5HBER
_
ELE[TROnl[R U
- -,,-----~-
ARCHIVO
,SABER ElECTRONICA
250438
.;'. Transistq.res NPN de silicio - amplificador de audo de polencia - Sanyo.
.,'"'"z :> w a:
car~~1, 1~¡st¡cas: VCBQ ...... :;............................................. ... ........................... :100V VCEO ........................... ........................................................... 80V ,
VEBO ..••.....................................•...•...........•...•...•...................•••. 5V Ic ....................... ..... .. :.. .... ..... ... ............•.................... ...............O,7A· lep............. .. .... .... .................. .,......................................... 1,OA Pe ...... ...... .... ........... .. ......... ........ .. .......... .,....... ....... .800mW IT ................ ............................................................... 100MHz hFE .... .. ... ...... ...... .... .... ........ .... ................................ 60·560 Clasificación de ganancia: Sufijo D: 60·120 E: 100·200 F: 160-320
'.'
f---- ----------------------------------------------------------------...' ,, ARCHIVO INTEGRADOS )
N E4558 '
UNEALES
SABER
,..,
ELECTRONICA
b"
:g z
Doble amplificador operacional de uso g~neral ~
~
,
-.!,--
,, , ,,,
,, ,, ,,, ,, ,, , __ L
:> w a: O> O>
.,Z ~
~
. Tensión de alimentación: 1"8·0-18V (máx.) Disipación (D1L 8 pins) 780mW Ganancia: 300.000 (Iip) Resistencia de entrada: 1M ohm (tip) CMAA: 100dB (tip) Banda pasante: 1MHz Separación de canal: 90dB
_____ _ _ ___ ___ __
~
__
~
,
.
•
,i
'.
•
____ _ ~ __ __ ___ _ • _ ____ _ ___ _ __ _ _______ _ • _ ___ __ __ . _
TTL
ARCHIVO SABER
74153
ELECTRONlCA
.,'"'"z :> w a:
.,~Z ,
, ,, .
Seleclor de dalas 1 de 4 . Doble Los datos aplicados a una de las 4 entradas aparecen en la salida, que es seleccionada a.partir de una entrada:de.programaCióri. Para obtener una salida la habilitación (enable) tiene que estar en el nivel alto. El dala que pasa a la salida no es invertido. Observe que las lín~,as de' direccionamie nto de los dos selectores son comunes. TIempo de selección: 44ns Consumo por integradQ: 36mA
.
.
I
TRANSISTORES
ARCHIVO SABER ELECTRONICA
250438
-
t '04",
•
(Q
:: T0-
.,
,,, ,, ,,
~ ~~~-~- ~ -~~~~~~- ~ -------- ~-- -----------------------------------------~
""-
INTEGRADOS UNEALES
ARCHIVO SABER ELECTRONICA
NE4558
_. Uf-a
... ,--1'''''''
Z
..
-. .
DIT - .
'-- --ti' (..,. .... IIE U,.
,, ,,' ,,, ,, ,
_____________________________________________________________________ J "
TTL
ARCHIVO SABER ELECTRONICA
74153
1" " , ,. U"LC
tilO. ,
~
"
",
, >
",
", •
V t'.r~
1'&
z
• ...... a ",
14"1
H• • . (I,AIIt.(1
.
,
R'
..
,,
•
,,
,
urUGas.,
, •
A
, ,
.' •
..uD<
u,
,
J:
5HBEH
_
ELECTROnlCA E DI C I O N AFI GEN T INA
SECCIONES FUAS Achos Del editor ollecto( SeccIón dol lector
4 80
ARTICULO DE TAPA Conlrol remoto pmo automóvil
AYUDA AL PRINCIPIANTE Rocuperoclón de transformcdo ros
INFORME ESPECIAL l os Compact Oisc etapa por etapa
6. ,-
•• 2.
MONTAJES
Pruoba d e (llslación Volador crepuscular Probador do c ristdes
30 3.
37
COMUNICACIONES FOM-Multip!ex po!' división de trecuonc:a (COI"lCI.) 39
TECNOLOGfA DE PUNTA Optoolslodores
43
AUD IO Vúmetros o LEOs
47
TV Sonido munc anal (Cone!.)
51
VIDEO DIscos Co~ctos eprmero porte)
60
RADfOARMADOR Antonas para Bcrdc Ciudadcno
66
CURSOS El Osclbscoplo - lección 14
72
CLUB SABER ElECTRONICA
78
DEL EDITOR
AL LECTOR
'EH
ELECTRÓniCA EDICIOU ARGéNTlNA • N156· OICléllBRE DE
1~92
~24.PM2.01. 4Ca¡¡U1(\Il2!l)TE.95I~
Directo. Oaudio Ii. Veloso
UN
AÑo MAS
Coord¡,,~dor
Pablo M. OodO!l'o . Arteydi.lC:ilo
Mario a. de Mer.dou Viviana N. Brusotti Adminlstr,dof
A.C.May Colaboradol'H'
'8_. A~ M Sak< S~· - - - _
"" "'" M a.M
"'"
Hf.áA- ... "'"
Traducd6n Ma. Hilda QuInteros
F49"''''' M - -
~ ~ f'4= ~ ~ "'"
Fotografía Oevclarl
~Mla~'
Distribución:
~
a
tda ~
H4~W<-~: ~1..u ~7)~ - 7ed'Ú« 'f ~ ""'f6-
U S~ S _ o La<> ~ ~ 'f ~ M e4ta .¿",. ti<""" la «,ti""d ~ ~ M S~ :2«
~ e4&e 9"""" ~ 'f -
el a.M .... t<>dM "'"
. . . - .. fde-.
, .
U... ,IIIY
I3cmcl y Martínez. P,ll"an~ 7SO. Montevidow· R.O.U .• TE. 92·0723 Y90-5155 Chile Alfa - Carlos Valdovino 251 - Santiago d'l' Chile 5S1~11
.. .
~ ~
Interior Distribuidora Bertr' " S.A.e. ~an\a Magdal ..na 541 - Cap.
f'MÚ
4U~'f~.e~"''''''~ ~
__
EDITORIAL QUARK S.R L
Ed~orl~1 prop~ .. . ..am. de '"III>d=h05~~ C.1Stellanode 11 pubhao
S¡b~r
Eleclfóniu,
Edilo. R..sponuble
6errordo J. S. Rusquel1as Di"'ctorT6aI¡~o
Peor. Flio Somaschini Copyright by Edilora S~b",r ltd a., 11«1511 ~t<'d,o de A .. lor: JI; N° 1508
...... '" 'Ud.
Editor Inlemacional Helio Fi!lipald! DI~cto! TéO'lko
Internado"",¡
Newlon C. Braga
Prof. Elio Somaschini
ARTICULO DE TAPA
CONTROL REMOTO PARA AUTOMOVIL
Algo incómodo que ocurre con frecuenclá; es el disparo errático de las alarmas de 105 automóviles, haciendo que las personas tengan que salir corriendo, para desconectarla. Este articulo sugiere un modo de evitar este problema: consiste en un equipo capaz de desconectar el sistema de alarma por control remoto. También sugerimos otras aplicaciones para el sistema. Por Pedro T. Hara
6
C ONTRO L
R EMOTO
PARA
AU TOMOV I L
na aplicación Interesante para
Entre ellas destacamos las siguientes:
un sistema de control remoto es
- Accionar la- hacina o sirena a la distancia asustando a un evenlual ladl'Ón que esté Intentando penelrar en el automóvil. - Accionar el guiño o dar un pequefiO toque de bocina para ayudarnos a localizar el vehículo. en un gran estacionamiento. cuando olvidamos su ubicación. Para mayor confiabllldad el sistema tiene un transmisor controlado a cristal con buena potencia de salida y un re. teplOr superheterodino de excelente estabilidad y sensibilldad. operando alrededor de 38MHz. En esta edición desdlbimos el funcionamiento de este transmisor, dejando el receptor para la prÓXima" edición.
U
desacUvar alarmas de automóvi-
les en situaCiones de dISparo errático. Normalmente 'el propietario tiene que salir corrieMo para conseguir desactivarla, y hasta llegar al vehículo el alerta. sonoro es espantoso. y 51 está en un
Jugar de dificil acceso puede resultar muy incómodo (en los días de lluvia,
por ejemplo) . Apretando un simple botón de un pequefio transmJsor el propietario puede Ubra~ de tantas incomodidades. paTtiendo de la sugerencia que damos en este articulo. Mientras tanto, existen otras apUcaciones en que puede ser Interesante un control remoto pa ra uso automotor.
,U/ TENA.
Diagrama d6
transmisor.
___
' 1
~~pF
LLAveoePRESION_ "' ~ IIIIr NORMAlMENTE S1!11
ANTENA
I........... /
'20 .
JO . .. ,
l2 I l3'r
,,,
ABIERTA
1 __
r"-o---.----.---+c::.-------~,.r_------~_,
:c
__
6.1.'V
el 2Z nF
R4 IOkIl.
11' 4711.
O,
~---"_0'1','-'
n.,.
Cómo funciona el transmisor El circuito del transmisor tiene un generador de tono de audio que opera en una frecuencia entre 800 11 5000Hz uUlizando dos transistores en la configu ración de multlvibrador astable. La senal de este multlvibrador sirve para IOOdular la etapa de RF del transmisor. Para la modulación las senales del multivlbrador son amplificadas por Q3 y Q2 de modo qu el transIstor Q2 de potencia controla directamente la aUmentación de la etapa de alta frecuencia formada por Q1. El transmisor utiliza un transistor 2219 (o equivalente) que proporciona una excelente potencia cuando es aUmentado con una tensión de 9V. En el caso. con la sensibilidad del receptor podemos tener en condiciones normales un alcance de.algunos centenares de metros. Esto permite que incluso dentro de su casa u oficina u st~ pueda desarmar la alarma cuando dispara errátlcamente. Esta etapa osciladora es de alta fre cuencla, para mayor estabilidad de funcionamieIl to. lo que es Importante para su eficiencia.. y es controlada a cristal. El circuito del transmisor tiene apenas dos ajustes. El primero se hace en PI y sirve para determinar el tono de audio del m:xiulador. El segundo se hace en el trtmmer CT y silve para ajustar el punto de fun cionamlento para mayor intensidad de señal en la antena. Vea que es uUli7.ado el acoplamlenlo a la antena JX)r transformad or L2/LJ lo que facilita una mejor adaptación de Impedancias y en consecuencia mayor rendimiento del circullo. La figura 1 muestra el diagrama de bloques del transmisor, observándose la separación de las diversas fu nciones descriptas .
Montaje En la fig. 2 tenemos el diagrama completo del transmisor de control remoto.
Diagrama completo d6/ transmisor.
7 SA BE~ !~EC i'lO\ ·C A \
' te
C ON TR OL La disposición de los componentes en una placa de circuito impreso aparece en la Ilgura 3. En el transmi sor original se usó un cristal oscilador de 388,990klb:, pero cualquier cristal con frecuencia de alrededor de 3BMHz puede ser usado, bastando ajustar e1 rtteptor para opera¡ en la misma frecuencia. Los resistores son todos de 1/8W Ó 1/4Wcon 5% 6 más de tolerancia. La lxlblna LI esta rormada por 15 espiras de alambre esmaltado de O.5mm.
REM O T O
PARA
A UTOMOV IL
bobinadas en una horm.1 de 6 a lOmm de diámet ro. con núcleo de aire (sin
nuc1eo). La bobina L2 esta. formada por 7 espIras del mismo alambre, bobinadas en una herma de 6mm de diámetro. con núcleo de fcrrte ajll s:ab!c.
La bobina 1..1 está :o n~l2.Ca por 4 espiras del mismo alambre. bobinadas sobre L2 . Se pueden usar transistores equivalentes. como por ejemplo. el 2r\22 1B en lugar del 2!\2219 Ó 8C548 e:l luga r ce:
8C547. Tamb ién podemos usar el 8C338 en lugar del BC337 y el BD 138 en lugardcl BDI36.
Se recomienda siempre usar pilas, incluso en el caso de 9V, pues el consumo del transmisor es algo elevado en vista de su potencia. Se debe usar un soporte de 6 pilas pequeñas, si bien el tamai'lo de la caja debe ser un poco mayor que cuando se utilizan 4 pilas. La antena debe ser telescópica con largo de aproximadamente 5Ocm. La instalación de los componentes se debe hacer en caja metálica o de plás-
tico. En el caso de usar plástico o cualquier otro materla:l aislante. se recomienda hacer un forro con papel de aluminJo para que sirva de blindaje, que puede ser el mismo que se usa en la cocina para envolver alimentos.
Ajustes y uso
Pisca de circuUo Impreso del transmisor.
AJust. con un medidor de intensidad
y un muftlmetro.
8
El transmisor puede tener un ajuste incluso antes de montar el receptor que se describirá t'.n la proxima edlc:Ón. Para el ajuste podemos usar un medidor de intensidad de campo que es Improvisado con algunos componentes y un mul!.Jmeiro como rnuest.-a la figura 4. Se enrollan 4 espiras de alambre de !6AWG forman do un eslabón que se colocará Junto a la lxlbloa de salida del tra.:."1Sll'Jsor, como muestra la figura 5. El diodo puede ser el OA90 ó cualquier equivalente de germanio. El capacitar C5 de ·lOoJo' juntamente con el diodo deben ser Instalados en un pequefio tubo de ?VC, según muestran las f¡gu ras anterlo:es. Conectamos este circuito a un mullíInet...'1) en la escala más baja de tensión continu a. El ajuste se hace de la slgu!entc manera: - coloque el trimmcr et para la mitad de su capacidad . . coloque el medidor de RF en el Jnductor L2 y con una llave de ajuste de plástico o de madera aJust.e su núcleo de modo de tener el máximo de tensión
e o
N T ROL
LLAVE
o
R E M
oc PlASTlCO _ _
T
o
- - ___
PAR A
1I
" J TI ~ Er RC
Eslabón, colocado jUflto a la bobina de salida del transmisor.
l,i~~~~¡¿/ST~. ~~. .~~~PONEN:ES ' aP2N22196 ec;í#VaJeÍlte' ;'tiarlsitor NPN de RF ai'!'OOI36 Óequ!iii6nté';trans~IOf PNP de mediana potencia ," Q3.~ BC337 ó equiValelite· transistor NPN de uso general ~547 ÓeqtJjv~Jentes · transistor NPN de uso general . Resistores: (IIB wau, 5%) " .
: .04'Y05·
Rl y~H'" ,R2:,6,8kD. '.'¡i'/ R3.,I5tdl
'.' ',..' ,. ,,!:" ,:' / ',
· R4-10¡¡). ' . R5,12tJi1!l . R7y RtO· 56il JI~;~9 .1,8/tJJ..
,':Pf j,4,7JIfI.· tl'H1lpot .C3pácnóres: .:'
~ C1
: ¡'E ":, .: ".<'
yC2 •S6pF •disco cerámico
C3, CS;22nF· potiIster ~4 ~ 100nF ·'poIléster ocMco cerámico 9~ ·10nF· poJi$let; odisco cerámico C6 ye7 •O,47¡1F x 2sY'-.electrolítlco o tan/a/lo Ct· 6-6OpF: trler"" variable .Varios: SI- Interru¡¡tii['(ie presión HA Bit 6ó9V ;!ó 6éi.s i!«Iueilas
P/~~a de circuito Impiesb,' zócalo, caja
.
. '.
para montaje, soporte de ~
Ias,"antena telcscóplcá,:'éableS; hormas para bobinas, aJamlxe5t es·
'táJ1o,etc. .." u,;:>, N
.
: '.
'
''di ';;:!~'::!;::+
::T,><:::;':
:Y..
9
A U T
o
M
o
VI L
indicado en e1lnstrumento. - coloque la anti na del transmisor en el máxilro de su largo y ajuste el trimmer Ct de roodo de tener el máximo de señal en el medidor de RF. -El consumo del transrnlsoten operación es del amen de 50mA, lo que significa que si se usa una batería de 9V la misma debe ser del tipo alcalina y su operación no puede ocurrir en aplicaciones que exijan una Irradiación constante de la setiul. La potencia ~e 'sallda de este circuito es de lOOmW e incluso para aplicaciones que exijan la alimentación de 6V indicamos el uso de pilas alcalinas, para mayor durabilidad. En el próximo número de Saber Eiectrónica daremos la conclusión de este .proyecto, con lá descripción del montaje de la parte receptora de este versátil control remoto, ajuste y colocación en funcionamiento del sistema completo. O
AYUDA AL PRINCIPIANTE
DE
TRANSFORNUU)ORES
Existen varias cosas que tiramos a la basura sin pensar siquiera que estos elementos pueden ser aprovechados, sustituyéndolos siempre por piezas nuevas. En el trabajo cotidiano del taller ocurre a menudo: nuestros tachos de basura reciben todo tipo de materiales desde los papeles de envolver hasta los circuitos integrados de tecnología sofisticada. Algunos técnicos ni siquiera se dignan separar, por lo menos, /os transformadores para su futura venta como hierro viejo. Este artículo brinda un enfoque práctíco.de cómo salvar es· los componentes tan útiles. Por Pío J03é Rambo n este momento en que el mundo seguramente encontraríamos varios elecomienza a comprender cuántos mentos que no merecian surrtr ese destirecursos no renovables !tanto ener- no. Es el caso de los transfor madores gia como ~terlale s) hemos desperdiciado en el pasado. vale la pena empezar a núrar con nuevos ojos el simple acto de tirar algo a la basura. SI repasáramos nuevamente todo lo que menospreciamOS y desUnamos 'al tacho de desperdicios,
E
quemados: si los amontonáramos, tal vez no consegulriamos cargarlos, por el peso del paquete, Con miras a reaprovecl1ar estos elementos discretos, pero indispensables en la mayoría de nuestros proyectos, y presentes en casi todos los circuitos comerciales, hicimos este trabajo. En casi todas las revistas electrotécnicas
TAPA
"'O
II
IT.AARETEl
~LNUCLEO
[mf] "' O P"rt.s d4t un transformador.
(A) suelte ron el cortaplqmas los puntos indicados por las flechas y retire las tres "'" (8).'
14
Segunda etapa para soltar el núcleo_ Apoye el lrsnsformador en
una morsa_
RE
e ·u
PE R A
e
o
IO N
E
T R A N S F
ya se ha abordado el lema de los trans-
o
necesarias son: un cortaplumas, una lá· , mina de ,acero .'. (resorte chato). un martillo y una mors<\;, ". Después dF haber .retirado la tapa del transfonnador (figura 11 tome el cortaplumas y suelte las tres primeras láminas r E1 de uno de loS lados de! núcleo. Despegue solamente las ·Iámlnas laterales (bordes!. ya que el· centro (núcleo propiamente diCho!. es inalcanzable. Ahora retl· dado más adelante), tendremos solamen- re los "¡- de las pie?.3.S sueltas (figura 2). te un numero que es la constante ¡esen- Hecho esto, coloque el transformador S'Ocia). exlraida de todos ' los demás bre la mo~a apoyando el bloque de hle~ cálculos. Asi, con un unlco numero raeU rros que todavía , , no se , soltó. Inserte la láde memorizar, calcularemos cualquier u- mina de acero 'en la segunda °E" y golpee !Xl de transformador de alimentación, no con el manillo !}asta que la misma salga ' del n(¡deo. ' , .., Importa cuál sea su comente o potencia. Con el tiempO, .esta operación-se volverá Cómo Desmontar los fácil de ejecutar (figura 31. Observación: la lámina de acero no puede Transformadores ' ser más ancha que_el centro del ca~r~tel Este primer subtitulo parc~~ destlnado a para que la misma pueda atravesarlo. los novatos y prtndplantes, pero muchos Generalmente ,con una chaplta suelta transformadores están cubiertos de resi· (una "E" extraídá), ~se consigue fá~ilmente na o bamiz al punto de parecer impoSible desmembrar el resto de las chapltas. basextraerles el núCleo. Las herramientas
formadores, pero siempre rodeado de abundantes cálculos y con'poco contenido práctico. Intentamos hacer lo eQUtrarlo. o sea: delinear la práCllca completa sobre transformadores a partir de uno quemado. con conocimientos adquiridos únicamente en las necesidades diarias y '- los corúllctos comunes de un taller. Para el cálculo de las espiras (que sera abor-
'
. ~
c.
/'
f
.
Calce con un destornillador los puntos Indicados por las flechas. . .
Corte el alambre en capas con un cortaplumas. '
"~~ . ,.
I_ A___ !
0J Df
.""OH no VEIIOE .
¡
no
I
'
'. I
,
transformador de choque. Estos dos tipos (algunas salldas de audIo tamblen son así) poseen todas las "1" alineadas de un lado y las "E' alineadas del lado opuesto.
Cómo Retirar el Alambre 9uem~do
del Núcleo
. Esta operaCión es bastante fácil cuando se posee' un cuchillo bien afilado. Co· mlence retirando los papeles adhesivos que hacen el acabado del transformador. Enseguida (cuando el secun~arlo está enrollado encima del primario) desenvuelvakl a mano. Generalmente las espiras no son muchas, y no se aconseja el reaprovechamiento de! alambre del se· cundarlo porque su barnlz puede haber sido afectado por el calor al quemarse el transfonnador. Ahora tome el cuchillo y vaya cortando el primario en capas. Suelte la parte del alambre cortado con el cuchillo y desencape con la mano o con un alicate la parte cortada. Vaya pro· cedlendo ·asi hasta reUrar todo el alam· bre Wgura 51. Cuando se toma práctica,
O· NEGRO IIN ESP.
_ -
'~f
'" "1"11
IIOMMWklN '" O- AZUl.
2.35-' ~SP. fl~ 2
110 VEIIOf
Dibujo básico.
15
R E S
gUI1l 4). Un tercer tipo todavía más fácil de desmembrar, es eJ tipo de salIda vertical y el
.
.;, j
o
tando para esto, ir soltando chapita por chaplta con-el cortaplumas. Para abrir los nÍlcleos en "F"' (tipos 'de transformadores de salidas de audio) el . procedimiento es mucho más fádl: golpee con e1 marUllo sobre el n(¡cleo y 5entlrá romo se dislocan las lengüetas. No golJx:t con exceso de fuerza para no arruinarlas. Despues de esta operaclón calce con un des.t9rnillador las partes vacías de la "prtmera lengüeta y fuerce su salida (fI-
AOI, 3
.,~
."
Cómo medir el núcleo del carretel.
o
R M A
__ :;
J
~
~
."
&~ l,J ~
"',755
,
FM'21,lllll
>- ."'"
Qúe debe anolar.
.
e u
R E
,
PE R A
.
e
--,
1.0
..
~
.....
'
-
N " D E · .TI5 A '.N :S F eO R M A D O RES'
_ . 'h,
PRIMARIO MEDIDAS "-'fiG UNEAS
110 V
1
42 42
39 3
•
.
' ~;~ ,,i",',", - '
•
38 ,,1!! 25.30V· ,3.,8V ', .]89V 37
3,2
7
31
•
30
29
32
10
2B
31
11
27
'"2.
25
- . 22 16
17
i. .. -,'
13'. ,'8V
-l!.
.. .
3W 4,5W
"
, ,6.W
"j: ':::
·,w
41.4·SV
"'
25
lSW
3a6V
25a3OV
13 .a,18 V
10 ,. i'2V
31.45V
19a24V , ,13' a18V
,O .8 ,'2V , 7a9,!!
1,.
"
27W
25a3O'V ';.24'/
13a18 V
10.,2V
3a6V
30W
31a45V 2sá3bv
19a 2 4V
13a 18V
7 a 9V
45 W
31.40V
25a3OV
,6 .. 2OV
10q12V · ·· 60W 13 ,8 ,1SV
26
23
14
10.,12 ,V
25.3OV
<,
. .
1,8W ·· 2.7 W '
12W
9
12
':, , li'¡ ,
31 a45V ' 19.'24V
,_ "',jo'" ~-, , ,
\
,.
....
3.6Y,
6
, 20
7a'-:f~l.I.· 3 a6\'
37
•
19
,
'"
41 a 45 V 2Sa3QV
I
,
i16 a20,v~
,OOW
21
31a40V
21. 2 4V.
120 W
20 .
41 a 45V
25a30V
150W
31 a50V
250W
1.
23
'A'
'B'
21
PRIM.A fUO
150 mA
300 mA
500 mA
1A
30
27
2S
22
1,5 A t 20
,A •
"
3A
5A
"
15
AWG
¡.,
I
Material Necesario para Confec· ;!
cionar TUlDsformadoreS
Abqrdaremos ünlcamente la parte de transformadores de allmentadón, ya ,que ' l'os o-tros'rnodélós {salida vertical. salida de 'aij'cUb. ari~;~etc.J generaliTlénte' Ue'¡len su ~oblnado dimensionado para, el ~odelo al que se desUnan y su confección es bastante criOca. • Pero Si la necesidad nos obligara a montar algün trnnSformador diferenle (y cito como ejemplo los transformadores de sa.... lida vertical de los televtsores tipo Admi'. y mecánico transformador. ral), se debe contar el nümer?, d~ espiras y seguir fielmente su mont'JI.je .según el original. Inclusive este cuidado debe toen ruesüó'ó de Instantes se 'Umpla" com- ra recalentado al punto de fu.ldir algunas marse al bobinar esplraspor capas y capletamente Wl nücloo,' ,1 espiras de alambre en el plásllCO del fondo de la horma, Ixmga una' capa ce cinta adhepas alslantes. No deje nlngim resto de alambre sobre el Para confeccIonar un transformador de el nuevól¡Qbinado. I carretel y si por ventura el. núcleo se huble- SIva antes 'de iniciar - '. . '.' ,
16
REC ,UPERA-CION , DE , TRAN SFORM, ADORES
POTENCIA DE TABLA 1
WATIS
!,,"
"
DLMENSIONES DEL CAR"RETEL EN
Cm
A
B
.0.9
1,0
1,2
1,'
1,3
1.35
2,7
1,3
1,5
3
1,3
"1,6
4,5
1,65
1,65
6
1,.
.1.8
9
1,.
2,0
12
2,0
2,0
2,0
2,6
l.
27
2,5
2.~
30
,2 ,5
2,7
4'
3,0
3,0
60
3,0
-3,2
7'
3,0
3 ,'
100
3,'
3,'
120
3,5
4,0
150
4,0
250
4,0
..
,-
4,0 4,5
'"
l' 1108.
1)"1·
,~.-
"} 'n:a t":" : ') iW'J;TI ) ! ".
.,- .
~-
"11 \~" ""
'-1,
,
,1
,"
;
• 11,. '
Cómo hacer e/acabado de los ~8bles .
, ~Besn
Preparación de los cablecitos.
alimentación,desde 150mA hasta SA y tensiones entre "3 y 50\7, precisamos ¡os patrones o medidas Í\\VG indicados en la tabla 1. El carretehnas ad¿cuado para
esta finalidad es el de' soldadora [tipo
En este carretel cabe medio kilo
de alambre de cualquier medida. a partir del 30 AWC . Por debajo de esta medida, la cantidad debe. ser reducida gradualmente: hasta el alambr<;-25 AWG capen '400 gramos y por debajo de este, solamente 300 gramos para no sobretargar el carretel. El ideal es si pose~ un poco de cada tipo, de alambre del 'mencionado en la tabla 1 para versalilizar al máximo el reaprovechamiento de los transformádq,res quemados. Además del alambre, es necesario que posea un rollo de cinta erepe de embalaje (3,2 cm). un rollo de cinta adhesiva (tipo "Durex"¡, papel calionado (tipo caja de camisa), una tijera. regla. calculadora y una hoja de papel celofán o plástico para el acabado final. Además de esto, precisaremos por 10 menos 6,colores dlf~rentes de cable, cablecito aislado para raMo. En cuanto ~ la maquina.boblnado-
"
17
ra, ya existen modelos Simples pero ~O clent~s a la venta,en el mercado. por. p~elos bien accesibles. <
Cómo C~cular los.Bobinados Siendo este un articulo prep~do para abarcar únicamente la ,parte prácUca de la coruecdón de transformadores, en vez .de cal~ ~!a{ el núcleo necesa,rio para la potencia exigida, daremos un promedio de medidas precalculadas, de las cuales la ,p.rácuéa"demospú Su Wliversa.lldad en .la relaciól1 del tamaño ,del carretel versus potencla,tolerada. Esta síntesis está en la tabla 2; evidentemente habrá muchas variantes en ~Ias medidas de los carreteles mencionados arriba. dependiendo de su procedencia y de la finalidad que lOs n;usmas cumplirán. Sin embargo. vale romo medida, de regla de la potencia deseada,
10.000 266,4.1,35.1,3
r GOLPEE CON UN MARTILLO
= 21,388
• El factor de'ñii.tIupllcación (FM) será:' 21,388
'
,21,388.110:::: 2352,68 (redondear en ' 2353 espiras) 21,388 . 6 : : 128,328 (redondear en 128 espiras) El ciliculo de arriba siempre se puede ,hacer cuando querramos confeccionar ftransformadores comunes que no esta,€ ran 'conectados eternamente a la red , '.:.'? eléclPca. En ~ <;aso de transformadores, que quedan siempre conectados (del tipo ; radiorrelojes, videQ~: etc.) tendremos Que , , ,agregar 10% de pérdidas en la conduc, ' dón del núcleo para que el mismo sopor, te bien esta exigencia. En nuestro cálcu,' ~ lo esta pérdida está constituida por la (A) comienzo de la colocación de las lengüetas; (B) Cómo colocar la última "E"; (e) prense la tapa con la morsa y golpee los laterales contra los . constante 1.1 (10% más). A contlnúa, en,t rehlerros para que la misma se fiJe. ción, el mismo calci.llo del transfonnador que vimos .más aniba. con la constante la medida "A" (figura 6) del carretel. ya no' es un numero elegido al azar. Proviene . Incluida: que este valor comercialmente varía de todos los cálculos que involucra la 10.000 . 1,1 confección de transformadores para que muy poco. = 23.526 , 266.4.1,35.1,3 t.a medición del campo magnético que los bobinados 'aguanten"la corriente y la abarca el nucleo, técnicamente se efeclua tensión para determinado nueleo, sin ca23 . 52~. 110:::: 2588 espiras en' el paquete de las láminas en la parte lentarse de más o quemarse. Y este nu- .'para cada bobinado de 110V en que ellas penetran el mismo/ También mero se'usa para calcular la relación de 1 23,528.6. 1,1,:::: 155 espiras para cada podemos extraer medidas Idénticas a las cualquier transformación de tensiones en Iboblnado de 6V. . del entrehierro si tomamos por base las riucleos con 1O.000 · Gauss~de flujo -mag- l odemos ver por la explicación de an:Iba, dimensiones A y B 'del' carretel (figura 6). nético (medición de este patrón para' ¡que un transformador de uso constante Con una regla mida los puntos segím.es!. nuestros entrehierros).Teoría,aparte, este ' tle~e como réSultado una cantidad mas tán indicados en la figura, anotando el rlu!llero es.re,sponsable po'r mas de'quiconsiderable de espiras y alambre que resultadO dJ estas;medii:l.as con cuidado nlentos transformadores _de todos los·ta!uno de' uso intermitente. Hago notar que maños, 'que funcitman .pfrfectamente. ' y exactitud. los transformadores comerciales generalNote que una diferencia de medida de 0.5 E~ ia. figura 78 tenemos el ej emplo 'del mente son calculados y dimensionados mm (medio milímetro) puede modificar en c'álculo de 'un 'transfornÍ.ador con un pr!. para uso Intermitente. más de 100 espiras el cálculo del boblna~ maho",de 2 x H OV..' y 'un 'secundario de Una vez anotado el numero de espiras do del primario de un transformador de 6V/300ma. para cada valor de tensión y sábiendo ~ Esto se tiara del 'siguiente modo para lle500mA. medida de alambre que tenemos que emDimensionando el nuc1éo, anote todo se· 'gar a es'te resultado: ' ' plear (ver tabla 1), podemos confeccionar gun sugiere la figura 7A. 'Es Importante Unica: fórmula necesalia: el transformador propiamente dicho. destinar un cuaderno o'block sólo para En la tabla) tenemos toc;las las c.aracte'éstas anotaciones para que cuando rebo- FM:::: 10.000 risticas sobre qué medida de alambre A.8.266,4 binamos' algem transformador Idéntico a emplear de acuerdo con• 'nuestras" ,necesi,_o ,l. alguno'ya procesado, podamos recurrir al dades,. Es bueno " recoraarque. las dos mismo, evitándonos recalcular estos primeras colum~as, tituladas "PRIMA• MEDIDA A: .1,3 ....J} transformadores. RIO', nos proporcIonan medidas AWG ,h"" La constante a aplicar para descubrir el • MEDIDA B: 1.35 'para bObinados dM tipo 0-120:220V. Pat , .. ' - .•• X numero exacto de espiras es 266.4: Este 'CONSfANrE: 266.4 ra el modo 2 x llOV, emplearemos las ~
<
..
18 SABER ELEciRONICA NI 66 '
'
.j
RECUPERACI ON
DE
TRAN SFO RMADORES
. ~
~ou esp, ... ~ 113 ESP. 13.
-.:-
125
'="==~I?"~O
•
1032 ESP , _
•H
no
•
>~1lESP. :
O
,.
1112e ..
~ l1l ES~,
>-
•
ll 2$ 1~
110
..
i OI f5P . l!lV
."
~ 1125
>-
!IV
soo .. ~
1&1 ESP 24
.»
() .,v
~ IE5 P .
>
"
1113 0
• !.:¡ ¡.!.5
6}
l~ .....
..
Ejemplo práctico. Ejemplo práctico.
medidas de alambre de la segunda columna ULulada "220V" ya que en IIOV
los dos bobinados quedarán en paralelo, supliendo asi la demanda de corrienle r.x!g.Ida con un alambre la mitad de grueso. A decir verdad, . la coofección del modo 2xllOV en el primario es bas,tante mas cómoda y rápida ya que no habrá cambIo de medidas de alambre durante el bobinado del primario. Entonces nuestro transformador quedará
.
dos comienzos [av) de los bobinados de llOV y claros para los dos finales (l1OV). Anaranjado o rojo para los dos extremos del secundario y cualquier otro color para la derivación central. El 1argo medio de estos cablecitos es de alrededor de 15 cm. Cortelos en este tamaño y pele 0,5
cm de una de las puntas. Tome el papel acartonado y recorte dos trocitos de largo Igual al tamaño B del ejemplo de arrtba y, en uno de ellos haga ocho agujeros y en el otro seis (figura 9). Como esta Indicado en esta figura. meta la parte pelada en así: para cada bobinado de 1IOV usare- estos agujerilOS. mos el alambre 42AWG 121 línea. 2' co· Hecho esto, f~e estos -haces· sobre la bolumna de la tabla 11. !o que corresponde bina (1 en cada lado), observando que el a un transfonnador de 6V /300mA. y el bobinado debe ser aislado con papel alambre a emplear en el secundario será acartonado en estas partes ([¡gura 10). el de 27 AWG (úlUma línea, cuarta co· Ahora pele las espiras de los bobinados y lumna de la tabla 1). Nuestro transfor- suelde en las puntas peladas de los mador tendrá 1,8W (segunda linea) y esto alambres. obsemmdo sus colores. En sepor la tabla 2 equivale a un nucleo de 1.3 guida. como la soldadura endurece estas x 1,35. puntas. dóblelas en el sentido de la sallda de los cabtecilos. Asi tendrá una gran Cómo Montar el Transformador resistencia mecánica en los terminales, evitando arrancar algún cablto accidenPara cada bobinado hecho, se deja una talmente de su lugar. Pase cinta adhesiva espira de aproximadamente 5 cm de del ancho del nucieo por encima del bobialambre. en la cual se soldaran los cable· nado y haga el acabado final con papel eltos que harán el contacto eléctrico en el celofán. Técnicamente debe haber sobracircuito. Como ejemplo práctico, supone· do espado sobre el núcleo para todas esmos que se bobinó un transfOlmador de tas capas adhesivas. 6t6V I 300mA. En la figura 8 tenemos Terminada la confección del nucieo en si. su aspecto. Coloque 6 cablecilos de colo- fa lta todavía colocar todas las "E" e "[" res que Indiquen cómo fue bobinado el que formarán su campo magnéUco. transformador: colores oscuros para los Deje las -1" para eJ final del proceso. Co-
19
mience colocando solamente una "E- en uno de los lados. en el mismo sentido en que sera colocada la carcaza que servirá para fijar el transformador. Después. en sentido opuesto a la primera lámina. calaque dos "E· . Prosiguiendo. vaya mellendo las "E" siempre en pares, a saber. un par de arriba para abajo, después, un par opuesto a este. Cuando falten 3 pares {6 piezasl. el espacIO del nÍ!C1eo resultará estrecho para colocar todas -las @mInas. Separe las piezas y coloque dos pares más, exactamente del mismo modo en que venía procediendo. Ahora, coloque solamente una lámina. la cual sera la ultima de la secuencia. La -E" sobrante, normalmente necesita ser encajada "a martillo" 10 que no deja de ser un proceso dellcadísimo. Para que no se produzca un cruzamiento enlIe las láminas, encaje el comienzo de esta chapita entre uno de los últimos pares que colocó y previamente desplazados enlIe si para este fin. Golpée cuidadosamente con el martillo en el cuerpo central de esta lámina hasta que la misma penetre completamente, cuidando la linealidad de la bajada de esta última "E" en las laterales del transformador. Este detalle es importante, porque si la chaplla baja torcida en el nucleo. puede cortar el plástico del centro del carretel y desarreglar o hasta cortar algunas espiras del primer bobinado. Todo este proceso se ve en la figura 11. Si el lector !"Xl procede de este modo, probablemente le sobrarán algunas láminas de las que formaban originalmente parte de este nuc!eo. Una vez colocadas todas las láminas, debemos intercalar todas las T. Este proceso es fácil y no nettSlta mayores explicaciones. Solamente hay que recordar que si el lector no quiere batw en barniz el transformador, no debe colocar las "(" de la primera y última láminas. Los Gauss por los cuales ellas responden son tan ínfimos que no vale la pena deJarlos vibrando y calentando el trafisformador. La tapa para la fijación del transfonnador se coloca con la ayuda de la morsa: tome la tapa conlra los entrehlerros y golpee1a contra los mismos cm el martl-
RECUPERACION
no para que se fije y evite la vibración de los entre hierros. Este proceso esta representado en la fI·
gura lIe. Ejemplos Práctico. Al Cuando se desea bobinar más de un secundario, las tablas 1 y 2 Informan perfectamente cómo debemos proceder. Como ejemplos prácticos, daremos a con-
tinuación algunos cálculos de transformadores con más bobinados en el secundarlo.
Deseo confeccionar un transformador con un prlmnarlo de 2 x llOV y dos secundarios de 12V x 500mA [figura 12). En la tabla 1 tenemos en la 81 linea y en la 31 columna del secundarlo, un transformador de 24V (2 x 12V) por 50OmA. . ocupa el alambre 34 para 22QV (2 bobinados de llOV) y su potencia es de 12W. En la misma columna tenemos en la pri-
".
Ejemplo práctico.
.... le," _"_O_ _-'I~ . 21"5P,
eu
9_ 3.!lc.. IV 1500... '"
Ejemplo prácllc04.
DE
TRANSFORMADORES
mera y en la penÍllUma lineas la Indicación del miliamperaje que deseamos, o sea. 500mA. En la ultima linea de esta misma columna está Indicada la medida AWC para esta demanda de corriente. Y en este caso. el alambre empleado sera el 25AWC. el cual aguantará el consumo de 5OOmA. Para la elección del carretel 12W en la tabla 2 equivalen al campo de un núcleo "2x Z". Con estos dalos, para un núcleo 2 x 2 calc!Jlaremos la constante lel factor multiplicador - FM):
te transformador distribuIrá. Por la tabla 1 es fácil verificar eslo: 15V x lA = 18W (9 1 linea); 5V x 500mA = 3W (4 1 linea): 244 por lSOmA = 3W: pero como son dos boblnados de 24V por I5OmA. la potencia asumIda por estos bobinados también se· rá el doble o sea. 6W. Sumando todo: 18 + 3 + 6 = 27W: esta es la potencia total exigida por el secundarlo. La medida de alambre que emplearemos para el t-oblnado de 110V será el 28AWG (lO· linea = 27W). Con esta potencia vemos en la tabla 2 que las dimensiones minlmas del carretel del núcleo deben ser de 2.5cm. x 2.5 cm pero elegimos 2,5 x 2.7 para mas comodidad. Cálculo de espiras:
Factor mulUplicador =9.384 ll O. 9.384 = 1.032,24 = 1.032 espIras 10.000. l.l para cada llOV. 034 266,4 .2.5.2,7 12 . 9,384 = 112.608 ~ 113 espiras para cada 12V. 025 Factor de multiplicación: 6,117 o . Significa secdón AWG 110 . 6.117 .= 672,87 = 673 espiras para BI Preciso un transformador que esté lIOV.028AWG siempre conectado a la red eléctrica 15.6.117.1,1: 100.93 (aplicar la constante 1,1) y que tenga un = 101 espiras para 15V . 022AWC primario uoico de 1IOV y tres secunda- 5 . ,6.117 . l.l = 33,64 = 34 espiras para rios a saber: un bobinado de 15Vx lA 5V.025AWG para el amplificador, un bobtnado de 5V 24. 6,ll7 . 1,1 = 161,48 = 161 espiras x 500mA para un circuito lógiCO y dos para 24V . 03QAWG bobinados de 24V x 150mA para un pre- SI neeesilamos recuperar un transformaamplificador simélr1co. Este ejemplo esta dor del cual desconocemos la tensión del gráf)C3ffiente representado en la ng. 13. secundario. conseguiremos descubrirla Para calcular la medida de alambre em' procediendo ·de la siguiente manera: conpleado en el plimario precisamos primero tarnos las espiras que ocupaban el secunaverIguar cuál es la pote"ncla lotal que es· . darlo (los secundarlos) del transformador; .' . enseglÚda calculamos la sección del núcleo (AxB). Como tercer paso, dividimos el número de espiras encontradas por el 1-'-1 resultado del área del núcleo (AxB). Este resultado es la tensión que el nUcleo entregaba. Note que las Industrias de transformadores pueden valerse de patrones preestableddos para los diversos bobtnados de tensiones diferentes versus corrientes diferentes, ya que no siempre el valor de la tenSKln enccnlIada es exaclo. Nuestro método consiste en suponer el valor comercial más próximo de este resultado. La dIferencia de un volt, de· pendiendo de la finalidad, no altera el resultado rmal de un transformador. Confección del carrelel.
20
RECUPERACION
DE
TRANSFORMADORES
el Ejemplo de un trafo desconocido: pre- más cercano entre 18 y 27W en la tabla do, el que se compone de 21 espiraS, serciso bobinar un transformador para un
1) para los bobinados de llOV. El alam- vía para alimentar las tres lámparas de bre original bob,loado era el 33AWG. por fondo del dial. Como las lámparas son de lo que uno más grueso no cabría en el 6V, obviamente este bobinado tendrá 6V. núcleo de este transformador con los dos Para averiguar nuestro número de factor secundarios. Así, se optó por las medidas multiplicador encontrado en el cálculo originales del mismo. lo mejor hablÍa si- que antecede, verificaremos: do ocupar un núcleo mayor para esta 21 espiras divididas por el FM de 3,575 pieza, a fin de que desempeñara su papel será igual a 5,BV, lo que corresponde aproximadamente a 6V. Corno dijimos con perfección, En el ejemplo de arriba, lo mas importan- anteriormente, las industrias de transforte fue descubrir las tensiones que el apa- madores pueden valerse de números parato exigía para su perfecto desempeño. Y, trón preestablecidos. haciendo que nuesde esta manera, podemos obtener cual- tros' resultados numéricos difieran, a mercial más próximo:;: 7,SV. quier tensión desconocida en cualquier ti- veces, del calculo del traro original. Pero 145: 8,531 :;: 16,99V - Valor comercial po de montaje y en cualquier transforma- esta tolerancia sera siempre pequeña. del dor. . ,.' orden del 5%. más próximo:;: 1BV llO . 8,531 :;: 938,41 :;: 938 espiras para D) Otro ejemplo de un transformador El penúltimo bobinado con loma central, desconocido: ' posee 2 veces 43 espiras. Calculando: 43 nov. Por la tabla 2 tenemos que nucleo 2 x Tenemos un receptor con el trafo en corto : 3,575:: 12,02V = 12V. Como sera con 2,2 puede ser ocupado por un transfor- en su primario. Su núcleo tiene como toma central, es 2 veces 12V. mador de hasta 18W. Por nuestro cálcu- medidas A:: 3 cm y B:: 3,5 cm. Posee un El primer bobinado cuenta con 132 espilo, 1BV por SOOmA Dinea 7, columna 3, bobinado de 110V y uno de 220V en el ras. Así: 132: 3.575 = 36,92 = 37V. tabla 1) equlvale a 9W. Siendo este trans- primario. En el secundario posee 3 bobI- Para rebobinar el primarto, basta multiformador de 2 bobinados de 18V tendre- nadas, siendo uno de ellos con derivación plicar no y 220 por el factor multiplicador 3,575. Esto tiene como resultado 394 mos al fina118W (9t9W). central ¡figura 15). espiras para cada bobinado. Aquí debeAgregando este valor a la potencia exigimos notar que la mitad de los 220V ya da por el bobinado de 7,5V /3oomA [linea 10.000 :: 3,575 circulan en el bobinado de 110V. no sien3, columna 2, tabla 1) tenemos 2,7W 266.4.3.3.5 do necesario bobinar el doble de espiras más. Así. nuestro transformador tendrá para el doble de tensión. Vea nuevamente que aguantar un total de 21W {20.7Wl lo Factor de multipUcación = 3,575 que pide en el primario el alambre 31 (el Debemos observar que el último boblna- la figura 15. Ademas de todos estos datos. hay un pequena Inconveniente en la versatilidad plena en la confección de trafos: cómo conseguir un núcleo para un transformador que debe soportar cierta corriente y 3,&0<'" tensión (previamente planeadas) para 2, 4 5<," que quepa en "ese lugarcito~ que sobró dentro de la caja. después de haber alojado todos los circuitos. O bien, cómo enrollar un transformador que posea un núcleo de cartón. Y también, cómo bobinar un transformador de tamaño especial. que al quemarse fundió su núcleo. Es una pena tirar a la basura esas aE" e "1" br!llantes, libres de cualquier óxido. Esto me llevó a encontrar una solución bien práctica. Así, es posible el aprovechamiento de todos los núcleos y la Idea puede crear tipos especiales de trafos dependiendo de las necesidades y del espaDimensiones del carretel. cio a que se destinarán. El material para amplificador en arreglo. del cual no poseo el esquema y no tengo Idea de las tensiones que necesita para fundonar perfectamente. El trafo posee en el primario dos bobinados para llOV y en el secundario dos bobinados independientes. uno con toma central. Vea la figura 14. El total de espiras del primer bobinado es 145 y el del úlUmo bobinado es de 61 espiras de alambre 27AWG. El núcleo mide 2 x 2,2. Factor multiplicador: 8,531. Cálculo: 61: 8,531:;: 7,15V - Valor co-
un
,
21
RECUPERACI ON
DE
T RANSFORMADORES ni de 5 cm x 3.80 cm (El. Para maTear la ventana de las laterales del carretel (que .00
----'
T C] ,o.
•
D
•
'00
, \""
1
I
-----
.
Dimensiones del carretel para un tipo
la confección de los nú.cleos tamblen es
abundante en los talleres. Está constllul· do por un plástico resistente al calor. C(ln textura ~peclal y de gran resistencia mecánica: no es demasiado rígido ni blando a punto de ceder. ¿Qué plastico es éste? ¡Tapas traseras de televisores! En ve-t de
ponerlo en la basura, corte las partes 11· sas y rectas y guárde1as.
tura del carretel). Y el ancho de estas dos piezas será el de E. Ejemplo: A- I,90 cm. B -2, 15cm. C·2,80cm. D·0.95cm. E· 3,80 cm.
Espesor del material plástico: 0,15 cm. Las dos piezas X (figura 17) tendrán un ancho igual a 1:9 c¡;¡. t"A") y la altura Tome el haz de "E" del núcleo que necesi- '"C") igual a 2,80 cm menos dos veces el ta un carretel. Alinee a todas en foma de grosor del materta1 que emplearemos por bloque. Prénselo en la morsa, con cinta causa de las dos laterales "W . Como el adhesfva dé una vuelta en la pala central grosor del plasLlco en este prototipo es de la la altura de la X de la f¡gurn. 16), para 0,15 cm. debemos descontar dos veces que se mantenga sin fiexionar. Tome sus este valor. o sea, 0,30 cm. Entonces, las medidas. Ahora observe la figura 16: neo piezas "X' tendrán: 2,80 cm menos 0,30 cesltaremos dos piezas Iguales y del tao cm equivaliendo a 2,5 cm de altura. Las dos piezas "'{" tendrán la altura Igual mafloAx C. a 2.45 cm (B menos 2 veces el grosor de Tamblen necesitaremos dos piezas Iguales y de tamafio B x e mas dos laterales 0,15 cm) para superponerse al borde de para el carretel, del tamaño B + 3D por C. Su altura sera igual a la altura de las E. Esto Significa que estas dos (lIUmas piezas ·X· {2.50 cm!. piezas lendrán el largo de la medida de B Las piezas 'W" serán: 2,15181 +3 x 0,95 más 3 veces la medida de O(media de aI- (3D) = 5 cm. Cada pie7.a "VI" entonces se-
Cómo Confeccionar el Carretel
22 SABER ElEC1AO ~ N'~
es Igual a la medida de AxB). encuentre el centro, trace dos diagonales y a partir de allí haga la ventana bien centrada en la pieza. Enseguida, haga un agujero y, con cuidado , corte con una sierrita (de esas de arco para trabajos manuales en terciada) lo Que trazó. Con una tijera de metal recorte el resto de las partes trazadas (Que fonnarál"l; las laterales). Nunca se olvide de aumentar en la pieza B los milímetros del espesor de las laterales C. No se olvide también de disminuir en las piezas que formarán el carretel los milímetros de grosor de las dos laterales. Retire el núcleo de la morsa. Retire también la cinta adhesiva que mantenía sujetas las lánúnas. Coloque la primera la-. teral: W" . Pase una capa generosa de soldadura plásUca (del Upo para caños plásticos. sirviendo cualquier Upo. alrededor de la ventana y monte encima las 4 piezas .Que formarán el carretel. Para mantener estas piezas firmes hasta soldarlas, únalas con cinta adhesiva. Unte bien con soldadura plastiea todas las junturas. Por nn, unte la ventana de la lateral que sobró y preslónela contra las piezas del carretel. Vea si el material no sobrepasa la altura de las "E". SI. ha quedado a nivel, coloque \Ul pI(>O endma deJ carrelel y dejelo secar por t% horas. Extraiga las "E" con cuidado y deje secar durante dos ,dias más el carretel antes de someterlo a presiones.
Conclusión A través del presente trabaJo, podemos
notar va rios puntos importantes para "desenmascarar" a los tnmsfonnadores. Pero. a pesar de que es(e trabajo muestra los aspectos prácticos, no debemos esperar que todo salga a la perfección en la ejecución del primer proyecto. La práctica en cualquier tarea se adquiere con la repetición de lo que aprendimos y esta repetición abre horizontes nuevos, volviéndonos exploradores audaces de ot ros elementos. que podemos usar para completar los temas que ya oonociamos. O
INFORME·.· ESPEelA t
EL COMPACT DISC (CD) ETAPA POR ETAPA La difusión de los reproductores de discos compaclos ha sido sumamente nipida, teniendo en cuenta su aparición retatlvamente reciente en el mercado. Esto se debe a la calidad sobresaliente del sonido digital, qpe supera ampliamente los medios usados hasta ahora. En el presente trabajo nos ocuparemos de estos equipos, etapa por etapa. " Por Egon Strauss
1) La señal del CD
to hasta la superficie plana consutuye un nlvel 1ógiro "1", mientras que cualquier . Las seflales de audio grabadas en el perficie portadora del en. En la figura 1 supe~ficie plana, ya sea en el fondo del -eo tienen un formato digital que es como vemos el aspecto Upico de un ce con ,su poci~o o en la superficie, constituye un . pletamente distlno del de las grabaciones espiral de Información que va desde' el ruvellóglco '0". Un. clock del sistema deanalógicas que se usan en discos y cas- cenlro del disco hasta el borde, y que re- termina la duración de cada digito. Una settes convencionales. Mientras en estos presenta la Información digital por medio . palabra digital del cn consta de 16 bits, medios se graba de alguna ma~ra sefla- de poellos que se alternan con superncies por efemplo 1010011011001001. Para la les slnuSQJdales de una amplilud y un , planas. . corrección de errores se usa un código de contenido armónico variable, en las graLa profundidad de estos pocllos es de ordenamiento de bits del Upo CIRC baciones dlguales se usan cadenas de 0, ll¡un Yla lrans1ción del fondo del pocl- !l;ROsS !l'lfERLEAVE BEED-50LOMON !;.ODE = código Reed-50lomon de entrelazado cJ:UzadoJ. mlenlras que para la modulación se usa el metodo EFM [j;IGHf-to-EOURTEEN MODUIATION = modulación de ocho a catorce). La capacidad de Información de datos con palabras de 16 bits es Igual a 2 16 = 65536 valores o estados diferentes. Esta cantidad de datos supera amplJamente la capacidad del oido huq¡ano para distinguir diferentes tonos y niveles y permite además grabar los dos canales estereofónlcos en forma secuenclal, lo que elimina desde luego toda poSlbUldad de modulación cruzada o CROSSTALK entre el canal de la Izquierda y el canal de la derecha. En la figura 2 vemos que los podtos son grabados a una velOCidad lineal cons1,15 ¡Un tante, lo que aumenta la capacidad de almacenaJe de información del CD, pero Implica que la velocidad de rotaclÓD caJIILa Sllperlicie del CD con sus pocitos_ •.. pulsos binarios (bits), tipo ' 0·, "1", que se colocan en forma secuencia] sobre la su-
)
24
_. .
..
,--
'.,
~
LO S--C:O- M - P-ACT
CISC
--
,... ----- ...... .... ...
," ~SCOMAS
lENTO
,,"
"I r :
,,
--,,
./ O )\ , ,, ,
l'
'_,
POR
ETAPA
audio. Además se necesitan otras etapas auxlliarrs imprescindibleS-para la coordl · nación eléctrica. electrónica y mecánica de todas las etapas de señal y de transporte del eD. A continuación veremos estas etapas con mayor detalle.
--",,
,,
.
I
I
~;\:
I
\
~..
-_.- .... .... ...
ETAPA
2, Las etapa. del reproductor del eD
\I
, I
,.--+-+ "seo .... ,.
Tal como vimos más arriba, es el rayo Láser el elemento de lectura del mensaje digital grabado en el CO. Por lo tanto debemos aclarar primero cómo se efectlia ' ~ ... esta lectura, motivo por el cual recurri , mos a la figura 3 donde vemos que la re· Oectividad de las partes planas del disco es diferente de la refiecUvldad que se observa en los pOCHos. Este cambto de la reLa velocidad lineal consfante d81 disco ilexlón del rayo Láser es debtdamente re· glstrado y se transforma en una bla de unas 500 revoluCiones Por minuto Como se sabe. se usa para la lectura secuencia de datos digitales de ceros y IRPM) en el centro a 200 RPM en el borde. de las pistas ecn sus'pocllos un rayo Lá- unos. como ~mos en esta figura 3. Esta También varian en estos casos las dimen· ser con una longitud de onda de 780nm y secuencia de bits digitales es el mensaje siones de los pocHos cuya longitud es de un d!ámetro para la lectura de O.8¡¡m. que debemos elaborar a partir del rayo LáO,833iJm en el centro. como minlmp. y de aproKlmadamente. Este diseño normall7.a- ser. el cual los conUene en forma óptica. En la ngura 4 vemos entonces el esO.972¡un en el borde. la longitud es de do requiere un sistema de generaCión del 3.05¡un como máximo en el centro y de rayo Láser, un sistema de enfoque óptico quema en blCXI.ues que. partiendo del rayo 3,65¡un en el borde. El ancho de cada ¡xl- un lfé.sductoróptlco -electrónlco para Láser, entrega primero una sedal digital Cito es de O .~ y la distancia entre las transformar el mensaje óptico del Láser. electrónica para llegar. finalmente, a una pIstas en espiral formada por los pocttos en una señal e1éclrtca de audio y un sis- señal de audio convencional. Esta UJUma es de 1,6¡un. lema de amplificación de dicha señal de ser1al es, desde luego. del tipo analógico.
,
.....
... __ ..........,/
/
RAPIOO
_----
\~
~
- . ; ....¿ compacto~
BAJA A".FI.ECTMOA
AlTA REF LECTMDoI.O
DAIOS COOIFiCAOOS - . . 000 I 00000000 1 ClO ' ~1!l OO O 1 00 I QQ() OO I
(Jooc o 1 C·O' 00 1 00000' ()O~OO 00 1000 00 ' O'J
-- --
~S1 _
LB presentación digital del CD.
25
-
LOS
COM PACT
DISC
ET AP A
' PO'R' ETAPA
c::;>'.
CANAL
1100000ADO
DEAUOIO
Diagrama en bloques de un reproductor de CD.
Veamos ahora el esquema en bloques de la figura 4 un poco más de cerca. Se· observa el bloque (1) que consiste en un fatodlodo como detector infrarrojo que re· clbe el rayo Láser y 10 transforma en se· ñales eledJicas. La variación de intensl- . dad del rayo reflejado por la superficie del disco constituye una modulación del haz que es detectada en el fotodelector produciendo asi una señal eléctrica que, por mecUo de la Información digital, representa la muslca grabada. Esta señal digital llega ahora al demodulador, bloque (2). donde es demodulada. Este demodulador produce el efecLo Inverso del proceso de modulación de ocho a catorce 18FMl y permite entonces recuperar la sefl3.! digital original de ocho bits. Esta etapa funciona Junto con una memoria del tipo RAM (bloque 31. Ademas es nea:sario que el sistema de compensación de errores elRe pase por una etapa de fun cionamiento inverso para dar as! a la señal digital su formato ortginaL Este proceso se efectua en e! bloque (4). La seflal de salida del bloque (2l. ya corregida y demodulada, es ahora una setia! digital de 8 bits que posee aUn e1 oro denamlento secuencial de la señal estere-
afónica y por lo tanto debe ser desmull!plexada para lograr una seflal estereofónica simultánea y no secuencial. De esta función se encarga el bloque (6). Todas las etapas mencionadas son controladas por el microprocesador (~Pl del sistema, bloque (5), a los efectos de lograr la mas completa coordinaCión de todas las funciones. La señal de! bloque (6) liene ya la con· ftguraCiÓn"Uplca de toda seflal estereo(Ónica analógica, quiere decir que se producen las señales del canal de ilquierda y del canal de derecha en forma Simultánea, pero su formato es aún cltgllaJ . Para su elaboración posterior es necesarto convertir estas seiiaies digitales en señales analógicas por medio de sendas etapas de conversión digital-analógica (D / Al. bloques (7) y (8!. respectivamente. En estos bloques se verifica un proceso de conversi6n que puede variar entre un modelo y Olro debido a que las normas sobre en sólo especifiC811 1as cifras mínimas de esle proceso. Como se sabe, se USít una frecuencia mayor que el doble de la frecuen· Cla máxima a reproducir. de·acuerdo con e! teorema de Nyqulst, para ·el piuceso de la digitalizadónorigínal.
26
Con respecto al teorema de Nyquist, formulado en 1933, debemos tomar en cuenta que el mismo tiene también otras impllcandas. debido a que es aplicable en ambas direcciones, tanto para la conversión analógica-digital. como para la conversión digital-analÓgIca. Se esUpula que la conversión analóglca-dIgilal requiere una frecuencia de muestreo superior al doble de la frecuencia máxima. pero la frecuencia máxima de la señal no debe ser mayor que la mitad de la frecuencia de muestreo. SI aparece en la señal analógica una componente con una frecuenda superior, se produce un·efedo llamado ALIASING en inglés que equivale a una distorsión por plegado de frecuenc!a. Este problema produce la apariCión de señales espúreas a la salida. que no son otra cosa que las diferencias entre las señales de frecuencia superior, indeseadas y la mitad de la frecuenda de muestreo que es ellimUe esUpulado como frecuencia máxima de la señal a muestrear. Para evitar este efecto de distorsión por ALlASING, es ne<:esar1o colocar en la entrada del conversor analógico-digital. filtros pasabaJos con respuestas de frecuencia muy estrictas. Un típico ejemplo
de AUASINGvisUal, bien conocido por to· dos, es el efecto que se puede observar en muchas películas de cowboys del lejano Oeste ron las ruedas de la tip!ca dil!genda. En este caso suele suceder que la frecuenCia de cuadro de la película es demasiado lenta para registrar correctamente el mOvimiento rápido de los rayos de las ruedas de la diligencia. Esto provoca que las ruedas en lug~ de girar rápidamente hacia adelante. parecen girar lentamente para atrás o eventualmente, detenerse. Si bien este efecto es visual. puede producirse (amblen en forma auditiva y destaca la importancia de los filtros pasabajos en la conversión analógica-digital, como mencion.1remos nuevamente más adelante. Con una frecuencia mAx.lma de audio de 20.000Hz. se usa una frecuencia dt: muestreo digital de 44 .1ooHz. Esto es un valor minimo, pero nada Impide utilizar frecuencias mayores para lograr un ·sobre-muestreo· (OVERSAMPLlNO). tal como sucede en los modelos comerciales de CD. SI usamos un fiUro di-
g!t~
con un faclor de cuatro veces . logramos una frecuencia de muestreo de 176.400Hz, cifra que se usa en muchos equlpos. SIn-embargo, tamblen esta cifra puede ser superada y hay en la actualidad reproductores de CO que usan un sobremuestreo de 8 veces con una frecuencia de' 352.8OOHz. Esto elimina todos los vestiglos de impurezas que pudiesen exisUr yentrega señales anaIóglcas perfectas. La freeuencia de muestreo de los conversores OlA es tamblen controlada por el ¡d' (bloque 51. En todo proceso de conversión donde intervienen señales analógicas. se producen componentes de suma y de Merencia, algunos de,.-J.os cuales pueden conSiderarse ind~seables _ En la conversión digital-analógica de los eo, sólo conside- ' ramos útiles las señales de audio de 20kHz para bajo. En consecuencia encontramos en el esquema en bloques de la figura 4 los bloques (91 y (la] que son fil Iros pasahajos que sólo dejan pasar las señales de audio, ~llmlnando las frecuen-
27
das superiores que intervienen en -el proceso {44,1, 176,4 6 3·52.8kHz, entre otras). Las señales de salida c;le'los litros pasabajos son aplicadas a seOOas etapas de preamplilleación, bklques (I1) y 112) Y salen como señal de canallzqulerdo tI31y seflal de canal derecoo (14) del reproductor de CD. La amplitud de las seflales de salida suele ser del orden de los 2 volt cresta a cresta, amplitud suficiente para su aplicación posterior a cualquier amplifICador este reofónico 0, eventualmente, para usarlas directamente por medio de auriculares estereof6nicos.
3. Algunos conceptos adicionales sobre los CD El proceso de grabación d!g1tal de las señales de audio es rrJatlvamente nuevo y por lo tanto, debemos tomar en cuenta que existen numerosas grabaciones antt:rlores de artistas excelentes, algunos de
.-
LOS
C OMPACT
A
A
A
A
A
O
rvrvrv rvrv A O rvlJUUl O
O
lJlllil
O
D ISC
--
lJUlJl lJUlJl lJUlJl El código SPARS.
ellos ya fallecidos, Que sólo se pueden grabar en discos compactos si se admite que en alguna etapa de su procesamiento haya intervenido alglUla OperaciÓll analógica. Los pasos de producción de los discos en generaJ. y tamblen de los CD son
tres: 1) la grabacloo, 2) la edición y/o mezcla y 3) la transcripción Para distinguir,
entonces. en cada uno de estos pasos el proceso Que se ha usado, ya sea analógico o digital, se usa el código SPARS.Este có-
digo consta de tres dígitos· alfanuméricos, tal corno vemos en la figura 5. LaJetra "A" de este código Implica un proceso analógico y la letra "O" un proceso digital. Además. el croen de los digilos sigue la numeración arriba mencionada sobre cada paso (Grabación, Edición, Transcripción) . De esta manera el código "AAA" significa que tanto la grabación como la edictón y la transcrtpclón fueron realizados en forma analógica. simbolizada por la onda sinusoidal. 11
I
ObvIamente este melodo no es aplicable a los CD donde por lo men~ el paso
POR
ETAPA
rar el disco dé su estuche. trntando . de evitar tocar su superficie con los 1;:I16OPO DE ALGODOM dedos. Sólo debe ser manejado por los bordes. ~""f: ). ] Se debe evitar .. . .' el uso de cualquier liquido de limpie"'"" za. aun aquéllos aptos para otros tipos de discos. como limpiadores. liQuidas de prevención de cargas La limpieza del lente del láser. electrostáticas. alde la transcripción debe coholes o agua. SI se producen impresioser digital. Este caso ve- nes digitales a pesar de todas las precaumos en la indicación ciones. o Si se deposita polvo o suciedad &AAD" donde sucede pre· sobre la superncie del CO. limlplelo con cisamente esto. La gran un trapo suave y Ubre de pelusa. por memayoria de Jos CO. sobre dio de mavimientos radiales desde el centodo de arttstas ya fa11ect- tro hasta el borde del disco compacto.. No dos Siguen este proceso. use nunca elementos abrasivos ni menEn algunos casos de gra- tes. bac(ones mas recientes Algunos usuarios desean a veces marqueda disponible la grabación original car sus discos con alguna inscripción. Use que se puede reprocesar en forma diglta1, para este fm sólo etiquetas pegables y de dando lugar -a la coilfiguradón "ADo" con tamailO reducklo que no obstruyan el pa. un solo paso ana1ógko Ylos otros dos pa. so de rayo Laser. Nunca escr1ba sobre la sos restantes en forma dlglta1. superlide del CO. Finalmente las versiones más recien· Para el almacenaje de los discos use tes pueden ser del tlJXl "DOD" con los tres en principio siempre su estuche ortglnal u pasos digitales y. desde luego. con la cali- otro similar. Además. evite colocar los disdad más alta. Sin embargo debemos re- cos en lugares donde puedan estar excordar que el solo hecho del procesamien- puestos a la luz directa de sol u otras to digital final -del eo ya implica fuentes de calor en forma excesiva o donpractlcamente la desaptr¡(:lón del ruido de haya humedad. Evlte que los discos se de p(la de olros tipos de discos y una me- deformen por el almacenaje Indebido. La Joria substancial en la relación señal·rui- limpieza y transparencia del lente es tamdo. el nivel dinámico. en la modulación bién un fador de suma Importancia que cruzada y en el rango de frecuencias dis· debe cuidarse durante el uso normal del ponlbles. Por este motivo un CO dellipo reproductor de eD. "AAD" es mejor que un disco o un cassetEn la figura 6 vemos cómo se debe le de audio convencionales, proceder a la limpieza del lente del LáOiró aspecto esta relaCionado con el ser por medio de un hisopo de algodón cuidado y manejo del disco compacto. Pa· seco. ra lograr tilla calidad duradera del CO es Se puede usar eventualmente también necesario que el mismo sea tratado con too till soplador del tipo que se usa para la do culdadQ. Algunos datol' que se deben limpieza de lentes fotográficas. l~r en cuenta en el almacenaje y manejo En ningún caso use liquidos para esta ' de los CO son los sigrnentes:,se debe reH· tarea. O
UUUl
O
ETAPA
28
MONTAJES
PRUEBA DE AISLACION La prueba de aislaclón, en la que resistencias de decenas de megohms pueden indicar una situación que vale la pena detectar, precisa tensiones muy altas_ Solamente con tensiones del orden de centenares de vofts es que podemos tener una corriente suficientemente intensa para que, con taJes resistencIas, un IndIcador pueda ser accIonado. La prueba de ais/ación que presentamos opera con pilas, pero la tensión de prueba supera los 5001'; lo que le garantiza un excelente desempeño. Por Newton C. Braga
a resistencJa de decenas de me· gohms entre dos conductores, entre un componente y su cubierla. o bien entre un circuito y la caJa melal!ca que lo aloja, puede Indicar la existencia de problemas que deben ser eliminados con procedimientos apropiados. Un ejemplo doméstico en que la resistencia de alslación. cuando es reducida a valores relativamente bajos. puede signlRcar peligro seria una plancha o un soldador. En el prtmer caso tenemos el peligro de descargas en quien toque el hierro. y
L
en el segundo caso. la quema de componentes delicados como transistores eMOS o circuitos Integrados duranle su solda· dura. El aparato que proponemos es una prueba de alslación sensible que opera con una tensión muy alta. pero con una corriente extremadamente pequcfla que no afecta la mayoría de Jos aparatos en vet1ficación. Funcionando con pilas, genera alrededor de 600V para encender una lámpara de neón incluso cuando es Interca lada una resistencia del orden de 5OMO o más
!figura 11. La alsJación de pequeños capacitares. Olocluso su eslado, pueden ser verificados, además del cable de alimentación.
Cómo funciona Para generar la alta tensión de prueba a partir de pilas comunes usamos un osGiNNJe'A~~FV cilador con dos transistores en configura 600YCC H ción bastante conoctda. La frecuencia de opera'clón de este oscilador está alrerledor de 400Hz, pero puede ser alterada con la Con 600V podemos usar una lámpara neón detectora de ( es/sten eleeclón apropiada del capacltor el y del e/as de hasta 50M:l. reslstor RI . La sefi.al de este oscilador, cuya forma de onda está dotada de picos bastanle agudos, es ap,lic..'l.da al bobinado de baja tensión de un pequu.o transformador de aUmentación con primario de 220V. El resultado es la inducción de una al· ta tensión, que por la forma de onda de la Forma de onda no simétrica geseflal será bastante mayor que los 220V nerada por el aparato. especificados para el bJbinado. En la figura 2 observamos que la forcircuitos integradores. controladores. co- ma de onda generada no es simétrica y que pueden ocurrir picos mayores en un nectores, ele. semlcldo que en otro. Así como rectificamos esta tensión con Características un ¡jnlco diodo, puede ser necesario in· vertJr uno de Jos bobinados dellransfor* Tensión de a1imenlaclón: 6V • Corriente de consumo de las pilas: mador en el senUdo de obtener la tensión mas elevada poSible. lOOmA. La alta teosl6n rectificada carga un * Tensión de prueba: 500V(t!p) * Resistencia máxima medida: 50 Me· capacitar de poliéster que funciona como una reserva de energía, gohm ¡Upl
,.,
30
P RUEBA
DE
"
i'UOp7
"'
Z,t"n
NII!"-'
. ..,
,
"
"
IOQ~ '
eoov
"",'
"
.,
lOO.r
,."
..
roE - )
H.n
"
-
AI SLA MIENTO
'"
,.
,
!
I
CAJ~
pkA,Sn" ...
Montaje en caja pMstica estandarizada.
2"0" 110"
••
UOtIl
Diagrama completo del aparato.
Esta a1ta tensión almacenada sirve para aUmentar el clrcullo de:prueba en que tenemos dos transistores de 2,2MO: JunIo a las puntas de prueba y que limitan la comenle en el circuito externo, en caso que su resistencia sea muy baja. Estos
..,
reslstores evitan Que al locar accidenta]· mente las puntas de prueba se produzca la descarga del capacltor a Iraves de alguien. lo que causarla un cOOquc bastanLe desagradable. la lámpara de neón Indicadora es 00-
31
nectada en serie con este circuito . Como la corriente de prueba es extremadamente baja. además de la aisladón podemos hacer la prueba de capacitares de bajo valor y que tengan tensiones de trabajO por an1ba de 450V. Apoyando las puntas de prueba en jos terminales de estos capacHores. con valores en la banda de 47pF a lOOnF.1a ca¡ga del capadlor provoca una guiñada visible de la lampara indicando Que se encuentra bien. La duración de la guitiad.a será tan·
PR UEBA
D E
AI S LAMIENT O
rEGAO
o
I>IARAON
Monlsjs en placa de circuito impreso. lo mayor cuanto mayor sea el capacitor.
SI la lámpara permanece encendida en la prueba de un capacltor. es señal de ,que Incluso ero la carga (o sin ella) fluye una pequeña corriente entre las armaduras del componente. o sea , que existe una fuga.
Montaje En la figura 3 tenemos el diagrama completo'del probador. 'El asPecto real del montaje se muestra en la figura 4. El transistor Ql es un NPN 8C547
que Uene una tensión colector-emisor relativamente alta, lo que es Importante dada la conmutación rápIda del círcuilo. que genera pulsos que pueden aparecer sobre este componente. El lranslstor Q2 es un PNP de medIa potencia que eventualmente precisara un pequeño disIpador de caJor. El transfomiador usado debe tener un bobinado de 220V y otro de 6+6V Ó 7.S+7,5V con corrientes de 100 a 250mA. El capacitor eleclrolitico C3 debe tener una tensión de trabajo de 12V o mas. y C1 puede ser de poliéster o ceramico con cualquier tensión de trabajo por enCima de 25V. El capacltor C2 debe ser obligatoriamente de polj(:ster con tensión de trabajo de por lo menos 6OOV. La lámpara de neón es común y los resistores son todos de 1/8W 6 1/4W.
Para las pilas pequeñaS o medianas se debe usar soporte apropiado y las puntas de prueba deben ser de colores diferentes pa ra dIferenciar la polali dad, La roja IPP IJ sera positiva en relacIón a la negra
ra de neón no se enciende cuando se unen las puntas de prueba. invierta uno de los elementos del transformador. SI no hubiera oscilaciones. vertfique el circuito transistorizado. Conectando en [PI'2I . lugar del transformador un parlante de Todo el conjunto podrá ser instalado sn debe producirse un chillido fuerte. fáCilmente en una pequeña caj~ de plástiEl circuito tambien puede ser alimenco, segun muesira la flgura 5. tado con tensión mayor. pero en .a1gunos lransfonnadores puede ocurrir et chispeo Prue~a y uso entre las espiras del bobInado de alta tensión, lo que debe evitarse. Para usar el Basta colocar las pilas en el soporte y aparato basta aJXlyar las puntas de prueaccionar SI. Debe oemrir un pequeño ba en los puntos entre los cuales se desea zumbido en el transrormador. indicando verificar la aislación. Sólo use el aparato las oscilaciones del circuito. Apoyando en equipos que puedan soportar tensiones una punta de prueba en la otra la lámpa- elevadas de· prueba. NUNCA lo use en ra de ncón debe encenderse. equIpos que poseen transIstores de efecto Si ocurren oscilaciones. pero la lámpa- de campo o circuitos integrados CMOS.O LISTA DE MATERIALES
01· BC547 ÓequivaiCnfe - lI8ns/slor NPN de uso general Q2 - 8D136 ó equivalente -transistor PNP de.mediana potencia D1 · 1N4007· diodos de silicio NE·l-l~mpara de'neón común SI • /JI1errup!or iimple 8t -6V· 4 pila~ pequeñas omedianas Tf -transformad« con primllria de ff0J220Vy secundarlo de 6+6 con tOO a 250mA PPl y PP2 • p!.!nfasde prueba, negra y roja RI • 47kn x 1/8W· resistor (amarillo, rlole-
32
I~ /l3IaJJM
,. Y'
R2· 1lO x I/8W"resisfOl (matTón, negro, rojo) ,..; R3 y R4· 2,2m x)I8W ~' reslsiores(rojo, rojo,"veroe) -;-- -::' "'
:"
o'.", .."
C2. 1000016OOV · capocnor de poliéster C3. IDO,lF x 12V· capaci/or e/se/ro/itlco Varios: ca.ja pararnontaje, soporte de pi/as, piaca de circuilo impreso, cables, es/afio, etc: ".
MONTAJES
VELADOR "CREPUSCULAR" Presentamos en este artículo un circuito bastante simple y útil, para su dorm~ torio: un velador que se "apaga" suavemente, sImulando una "puesta de sol", y dándole tiempo asi para que usted se acomode gracias a su claridad, sin necesidad de sacar los brazos de las mantas para apagar la luz. Sencillo de montar, admite variacIones tanto de comportamiento como de aplicaciones. Por Newton C. Braga
escribimos en esle artieulo un dis-
D
posiUvo que apaga suavemente una lampara Incandescente comun.
$1 bien el circuito está prot e~ldo por un fusible en la entrada, debe tomarse el máximo cuidado con la operación y el montaje, principalmente porque estamos operarxio con la tensión de la rcd. El aislamiento debe ser lotal para que no quede ningún punto vivo expuesto. capaz de causar choques en quien toque el apara-
Montada en un velador, esta lámpara puede ser usada en la cabecera de su cama para ·oscurecer" suavemenle un dormitorio, ya sea su propio cuarto. o' tambien por ejemplo para salir de la pieza del bebe sin lropezarse después de apagar la to. luz. Además, a muchos pequeños les gustará ese paso mas suave de la luz a la os- Características curidad. El clrcuilo puede tamblen ser ajustado • TensIón de alimentación: llO/220VCA. para que se mantenga levemente acUva- • Potencia de la lampara: S a 4QW (modificable). do. De esta fonna. con un pequeflo btillo visible del nIamento de la lampara, permi- • TemporizaCión: algunos segundos a algunos minutos. te su local!zaclón fácil para su accionamiento durante la noche en un caso de necesidad. El circuito básico está pensado para Jámpru:as de hasta 4OW. y no hay necesidad de usar disipador de calor para el SCR pero nada impide el uso de disipador en el SCR lo que permite el control de cargas de mayor potencia. la temport7.adón, o sea el tiempo total que la lámpara demora para apagarse, BANDA DE PUNTOS DE DISPARO puede vartar entre algunos segundos y algunos minutos, dependiendo de los valores de los componentes usados. Los pocos componenles permiten aloControlando el brlffo por el Jar al aparato en la propia base de un ve· ángulo de disparo . . 1adorcomún
34
Cómo funciona Un SCR ldiooo controlado de siliclol es coneclado en serie con la lámpara a ser controlada. El SCR debe ser disparado por su compuerta al comienzo de cada semicic10 de alimentación alternada para que la Jampara tenga mayor brtllo. Si el punto de disparo fuera desplal.ándose suavemente hacia el !lna1 del semiciclo, el disparo va a ocurrir cada vez más tarde y con esto habrá una reducción del blillo de la lámpara hasla que la misma se apague (figura 1). Para hacer el disparo en forma controlada, usamos un transistor de juntura como base. El transistor tiene en su emisor un capacitar que debe cargarse rápidamente si queremos un disparo largo en el comienzo del semlclclo y mas lentamente para que el disparo ocurra en otras posiciones. Conseguimos esto cancclando en serie el capacitor con un transistor PNP de uso general y un resistor. La. conducción del transistor determ ina si el capacltor se carga mas o menos rápidamente y con esto el ángulo de conducción del SCR. En la base del transistor conectamos un capacitar y un resistor de tal forma que, partiendo de una condidón de cargado, el capacitar se descarga lentamente por el reslstor y por el transistor afectan-
VELADOR
CREPUSCULAR
110\'/220V
DIagrama e«npleto del velador.
Observe el sufijo dttl seR según la tensión de su red.
Placa de circuito ImprBso. El seR precisa un disipador de calor lámparas por encima de 40W.
35
p.'"
_ _ _ ____ _-'V '-" E L A D O R do su conducción. El translsior funciona pues, como un reslstor variable que aumenta su resistencia automáticamente a medida que el capacitor C2 se descarga por el resistor Rfi. Vea entorx:cs que elliernpo de disparo demora para Ir al comienzo del scmicic\o de la corriente alternada hasta su final, cllamo la lampara se apaga. dependiendo de la descarga de C2 por Rfi. Con los valores dados en el circuito obtenemos alrededor de un minuto, teniéndose en cuenta las wlera.."1Cias de los
componentes. Fj lector puede alterar tanto R6 como C2, evtiaOOo apenas auxeotar R6 mucho más allá de 2,2MQ y C2 más allá de I~. pues las {u~s naturales de los e1ectroliUcos pueden locst.abilizar el fundonamie!1lo. Un componente Importante en este proyecto es el e 1 que d<.1ermina la ba:'lda de desplazamiento del punto de disparo. S! el fuera muy pequero, frleluso con Q2 cerca del corn:, todavía tendremos el disparo dcmro del semictclo y la lámpara no se apaga totalmente. SI. esto ocurre basta aumentar e l. Es Interesante que la lámpara no se apague totalmente sino que mantenga el filamento levemente enrojecido de mooo de facilitar su ubicación en la oscuridad. t;1 consumo de eneJgía de 1 ó 2W o~tenl· do en esta condld.(:n no es sigtt:!cativQ y compensa la comodidad. El circuito funciona tanto con 1! OV como con 2'JJJV debiendo apenas ser a1te· rado el valor de Rl.
Montaje En la figura 2 tenemos el d!agra:::a completo del aparato. La dlsJXlsición de los comf}ol'l':::ies e:: W'.a placa de circuito Impreso se m:.lcstra en la figura 3. El SCR delx: tener sufijo B si S:.l red fuera de llOV y sufijo D s! la red f:.:era de 220V. t;l reslstor Rl debe 9Cf de alambre y su valor es de 10k0 para la red de llOV y de 22kf.1: si la red fuera de 2'JJJV. Los d~mas mistares son de-l/8W Ó 1/4W y el capadtor C1 puede ser de iX'-
e
R E P U S
e u
L "-A-'--'-R'----_ __
"",
"".
", '1:'
LISTA DE MATERIALES " "
" /i
".,
.....
,,'ri
:t:
~,:
>:..,~" , ,;'"J ~(: " " ' .' . . . ".. ;;.~,;:,; ::~, . SCR - TJC1068 o D• diodo controlado de slfJclo ·'ver tem .~;;:¡::\.:: QI : 2N;!646/ tnmsistor Ullijuntufa ' ~,-I"I r",,';,. Q2· BC557· lTa.sister PHP'de uso general . . l : c · .D1 • 1N4004. • diodo de silicfo ,": ' "i"", '~~ . ,~;lk;~ ,', : l., .y: X1 • lámpara de l10V ó 220V de 5 a 40W· verte~to ,,< ;. ,¡," ,:" si ~ -'nterruptoi dé"preslón '; .. ',;( .:' S2 ·lntenvptorslmp!e-opcJonaJ ~;:{E ~"" " . ;~
Ft-tA-fuslbIE ~ .:;;;~,.,,~.w_, .~... ". -?,,:¡. -' .-' '" ~ , ~ "', .·t,;' Rt · fOfdJ(110V) Ó22IcQ(220V)x 5W.resisroicJea/ambie -::~:; . - ;', ", R2·." 471tO l"lJ8W -reslstor (amarillo, ~ta, naranja) .i> ,! . ..: i ! " .-. . , " "R3 YR4 ~ 10m x 1/8W. reslstar (marrón, negro, marrón)' ".' ',: . .¡ R5 ·'1Icn:t1!8W· resistor (marrón, negró, rojo) ' .. R6'· lA!1:x lA1W of8slstor (marrón, negro, verde) ," ....,.":':,. el • 470nF (474 Ó0,47)· CSpacltOf cerámico opoI}éS~ · ~véf texto Jo .v C2. 4~ a 22f\lF .x 25V. capacitar e/ecllOlff/co· Ver iexto *",. oh
~~~
": , ' ',,, .,:":,,,,c;'· ,, : L~~¿: .,~;<. .. ,',~ . " .. Varios: cable de alimentación, soporte 'para el fusible,'p/aca:oe:prculto,lmpreso,C8JI":' para montaje,.zócalo para,la lámpara, velador, cab'e's,!: esta~~e~~:),;,:) ~': ~:: '"'' T:" '"1:" ' '"
"
,;.,
:~~~~,
'r,'::'"
°
<':,'\:
tac:ón. 81 ustcd lISÓ 52 la misma se debe mant.ener abierta. Presiol'l': 81 por wllnstante, la lámpara no cebe encenderse hasta que usie(! lo suelte. Des;nlés de e~ta lampara se enciem!e y se IDa:J.Uenc mas menos con el brl!:o estable hasta que en determinado Ir:slau:e comienza a disminuir suavemente de luminosk4d hasta apagarse. SI no se apaga por completo, aumente ei. capadtor el. Por lo lanto debe tcocr a mano un ea:;:acltor de 220nF y otro de lOOnF. coneetando primero el meoor en ;la.-ae:o y si eso 00 resuelve el problema. conecte el !:layor, y finalmente los dos juntos. Según sugerimos. puede Interesarle e:!conlmr e1"valo1' quc mantenga el fIlamemo levemente en:oJecido de modo de facilitar s~ ubicacIón en la habitación a oSC'.:ras. rna vcz quc haya comprobado el pero :ec~o funcionamic:!to del dispositivo, en· Prueba y uso tonces sólo bastará buscarle una caj a apropiada y usarlo. Para esto prcslone Para pro:::ar el apara:o J¡lsta colocar el ;lO! un Instante el pulsador S I cuando fusible en el so¡xlrle y conectar la alimen- G::lera el disparo y suéUelo. O
lies!er cerfu:!.ico y el capacitar C2 es ~:: eleciroli:!cc parn 25V. El irar.s:stor unlJuntura :!o admite equJva.:er.tes, t;\ transistor Q2 de'~e ser prefc:'ible · mente un BC557 tl otro PKP con per :0 menos 40V ce tensión máxima en:rc ee· lecwr y c:::isoc. SI es u:! :::~e:'!"..:ptor de p;tS~ón. Coa llavc opc:o::a1 para usar el aparato sin temporización es S2 que sera co¡".cctada C:'l paralelo coq,e:,SCR Las coocxiones de S: debc:l ser cortas pucs el e!~eu ito 'es tan sensible que la Simple captación del zumb!do de la red por la base cel :rans!stor puede ser sufldente para llevarlo a cond:1CClón y :::a."'.tener la lámpara parcialmente er:cendica, El cloco :>1 cs el 1~4001', 6 equi\"ae:-.· te de r.:aycr :ensión tanto p.:'U'a :a red de 110V co::-::o para 2'lI)V. El fuslJle en ;a e:1trada puede tener valores en:re 50CmA y lA, en :'00 cc : lQV e de :!2QV,
36
°
MONTAJES
PROBADOR DE CRISTALES Los cristales de cuarzo se usan en muchos montajes electrónicos, en relojes, microcomputadoras, frecuencímetros y otros. Cómo probar estos componentes es una dificultad que sólo puede ser superada con la disponibilidad de un circuito apropiado, como el que describimos en este artículo. Por Newton e, Braga
on el oscilador de prueba descripto en este articulo, podemos probar cristales de cuar.lO de frecuencias entre 1 y 30MHz con facilidad. El circuito verifica la oscilación del cristal, dando una indicación directa en un microamperímetro. .. Sencillo de montar, el aparato funciona con una bateria de 9V que tendrá. excelente durabilidad dada la pequeña coniente consumida, Incluso oscilando. Podemos faCl1mentealojar este probador en una pequeña caja plástica según sugiere la figura 1. La conexión de los cristales a prueba puede hacerse fácilmente por un par de pinzas cocodrilo. Otra caracterislica importante de este
C
circuito (que animará al montaje a mu-
Sugerencia de caja para montaje.
común, obteniéndose entonces una sena! en el emisor de Q1. Esta señal es detectada por un par de diodos (D 1 Y D2) Y después de filtrado por C4 es aplicado a la base de Q2 por medio de R3.
Q2 forma un circuito amplificador que tiene por flnaUdad excitar el elemento indicador del probador. En la ausencia de la oscilación en 91 no hay tensión para polarizar la base de 92 que entonces permanece en el corte. La corriente en el instrumento indicador es entonces nula. Con la oscilación, la tensión de base en Q2 es suficiente para llevarlo a la saturación y con esto tendremos una fuerte corriente de colector para excitación del instrumento. La finalidad de PI es ajustar la corriente máxIma en el Instrumento de acuerdo con su fondo de escala. Esto permite usar instrumentos 110 sólo de lOO)1A como el indicado, sino hasta otros de fondos menores [50¡¡A) o mayores (lmA).
chos lectores) es que no Uti1l7.a nInguna bobina.
C6mo funciona Para colocar el cristal en funcIona miento tenemos un oscilador del tipo Collplts [divisor capacitivo) con base en un transistor BF494 ó BF495. La frecuencia de este oscJlador, evidentemente, es determinada por el Clistal de cuarzo y la realimentación que mantiene estas oscilaciones es proporcionada por el. El reslstor Rl polariza la base del transistor en la corúiguración de colector
"
BF4'15
"
" 1
lOOn,
• ~
"
,?nF
lOIJ,"
Diagrama completo del aparato.
37 SA BER
-
+
"" ,
_ _ __ ._ _ _--'P'--'-R.:....;,O ::.....:R:..A DO R
C . I~ I S
D E
- - - -- - - ... _--
TJ
---,
.,
•
• Un cristal antigu o desmontable_
?ara la balcria usan:os un conector, y ;ma la cw.'.e:d6n cc1 cristal sugerbnos un zócalo o bien Wl par de pinzas cocodrilo
Placa ds circuito Impreso.
c::nectadas al circuito por cables bien la ee e!los los tipos de siliCio mas com:.:- c::r'".os (máximo 15 cm). :"les cono ;05 lMlt, 8 Ó :X9:4 la:r.!:Jlén Comenzamos mostrando a los lecto:es f! lIlcionarár:. Prueba y uso cIlla flgunl2 el circui:o completo cel pro· Los resistO):es sor. todos de :/8w y :05 bador. capacitares deber: ser tocos del tipo disco Basta conectar la unldad e inicialmen~;1 montaje se pl..-ede hacer con la base cerá:::lco. PI es u::! :r!mpot con valores te conectar lU1 ct1stal de 1 a 3OM!iz en la de una ¡:M!quena placa de drc.....i:c I:,.!presc entre 47;U¿ y 47:Jkn segu:: :a senslbHlcac pinza o scjXlrte, como se muestra en la ::gu.--a 3. eel lns;rJJUenio. Acc:ona::d:: $1 dcx r.a:x:r movimlenw El translslor Q 1 pueóe ser cualq:.::cr E: ::1S:.!ume::.io es un microam;xrime· de la aguja ce1 lnst:'ur.1enlo si el crislal equivalcn:c ;.¡~ de uso gene:-al. Para ma· :ro de 50 a 250;tA de :ondo ce escala l: eSlá :::ueno. Ajusla::lOS enlences PI una yor scnslbiUdad reeomenCa..-:1OS usar dio- o:ro de eseaia mayor, si recuclmos e: va· ú:'Jca "el para o1::tencr una Indicación de dos de germanio para DI Y 00, pe:c a fa:' :or de R1 y PI para ob:e::er ajuste. [0000 de escala. Pa
Montaje
.-
38
COMUNICACIONES
MULTIPLEX POR DIVISION DE FRECUENCIA Conclusión
Para comunicación entre abonados se diseñan sistemas de alta capacidad de hasta 10.800 canales lo que obliga a normalizar la forma en que se efectuarán dichas comunicaciones. En el número anterior de S.E. ana/izamos un Grupo Básico Primario de 12 cana/es donde queda de manifiesto la importancia que · adquieren los filtros en los equipo$. necesarios. Esto y la formación de grupos básicos super/ores es el tema que abordaremos en el presente articuto. por Horacio D. Vallejo !za los equipos de diseño más modulación directa son necesarios 12 m· complicados en un sistema FDM tros dlsllntos donde el filtro del canal 1 sean los filtros Que se deben colo· lendrá una D% .. 0.9% (figura 21: el peor [ car de lUla moduladÓll. • caso se presentará para el canal N9 12. Los mlros reales de una atenuadón máxi- que se modula con una portadora de ma = O a una alenuad6n infinita abrup- 108kHz resultando un HUra cuya distar· tamente no se consiguen. su real1zación sión porcentual = 0.55%(figura 3) es imposible ya que existirá una desvia- Para el mélodo de pregrupo en la pnmera ción de frecuencia (f.O cuya magnitud da- modulación se utilizan filtros mas senclrá una idea de la complejIdad del nItro [fi- 110s pues se modulan con portadoras de gura 11. Se define como distorsión menor frecuencia, por ejemplo: las filtros de los canales 1,4, 7, 10 tendrán una D% porcentual del filtro a la relación: '" 3,8% tal como se muestra en la figura 4. Para la segunda modulación se utilizan tJ D% = rmáx . 100% portadoras de 84 a 120kHz y para la construcción del mtro existe una Af '" Cuando D% es ¡merior al 1,5% es necesa- 24.6kHz. El peor caso se presenta para el rto el uso de ffitros activos. lo qu~ ImpUca pregrupo N~ 1 (figura 5). mayor costo del mismo. (Ver figura 1) Aqui se pueden uUlir.aT flllros L.e. de sim'Para construir el GBP por el metodo de ple cálculo de construcción.
FDM d. 60 canale. Consiste en agrupar 5 GBP uno a ronU · nuadÓrl del otro ocupando un BW lancho de banda) de 24()kHz. BWGBS ~ 5 . BW GBP ~ 5 . 48kHz = 240kHz
Cuando los 60 canales se agrupan en la banda de 312kHz a 552k~z se los llama GBS (Grupo Basico Secundarlo) o SU· PERGRUPO (SO). . Para formar un se se modulan los 5 GBP con portadoras distintas separadas cada 48kHz que van desde 420 a 612kHz se· gún puede observarse en la figura 6.
.
~~ ,
3
: : /1
11'ii v ll ,
I
/ '~ f a C.6
,,,'"
I. mh_ 63,7KHz
"'"
. _ _4 f O%
_
"
- ' : r1
f2 '
--"'~"CF=-
f.mb.
.100 _0.6 _ . 100 %a O.9 %
63.7
Desvisci6n porcsntUIJ' de filtro del canal 1 por el método de modulación directa.
39
F
D
3V
' N 1
!. mU .• ' 01.7 ~H .
\
M
~
f~O.5V1'. , , , , , I
I
I
...
,
. ....... ' UIOtt
O'l\,.~ , '00% U,3
N.'
D.... ""iOU. ' OO "" _ 22.6 '10
a3 ,1
1
/ - AI . '24•• J........ 107 ,7~ Hz
Desviación porcentual CÜ11 Bnro cJslcsnsl 12. Este es el peoI'ClISO.
En si método de modulacJ6n poi'
pregrupo, los "nros son menos complejos.
,-¡"""' ~ ¡'~ "" ,-
Para la s.gunda modulación se
emplean filtros .neilIas del
tipo Le.
~ ~
~
~ r~' M
,_
~
U JEOOOEL OEMODUL.\DOn
IJIIl,o.NCE.o.OO
, ,,..,,..os
/
I6t KH.
~ ¡ _ ." ~
.-
~ 1"""' ~?
Grupo BAsIco Socundarlo formado por 5 Grupos Básfcos Primarios.
BWdel GBT=1200 + 32= 1232kHz ,....-.--.,.............,
5BWGPS 4GB
.-. 812KHz
distinta y luego con un simple mtro se se-
OB.8K1-Il
Grupo Básico TerciarIo formado por 5 GBS y 4 guardabandas.
Luego de la modulación se toman las BL! de cada GBP modulado y se acoplan a un comblnador de transmisión (Acoplador) a los fines de que no haya interacci6n enire los equipos y puedan mantenerse las im· pedanclas constantes~
~
Cuando el sistema de 300 canales se ubica entre 812 y 2044kHz recibe el ncmbre de GRUPO BASICO TERCIARIO 101m Para la fonnaclón de este grupo se toman 5GBS, se Jos mooula con una portadora
FilM de 300 canales Surge de ubicar 5 G8S separados cada 8kHz por una guardabanda ocupando un BW '" 5 BW GBS + -4 C'B, t al como se muestra en la figura 7.
40 SABER RECT I!O~ C" .... bIl
para BLI de cada GBS para formar con un acoplador el GBT. Entre cada grupo básico secundario se deja un espacio de 8kHz, sin enviar información, denominado guardabanda. Este espacio se deja a los fines de simplificar el disern del filtro final (para que no exista solapamiento) Las frecuencias portadoras utilizadas para la mooulaclón son:
F
y
/11 /1 1 '" /1 1 '" ~ ,~ ,", 312
552
:P!.2
o
Zl5ti KHz
",1/1 ",1/1 "'" 1904
y
2108 KHz
M
2044 1'2688
2908
,,~
y "',~/1 (], ,L,y '";-/1 x
.
:
LUEGO DE CADA MOOUlACION HACEF"'lTAUN
Fll TF%O, DES PUES SE ACOPLAN TooAS
I,.AS BU PARA SU TRANSM ISION
1512
/1 1-0-",1/1 312
552
136' KH.
1
81l!
1062 1 1676
1915
"" Formación del Grupo Básico Terciario. 5610 es necesario un filtro final.
Formacl6n de multlplex de 900
canales Consiste en modular con portadoras dlsUnlas 3 eBT. Con 3 fil tros disUntos, se
CON BLS
toma BU y por medio de un aCQPladoc de lransrnisKln se forma el grupo de 900 canales . Entre cada grupo básico terdarto se deja un guardabanda = 88kHz, para slmpIJllcar el diseño de los illtros. El BW total del sistema es igual a 3872kHz y cuando ocupa la banda de 8516 a l2388kHz se 10 llama GRUPO HASICO CUATERNARIO - GBC (Ilgwa 101.
,,,o
CONBlI
Sistema FDM de 2700 canales 81 2 KHz
GBT queda ubicado (m Ire 812kHz y 2044kHz.
l¡ = 2356kHz f: = 2108kHz f3 := 1860kHz f4 = 1612kHz f,5 '" 1364kHz
AnaU7.ando el diagrama de la figura 8 podemos verificar que es necesario colocar nitros parciaies. En la figura 9 se ve que tomando BU el CBT queda entre 8 12 y 2044kHz.
41 SAaeR EtEClllON 1CA NO M
Esta formado por tres grupos de 900 canales, es el unlco sIstema normalizado por el CCITT que debe constituirse para las frecuencias preestablecidas. Se ubica en la banda de 316kHz a 12.388kHz. El primer GBC se modula ron una portadora igual a 12.704kHz nuego se lo filtra yse loma BU). El segundo GBC se modula con una por-
F
.. ..
o
M
".p.e.
•,,
FP.e.
,
,
~
•,,
,,'"
,,'"
F.P.B. BW~
~
,,
r}
3.B.W.G.9.T .. 2 .Gu.b. 1232 . 3 .. 2.88
J 3872KHi I
""" Form~lón
del Grupo 8lfsico Cuaternario.
3
2
'"
.,,,
~l e8 1
,
"'"
'u
'"
Sisremtl FDM de 2700 canales.
Iadora igual a 16.72()kHz l1u
16GBS de 60 a 4028kHz. El CC ITT lo
actpta como sistema de transmIsión. tra Yse lllma BLI). . El tercer GBC se tran8mtte como esta. No En sintesis, podemos hacer una clasifica-
se 10 modula (... la ligur. 11). Un sistema de 2100 canales se transmite por un cable coaxll, cuyo BW = 12MHz, utilizando radiOenlace como ruta alternaUva. Un cable ooa:xII de 12MHz, ~ta repetlrlon!, cad, 451ml. a¡rodmadamente. Un cable coaxil de 4MHz (para 900 ~na les) necesita repeUdoras cada 1SO km:
OtrOt .llt.ma., a) FOil de 10.8 0 0 ' Se lrarlsmlle imk:amenle por cable coaxU. E1 ccrrr lo normalizó en 1983.
b) rDII de 960 euolu
Antes de normatl7.arse el sistema de 2700 canales había paísu que agrupaban
ción de los multiplex según su capaci dad:
.-
300 canales 600 canales
MPX de alta capacidad Están formados por los MPX de:
Sistemas de baja capacidad Están formados ¡x>r los MPX,Imultlpiexl de:
3 canaJes 6 canales 12 canales 24 canales 60 canales
MPX de media capacidad EstAn formados por los MPX de: 120 canales • '" ,' 240 canales
42
000 canales 960 canales 2700 canales 5400 canales 1O~ canales De esta manera tenemos UII panorama de cómo se eredUan comuricadones de hasta 10.800 canales en rorma simultanea por un solo vínculo. Queda para otra entrega la expIlcaclón de mulUplex por dl~· 516n de tiempo con su clásico slslema MULllPLE){ 31l+2. Hasta entonces. O
TE CNOt OGlA -D[ -'PUNTA
OPTOAISLADORES YSU CARACTERIZACION Primera Parte En circuitos electrónicos, los optoaisladores se usan para asegurar aislación de tensión entre partes diferentes de un circuito y pueden, por ejemplo, reemplazar el desacoplamiento magnético por un camino,óptico. La transmisión óptica de señalesujlando radiación infrarroja o visible asegura una aislaclón de tensIón casi pertecta con casi ninguna posibilidad de retrQBcoplamiento. Al mismo tiempo, el ancho de banda de los aisladores 'ópticos es suficientemente grande para señales con frecuencias desde continua hasta el rango de los MHz. Es posIble la transmisión de señales digitales o analógicas. Este artículo explica los díversos tipos de aisladores ópticos y sus características mecánicas y eléctricas. 1. La construccl6n de aisladores 6pticos 1.1 Chips Los optoaJsladores contienen por 10 menos un chip emisor del lado de entrada y por 10 menos un chip detector del lado de salida que está aislado del lado emisor. Oellado de entrada. actualmente se ,pueden usar 3 tipos dlferentes de emisores.
E
al Ghips LEOs de GaAsP: estos son diodos emisores de luz roja que pueden tener tiempos de conmutación muy corlos de menos de 2Ons. La lOngitud de onda de la máxlmá emisión de lu1. es 70Onm. b) LEDs Infrarrojos de CaAs. cuya capa p. está dopada con cinc. Estos emisores Uenen una emisión máxima de 91Onm. Los: Uempos de conmutación liplcos están entre 50ns y l00ns, el El emisor que actualment6 es el más
úU1 para aisladores ópticos e.s el diodo de GaAs dopado con silicio anfotérlco que emite con una longitud de onda de 95Omn. Los Uempos de conmutadón estan entre JOOns y ll-1s. El rendimiento de los emisores de longitud de onda más corta es mucho menor que el de los de longitud de onda inás lar· ga. Por esta razón•. los emisores de GaAs dopados con silicio se prefieren si 110 se requieren ~Iempos de conmutación más
E E
....
'':<---.. ............ J
... .... :,
:
.
;-
150 + 300¡.J1Tl
Un optoals/ador en encapsulado TO-18,
por ej.
CNY18E muestra la
Ejemplos tlpicos de optoaisrsdores en encap$ulados
plásticos de doble Unea.
posición de la máxima Intensidad
a) Chips de emIsor y detector montados cercanos entre si.
de campo.
b) Conflgureción cara a Car8.
43
OPTOAISLADORES
cortos y si1a sensibilidad de detectores adecuados se puede adaptar a este emisor. 'Del lado de salida del aislador, nuevamente hay vanas poslbdlda4es diferentes para elegir el detector. El mas útil es el fototJanstslor cuya sensJbllldad se puede
adecuar a la luz del emisor. Dado que los tiempos de conmutadón tiplcos de fototransistores están en el rango de mas de 2¡.Ls. la combinación óptica aquí es em1so-
E
4. 5mm Un encapsulado compacto con acop Iamiento que usa componentes 6ptlcos. La ubicación de la máxima Inlensldad de campo ests.sn el espacio de slre entre los 2 Chips.
t
erR
res de CaAs dopados con sHiclo y foto transistores con gananciaS de corriente entre 200 y 1000. La mayoria de los aisla-
híbrido. Aqui, un diodo detector adecuado para la radiadón en 910nm se integra en forma híbrida con un ampUficador intedores ópticos en el mercado se constru- grado monoliticamente. yen usando este arreglo. Por lo tanto, se describirán las propiedades de este tipo 1.2 Encapsulados
de aislador. Pero prtmero, algunas palabras con respecto a los tipos menos útiles. SI los requerimientos sobre la velOCidad
de conmutacIón del aislador estan por debajo de los 2~s de un foLolransistor tipico, entonces la única solución es trabajar con Cotodiodos o ctrcuJtos integrados_Los detectores Integrados en circuitos monolíticos. sean fotodlodos o fototransi stores. tienen una sensiblUda'd bien definida que está determinada por la tecnologia del chlp_ Esta respueSla no se puede variar mucho pero se adapta muy bien a la emisión roja de un diodo de CaAs P -aunque la sensibilidad infrarroja es muy baja. Usando semejante arreglo, los aisladores se construyen para el ra.~o de frecuencia hasta de 2OMHz. Si uno quiere usar la mayor eficlenc1a de los emisores Infrarrojos con velocidades de conmutación más rápidas (frecuencia límite 5-lOMHzI. entonces se puede implementar la combinación de un emisor de GaAs dopado con cinc y un detector
100 'lo
60 50
40
-25;~"
o o~
2:r'WC 1
+90"C
VCE "'5V
~~ 5
10
--~""5"o;;m::7A'"
'FComportam18nto Ifplco del factor de acoplamiento del optoaislador CQYlW N en [unción de 'a corrients iF del díodo infrarrojo para d!stintas temperaturas.
44
Las propiedades de aislación de los optoaisladores son esencialmente las propiedades de sus encapsulados. Además, el encapsulado debe proteger a los chips ló más posible de las influencias ambientales. de modo que los efectos de envejecimiento se mantienen tan baJos como sea posible. Para tensiones de aislación definitivas, las normas VDE dan valores específicos para las dIstancias de aislaclón externas y caminos de fuga entre los drcllitoS que van a ser aislados. Para aplicaciones espeCiales en medios donde hay peligro de explosión. hay requerimientos adicionales con respecto a la aislactón interna de encapsulado y los materia1es que se pueden usar. Los opto aisladores que satisfacen tales requerimientos especifiros y han sido probados para ver que las especificaciones se cumplan, se pueden
marcar "VDE" O"ExI-. Hay una sene de upos de encapsulados definidos de acuerdo con el valor de su aJs]ación. Para bajas tensiones de alslación (600V), se puede usar un optoaislaáor en 'u n encapsulado T018 de 4 paUtas. Tal encapsulado complna el tamemo pequeño con las ventajas de un encapsulado herméUcamente seliado IFtg. 1). El encapsulado de aislador más ampliamente usado es el encapsulado D1L de 6 paUtas que. según el fabricante. puede tener diferentes constnlcciones Internas. Las figuras 2a y 2b muestran 2 disposiCiones alternativas. En el caso del optoaislador CQY80N los chips del emisor y del detector están montados cercanos entre sí. Ambos elemMtos están cubiertos por ,un elipsoide fuertemente re-flector lleno de epoxy claro. Esta disposición luego se moldea en plástlco hermetico a la luz. Comparado con el montaje mostra
OPT OA ISLAD ORES
tampo también es mas favorable. En las fl~ ras I a 3. las zonas con la Intemldad de campo más alta están marcadas con una E. Para los aisladores de la f1g. 1 Y 2a, la máxima intensidad de campo, está en la reglón del material de so¡x¡rte. Para el aislador de la fig. 2b, está en la regtoo de Jos chips. La alta Intensidad de campo en los chips puede, en asociación con otros factores. conducir al llamado "lalchuP-. W1 efecto de envejecimiento que tra·
I:.as carac ~erísUcas mas Importantes de los aisladores ópticos, que describen el comportamiento de estos componentes en lID amplia ranga de aplicaciones, se pueden clasificar en 4 grupos:
taremos más tarde. Comparado con el
2. Características estáticas
- características estáticas - propiedades de·transmlslón dinámicas - propiedades de alsladón - comportamiento a larga plazo
Es la corriente inversa !CEO del IDtotranslstor, que se vuelve criUca Junto con· el llamado efecto de campo (latch-up). Este efecto del cual hablaremos mas tarde, a menudo lleva a considerables tasas de falla de los optoaJsladores. Actualmente se puede suponer que 'este efeclo está bajo control.
3. Propiedades dlnámlcu d. transmisión
arreglo mostrado en la fig. 2a, un arreglo
Los aisladores ópticos se pueden emplear La caracteristica estática de un aislador para la transmisión de señales digitales y muestra en la fig. 2b tiene la ventaja de ópticO principalmente se descrtbe median- analógicas. Para el primer caso, princlpalun mejor acoplamiento óptico y más ra· te el factor de acoplamiento CTR. el cual menle interesan los Uem¡xJs de conmutadiaclón detectable está disponible para el se define cQmo " la relación entre la co- ción, y para el segundo caso, la linealidad receptor. Esta ventaja. sin embargo. s610 mente de éQlector le del fototranslstor y y la dependencia con la frecuencia del se lo¡ta con la desventaja de mayor capa· la correspondiente con1ente directa Ir del factor de acoplamiento del oploaislador. cldad de acopiamiento. Para tensiones diodo IRemisor. El valor de CTR =IC/lf se Como ya se mencionó. el optoalslador es mayores (V > IOkV), existen encapsulados da en porcentaje. un sistema compuesto por dos compocon camlnos de ruga relativamente mayo- la ftg. 4 muestra cm. en fWlción de If a nentes optoelectrónicos separados. El res para las tensiones respectivas. Una diferentes temperaturas para lID aislador emisor y el detector tienen sus propios configuración Iíplca se muestra en la fig. óptico tiplco CQY80N. Aproximadamente tiempos de conmutadóu y características 3. Tanto el emJsor como el detector se po- entre 2 y lOmA a 5
con los chips enfrentados tal como se
j
t = ~t 2+1 .2'
, "
10
"'
"
Lo mismo se aplica al Uempo de caida tr-
En consecuencia, el llmite dt: frecuencia de -3dB fg del optüatslador se puede ohtenr.r de
5
¡g o
-,Ih
~~~
10
20
30mA O
'E-
10
20
30 I E
;
Los IIsmpos d. conmulaclón diH oproalslsdor CQY80N.n función de lB corrlenle de emisor lE del fotolransistor.
45
+
~
donde: f : limite de frecuencla {-3dBJdel emlsot ~: limite de frecuenda (-3d8) del detec· 1",
OPTOAISL ADORES
Para los optoalsladores Que aquí esta- transmisión de señales digitales. Aqui mejorados y tecnológicamente desarromos considerando, bajo condiciones nor- los fototransistores están más o menos llados, los modernos optoalsladores no males de operad6n. el fototranslstor es sobreexcitados y están operados en satu- tienen graroes problemas en este aspecoperado en un circuito con fuerte reall· ración. Esto es primero para obtener es- to dado que alcan7.an tensiones de salumentaclón negativa o cuando s610 la tados lógicos bien definidos y segundo ración de menos de 200mV, aun con déJuntura colector-base se usa como de- para compensar tolerancias y efectos de bil sobremodulaclón. La dependencia del factor de acoplamiento con la frecuencia tector. En estos casos, el diodo lIúrarrojo envejecimiento de los componentes. puede ser el componente \imitador del Bajo estas condiciones de operación, los (para pequeñas señales alternas) correstiempo de conmutación. La flg. 5 mues- tiempos de conmutación de los optoals- ponde al fa ctor de transmisión de un tra el comportamiento lipico de Ir' ti y ladores son dife rentes de los de opera- simple fil tro pasabaJos. El limite de fretON. IOfF en función de la corriente de ción no saturada y dependen del grado cuenda de 3dB fg eslá. según el tipo de emISor del fotolransistor ~e un lIpo de de sobremodulación y del drculto exter- oploaislador, entre 80 y 250kHz. Cuando oplDalslador CQY80N. no. En general, el tiempo de crecimiento se excede el limite de frecuencia, el facEl tiempo total de retardo que resulta de Ir y el tiempo de encendido toN disminu- tor de acoplamiento cae 6dB/oclava a la transmisión de un pulso se puede yen con el aumento de la sobremodula- medida que la frecuencia aumenta. La describir usando los tiempos de conmu- clón, mientras que el tierno de caída tí' el transmisión libre de seflales analógicas tación tiempo de almacenami ento l a y por lo requiere. ademas de una frecuencia de tanto el tiempo de apagado ~P'f aumen- corte suficientemente alta. buena linealitoN=tr+tdy toFF=tf+ts tan rapidamente. En operación satura- dad de la caracterisUca estática del facAqui ~ es el Uempo total de retardo tan- da, aparte del tiempo de conmutación, tor de acopiamiento CTR = f{Jpl. to del emlsoc como del detector y ts es el tambien la tensión de reposo de los foto- SI le se dibuja en función de Ir (en escaUempo de almacenamiento del optoaisla- transistores es de Interes. Cuando los las logarítmicas) como se muestra én la doroun parámetro que eslá delennLnado circuitos TIL tienen que ser excitados ftg. 6 para un oploaislador CQYSON, enprIncipalmente por el fototransistor. En por un oploaisl.aoor, la tensión de reposo tonces el gradiente de la curva en cada punto es una. medida de la linealidad del la operación con pulsos, los optoaislado- debe ser menor de O,4V. res se emplean principalmente para la Debido a fototransistores recientemente factor de acoplamiento en ese punto. En el caso ideal. el factor de acoplamiento es constante y el gradiente en escala lag. es en cada punto, exactamente 1.
I
'e
100 mA
La desviación de la característica ideal
da un gradiente: tana=n~ 1
.\
10
"n" se llama el factor de linealidad. Donde: 1
0.1
~_
1
_
se obtiene una corriente de colector.
'F l 'F2 -;-;:......::c,_---::::;;--,-J 10
100 mA
'FLinealidad de la caracterlstlca del factor de acoplamiento. La dependencia de la corriente de colecror (1,.) con la corriente del emisor I,..s una medida de la IineaTldad de un optoaislador. .
AGRADECEMOS LA COLABORACION DE ROMEX SA y PARA LA ELABORACION DEL PRESENTE ARTICtJ/.O
46
Para optoaisladores con fototransistores. n generalmente esta entre 1 y 2. Quedan por mencionar algunas caracte· rísticas. las cuales son objeto de otra entrega. O
AUDIO
INDICADORES Y VUMETROS A LEDS En esta oportunidad trataremos un sencillo indicador de balance muy útil para compensar las salidas de un equipo estereofónico cuando se producen deficiencias en la aplicación de las fuentes de señal. Además damos la teoría de funcionamiento de los vúmetros a leds para que pueda incluirlos en los prototipos que usted arme. Quedará para otra entrega la descripción del funcionamiento de los vúmetros a agujá que suelen emplearse en equipos de audio. Luis H. Rodriguez
s muy comÍln que el control de ha" lance de un equipo de audio se regule periódicamente sin tener en cuenta que en ocasiones no hay llnealidad en los potenciómetros de volumen y como consecuencia, al ajustarlos se pro· duce un desequil!blio entre ambos canales amplificadores, además es casi Imposible regular el balance a oido. Dicho inconveniente se soluciona incorporando circuitos indicadores de balance
E
el
presentes en todo buen equipo de audio. Consisten en un vúmetro para alto nivel con el microampeómetro ajustado para que el "cero· sea el centro de la escala. El indicador de la figura 1 dispone naturalmente de dos entradas, una para el ca" nal derecho y la otra para el izquierdo que pueden conectarse directamente en la salida de cada canal, en paralelo con los parlantes. Las dos señales son rectificadas por los diodos DI y D2 Yaplicadas a
Rl
p" '"
OA91
'''' EN~_H_D----;r
1
C2
R2
02
Circuito electrónico de un indicador de balance.
47 SA3,R mCnO\ 'CA NI 66
las resistencias RA y RB. Cuando las señales poseen el mismo nivel, la caída de tensión en ambas resistencias es la misma y entre bornes no hay señal, por lo cual la tensión es nula y la aguja del instrumento permanece en la posición central indicando el balance entre los dos canales. (Ver figura 1) Cuando por algú.n motivo la señal de un canal supera a la del otro, aparecerá una tensión en bornes de las resistencias RA y RB que hará que la aguja del instrumento se desplace hacia un lado o hacia el otro. Cuando esto sucede se debe actuar sobre el control de balance hasta que la aguja vuelva a la posición central. Para realizar este ajuste el amplificador debe estar en reproducción monoaural ya que si está. en estéreo se padrian cometer errores pues a men1,ldo las señales que ingresan por ambos canales no tienen el mismo nivel. Los diodos en paralelo con e1instrumento cumplen la función de protegerlo ya que por alglin desajuste excesivo, la tensión en los bornes de RA y RB podria ser excesiva lo que dañaría a la bobina móvil. El capacltor de 220llF da al sistema cierta inercia para que la aguja no tenga bruscas oscilaciones y así facilitar la lectura.
VUME TROS
!
...
1
•
, , ,
a~
•
LE OS
1
• 11
,
t
~
A
•
,
11 11 11 11 11
1 +
, ~=,
•
, •
~
1
LE03
L~D 2
~"'
1
Vumetro a LEDs con diodos en p aralelo.
Vúmelro a LEOs con diodos en serie.
Vúmetro a LEDs tl/'ltADA
IN
+IH ~m.
."
• l ,S ..
••
,!
K~
'*.,'1
... ... ,.". ...
m •
//
,..
//
K'.
m.
lit""
K'.
=.
... ...
m. K~
m•
..
'
..
1"".. ."g
.., ,....,.. '"4"
con el nivel que alcanza la etapa facill-
//
tanda de esta manera la lectura .
//
/;
,
//
,..
//
...m'
'l
'N.'" 11/4'"
de diodos emisores de luz (LEO) que se
//
iluminan secuencialmente de acuerdo
'""U
'/fU"
.-
K~
"
En estos tiempos la tendencia es Incluir en los buenos equipos de audio sistemas de medida de potencia sin inercJa, de modo que se indique el valor real en cada motrenlo. es por ello Que suele emplearse por cada canal una fila
Km 17. .
//
,,~
~"I.
Circuito eléctrico práctico de un vúmetro transístorlzadd con LEOs en paralelo. '.
48
Para hacer-un vumetro a LEDs se pueden coneclar los diodos en serie o en paralelo . En la figura 2 se muestra el principio de funclonarÍliento de un vúmetro con LEDS en paralelo. La técnica consiste en un circuito que genera tensiones de acuerdo con el nivel que alcanza la senal de tal forma que con bajo nivel hay tensión en el bloque 1 para que se encienda el primer led. con un nivel mayor se encenderá el prim:ro y el segundo LEO y así sucesivamente. Esle sistema presenta el inconveniente de necesitar una elevada corriente de trabajo. (Vea la Hg. 2) El consumo se reduce considerablemente si se conectan los diodos en serie tal como se muestra en la figura 3, aunque ahora es 'necesaria una tensión de alimentación mayor. En este caso. el bloque 1 mantiene a lodos los diodos en cortocircuito en ausencia de senal y
VUMETR OS
A
L ED S consumo de potencia es similar-y est• •
l N· . U
"~ -
. "-
I
" m,'"" m
, ,
'·a n,Ji
" .. 1'-
'"" '"'" " '"'" '"'" ,., m, , , , , , ,. " -
p 1,,0)'11'"1
J
~
IIU
,
Vúmetro c on SN16B80
va · Ievantando· dichos cortos en la medida en que aumenla el nivel de la se· ñal aplicada. Con bajo nivel se eneien-
01
."
dado por la cantidad de diodos que ro- . neetemos. (Ver figura 3I En la figura 4 se muest ra el circuito eléctrico de un vúmetro a LEOS translstorlzado 'que se conecta directamente en paralelo con los parlantes ya que su elevada impedanCia dificulta la posibilidad de Interferencia. El potenciómetro regula la canUdad de señal a apUcar al VU tal que se enciendan todos los LEOS a máxima poten-
•
y LEOs en par alelo. de el primer LEO, con un nivel mayor el 19 y 2~ LED Y así sucesivamente.
Cabe destacar que en ambos casos el
49
cia. O1 con e l redlfican y dan una pequeña Inercia al sIStema. El transistor del tipo 2N22 19. 2A3726 o cualquier otro de 30V por lA con 1WATI de potencia se coneela en configuración colector comun sirviendo de BUFFER para controlar los BC548 que permitirán el encendido de cada LED. El pre-sel de 4700 regula la luminosidad de lQs diodos y que éstos enciendan con el nivel de señal adecuado. Los LEDS se encie nden cada vez que
VUMETRQS
".......,
"
"
~
ouT
0,
"_NI n•
•
"
~
A
~
.rr
L EDS
~
lftr1 . 0,
en los diodos IN4148 se superan los O,6volt. El circuito descripto corresponde al esquema de LEDS conectados en paralelo (alta comente). ~ .-
En la figura 5 se muestra otro esquema 0,
-
~
0,
0,
"\
70• 1]
f
f ,
,70 -
"::- -
,
~
~
~
con LEOS en paralelo pero Utilizando
0,
L!- -
un circuito integrado. el SN16880 cuyo
.0
\ ~
diagrama en bloques Interno se grafiea en la figura 6. Las entradas de señal son las patas 9 y 11 que poseen alta impedancia y generalmente sólo se usa una de ellas ya que el integrado responderá a la entra-
I
......
• ....... t¡
' ...... '1
0,
~
,• ,
,~
Diagrama en bloques del le SN16880.
., OC~
"
//
0,
.. ..
//
//
0,
,. //
"
•,
•,
.. . ..
//
//
//
I~r9
.. t
1-
•
r"
Vúmetro transistorizado con LEDs en serie.
m
... 1¡
da que mayor nivel de señal presente. [Ver fig.5) La señal se aplica a un rectificador ac-
tivo y su salida carga rápidamente al capacitar de lO).lF (pata 12). La carga de C2 determina la velocidad de encendido de los LEDS. Para aumentar la inercia y que el encendido sea más lento puede conectarse una resistencia en serie con C2. Para una tensión inferior a los 30mV eficaces todos los LEDS permanecen apagados. entre 30 y 60mV se encenderá el LEDl ya que la tensión en la el)trada no inversora del A.O.I (fig. 6) es superior a la fijada por R6 del divisor resistivo, con lo cual la salida del A.O. toma un estado alto. el transistor se satura y se enciende el LED lo Entre 60mV y 110mV de la tensión de entrada se encenderá el LED 1 Y el LED2 y así, aumentando progresivamente la tensión de entrada se Irán encendiendo secuencialmente los LEDS. El capacitar de lOO).lF elimina posibles ruidos o interferencias, mientras que DI sirve de protección para el integrado. [Observe la figura 6) En la figura 7 se especifica la construcción de un vumetro a leds conedados en sene donde se debe cumplir que: Rl
Vúmetro con el UAA 170.
50 I 1,
> R2 > R3> R4> R5> R6
En la figura 8 se muestra la construcción de un vumetro a LEDS con el circuito integrado UMl70 denominado "del tipo punto luminoso móvil" que exige muy poca potencia de exHación para el encendido de los 16 leds. fun cionando incluso con pequeños receptores de radio. O
TV EL SONIDO MULTICANAL EN T ELEVISION Conclusión
En la prImera parte de este artículo habíamos visto díversos métodos analógícos para el sonIdo multicanal en TV en uso actualmente. En esta segunda parte nos ocuparemos de un método digital, también en vigencIa y además de d~ versos métodos de decodificación, tanto de señales analógicas como digitales. Por Egon Strauss
2) El
sistema NICAM
landa. En Gran BreLana este sistema se
usa en las normas 1, en los demás países
de sonido modulada en forina digital. El sistema digital usado para esta segunda
separadas o de portadoras mulUplexadas
mencionados en las normas Bt C. El nombre de esie sistema es NlCAM INEAR INSTANTANEOUS COMPANDED AUDIO
portadora es el DQPSK (nTFFf.RF.m1AU.Y MODULArED QUADRATURE PHASE SHIFT KEY1NG = gatillado por desplaza-
o de com binaciones de estas técnicas analógicas. existe sln embargo un sistema mas avanzado, basado en técnicas dlgltales para el sonido que está en uso actualmente en España, paises escandinavos (Suecia, Noruega, Dinamarca y Flnlandial. BeIglca, Gran Bretaña y Nueva Ze-
MULTIPLEX = audio multiplex con com- miento de fase con modulación diferenpander casi instantáneo). En el sistema dal). En la figura S observamos el espt\> N1CAM de sonido múlllple de 1V se US¡'lO tro de frecuencias del NlCAM. En la figura dos portadoras de sonido: una del tlpo B.A vemos el espectro de RF. con la indiconvencional modulada en FM para lograr caclón de las amplitudes relativas de las la compatibilidad indispensable con los portadoras de video (OdB), de primera televisores monoaurales, y otra portadora portadora de sorudo (-13dB) y de segunda
Ademas de los metodos analógicos. basa-
dos en señales de AM, FM. de portadoras
TABLA III, Nomas para el sistema NICAM en las normas B/G
parámetro
canal l
canll12
frecuencia de portadora de sonido diferencia de potencia entre portadora de video [() y sonido lipo de moouJadón conterJdo de moouladón mono lasa de blls atenuadón del fil tro de datos lasa de muestreo de audio ancho de banda de audIO pre-énfasls
f,'" 5,5
f, = 5,85MHz
51
13dB
20dB
fM
DQPSK
mono/slerro/dua1
7281<"'1 /' 40% 40-15.000Hz SO~ s
32klh 40-15.000lh
nonna J 17, ccm
so
N 1D O
M U L TIC A N A L
E N
'T V
normas del canal 1 son iguales al canal de sonido en sistemas totalmente analógicos. Se asume también que el filtro de banda latera) vesUgiaJ de la portadora de video debe suministrar una atenuación mayor que 20dB en una frecuencia de 950kHz por debajo del valor de la portadora de video en el canal de F.I. La codificación NICAM se usa no solamente en los servicios lerreslres de las normas indicadas, sino tamblen en las transmisiones satelitales de dichas nor-
mas. El espectro de frecuencias del NICAM que
1~
e
I1
se observa en la figura 8 corresponde a las señales del Upo Interportadora que se producen en los televisores en fonoa espontánea y son sometidos a procesos de deénfasls y posUlitrado antes qe pasar a sus respectivos circuitos de demodulaclón,
1<,
11
.alt¡
¡J <"'"
[\
3. Demoduladores y procesadores p.ra el sistema BTSC
1\ \ 11,
l\ ,¡.H,
El sistema NICAM de sonido digital.
portadora de audio de ·2OdB. En la figura 8.8 vemos la situación a nivel de F.l. del tipo interportadora. donde la primera portadora de audio se produce en las normas 8/G en 5,5MHz y la segunda, modulada oon la señal dlgltallDQPSKJ en 5.85MHz. La diferencia de amplitud, señalada mas arriba. se mantiene en este caso 120-13 = 7dB), En la Rgura s.e vemos la situación en el dominio de las señales de audio que abarcan de 20 a 2O.000Hz en el 'camil de audio monoaural y de 40 a 15JXXl en las seflales estereofónicas derivadas de la sefiaI digital DQPSK En la TABLA DI reproducimos las caracterísUcas más Importantes de( sistema NI-
CAM para las normas B/G, siendo las correspondientes a las normas 1 muy slmllares. salvo las frecuencias de las
portadoras, que en lugar de 5,5/5,85. son 6,O/6.552MHz. Además se Introduce una atenuación en el filtro de datos muestreo de una señal anaIógiql,.para convertirla en señal digital debe ser por lo menos dos veces mayor que la freeuencia más alta de esta sefla! analógica. De esto surge Que para una frecu encia de muestreo de 32kHz la señal máxima Que se puede elaborar'es menor a los 16kHz. En el NICAM es de 15kHz. Recuerde también que en otros casos de conversión analógica dlgllal, por ejemplo para los discos compactos (CO) la señal de mayor frecuencia es de 20kHz y la frecuencia de muestreo es de 44.1kHz. ·En los cassettes de audio digitales (DAn, la frecuencia e muestreo es de 48kHz, . '.l< En la Tabla III se sobreentiende que las
52
El sistema BTSC, que comercialmente se conoce con el nombre de MfS con SAP y tecnicamente con la designación FM/AM/MPX, como ya vimos en la pomera parte este artículo, requiere para su aplicación en los televisores circuitos tiplcos de procesamiento. En la figura 9 vemos un esquema en bloques de un procesador típico de MTS que Incluye las etapas de SAP y del expanscr dbx.. Como estas etapas s'on reiterativas en todos los equipos yademas su aplicación en los receptores de 1" modernos. comerclalmen· te se presentan por medio de sólo uno o dos circuitos Integrados que actuan como procesadores de MTS con SAP. Un ejemplo tiplco para esta aplicación es e1lntegrado AN6291 de Mal'iushita (Panasonlc. Quasar, NaUonal, Technlcs) y sus mulUpies integrados equivalentes pata por pata, como por ejemplo 221-303. 905-1058, ECC1744,
SK9732,
DBXAN6291.
QC0380, 612489. 612489001, 23119489, 8-759-400-88, NTE1744 y otros. La mera indicación de tal cantidad de reempla7.os directos nos Indica ya la popularidad de este Integrado, existiendo desde luego también otros de funciones similares, si
SONIDO
MULTICANAL EN
TV
y otros puentes de 100 volt, 8 ampere.
Las conexiones de entrada de audio y video y los de salida para los parlantes, distribuidos en forma estereofónica, se encuentran en el tablero de terminales. En cambio los controles de graves, agudos y balance y las llaves de mono-estereo y de sonol1dad Ooudnessl estan en el tablero de controles. Estas plaquetas adi· clonales se obsevan tambien en la misma figura 10.
LLAVE ~ ~oo
\7 CMAlOE
~"'
4, Demoduladores y procesadores para el sistema N1CAM Si bien el sistema NICAM no está en uso en el continente americano, al menos no en momentos de escribir este articulo, FIlTAOSAI' [octubre de 1992) existen en el mismo varias caracterisUcas interesantes que pueden ser titiles también en otras manifesEsquema en bloques de un procesador de señales para sonido BTSC. taciones de equipos digitales de TV. Por este motivo mencionaremos a continuaSK9731, NTE15029, EW84X976, 46- ción algUnos de los circuitos integrados bien no son reemplazos directos. En la figura 10 vemos un Circuito de apli- 13921-3, 266P38802, 1232-7292, destinados al procesamiento de la señal cación de este integrado en un televisor QC0846, 409-000-0604, 409-001-0604 Y NICAM. En principio deseamos recalcar comercial de la marca Mitsubishi de 37 otros. que el procesamiento de Ul13. señal NICAM pulgadas 189 cm) de tubo de imagen y Todos los circuitos a nivel de "audio, quie- debe pasar por dos etapas, una analógica equipado con 8 parlantes entre tweeter: re decir posteriores al procesador y otra digital, debido justamente al contewoofer y squawker. Los diferentes contro- M51376SP, son desde luego estéreofóni- nido de la señal NICAM que vimos en la les de procesamiento de sonido permiten cos con dos canales separados debido a figura 8. La parte digital por otro lado, esuna recepción monoaural. monoaural con que el formato de la señal puede ser a es- tá sincronizada y controlada por medio de efecto espada!, estéreofónico y SAP [pro- te nivel estéreofónico o dual, y, por lo tan- un dock de 728kHz, motivo por el cual se grama de audio secundarlo). Junto con el to, debe elaborarse en forma separada. menciona en la literatura tecoica este sisprocesador de dbx del tipo AN6291 vemos Este principio se aplica también al ampli- tema tamblen como NlCAM-728. En la fI· también rJ demodulador de estéreo!j SAP ficador final de audio que es del tipo gura 11 vemos el esquema en bloques del del tipo M51376SP que produce las dife- STK4362 con sus reemplazos directos circuito integrado TDA8732 usado para rentes señales de {1+D), (I-D) Y SAP a par- EC01218, 266P39202. STK4352, esta variante del NICAM, destinada espetir de la señal de interportadora como se SK3740, 905-122, 612220, 51-90458A66, cíficamente a los servicios.terrestres, Para observa en el diagrama en bloques de la 2368971, 415-2004-330, 8-759-843-50, servicios satelitales se usan otras freo figura 9. También el M51376 posee varios 51890458A66 y varios otros. Este amplill- cuencias. reemplazos directos tales como el . cador funciona roo una tensión nominal El principio funcional del IDA8732 es un ECG7014, RH-IX0633, X0633, de 27 volt y brinda una potenci?- qe salida demodulador DQPSK como vimos al prinEW84X977 y otros. La conmutación de de 7 watt por canal. con una distorsión cipio de esta arte del artículo, en el cual las diferentes señales de audio se efectúa armónica Lotal (THD) demenos del L%. observamos también en la Tabla III los vapor medio dellntegrado TC4052BP con Para la alimentación de este integrado se lores numertcos exactos, usados en el NIsus múltiples reemplazos directos: usa una fuente de alimentación por sepa· CAM B/O. La señal de entrada del MCI4052BCP, HD14052B,HEF4052 y rad? para evitar las fluctuaciones que pu- TDAS732 [pata 3) es una señal de Ioter· muchos otros. El integrado AN5836 actúa diese Introducir una etapa doble de .e_sta }XJrtadora"de 5,85MHz. Esta señal conuecomo central de control de audio para potencia de alrededor de 14 \Vatt. Esta ne todas las frecuencias propias del nivel graves, agudos, balance y volumen. Tam- fuente posee su puente rectificaqor ~" ~ClT d,e Interportadora y, por lo tanto, se re· bién este último integrado posee varios go de D3A6 del tipo S2VB10 con sl:lNe,-. quiere un fUtro pasabanda [FPBl que exreemplazos directos, como ECO 1780. emplaws directos 264P20006.,ECG5312 trae únicamente las señales necesarias
53 S.>.llE~
El.EC¡RONICA N' 66
- r •
I ,
I Circuito de
completo para sonido BTSC.
{sen.oy
para el proceso de demodulación NICAM. cosenol que se usan En ellntertor del TDA8732 y a continua- para la demodukidón en cuadratura de la ción de un amplificador-lImltador, se en- portadora de la 'sena} DQPSK. El otro lazo cuentran dos lazos de fase enganchada sincroniza el clock de~~kHz de un osct(PU.J, uno de los cuales sincroniza --"1aaorI6úi.fc'óntenld()' er( el integrado t'1ales de referencia para las portadoras en SAA 7280 cuyo esquema én bloques ve-
¡arre:
,
¡ ji
54
mos en la figura 12. Se observa en la figura 11 que el TDA8732 posee circuitos analógicos y dlgitales. Por este mOUvu exislen dos tomas de tierra, pata 2 para el circuito analógico y pata 14 para el circuito digital. Lo mis-
5 01',l "IDO
M ULTICA N AL
55
E N
TV
so
N ID O
M U LT I
e
A N A L
E N __r'v'
CONTROL-PCS (1 / 2)
I SW-A-PCS I o.
r:::-;:;:=::;::=;::-::;: - -
-, .., ._.-.. .
0;:,"
J
i_ . ~
•
"
-
• , • , I • 1 !
,I
T!r-.., •
•
r
\ii
. .
••
U! -J
mo se apUca a la fuente de alimentación con la pata 4 como entrada de fuente para el circulto analógico y la pata 12 para el circuito diglla!. Los circuitos de demodulacion de señales
en cuadratura (seno-coseno) requieren un oscilador controlado a cristal que en este caso es de 11.7MHz para las normas B/O y de 13, t04MH7. para las normas 1. Estas
frecuencias son el doble de las frecuendas de entrada de 5.85 y 6.552MHz, respectivamente. Después de dividir estas frecuencias por dos. se produce el desfa· saje de ~ grados {1t/21y la demodulaclÓll en un delector de producto (de cuadratura). Las sei'iales demoduladas de seno y coseno salen por las patas 6 y 7, respectivamente y son filtradas en sendos filtros formadore s de pulsos. externos al lntegrado. Las señales filtradas entran nueva· mente medLante las patas 5 y B. para ser aplicadas al detector de error de fase del dock de bits. El resultado de esta detec· clon es una señal de oorrttclón que sale
por la pata 1 y es aplicada al Integrado de no usar el 5AA72SO existe la posibilique se mendonó anterionnen· dad de conectar un cristal externo de te. Los datos de bits son procesados por I I.648MHz a la pala 20 para crear un medio de la señal corregida del SAA7280 dock de referencia cuya frecuencia se dique entra al TDA8732 en la pata 16. Las vide por 16 (11 ,648/16 = 728kHz) y que senales decodificadas y convertidas del sale por la pata 17. Esta señal de 728kHz formato paralelo al formato serie, salen se conecta, entonces, a la pata 16 para como datos en serie JX1r la pala 15. Se ob· reemplazar la sefia! proveniente del serva que en este bloque clTCll l1allnter· SM7280 y cerrar asi el lazo PlL del dock viene un divisor de frecuencia por dos, ya de bits. El resto del circuito sigue funcloque la señal de 728kHz del SAA7280 es naOOOde la miSma manera. transrerida a 364 kHz 1728/ 2) para su Veamos ahora las caracteósUcas Internas del SM 7280 por medio del esquema en aplicación Interna. El lntegrado posee tambien una etapa de bloques de la figura 12. Se Lratade un decorreedón de fase de la portadora que se codJficador dlglLal de sonido que tiene las apUca a un diodo varactor de capacidad opciones de sonido ESTEREO. sonido variable (88405). para com pensar even· MONOAURAL DUAL y sonldo MONOAUtuales corrimientos de fase del oscilador a RAL de un solo canal. Una de las características singulares sobresalientes del Ctislal. Las etapas del generador de temporiza- SAA728Q es la Incorporadón de un transción y oscilador de rd erencla para el ceptor digital de ~C - BUS con salida SDA c10ck de bits con saiida .ep,tas patas 17, en la pata 24. entrada SCL en la pata 26 18 Y 20, no se usan cuando e:1 TDAB732 y salida adiciona] de port 2 en la pala 2. se usa junto con el SM 7280. En ~l caso Una salida de pon 1 en la pata 1 es usa-
SAA7~.
,-
56
SONIDO
'
MULT'ICANAL
EN
TV
.
• !WI
o"
•
Esquema en bloques-del TDA8732. (Demoduktdor NlCAId)
da para anular el estado lógiCO actual nera directamente de [a seflal de bIts dua- dro. Esta última -consIste de 8 bits al co(FLAG OVERRlDE) en cualquier momen· les en el TDA8732 en el sector del detec- mlenzo de cada cuadro de 728 bits. La setoo Sin embargo puede.ser CQntrolado tor de error de fase. El resultado es una fIal desdfrada ron los datos del NICAM es también mediante las palas-de control y STATUS (patas 22 y 23). El transceptor
"esclavo· 'del 12C-BUS en el SAA7280 per-
mite al control maestJ:o (~amo1 silenciar el deoodUlcador NICAM y seleccionar el
ramato de salida mediante su receptor
"esclavo", FJ transml~ "esclavo" emite el STATUS del decodificador, datos'adiclona-
les y bytes del conteo' de errores al-contro· lador 'maestro', En las patas 16 y 17 se enruentra un os- . citador de referencia con un cristal de 17.472MHz.. Esta rreeuencia se dlvlde por 24 para generar el c10ck de, bUs , de 7~ La smaI de este-cl.ock es coneetada al mAB732 que vimos más an1ba y
se divide por dos para generar un dock de 364kHz. La sella! de este dock es como parada con el dock de 364kHz que se ge-
*e-
seflal de error de fase del clock de bits procesada para su desentr~lazado que es filtrada y realimentada al SM7280 dlante una matriz de 10 x 44 bits y se el- ' para corregir hi frecuencia del oscilador pande 10 a 14 bits en una memoria de referencia de 17,472MHz pOr medio de RAM de Ires cuadros..Cada palabra de 14 un diodo de capacidad variable. El lazo bits' es revisada con respecto a su par:idad PLL engancha. entqnces, los docks de ' correcta. SI se detecta un error, se retm- ' bits del dem
ae
51'
SONIDO
MUL:rI C ANAL
EN
TV
I "" U"!CTOR YM2
S!!:lECTOR
-""""
1I;ONi DO DUAL 2
l "'O!'l2
SAA 7280
/,
¡CCITT)
mTRO P,o.s.o.8.uoS
.QES·fOlF.. S. S
DE 3"ORI)I'N
/,
,
Esquema en bloques del SAA7280. (Decodificador NlCAM)
los múltiplos de 32kH. Se necesita una
atenuación de 50dB en las frecuencias superiores a los 15kHz, ya que de otra manera se pioduce el problema conóddo como ALIASAOO o ·plegado de frecuenda" que Introduce sefiales espúreas en la semi recupérada. El ALIASAOO fALIASING) se observa visualmente en una forma liastante curiosa, pero bien evidente
,
en algunas peliculaS del Oeste donde una diligencia atraviesa la pantalla. En estos casos, 'generalmente. la cantidad de cuadros de la película es Insuficiente para
,reproducir en forma correcta el movi· miento veloz de los rayos de las ruedas, lo que resulta en un movimiento aparen~ te en sentido contrario o una detención aparente de estas ruedas, cuando en realidad 'se mueven rápidamente hacia adelante. ~ general se usan para evitar este problema dos métodos: uno es el ffitrado muy cuidadoso de la setl.al de entrada para evitar las frecuencias superiores al limite fijado por el teorema de Nyqulst y
58
I
SONIDO
MULTICANAL
EN
TV
la entonces suficiente un filtro pasabaJos analógico para eliminar las frecuencias indeseadas supertores a 15kHz. Al salir las señales del SM7280 pasan por el. selector de BUS de sonldo que produce los formatos deseados de acuerdo con las opciones elegidas [E~'TÉREO, MONO DUAL o MO~O SIMPLE). Como estas sefta-
les son aún digitales, deben ser aplicadas a un doble conversor digital-analógico. del tipo TDAI543. Este proceso requiere rutros de desénfasls y filtros pasabajos que se ajustan a las nonnas en vigencia. que para el NICAM corresponden al J17 ccm. En la figura 12 se observan esios filtros con todo detalle circultal. los televisores para NICA.\{ suelen ser muy Sección de un TV sistema N/CAM:
el otro es el sobremuestreo pe la senal para lograr que en lugar de los 32kHz de la señal muestreada. aparezcan las armónicas de la misma en 96kHz en un sobremuestreo del triple de la frecuencia. Nuevamente deseamos recordar que esta
técnica del sobremuestreü es usada tamblén con otros medios digitales . como el e n en sus múltiples varlantes y tamb!én en la iransm!Slón digital de las frecucocias vocales telefónicas. l.'n el caso del NICA,'d con su sobrcmueslreo de tres veces, resul-
59
elaborados en cuanto a terminales de en· trada y salida y. también, en otros aspectos. En la figura IS.A. vemos el aspecto de un televisor NICAM típiCO, obtenlNe en el mercado europeo. En la figura 13.B vemos el tablero que contiene los terminales de entrada y salk:la, que son numerosos. O
,
•
VIDEO
DISCOS COMPACTOS (Prirrera parte)
¡¡ Existen en la actualidad varios tipos de CD, tos más frecuentes en el mercado
1 son el CDV (COIlPACT DISC con video) y el LD (LA SER O/SC) y una variante
i
Por fgon Strouss
de este únimo, el LASER KARAOKE. Cada uno de estos tipos presenta di/eren-
ij~ tes características y utilidsdes, En el presente artículo nos encargaremos preci-
i,nl samente del LASER DISC,
1) Introducción Lo grobod6n Y reproducción de sefIaIes POf medlos ópticos. f'OÓ$ concretcrnente por medio de rayos láser. no se limita solamente a las safloles de audiofre-
cuando que se grctx::ió en los dscos compodos CCO). sino que se extiende tanblén con ventajas o los set\oles de video. Existen en la octua!1dod verlos tipos de CO que estÓ'1 en cordlclones de efectuar este tipo de g raboclón. lOJ/
(\
r '
v
IKlDUl..ADOR FM
r
f\ t:IRCUITO QUE COMPo.e
,-
LA seAu
L ,
~,
:v¡
,' b , •'
en f
r~;::::::::':":r':OM:::::::::!============:>~Flt-tfJCJOu~ ,, ,, LA8efl l =
,,II ,, ,
IIIODULADOA OPTICO
' '
I G) l'QlOI
I
8
o
o o o o o 00 o o
•
k_.
L~s~ .._.del-,Í/sto """". _ ._._._
Proceso de grabación _.~
60
.- -,----
DI S C O S
1"
C OMPACTOS
2) .EI proceso de grabación del LO (láser disc)
,
61
-
.
_
.
_
.
_
>
_
.
_
.
_
.
_
.
_
-
'
_
.
_
.
_
.
_
.
_
.
_
mós frecuentes en el mercodo son el CDV (CONlPACT DISC con video) y ellD (lASER DISC) Y una variante de este último, el lASER KARAOKE. Algunos de los discos disponibles en el comercio especializado son el CDV, con un sonido digital de uno duración de 20 minutos y UlO Imagen dgltal con uno duración de S minutos. l os C DV 'de este tipo estón gra bados en uno solo caro del disco. Por otro parte estan los lO que poseen Ln dlómetro de 200 mm o de 300 mm (8 o 12 pulgodas, respectivamente) y estÓll grabados en ambos caras del disco con uno duración móxlma de una hora por coro o dos horas en todo el disco. Estos discos lO pueden tener hasta cuatro pistas de audio, dos pistas a nOlógIcas y dos pistos digitales. También se encuentran lo s discos LASER KARAOKE que genera lmente estan g ra bados con un vldeoclip como señal de video con una ruacl6n de unos 20 minutO$ sobre un disco de 200 mm (8 pulgadas), acompañados po r dos c anales de audio, el de la Izqul~rda, con müslca de o rquesta solamente y el de la derecha, con orquesto y cantante. las pistas de audio son conmutables, lo que permite al usUCJ'1o obtener la información visual,ltxlfo con la pista de müslca, ~ra poder acompor'!ar contando a la orquesta a través de un micrófono que viene genero l-
.
Proceso de fabricación del d;:;co Laser.
_
-mm>
.
•
_
....
.
m
•
CEIoICNTADO
_
~
.
•
I'>;,~
_
\
• ,
,-
.
~. "'-""'A_
.
_
1 ~1Et....
~'"Mi!
.
.)
r.n1lE DE ....a:;QOII
_
(
.
)
_
En la figura 1 vemos el proceso de grabación del disco LO. Se ufillza corno fuente, a señales portc:Jdotas de ro· dlofrecuencia moduladas en frecuencIa. la p ortadora de video tiene una frec uencia central de 8.5MHz Y de· sarro/la bondas laterales entre 3 y 14M-tz, qJ(oxlmodomente. Se usan d os portadoras de audio, tambIén me-duladas en frecuencia, lJ)CJ portadora de 2..3MHz Y otro de 2.8MHz. En la figura 1 vemos estas formas de ondc:l de FM para video como señal (1) y poro audio como seflal (2). Es· tos set'lales son aplicadas a una etapa mezcladora cuya saHda es unct set'lal compuesta (3), Insistimos nuevament~: las Ires portadoras (una de video y dos de audio) son moduloclas en forma sepaado e Independiente , pero son mezcladas después. dando lugar a uno seflal compuesta cuyo frecuencia depende esenclolmente de video y c uya tr9!"lslcl6n .entre semi· ciclos positivos y negativos, obedece o los señales de audio. la señal compuesta es aplic ada a una etapa Ilmltadoro que produce la formo de onda (4). Esto prodJce ~I sos cuya frecuencia refleja la señal d e vlde.o y cuyos variaciones en el ciclo de trabajo representa n las se-t'lales de audio. la señal (4) que consta esencialmente de pulsos, es ap/lcada a un modulador óptico que acciona o un 16ser. l os pulsos de lo señal encienden y apagan ellóser y de esta manera pr~ lXlO señal digital que Inctde sobre una superficIe fotosensIble d el disco maes-tro. CUcndo el l6ser está encendldo, expone lo superficie fot osensible, que una v ez revelada en forma fotogróflca , p roduce una cadena de pozos (S) que pueden ser ~ I e¡dos ' e inte rpretados por ellóser del reproductor del d isco en forma similar a lo que sucede ene/CO. l os pozos siguen una pisto en forma de espiral sobre el disco ~ moesho · u ·o riginal", En la flgLfo 2 se obsefva el p roceso com pleto desde el corte por lóser hasta el disco completo. Este proceso es a lgo diferente al que se usa en CD debido a que el l O posee dos caros grabadas. A continuación vemos el detalle de este proceso que comIenza con un disco de vidrIo cubierto con un material folosensib!e que es ~xpueslo al rayo lóser (1). Una vez expuesto, es revelexio (2), lo que produce lo espiral de pozos. Se aplica ahora uno capo de níquel por medio de un p roceso de bor"lo electrolítico (3). Este paso produce el troquel para la fabricación del LO. En el paso (4) se procede a la marcación del fro.
'''''''''''
.
.
V I DEO
mente. en forma adicional, con estos reprodU9tores d e LASER KARAOKE.
,) \
~
Q E
DI S C O S
COMPACTOS
,pO.75mlO
DE
V I DEO
RAVOlASER SuPERflCtE DEllJISCO
ReSINAPMMA
'DEL' 'S"""" OR 2.5mm
PELICULA PROTECTORA
CEMEH10
1.67 J,lm O.l,u.m El aspecto del LD terminado.
que! i¡ en el paso (5) se produce con este troquel el dis- elLO. surge de la figura 4. Se obselVO que el QlCho de ca moldeado de plóstico por InyecCión. A contlnua- banda de la señd de video abarca los dos bandas loción se evapora una capa metóllca (6) sobre el plósti-. terales en forma completa desde 3 a 14MHz con una ca y se agrega encima una capa de pelicula frecuencia central de 8.5MHz. Esto produce bandas 10protectora (7), Se unen ahora las dos caras del disco (8) terales de (14 - 3)/2 '" 5,SMHz y permite por lo tanto una paro obtener el disco LO flnd. Se observa que las coras resolución de la señal de Iu'mlnancla con este mismo del disco son unldas (BONDEO) por el kldo de la pelicula valor de frecuencia. Esto es muy supelÍOf a lo que suceprotectora, Lo base plóstlca, generalmente de acralco •.,. de con el vldeocassetle, tanto de VHS, como de So de pOllcarbonato, es transparente y dejo paso a lo VHS. Se admite generalmente que la Imagen grabada penetración del royo láser de lectura que se encuentra en el d isco LO tiene \Xla resolución que es un 60% meen el reproductor del LO. Elposo final es la colocación yor que un vldeocassette normal. Mas aCr!, para apre· del disco en su sobre (9). ciar la diferencia de resolución en toda su mognitud se En la figura 3 vemos el aspecto del LD terminado, con rec omiendo que se use pcro la reproducción de los sus dos caras activas (lado 1 y lado 2) y las dimensiones CD, televisores de definición mejorada, del orden de las del disco y del royo láser. El diámetro del rayo KlSer so- 700 a 800 líneas en sentido horizontal. si bien la mejora bre la superficie del LO es de 0,75 mm, pero debido a las será obvio en cualquier televisor. lo excursión de lo características ópticos del material usado, este dióme- porladoro de FM ublc.a los picos de sincronismo en tro se reduce a 1.51lm en la superflce interna donde es- 7,6MHz y los picos de blanco en 9,3MHz, una excursión fó el éreo reflectivo del disco. El espeSOl totol del LO es tofol de 1,7MHz de la señal analógica. En VHS la excur· de 2,5 mm. Debemos reco rdar que algo parecido su- slón es de sólo 1MHz y en s-.VHS es de ',6MHz. Esto 51gcede también en el CD, si bien este último posee sólo :"' f'llfico que la relación señal-ruido también es mejor que una stJperncle activa y un espesor mucho menof. en 'Cualquiera de los formatos de vIdeogabación. Co· El espectro de frecuencias de las sel"K:lles grabados en moSe ' s~, la magnitud de la eXGursión de frecuencia _
, _
" ...,,"' .......... ...".. . _ . ",,"" .
" "" ~"
........ .
'"' ~
. ,,,_. ,«,,,,,. •
,,~.
62 SA!.tR ¡LECTil'ON CA N' 6ó
__ , m="" "'_
o
" """._. _ . _
.
_,
__ " _
o
I S
e o s
e o
M
;'
P A
e
"
I
Cti-l,2.3 I ji!
CH -2,2.8 : ~
o
~
/
V'
.9.3MHz
! ~
. ..'
~
I!
-
'-
N
. El aspecto de .frecuencias dsl
S
D
E
-v .
I D E
o
ruido. Como hemos manifestado, este vale(. es super.lor en el vldeodisco y el disco Ióser. l as señales de cromlnonclo son también moduladas en lo misma portadora y ocupan lX1 ancho de banda de 2MHz en coda lXKJ de las bcndos laterales gabados. Este efecto CJ.Jmenta en cuatro veces el ancho de bando de c romlncr'lCia con respecto al usado en televisión y vldeograbocl6n. Nuevamente se observa que el móxlmo rendimIento de la calidad potendol de lumlncnclo y c rominancia del LO se logra con peUculos grabadas en origen por medo del lóser y reprodu~¡das en televisores de IDTV, a lgo que podíamos comparar con lo calidad total 10grada .en los CD del tipo "DDD" . las ser"tOles de audio analógicas se graban con sendos portcxloros de 2,3 Y2,8MHz, respectivamente, anbas modul~ en frecuencia. Como este método dejo ~bre un espacio de O a 2MHz, se uso el mismo paa g rabar dos canales d igitales adicionales de sonido. Estos dos canales dgita\es se gaba"'l de la misma manera que los que se graban en. los discos compactos CD, quiere decir, en forma multiplexada en U10 pista Lnlca. Se obseNO que un lD pUad!,!: traer una imagen eh colores. con dos canales de audio onal.q glcas y dos canales de audIO digitales. .
~26dB-1!
7.6MHz
o
de kl porlcxJóra de ln sistema de FM det6fmlna kl al)pitud de kl señal de luninonclo y en defhitivo, con ln nivel de rUdo cOnstante, el valor de lo re/ación señol-
o
I
T
~D.
'''.''''''E''''''''''''
(C lV) COOOGO DETENClON
SEAAL SINO.
C,t,PITULO
"'" PISTA DE LECTURA "
SALIDA.
"
. ce,,,,,,,,,, ~~ CUAORO!::
YSINe.
PEAIOOO RETRASO VEA't
Diferencias constructivas entre discos CAV y CLV. _.-._'-'_. _'-'-"-'-'-' -~- ' -' -~- ' -'-'_._' _.
63 SABER 8JCTIlOOCA N' 66
DIS C O S
C O
MPA C
T OS
DE
VIDE O
TABLA 1 Funciones y prestaciones de discos LO Ccrcctorístlccl
disco CAV tipo Standard
disco ClV tipo larga d.u rcclón
duracl6n
30 minutos en un lado 60 minutos en dos lados
60 minutos en un lodo 120 mnutos en dos lodos
cantidad de' revo!. por minuto NTSC
1800 RPM (const.)
funciones bóslcas
PLAY (reprod.) PAUSE (pausa) FF (avance rÓpldo) audio O / Izq., 2/der.
"
1800 a 600 RPM (var,)
,1 ,1 ,1
,1 ,1
,1
,1
,1 ,1
no no no
,1
efectos especiales 3)( velOCidad avance lento Imagen detenida
,1
acceso aleatorio
,1
no
,1
,1
búsqueda por N' de cuadro bÚSQueda por N' de capítulo display del número de ~uadro display del número de capíttAo display del tiempo transcurrido detencl6n en Ni de Image n detención en NI/: de capítulo vida útil del piel< !.4>·6ptlco disco vida útil maneJo
,; ,1
no ,1 ,1
no
no
,1 si
no aproxlmod~
IOJXX) hqras
semlpermonente no requiere estuche de Pl'o tección
audio
caracterCst. de frecuencia rela cl6n seflol/ruldo
20Hz a 2(l(Hz (onoIog.), 4Hz a 20kHz (digital) 70dB (analeg. con eX), 96dB (digital)
video
resolución horizontal relación seflal/ruldo
420lfneas 48dB
l os discos LO pueden venir en dos versiones, t.nO grabado con una velocidad angular constante , CAV (CONSTANT ANGULAR VElOCITY) que 'posee en NTSC una velocidad constante de laooRPM, un dómetro de 300 mm y lTIO ruaclón de 30 mlNJtos po!' lado. lo otra variedad es de velocidad IIneél constante CLV (CON&TANT LINEAL VELOCITY) . En estos discos de CLV.la velocidad vaía de 600 RPM en el cenlro del d isco de 300 mm de dlómetro donde comienza lo grabación, hasta 1600 RPM en el borde donde termina lo grabación del
LO. l os voñedodes de LO con CAV y ClV poseen carocterístlcos constructivas y funcionales d iferentes. En lo figura _.
_ ._._._._. _._._
.
-
.
5 vemos las dlferenck:Js que existen en 10 distribución de los safloles entre LO oo"CAV yav. Esla distribt.d6n dferente posibilita los dIferentes tipos de prestaciones de coda lXlO de las vcrlantas. como vemos en la Tabla l. Uno de los diferencias más ImpOftanles entre ambos variantes de LO es la poslbYidod de obtener efectos especiales (avance rápido, Imagen detenida, Imagen lento, etc.) en los discos LO del tipo CAV. lo que no permiten los discos CLV. Por contrapartida, \os CAV duran como máximo 1 hora en ambos lodos, contra 2 hOras en los Cl V. La mayOfia de los pelícUas viene grd:x:lda en ClV. pelO de cualquier menara, los reproduc1ores de ~D aceptan arrbas vaiantes, O
_._._.~._._._._._._
64
. _. _.-
RADIOARMADOR .
'ANTENAS PARA
BANDA CIUDADANA _ Las antenas, junto con los equipos tranceptores constituyen partes impres. cindibles de ·toda estacIón radioeléctrica en general. La potencia de Ia·señal portadora'ya modúlada, no será irradiada en su totalidad.51 no se dispone de una antena que transforme dicha señal en ondas electromagnéticas orientadas en las direcciones adecuadas par¡¡,que puedan ser recl~ldas por las esta, ciones con las.que se quiere comunicar. Si bien las transmisiones 'Banda Ciudadana pueden efectuarse desde estaciones fijas, móviles y porJátiles, en este artículo nos encargaremos de detallar las caracteristlcas que requieren las antenas para estaciones fijas.
en
Ing. Luis H. Rodríguez . '" odemos decir que genéricamente existen tantos tipos de antenas co mo tipos de estaciones para Banda Ciudadana, es decir fijas, móviles y portátiles. La banda de frecuencm Que manejan la mayoña de los paises, según sus regla~ntaclones, está comprendida entre 26,965MHz y 27,405MHz tal como muestra la figura ' 1, en la que se dispOnen 40 canales de los denominados "Medios Normales". En esta banda está comprendida una porción no autorizada (entre 27,41 5'Y 27,885 MHz) correspondiente a los llamados canales "Alias' que es la más
P ,
u&ada por los cebeislas. Otra porción, comprendida entre las frecuencias 26,515 y 26,955MHz; tampoco es autorizada y corresponde a 40 canales "BaJo s~ o "Submarinos". Por 10 tanto, la banda lotal ocupa 120 canales con un ancho de ba nda de unos 1,3MHz la cual debe ser operada con bu'en rendimiento por las antenas de las diferentes estaciones Iranceptoras. (Ver figura 1) . Las antenas fijas SJI- diseñan para su Instalación pennanente en edificios o torres, lo que siempre requiere de riendas bien tensadas para su buen apun-
talamiento y óptimo funcionamiento. Evklentemenle existen dlferentes tipos de 'antenas fijas, las cuales deben reunir diferentes características como ser: Impedancia Diagrama 'de Radiacióo ReIaclOo de Emisión Ganancia Polarizaci6n Ancho de Banda
Como se sabe. la Impedancia es la magnitud que deternUnará la potencia
absorbida por la antena para que sea copvertlda en una emisión de ondas
electromagnéticas con una mayor o menor eficacia y rendimiento. Su valor
CANAl.ES~110 S
(;AHAlESMEOIOS
1
27 .415","z
1
. ..
depende de las características CQnstrucUvas de la antena. pero para Banda Ciudadana se ha normalizado en 50 ohm, por corresponder a la impe- ' dancla de salida de los transmisores y
receptores. La caracleristica de radiación o lóbulo
Banda de Frecuencias utilizada como Ciudadana , . Banda .. ..
. de radiación, es la forma en Que una
'-_ _ _~_ __ _ _ _ _______ ___,-----'--~--' . antena emite la energia que recibe. DI-
66 'SME~ E t:CIllONICA~ '
10
ANTENAS
PARA
BANDA
CIUDADANA
EMISION -HACIA ARRIBA
"
Cl
o o o o o
o o El o o o o o o
o D
o o o o o o
EMISION HACIA ABAJO ----:/---
,
"" '~
O
O
O
'
~ r---'<:::::::;;,~~----l~~~~~~~"
Cl
CJ
O
O
O
O
O
O
O
q
O
O
O
O
D
O
O
O
En e B para 61mejor aprovechamiento de la señal, se emite en direcciones horizontales.
b
•
Diagramas de radiación en el plano vertical. (a) radiación en ángulos altos ydíreccional; (b) radiación en ángulos bajos en los dos sentidos.
67
ANTENAS
PARA
BANDA
CIUDADANA
, Diagramas de radiación en e/ plano horizontal. (a) antena omnídlreccional y (b) omnídireccíonal pero con imperfecciones.
I
¡
¡ b
"
Diagramas de Irradiación de' una antena "dir9CClona/: (a) en el plano horizontal, (b) en el plano vertical.
cha energia la podemos transmitir en ·evitar radiaciones en dirección vertical
todas direcciones y en otros casos pro-
¡por encima de la antena. o hacia arri-
ducir concentraciones en determina- ba) ya que en esa dirección no hay ce· das direcciones logrando en ellas una Deístas. CQ.n el objeto de concentrar la mayor Inlensldad de campo. lo que ; energía en direcciones,hori1,onlales ha· permite así enlaces a mayores distan- ,da abajo para que poe'dan ser captacias. En Banda Ciudadana se busca ,pas por mas receptores (fig.2k o
68
Los fabricantes de antenas representan esta caraclerlstica en el plano vertical mediante diagramas como los de la figura 3 donde se muestra la energía emitida vista de perJU en un solo senU-
do del plano vertical. Para este diagrama se completa con el que muestra la
ANTENAS
PARA
BANDA
CIUDADANA
IRRADIANTE
LA ""lIclón rÑllHJ1isión express ,. diferencia de emisión qu. /IX/ste por delante y por detrás de la antena.
Antena del tipo de 114 ;..
/
ANTENA
de intensidad de
antena. De otra manera indica la dife-
campo
rencia relativa de la eficacia entre los dos sentidos para los cuales la trradiadón es máxima (figura 6). La relación de emisión se mide en dB y
electro-
magnético y a qué distancia de la
antena se produce dicho punto.
asl por ejemplo. \,lna antena bIdireccional que emite igual en ambos sentitarse de antenas dos posee una relación de emisión de direccionales, el OdB. diagrama de ra- En antenas direccionales, la relación de diación horizontal emisión puede ser de IOdB. 20dB o más. mostraría lóbulos AOOra bien, al concentrar la rad1aclon en que se ex Uenden ciertas direcclones sin emitir en otras. más en una direc- para tuJa misma potencla. de transmisión. ción que en otras tendrá mayor a1cance que una antena omnldlrecclonal. tal como muestra la fi(figura SI. S. d" qu. una antena directiva poSH una ganancia Las característigura 7. Se dice, entonces. que tiene en una dirección respecto de una amn/direccional una ganancia relattva que se expresa cas de irradiación para la misma potencia de transmisión. se manifiestan endB. ,figura 4 donde se granea la distrIbu- van tanto si la antena se uUllza corno Esta ganancia en una dirección se ción de energía en el plano horizontal transmisora o si se uulil.a corno recep- consigue debido a que se ha reducido la irradiación en todas las dIrecciones (visto desde aqiba). tora. La lnterpretadón conjunta de las gráfi- La relación de emislón'es una carac~ mutiles. cas de las figuras 3 y 4 da una kiea de mUca que sillo interesa en L1S antenas En Banda Ciudadana donde se limita la distribución en el espacio de los direccionales e indica la· dlferencia'de la emisión hacia arriba. las antenas puntos donde se crea un mismo nivel emlslón por delanle y por delrás de la más utIlizadas poseen una ganancia En el caso de tra-
69 "SER ELECTI!ON iCAN" De
. ANTENAS
PARA
BANDA
CIUDADANA
de linos 4dB respecto de un dipolo patrón de media longitud de onda. Muchas veces se prefiere dar la ganancia relativa en función de una antena Ideal (Isotróplca) con lo cual, la ganancia de las antenas de CB treparía a 6dB en lugar de los 4dB cIiados anteriormente, Se sabe además que el campo electromagnetico producido por una antena se compone de un campo eléctrico y otro magnético en cuadratura que se propagarán a su vez en forma perpendicular al irradiante, por lo cual,no es lo mismo colocar la antena parada (en posIción vertical) que acostada"(en posición horizontal). Se dice, entonces, que en Banda Ciudadana convlene"uti117..ar antenas con polarización vertical (parndas), dado que las estaciones mó-
viles (generalmente autom6vlles) no pueden utilizar antenas con polarir.B.clón horizontal. y dos antenas con distinta polarización no pueden comunicarse y, si lo hacen, su rendimiento es minlmo. En las figuras 8 y 9 se muestran dos antenas-típicas utilizadas en CB, las cuales poseen una ROE Inferior a 1,2. La figura 8 representa una antena 'del tipo de 1/4 de longitud de onda con una ganancia de OdB que opera en una banda que va de 27 a 31 MHz con una impedancia aproximada de 500: y una potencia máxima de 500 watt. El irradiante tiene una longitud de 2,7 metros y los radiales de 2,61 metros. La figura 9 muestra una antena del tipo de 5/8 de longitud de onda con una ganancia de 3,5dE que opera en 27MHz con una impedancia aproximada de 50n y una potencia máxima de 3.000 watt. El irradiante tiene una longlutd de 6,5 metros y los radiales son de 2,61 metros. De esta manera hemos dado una descJ1pción de las principales caracteristicas de las antenas para CE, quedando para el próximo artículo el detalle de las antenas usadas para estacIones móviles y la explicacIón de algunos accesorios tales como adaptadores de antenas, filtros y medidores. O
111 •••- -
IRRADIANTE
.' __
MASTIL
RADIAL
/ 'Antena del tipo de 5/8 A_
70
CU RSOS EL OSCILOSCOPIO CURSO DE OPERACION ,
Lección 14
En las últimas lecciones estudiamos la utilización del osciloscopio en el análisis de las formas de ondas de /os círcuilos de televisores. Evidentemente el tema es demasia'do extenso para que se pueda pensar en un tratamiento compteto en este curso. Así, sugerimos a los lectores que estudien las técnlcas ,de recepción (le rv, recictando sus conocimientos pero poniendo énfasis en las formas de onda que deben aparecer en cada punto del circuito. De esta forma, usando los conocimientos básicos de la utilización del osciloscopio, /es resultará,mucho más fácil reparar o ajustar cualquier IIpo de aparato. Por Newton CBraqa Videocaseteras analizadas con el
En los sistemas de dos c abezos. sin embago. fenemos una d iferencia de proceso en relacIón a las señales de aUdio . En esta lecció n hablaremos d e un equipo que t le· En las videocaseteras de dos cabezas. \0 ser'lal de ne muchas etapas en común con los televlsores. y audio es grabado separadamente en uno ~sta ~ por lo tanto, también puede ser ooOllzado con un neol según muestro la flglJa l . osciloscopio. Muchos de lOs etcpos de lIlO videoOe esta forma, los dos cabezos giratortos son usocasatera son semejrntes o las que se encuentra n das solamente poro lo lectura de los sel'lales de en los televlsores y por esto pueden ser analizadas video. quedando la lect ura de las ser'lales de CJI.Jde la misma forma. Sin embargo, los diferencias dio por cuenta de cabezas fijas que operoo coque existen tamblérf son pasibles de un a nálisis de .' mo un grabador de casetes de audio c onvencioformas de onda y ah¡ entra en occl6n nuevamert~ . nal. te el osciloscopio. De las etapas "diferentes· ha· El resultado pr6ctlco es que los clrcultos de grabablaremos bÓslcanente en esto lección y en la si· ción y lectura de audio de estos g rabadores son gulente. muy semejantes a los usados en los casetes de audio convenc ionales con uno eslructlJo en bloL Sector de oudio' ques que se muestra en la figua 2. En el sistema VHS de 1 pista', el ancho es de l mm En las videocaseteras c omlX'l9$ existe un tambor y en el de d os pistas (estéreo) cada una tie ne glrafOfIo, donde se fij a) las cabezos que graban O.35mm. las sana les t ransv~rsaJm ent e. Esto es necesario En este sistema. c uando ocufle la reprodJcción porque $6 necesito una velock:kJd mucho mayor de uno semi de audio enconlramos en los dver- ' y con el reco r~do trClf"lSversd se consigue Lrl q:>rosos puntos del drc ulfo señales de bajas frecuenvechamlento mayor d e la cinta , con una velOci"clas de onda correspondientes a los sonidos que dad real menor. l a amplia banda de frecuenciaS .se g ra ban. de video exige este pfocSdlmlento. Una cinta de grobocl6n con IJ)(J set'tol de audio
osciloscopio
.
72, ~mC1;!()!(CA~ '1IC
EL
C)l
SC::
IL C>SC::::~PIC:>
de 1kHz, por ejemplo, puede servir'de base para la prueba de los cabezas de grabación de este tipo de aparato y de todo el circuito. . Deformaciones de sendes y otros problemas. son muy semejantes o los constatodos en los grabodores comunes. Bosta que el lector t engo un diagrama del oparato para que fóc!!mente puedon Identificarse los puntos en que los ser'\oles estón presentes. En lo función d e grabar, además de los senoles
T
que deben venir del clrc ulto externo (televisor. c6mara por el micrófono. tcrnbién lKl seleclor y etapas de audio gel p ropio oparato). te ne mos que considerar la presencio de la sel"lal de opogado. La finalidad. del apagado es dar una preorlentoclón a los imanes elementales de la cinta de modo que la grabación sea uniforme, como sugiere la f¡gura3. E! circuito de apagado de los grabadores de videocasalera comunes, geneIon señales tanto poro el apagOOo de v!deo como el de audio. Este circuito .c,,"slls1. en un osc ilador gene ra uno frecuencia entre 40 y 670kHz, como m uesffa el ejemplO pr6clico de lo flgua 4. La velificacl6n de este tipa de ci"culto con el osciloscopio es simple, ya que sobemos que la ser'lal debe estar en esto bando de f recuencias y debe CJpOrecef en los c obazos de apagado '-on to del sector de audio como de video. En la figura 5 tenemos el modo de utill2ar el oscllos-
copla en la vlsu::::Jlizoci6n de estos ser'loles en lX"IO vldeocasetera común. La vldeocasetera de dos cabazas debe estar en lo posición REC y como tenemos bajos frecuencias. tonto la base de tiempo como lo senslblllebd deben ser "lIStadas pao este tipo de obseNacl6n. Una ente patrón debe ser usada para obtener la se l"laf de prueba, funcionando osi como un inyector de senales. En los grabadores m6s modernos se adopta sin embargo lJlO solución qUe desde 1983 permite mayor fidelidad
l~G:,:.:ba:c~¡~ó~n~;!~~~t:BU~d~'~·O~ en
de grabación. Este proceso consiste en lo transformación de los seooles de audio en senales de frecuencias me-
~I)"O.II.
JNN,~'M
Diagrama simplificado en bloques del sactor de audio de una vldeocaselera.
II,l,lJ
\
La función de la cabeza de borrado.
73
EL
C> SC:: I L <:>S C:: C:>P I C:>
dulad~ ~FM) Y son registradas Junto con la senol de video transversalmente en la cinta. De esta fo rma hay ccbezos de video Y de auelo operando transversoinente. En la figura 6 tenemos las posIcbnes relativos de estos cabezos paro el sistema VHS. Los ángulos son diferentes poro el sistema Meta. En este sistema. para el VHS. las serdes de audio del canal 1 tie nen LX)(] frecuencia centralizada e n I AMHz y para el caQOl 2 centrallzoda en 1.8MHz. El gótico de lo figura 7 muestra entonces el espectro completo de a..Jdio Y video que se grabc.l1 en la cinto. Vea entonces que en los circuitos de audio tenemos frecuencias y formas de ondas un poco diferentes. Los señales son leídas en altos frecuencia s y después se hoce la separación de las campo-
Oscilador de borrado de una
• lVf¡¡ ,V
nentes de audio en un proceso muy semejante al utilizado en los televisores comunes. pero en este caso con frecuencias más bajas. En la figura 8 tenemos un drcuito en bloques de este sistema de auelo en que mosfranos los tipos de señales que seOOn f6cllmente visualizados con un osciloscopio., Vea que existen entonces sectores de alta frecuencia (1 A Y 1.8MHz) y sectores de audio. Analizaremos el funcionamiento de este circuito en la función de reproducdón . Esta descripción se hoce po'o un cena!. siend o válida paro el otro canal en fo.s sistemas estéreo. Lo senal captado por la c abeza de lectura deaud io tiene una frecuencia medio d e 1A75MHZ siendo entonces ampUflCada por Jos primeros bloques del circu to. Antes de seguir hacia las etapas de detecc ión la seflal posa por un IImltador de amplitud de modo de evitarse d istorsiones por saturoción. El sistemp de separación d e los condes es seme,lante al usodo en Ln receptor de FM . con comparador de fase. VCO y o tr os e tapas bastante conocidas por quienes trob o jan con receptOl'es estéreo. ,Se obtiene entonces . después del demodulodor una ser.oJ de audio común .. que. sin embargo. tiene una fuerte componen-.. te de a lto frecuencia que necesita ser elin¡" nado por medio de un CABEZA ¡¡E AUDIO filtro. En 10 fi guro 9 mostramos lo fo rmo de onda visualizada en e l osciloscopio antes y después del flllro posabaJos. encontrados después de la etapa de demodulacl6n.
Ajustes del osciloscopio para análisis de audio de la videocaselera.
de las cabezas en grabadora.
74 SA.:lER ¡t'CT'ION C A~· ~
Con una c inta patrón de 1kHz la envolvente
E
L
C> S
c::::
de esta sel"lal puede ser vista en esta frecuencia. con lKlO compone nte Interna de
I L
c::> S
c:::: c:::>
P
I
c::>
,
lA75MHz. ~NT'UC. SAlIDA El bloque siguiente es el DCC o Drop Cult Compensatlon, que consiste en un circuito cuya finalidad es compensar la falta de uniformidad de cinta magnética. Tenemos enseguida el circuIto de de-énfosls que func ioSeñales antes y después del filtro Señales de audio y video en después de la demodulación. el formato VHS. na de la misma forma que los bobinados en los receptores de FM. Este circuito expande la banda pasante caso de cudo con mayor intensIdad, slmpUflca el proyecto por parte del fabrIcante pero Impide el en la transmisión. la bando tiene gananciqs ,9iferentes de lo que serlo normal para la reproducacceso a lodos los puntos da onóHsls de las forción en la transmisión con lo flnolidod 00 obtener mas de onda en un trabajo de ajuste o reparamejor Inmunlctad a los ruidos. lo que debe ser ción. Sin embago. los monuales de servicio de lo mecompensado én la recepción. Tenemos finalmente los circuitos extemos que, en yoría de los fabricantes propo,cloncn tensiones y el caso. pueden ser el modulado, que lanza la se-fOlmas de onda en los pLntos p,lnclpales lo que (Id en Ul televisQl' o b ien en una solida simple dissirve de lefe/encla para el tloboJo de manteniponible pelO un amplificador externo. .mfento. Es Importante obseNor que lo monitorización de Para visualizar las formas de onda con el oscHosJos sertales de audio en' las prlmerC;lS etapas consiscopio el técnico debe estar atento a los siguientes te en una herramienta precisa para el ajuste de puntos: \as cabezas de lectura. o) frecuencias Veo que la utilización del osciloscopio en estas Paro las sef'oales de audio las frecuencias son relaetapas es bastante semeJante a la que estudia mos en el caso de los recepto'as de fM. tivamente bajas. según vimos. lo que permite lo lo utillz
""
•
)
)(tj
•
'ce
r IL nc
CE DEENFASIS
vr~"","~' L:
Circuito de reproducción de una videocasetera
75
b) Intensidad las se(lales que se enc uentlan en todas las e lapos del sectol de audio. tanto en la g rabación como en la reproducción son s9flales d e boJas Intensidades con tensiones que difíc llmen te superan los 15V y con mlnlmos en la barda de los microvo/t. 5610 en las etapas fnales de audio las Intensidades son moyores.
E
L
<=Jo S
c:::-
I L
~
2. Fuentes de alimentación Dado el elevodo n(.mero de circuitos e Incluso dlsposltivos elect/Omecónlcos que se deben alimenta. con carocleristlcClS bien dferentes. las fuentes tJSOda; en las vIdeocosetera. son c omplejos presentando muchas soIldas con tensiones y corrientes diferentes. Sin embargo. como en todos los aparatos electró-
.,, Distorsiones de la señal de audio por problemas de circuito o ajuste
c:::-
S
c::> P
I
C>
nlcos, podemos hacer una separación de estas fuentes en dos tipos: las que deben alimentar aparatos mecónlcos. como por ejemplo los motares. y los que deben alimentar clrcUlos electrónI-
cos. En estos fuentes vamos a encontrar dos ~ de reguladores: los convencionales o lineales como el que muestra la figura 11 y las fuentes conmutados como la que muestra la figura 12. Ya vimos en lecciones anteriores los formos de oncIa que se encuentran en las fuentes de alimentac ión lineales, de modo que el lector sobró romo usar el osciloscopio para m edir tensiones. v e rificar ri pple y ai ras problemas que pueden ocurrir. Muchos casetes de uso portátil o que Incluyen una cómara . poseen también como fuente adicional de aUmenlocl6n una batería de tipo recorgable. Para estas baterías existe lXlO fuente de alimentación que proporclona su recarga.
3. Modulador de au-
dio O'
" , -- o·
9l , .... :
"
" Una fuente lineal de dos tensiones usadas en una videocasetera.
-
r----r------r--,"-~;----<> . l lV
,
Diagrama sffJIplificado de fUfmte conmutada
76
d~
videocase lera
las señales de oudlo obtenidas -de una cinta de vIdeocasefera deben ser llevadas al televisor para reproducción. SI bien en los aparatos se encuenIroo soNdas de audo poro amplific adores externos, no es a p artir de esta saido que tenemos Id conexión al receptor de N. como muestra la figuro 13. El televisor es sintonizado en un canoIlIbre (3 Ó 4), y la señal que recibe es semejante o la emitido por uno estacIó n con· venclonal d a N, o sea, tiene una portadora de alto frecuencia en la band.l de VHF que trans:. porta tanto la sei'lal de video como de audio a . una frecuencia mós alta. Para esto, la vldeocasetero cuenta Internamente con un c lrcuto modu-
EL
lador de audio apropiado. En la figura 14 tenemos el sector del modukxior de a udio de unavicleocasetera convencional. Anallzcrnos su flX'lCionomiento: Este circuito tiene un oscilador de 4,5MHz que es modulado por la seflal de audio. De esta for ma , la senal de 4,5MHz modulada en audio es apllcada a la seña l d e vid eo e n la banda de VHF apareciendo desplazada Justamente de esta frec uencia . :10 Que necesita para su transmisión, como muestra la figura 15. Las ,ser'lales o btenidas por el osciloscop lq e n este circuit o tienen b6siccmente t~es fOfmas: a) Señales de audo pu-
cJ $C::: I L C>SC:::C>P I C>
. l~O'O
SECTOR DEl .... UOIO
... O ~ Vl ~COA
CE L.... VICEOC .... SETE FtA
r-
"",,CANIIl2 lo 31
""
o. \/IDEO
.... l lV.
SAUo.r. DE IoUOIO PURO
~
\lIlE O
Dos fOfmas de usar el audio de una vldeocasetera.
loon
Modul8dof de audio dfl vldeocasetera.
ras en las etapas de entrada (preamplificadoros, filtros, etc.), pUdiendo ser usado un oscilador de audo o cinta patrón para hacer su análisis. b) Señales puros de RF con frecuencia de 4.SMHz moduladas o no en los circuitos oscilador y de modulación. e) Sef'tales moduladas solamerte en la salido del c ircuito con componentes d e audio y video para la salida del c ircuito de N , Como las fre cuencias mós altas en el sector de o.JdIo estén a lrededor de los 4.5MHz cudquier osc iloscopio p elmHe su visuolizoclón con focmdad las Intensidades d e las señales son pequeñas. El osciloscopio puede usarse con eficiencia en los ajustes d e frecuencia y de las Inte nsidades de modulación de modo de obtener lo mejor reproducción en e l televisor.
Conclusión Segun el lector puede percibir, los sectores de audio y de fuent e de alimentac ión de un aparato de videocasel era poco tienen de complicados. tanto en relOclón a los c ircuitos como a los seña·
77
..... "",
Señal dfl TV audiolvideo.
les encontradas, lo que s/mp5flCc el uso del osciloscopio. Toma ndo como base una cinta patrón o IroIcuso lo inyecdón de LW10 setK:lI, el oscIloscopio en esta cpllcodón también puede ser usado como un seguldor de ser'Ioles de excelente desempeflo. Debemos esta atentos tanto a los Intensldodes de las señales 'ó'1suallzados corno a $liS frecuencias y formas de .o nda, siempre tomando como base el diagrama o manual de selYlclo del aparoto.O
