. Vea en esl e caso que también la lotra M puede usarse al final del número o en lugar de la coma d ecimal.
El efecto general d e un alamb re que 05 recorrk1o
por UN!. corriente. o do un cuerpo cualquiera , se denomlNl "Resistencla ElÓC1rlca' Podemos definir la resistencia eléctrica como : "Una oposlcl6n al pas,aje de la corriente'
Recuerde La resIstencia eféctrlca es la oposkJ6n al pasaje de la corriente.
8.3. Llley d . Ohm Una de las leyes más knportantes de la electricidad
es la ley de Ohm Conectando a la ruonto de energCa e1éctnca que establezca lenslones d iferentes, un alambre conduc· l ar que presenl 9 c ierta resistencia y modimos las corrientes correspondlentes. podremos verificar esta importante ley. (figura 5) .
Lo que hacemos enlonces es aplical aj conductor lenslones 'j anotar las corrientes corres.
u .... 'o _ott:_u .. ....,.
d lfer~ es
pondientes. Si 11)fl9mc)S una l ensión d o OV la con lenle sera n!Aa. Si tenemos una lenslón de 1V. la corriente será de O,2A .. Si tenemos una tensión de 2V la corriente será d e O,4A. Podemos ir anotando sucesivamenle las l enslones 'j la$ COf rie:ntes correspond lentes pa ra eSl e conductor determinad o y forma r una tabla como la siguiente n _ ( VI
eooo_ ... tA l
O
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1 2 3
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f!gur a 5
La re sistencia d epende, por lo tanto, de la tensión y do la corriente y puede calcularse dividiendo la tens16n M por la corriente (I) . (En las lórmulas Tepf9sentamos las Ier'lSlooes por E 6 V Ylas corrientes por 1) Podemos establecer la Imponante fÓrmula que expresa la Ley de Ohm . R.
l.' 1.6
Analizando la tabla sacamos dos condusiones importantes' 1) Dividiendo la tonsión por cualquier valor de la c.crrlente o~enemos siempre el mismo nUmero.
' / 0,2 .5
•....... ue. . u:s.600
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V
(8 .1)
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Para calcular la resistencia de un conductor (o do airo elemenlo cualquiera) basta dMdir la tensión entre sus extremos por la conlente que cirC1A8 en el ele-mento. De la f6rmUla obtenemos otras dos ' V . Rx1 l . V/ R
(8.2) (8.3 )
8/ 1.6 " 5
La primera nos permite calcula r la"caida detenslón El -5", valOf constante, es justamente la reslstencla_
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en un alambre" ocuántos votts cae la tensión a lo largo
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da un conductor en función de su resistencia. Más adelante se estudiará ef empleo de la 16 rmula LA segunda nosda la corrionle cuando conocemos la lenslón y la resistoncla de un conductor. 2) GraOcando los valores de las tensiones y cementes de un conductor obtenemos la represen· tación siguinnte (figura 6), Unidos los puntos obtenemos una recta Inclinada. Esta recta es la ·curva car8cterisHca de una resisten· cia' , Si se tienen cond uctores con ouas resistenciaS, podemos hacer lOS grálk:os y obTener ' curvas' con Indlnaciones d iferentes (figura 71
reslstores y a los conductores como ejemplos. Existen tambléf'l d ipo'os no lineares cuyas 'curvas' pueden presentar conIlguraciones d iferentos como se \le en la figura 9.
8.4.- Rtti.Uvldld
Corno vimos la resistencia de un conductor dependo do tros faCl ores: longitud, espesor y tipo de materiaL DeJando de lado la longitud y el espesot. podemos analizar los diversos materiales en función d e una
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LA IndlnadOn de la · curva' se mid e por la tangente (Ig) def ángul o Esta tangonlO 05 justamente el valor dado de la tensl6n por la corriente correspondiente, como tnuestra la flgura 8 la tangente del ángulo A (tgA) corrospond e en· lo nces a la roslslonCia del conductOf .
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Recuerde El cociento do la Icnsión y la come nte en un conductor os su resistenc ia . En un conduc tor la coa ienle! es d lreclamenle proporcional a la tensiÓn. la ~c urva caraclCfíslica- de un cond uCl or que presenle una c iorta resIstencia. es una recIa.
Vea que todos los c onductores presentan curvas como las Ind icadas Los componenlos o elemenl os que presentan este l ipo do comportamiento se de· nominan 'd lpolos lineares· y podemos ell ar a los
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magnitud Que caracteriza a los conductores de la electricidad. Es asJ Que decim os QUo el cobre es mejor cond uclar que el aluminio en el semido de Que si prc pa rara mos un alambr e de cobre y otro d e aluminio , de la misma longitud y espesor. el alambrc de (:Obm presentará menor reslstoncia (figura lO ,
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S Donde () es la resistividad en ohms. mm'1m I es la longitud del alambre en metros S es la superficie de la sección lranS\f9rsal en mm2 Si el almbre luera de sección circular. la superficie p uede calClll('1rseen func ión dol diámetro mediante la fórm u1a siguiente'
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Existe entonces una magnitud, la 'reslstivldad" que caracteriza el matcrial de Que está hecho el conductOt eléctrico y que no depende de las dimensk)nes del cuerpo final Que fo rmara. sea un alambre una barrn . una esfera. (MC La resistividad se representa con la letra griega () (ro) y al final de esta lección se dara una lat:"a comparativa de resrstivldades de los metales comunes, Vemos entonces Que. respecto de las resistividades. la del aluminio es de 0,029 ohms mm 2f m y la del cobre esbestanle meno r 0 ,017 ohms mm2¡ m . ¿aué significan esos I/alafes? Significa Que si hacernos un alambre de cobre de 1m de longitud y 1mm 2 de sección . tendra una tesis· l encia de 0 .Ot75 ohms, la sección recta es el area del cMe transversal del alambre como muestra la figura 11. vea que 1(,4l9mOS aJamOf"es con corle CirCular y lambién con corte cuadrado SI sus superficies lueran iguales. en 01 cálculo son equivalentes
Donde. D es el d iámetro d el alambre en mm
Recuerde " la resistividad es una magnitud inherente al material. que lo caraCl eriza como buen Omal conduc" tor de la electricidad
!¡gura 11
Ac",.ndo dudea - • ~ - ¿Qué es lo que realmente causa la resistencia de un material. un metal, por eiemp07. La o posición al pasa/edela (X)n'\enteelOCtrica por e{ maleri8l. O sea que la resIstencia depende de la canlldad de electrones libres que et mal erial posee además dela exIstencia de fuenas que pueden alterar su movimiento En un metal. por ejemplo, la cantidad de oloctrones libres depende. en parte , de su lempertaura . pero la misma lemperatura haco que la agitación de las partlculas aumento. diflcullando el movimiento de las cargas. Entonces tenemos para los metates una caract erlSllca importante. como la agltacl6n de las partlwas (átomos) predomina on relación a la h· befaclón d e las cargas. la reslstMdad aumenta con la temperatura. Para los metales puros. el coellclente de tempera lura, o sea la ma nera en que aumenta la resistividad . está cerca de{ coeliciente de expansión térmica de los gases que es 1/ 273 ::: 0.00367 En la tabla que está al Ilnal do cSla lección damos también los coeficientes de tomperatur3 para los metales cuyas resistividades se dan. • - ¿Qué significa decir que la corriente es dlrectamento proporcional a la tonsiÓn. en el caso de la ley de Ohm?" - nene mucha importancia entender ese signifi· cado pues aparece en muchas leyes lisicas relatNaS a la electricidad. Decir que una corriente es d irectamente proporcional a la tensión signllica que a cualquier aumento o disminución de la tenskJn (causa) corresponde en relación directa un aumento o dlsminución de corriente. En el caso deaumentar la tensIón el 20% la carrlenla aumentará en la misma proporción En la rclaclón de p ro po rci6r1 directa. las magnitudes que Inl eNlenen aparecen slompres con el exponento ~1· En este caso. la. tensión y la coniente
en la l ey de Ohm no esté n elevadas al cuadrado ni a otro exponente como sucede en otros tipos de relación. En la refación X - y2 por ejem plo. existe una refaclón de proporción dirccta al cuadrado. Puede decIrse en este caso que "X es directamente propor· cional al cuadrado de V~ V(M que textos los valores est.én en el numerador. En la relackJn = 1 fY2 puede decirse Que X es Inversamente proporcional al cua· dradode V. pues V está al cuadrado yen ef denomina · dar. En la figura 12 se muestran curvas quo represenTan relaciones d irectamente proporc~los at cuadrado e inversam enTe proporcionalos al cuadrado. EXPERIM ENTOS PARA REALIZAR Experimento V Verlic ando la re.istencla de d ist into. materiales
Utltilando una baTcrfA {conjunto de pilas) de EN y un loquito de linterna podemos ve rificar cuáles son los materiales buenos conductores y los materiales malos COnd lJC10f8S. En la fl,gura 1a tenemos el aspecto de nuestro simple "'Verificador de resistencia- o ·provocadOf de continuidad " (figura t a) LAs pilas usadas deben ser medianas o grandes y la lámpa ra. do 6V. de preferencia. de ba jo consumade corriente (SO a 250 mAl. las puntas de prueba pueden hacerse con clavos comunes 8 los que se soktarán los extromos de los alambres (A esta altura usted debe Ir pensando en tener su soldador) SI no pudiera sok1ar. ajuste los ala mbres a los clavos con cinta aisladora. Toca ndo diversos materialos con las puntas de prueba. por el brillo de la lamparita ustoo vef1icará cuáles son los buenos y los malos conductores Con !os buenos lumlnará m.1s y con los malos Iluminará m onos .
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en la l ey de Ohm no esté n elevadas al cuadrado ni a otro exponente como sucede en otros tipos de relación. En la refación X - y2 por ejem plo. existe una refaclón de proporción dirccta al cuadrado. Puede decIrse en este caso que "X es directamente propor· cional al cuadrado de V~ V(M que textos los valores est.én en el numerador. En la relackJn = 1 fY2 puede decirse Que X es Inversamente proporcional al cua· dradode V. pues V está al cuadrado yen ef denomina · dar. En la figura 12 se muestran curvas quo represenTan relaciones d irectamente proporc~los at cuadrado e inversam enTe proporcionalos al cuadrado. EXPERIM ENTOS PARA REALIZAR Experimento V Verlic ando la re.istencla de d ist into. materiales
Utltilando una baTcrfA {conjunto de pilas) de EN y un loquito de linterna podemos ve rificar cuáles son los materiales buenos conductores y los materiales malos COnd lJC10f8S. En la fl,gura 1a tenemos el aspecto de nuestro simple "'Verificador de resistencia- o ·provocadOf de continuidad " (figura t a) LAs pilas usadas deben ser medianas o grandes y la lámpa ra. do 6V. de preferencia. de ba jo consumade corriente (SO a 250 mAl. las puntas de prueba pueden hacerse con clavos comunes 8 los que se soktarán los extromos de los alambres (A esta altura usted debe Ir pensando en tener su soldador) SI no pudiera sok1ar. ajuste los ala mbres a los clavos con cinta aisladora. Toca ndo diversos materialos con las puntas de prueba. por el brillo de la lamparita ustoo vef1icará cuáles son los buenos y los malos conductores Con !os buenos lumlnará m.1s y con los malos Iluminará m onos .
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/ Haga exporimentos con I~ materiales siguientos: monedas t8Pflas de botellas. latas de conservas. minas de lápiz . canillas. papel metalizado. papel.
E Con el aumento de la tem peratura .Ia resistencia d e un alambre metético i..aumonl a o disminuye?
Rupueslas al cuestionario de l. lección anterior
¡ÁálSlic os. Ole
CuesUon.rio 1. En un fen6meno Qulmlco cambia la naturaleza de
¿Cuál os la analogia ? 2 ¿Quó os la resistencia etéctrica? 3 Sooun la Ley de O hm. la corrien te os PfoporC1OOéI1 a la tensión (complete). 4 ¿Cuál es la resistencia de un .Iambte que al concc
la materia 2 El oxlQeno. el8C1ronegativo (O' ,) es atraído por el polo positivo donde se libera. ..~ Ese! dcp6sito d emetaJes producido por la conien-
te eléctrlca_
tarso a 12V d eja pasar una corriente de 2A? ~ ¿Cuál es la calda de lenstón en un conductor de 10 ohms que es recorrido por l.U"\3 c Ofriente de 3A? 6 c..C6moes la curva caracleri$1 ica d e un d ipolo Que
4 Sobre el sistema nervioso :, El pasaje de la corriente es lo Que prod uce el cho, Que. La tonslón es lo que produce la corrion to 6 El efocto magnéllco de la corriente 7 Pcrpendk:tJar, ~ Son cfrc ula s concént r)eOS Que envuelven al con ·
sigue la Ley de Ohm?
7 (.Los buenos conduclores posoon
resJsJ~ades
d uctor
bajas O altas?
Informació n En la tabla 1 Que sigue, aparecen las resislividades do algunos metales y tambléf\ sus coenclen!c s d e I8mperalura a 2OOC. Me l .. 1
AU l rt lY l d~
•
20°C en ohm/ m m : fm A lunllmo
Coe fiCient e d~ l.mpe'U t ula a 20°C
0 ,0 28 0 ,025 - 0,06 0 ,027 0 ,0 175 0 ,098 0 ,221
0,0049 0,002 0,007
"'.,wlio
0,958
0,0009
Mo llhdt l'i l
0 ,057 0 ,100 0 ,016 0,1SS O, IIS 0 ,055
0.0 033 0,0050 0 ,0036 0 ,003 1 0 ,004 2 0 ,0045 0 ,0035
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En la tabla 2 damos las cara cterísticas de res lstMdad de las principales a1eadones cuya como po,sk;66n aparece en la tdbla de la lección 6_ RMIstIVidaa
Aleac lo n
I
20
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Coefioente de tlrnPEu tur. Inln O - l00· e 0,0000\
onms mm: /m 0,44 - 0,52
Const,nlMl Fechllt
0.0001 0,00004
1, 1 - \ ,3
P;31ol Ilem.n.
0,28 - 0,35 0 ,42 - 0,48 0,39 - 0_45
M.ng.nll'\1
NiQuelint Nicfomo L -.:.A:::neona n
0,00003 0,00002 0,0002
1,0 - 1. \
0.45 - 0,52
0 ,0004
En la tabfaJ tenemos una información muy interesante Al contrarlode lo que parece, la volocidoo de los electrones en los metalos es muy pequeña. El Impulso o 'empuje" que dan los e lectrones y quo correspondo a la propaga ción de la corriente 9S muy rápkjo'
300.000 Km! •. Meul
Mobl hdad
Mltal
MobllicUd
So d iO
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Obs,: con campos poco intensos la moviidad puede adquirir valores menores que los indicados
©l\1lIJ@@ (~@ @tl{'h:;~l?\0L'i' G:G§: En el próximo número:
LECCIÓN.: RESISTORES •
¿O~
y LEY DE JOULE
son los resiSl orcs?
• TermodinámIca . conducción, rad raci6n y convección Relaciones entre ohms. joules y
walls Experiencia , la paradOj a de la rasistencla y la potencia
Tab'as caJor especílico. conductIVidad lérmi(:a. y d ilatación de sólidos.