Saber Electrónica N° 281 Edición Argentina

Año 24 - Nº 281 DICIEMBRE 2010

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ARTICULO DE TAPA El servicio técnico a las cámaras digitales. Una cámara fotográfica digital por dentro

3

TECNOLOGIA DE PUNTA Componentes de una cámara reflex digital

17

DESCARGA DE CD GRATUITA CD: Domótica y automatismos para casas inteligentes

16

MONTAJES Computadora de a bordo para autoóvil. Etapa de salida para sistema de control Prescaler divisor x10,100,1000 para 40MHz Baliza de potencia con lámpara CFL Generador de onda rectangular de precisión Alarma de caídas de piscina

27 31 49 52 55

MANUALES TECNICOS Telefonía celular. Tecnologías 3G, 4G y WiMax

33

MICROCONTROLADORES Curso programado de microcontroladores PICs. Manejo del ICprog

58

AYUDA AL PRINCIPIANTE Las células Peltier

62

TECNICO REPARADOR Pantallas planas para TV y monitores. Mediciones de tensión y corriente en tubo CCFL

67

AUDIO Fuentes resonantes para equipos de audio. Conmutación con transistores MOSFET

Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Distribución en Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

I m p res ión: Impresiones BARRACAS S. A. ,Osva ldo Cruz 3091, Bs . Ai res, Arg e n t i n a

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

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Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

SABER ELECTRONICA

DEL DIRECTOR AL LECTOR

Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

UN AÑO MAS JUNTO A UD.

En este número:

Ing. Alberto Picerno Ing. Ismael Cervantes de Anda

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Argentina: Herrera 761 (1295), Capital Federal, Tel (11) 4301-8804 México (SISA): Cda. Moctezuma 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec de Morelos, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077 ARGENTINA Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas, Hilda Jara, Liliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo, Ramón Miño, Ing. Mario Lisofsky, Fabian Nieves Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero Staff Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Director del Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.mx www.webelectronica.com.ve La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encon tramos nuevamente en las páginas de nuestra re vista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Llegamos al final de este 2010, año de muchas novedades en el que hemos tenido que agudizar el ingenio para que Saber Electrónica siga llegando a las manos de todos los lectores de América y esta mos terminando con todas las ganas para seguir presentándoles opciones para que se capacite en las diferentes ramas de esta dis ciplina. El balance es positivo… conseguimos que en cada región se pueda tener nuestra revista con contenidos locales, también conseguimos afianzar lazos con anunciantes que permiten que nuestros productos (CDs, videos, paquetes educativos, libros, kits, etc.) puedan ser ofrecidos a precios muy convenientes. También firmamos convenios con Instituciones que avalan los eventos que dic tamos en diferentes países de América y logramos producir más de 50 libros de textos y Manuales Técnicos. Pero seguimos en deuda con la edición Argentina y por eso seguimos ha ciendo ensayos para que mejore la calidad gráfica de nuestros artículos sin tener que incrementar el costo de producción. En este número, por ejemplo, en contrará varios artículos que solamente poseen 2 colores (negro y celeste). La idea no es quitarle “color” a las páginas sino evitar los corrimientos de tintas que muchas veces hacen ilegibles a los circuitos eléctricos; las pruebas pre l i minares que hicimos en otras ediciones son buenas y por ello decidimos realizar esta innovación, vamos a ver el resultado y, sobre todo, cuál es su opinión (que en definitiva es la que vale). Si el resultado es el que esperamos, en el futuro los circuitos serán impresos de esta manera y la diagramación de cada nota seguirá los lineamientos que mejor resulte para todos ustedes, nuestros lectores. En cuanto al contenido, como siempre les digo, es mucho menos del que hu biésemos querido entregarles dado que es imposible colocar en 80 páginas todo los que nuestros autores producen, sin embargo, vale la aclaración que podrá d e s c a rgar todo ese contenido desde nuestra página web (www.webelectronica.com.ar) y que si Ud. es socio seguirá recibiendo casi a diario mails para que descargue bibliografía adicional y promociones (además del Newsletter mensual que tiene más de 500 páginas de electrónica). Si aún no es socio, puede hacerse gratuitamente desde nuestra web y disfrutar de todos los beneficios. Para terminar, quiero agradecerle a Ud., lector, que nos haya acom pañado un año más (ya van casi 25…) y desearle en nombre de todos mis com pañeros y el mío propio que estas fiestas que se acercan los encuentre en familia, en paz y que el año que comienza les depare lo mejor de lo mejor. ¡Felicidades y hasta el mes próximo! Ing. Horacio D. Vallejo

ARTÍCULO

DE

TAPA

Como todos sabemos, una cámara digital es un dispositivo electrónico utilizado con el mismo fin que una cámara fotográfica o filmadora pero con tratamiento y almacenamiento digital de la imagen que captura. Miden la resolución de imagen en megapixeles, una de las medidas uti lizada para valorar una cámara digi tal. Las cámaras digitales suelen uti lizar tarjetas de memoria para alma cenar las imágenes, videos y sonidos que captura. Los formatos de tarjetas de memoria más usados en cámaras digitales son los SmartMedia, los CompactFlash y los Memory Stick. Algunas cámaras, especialmente las de video, utilizan discos rígidos y/o discos ópticos para el almacenamiento. En esta edición, en diferentes secciones, expli camos qué es una cámara digital, cómo se compone la parte física de dicha cámara, por qué el técnico debe tener conocimientos básicos de fotografía para poder darle servicio técnico a una cámara digital, qué es y cómo se compone un sensor electróni co de imagen y cuáles son los términos usuales como diafragma, obturador, enfoque, profundidad de campo, etc. En este artículo nos introducimos en el “mundo digital”, y damos comienzo a una serie de notas que explicarán cómo se realiza el sevicio técni co a una cámara digital (desarme, inspección, reparación, ajuste por software y mon taje). Por razones de espacio no podemos entregar todo el material que quisiéramos ya que la simple traducción del manual de servicio de una cámara precisa un mínimo de 200 páginas pero daremos los links para que Ud. pueda descargar de nuestra web guías de desarme y reparación, tips de búsqueda de fallas y ajustes, videos de repa ración, manuales de servicio, etc. Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

Saber Electrónica 3

Artículo de Tapa Introducción al Servicio Técnico Esto no es el extracto de una disertación o conferencia, por lo cual debo hacer una aclaración antes de comenzar, ya que mi intención es redactar varios artículos sobre el tema. No tengo experiencia en reparación de cámaras fotográficas y por ello no me siento capacitado para responder preguntas concretas sobre fallas específicas, pero a lo largo de estos últimos dos años he recabado bastante información que me permite conocer cómo es una cámara digital por dentro y qué pasos deben seguirse para su mantenimiento, reparación y ajuste. Mucha de la información que presentaremos en esta sección consiste simplemente en la traducción literal de los manuales de servicio de determinados modelos de cámaras y los tips y consejos son sugeridos por técnicos amigos (Juan Arrechea, Rodolfo Servera Jonte, Augusto Padula, etc.) quienes gentilmente comparten su experiencia conmigo para que le dé forma editorial y así poder transmitírsela a todos ustedes. En concreto, creo que mi función en estos informes es la de un periodista, ya que he investigado y recojo la información de expertos con el objeto de generar contenidos que ayuden a capacitar a los que así lo deseen. Hecha esta aclaración “manos a la obra”. Si Ud. quiere darle servicio técnico a una cámara digital necesita tres cosas fundamentales: 1) Herramientas y equipo apropiado (computadora, desarmadores, pinzas, estación de soldado o soldador pequeño, accesorios, etc.). En general, las herramientas son las mismas que describimos periódicamente para rea lizar el servicio técnico a los teléfonos celulares, precisan do destornilladores (desarmadores) tanto de pala como de cruz de las que emplean los relojeros (deben ser de exce lente calidad), también desarmadores tipo thor, pinzas y Bruselas pequeñas, etc. También precisará una computa dora con puerto RS232 o un adaptador RS232 a USB si es que Ud, posee una notebook de las modernas. Si va a intentar reparar los circuitos electrónicos de la cámara en lugar de cambiar solamente las placas, va a precisar una estación de soldado por aire caliente y/o infrarrojos ya que los componentes suelen ser del tipo smd. 2) El software de servicio para realizar el ajuste. En general, las empresas suelen brindar estos programas para sus servicios oficiales, pero también los colocan en sus sitios de Internet para que lo descargue cualquier per sona registrada. En otros casos, estos programas están disponibles en diferentes sitios, algunos con licencia y otros de procedencia y licencia dudosa. En diferentes artí culos trabajaremos con software genérico que permite rea lizar ajustes parciales y en ocasiones buscar fallas comu nes. 3) El manual de servicio de la cámara. Si no posee el manual de servicio de la cámara, la tarea de desarme y


localización de partes puede ser toda una aventura y los resultados en general son pésimos (por más que Ud. tenga conocimientos de reparación). Quienes me conocen, saben que desde hace años me dedico a la investigación técnica de los teléfonos celulares y que por ello constante mente debo desmontar diferentes modelos… en compara ción con el desarme de una cámara fotográfica digital, abrir un teléfono celular es un juego de niños. El manual de ser vicio de una cámara posee toda la información que el téc nico precisa, desde el funcionamiento básico de la misma, pasando por el desmonte paso a paso, la inclusión de dia gramas en bloque, tips de reparación, circuitos eléctricos y electrónicos, manejo del software, etc.

Artículo de Tapa El Mundo Digital El término cámara digital suele hacer referencia a las cámaras fotográficas digitales, en cambio las que concentran sus funcionalidades en filmar videos suelen referirse como videograbadoras digitales. Hoy nos referiremos a las cámaras fotográficas pero mucho de lo que hablemos también es aplicable a las filmadoras. Las cámaras digitales pueden ser del tipo profesional (generalmente reflex) que no suelen grabar videos o del tipo doméstica que en los tipos más avanzados filman con buena calidad. Es por ello que quiero comenzar hablando un poco sobre formatos de grabación de video. El formato de grabación DV es bastante mejor que el utilizado por las cámaras S-VHS o Hi-8. La resolución horizontal es casi el doble que la del formato VHS y un 25% mejor que la Hi-8 o S-VHS. Ofrece 550 líneas frente a las 400 del Hi-8/S-VHS. Muchos equiparan su calidad al estándar profesional Betacam SP. Sin duda es el mejor sistema de video doméstico que existe. Pero no se puede comparar una cámara doméstica mini DV que puede costar unos 500 dólares con una cámara DV profesional de quince mil dólares. Las domésticas es difícil que lleguen a las famosas 550 líneas que aparece en la publicidad de los fabricantes. Esto es importante tenerlo en cuenta. Incluso una buena cámara Hi8 profesional puede dar mejor rendimiento que una pequeña DV doméstica (salvo a la hora de editar ). Las cámaras digitales proporcionan una representación de color muy superior a las analógicas. Las analógicas "domesticas" tipo Hi8, modulan juntas la señal de luma y croma, dando ciertos problemas. Betacam SP, sistema analógico profesional, tiene un sistema de modulación superior). Sin distorsión ni contornos borrosos. Sobre todo se nota en imágenes fijas y al reproducir en grandes pantallas. En ellas se aprecia la brillantez y precisión de los contornos de color. Las miniDV, además, proporcionan una relación señal/ruido bastante buena, sobre los 60 dB, comparable al Betacam SP. Esto implica una buena calidad en situaciones de poca luz y posibilidad de múltiples copias analógicas sin mucha degradación. En cuanto al audio, el formato mini DV incluye dos pistas de audio digital calidad DAT o CD (16bits/48kHz) o bien 4 pistas con 12 bits/32kHz. Este último formato es usado para doblaje o para introducir bandas sonoras. Tener en cuenta que la grabación en modo LP se hace a expensas de las pista de audio. En este caso sólo se pueden grabar 2 pistas a 16bits/48kHz. En la cámara DV las imágenes son almacenadas en la cinta en formato digital. Esto posibilita su transferencia a un ordenador y , sin merma de calidad, realizar todo tipo de trabajos de edición. Es posible realizar copias perfectas, tal como se copia un disquete. Claro, para ello se necesita una videocámara con salida digital Firewire. Todas las


actuales lo llevan (no así, entrada digital). Además, pueden sustituir a las cámara de foto digitales. De hecho ofrecen una calidad de imagen similar a la de las cámara de foto digital de precio medio. El único problema es que no suelen incorporar flash. En condiciones de poca luz , las cámaras de fotos digitales son mejores.

El Funcionamiento de la Cámara La parte óptica de la cámara se encarga de recoger la luz con la mayor precisión y calidad posible. Suelen ser lentes zoom de unos 10x. En algunas Sony, son Carl Zeiss, mítico fabricante alemán de óptica. Posee un iris para ajustar la exposición. También juegan con la ganancia electrónica del CCD para controlar la exposición. Normalmente es posible trabajar en modo manual, pero pocos modelos ofrecen un control total del iris (suele haber un ajuste para subir o bajar la sensibilidad pero no un ajuste absoluto de la apertura del iris independiente de la ganancia electrónica). Es interesante que tengan, al menos, bloqueo de la exposición, para evitar cambios bruscos al hacer un barrido de paisajes con diferente luminosidad. Algunos modelos de la gama alta disponen de un filtro de densidad neutra, sumamente útil para evitar la saturación del CCD en tomas con exceso de luz (playa, nieve) o para resaltar efectos estéticos (disminuir la profundidad de campo usando aperturas muy grandes). Sólo las mejores cámaras incorporan el "zebra pattern": indicación en el visor de las zonas sobreexpuestas. Otro detalle a tener en cuenta es el control de balance de blanco. Debido a las distintas fuentes de luz, con distinta composición cromática, es necesario ajustar dicha composición. Las cámaras suelen tener un ajuste automático, pero nunca está de más un control manual. Con él, basta poner una cartulina blanca delante del objetivo y activar el ajuste. La cámara almacenará este nuevo valor cromático. Es también útil para realizar efectos y cambiar el tono de las tomas artificialmente. La velocidad de obturación se controla electrónicamente en el propio CCD, es decir, no existe unas "cortinillas" realmente. Variando las frecuencias de control del CCD se consigue variar la velocidad de exposición. Antes del CCD, se antepone un filtro óptico para eliminar la parte del espectro no visible (se elimina el infrarrojo y el ultravioleta). Las cámaras con "Night Shot" (visión nocturna por infrarrojos) deben quitar este filtro. Las imágenes capturadas por las lentes son transformadas en señales eléctricas por el CCD (Charge Coupled Device). Éste está compuesto por miles de puntos sensibles a la luz (más de 500.000). Actualmente todas las cámaras usan CCD de formato 4:3, y muchas ya incorporan el 16:9. En las cámaras del segmento medio-bajo se usa un

Artículo de Tapa solo CCD que captura los tres colores primarios. Por tanto, hay que dividir entre tres para obtener la resolución real. El CCD en sí mismo, siempre es monocromo. Se anteponen unos filtros con los colores primarios para obtener la información de color. En los modelos de alta gama y profesionales se usan tres CCD, uno para cada color. Previamente se divide la luz usando un prisma dicroico. En la figura 1 podemos ver un sistema de 3 CCD´s. Para las cámaras de 1 CCD se anteponen al CCD unos patrones de color como los que se Canon usa filtros de colores primarios pero, en general, los demás fabricantes usan el de complementarios, figura 2. Este último proporciona un poco más de luminosidad ya que usa colores más claros. Por ejemplo, el verde está presente de manera muy notable en ambos patrones: el ojo humano es muy sensible a este color. La disposición está planeada para minimizar el efecto moiré. Se suele anteponer un filtro suavizador para evitar el aliasing de las imágenes (detalles de alta frecuencia que son erróneamente considerados como de baja frecuencia y forman patrones geométricos) Para el primero, las ecuaciones de colorimetría son bastante sencillas y se pueden hacer en con matrices analógicas o por procesado digital. Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B R-Y = 0.701 R - 0.587 G - 0.114 B B-Y = -0.299 R - 0.587 G + 0.886 B Existe un tipo de CCD, llamado de exploración progresiva, que proporciona mejor resolución sobre todo en el modo fotografía "sobre cinta". De hecho, todos y cada uno de los "fotogramas" será una imagen completa, de total resolución. Normalmente, la captura se realiza entrelazada, es decir, una imagen se compone de dos campos, cada uno de ellos con la mitad de información (en un campo se capturan las líneas pares y en otro las impares). El CCD de exploración progresiva captura cada campo de forma completa. Pero hay pocos modelos que ofrezcan exploración progresiva a 25 fotogramas por segundo (f.p.s). Este modo de grabación es muy apreciado entre los que quieren dar a sus grabaciones un "film look" (aspecto de cine). En el sistema PAL se debe realizar un entrelazado pero la imagen capturada ofrece más calidad. Los sistemas de TV muestran la imagen por medio de "barridos entrelazados", es decir, para cada escena la imagen está dividida en dos campos, uno con líneas horizontales pares y otro con las impares, tal como se muestra en la figura 3. Hay cámaras que realizan un


Figura 1 barrido progresivo (véalo también en la figura 3) que presentan la ventaja de que todos los fotogramas son "completos” con lo cual podemos elegir cualquiera de ellos como "foto". Otra ventaja es que la reproducción en pantallas progresivas (no entrelazadas) será mucho mejor. Las pantallas de las computadoras son progresivas y en el futuro los TV de alta resolución también lo serán. Obviamente el CCD es el punto clave a la hora de obtener una buena calidad de imagen. Hay un tema muy relacionado que es el de la estabilización digital, el cual se trata más tarde. Hay que fijarse en un parámetro, que lo suelen llamar "pixels efectivos", no todos los fabricantes lo dan. En cuanto al tamaño, los CCD´s suelen ser de 1/3 " o 1/4". Podemos decir que cuanto más pixels y más grande de tamaño, mejor. Un CCD de 1/3" es un 50% más luminoso que uno de 1/4", pero la última moda es ponerlos de 1/4". El tamaño del CCD tiene una segunda implicación, a tener en cuenta sobre todo en el campo profesional. Los principios de la óptica imponen su ley, resultando que cuanto menor sea el CCD más fácil resulta construir ópticas con zoom potentes y más profundidad de campo tienen las tomas. Una aclaración sobre el tema de la resolución. El sistema DV trabaja con una matriz de 720x576 pixels. Esto significa que la parte digital de la cámara (compresor DV, mezclador de imágenes, corrector de errores, etc.) trabaja con imágenes en ese formato : 720x576 x 24 bits. Pero eso no significa que todas las cámaras miniDV del mercado tengan, en la realidad, la misma resolución. Interviene la Figura 2

Una Cámara Digital por Dentro

Figura 3

Figura 4

Figura 5

Pero la resolución no es todo ni muchísimo menos: hay que considerar la pureza de color, el contraste, la saturación, etc, factores tan importantes o más que la resolución "bruta". Una vez captada la imagen por las ópticas y el CCD, hay que digitalizar esta señal. Dicha señal tendrá componentes analógicos RGB (esto se entiende mejor si pensamos en cámaras con 3 CCD, uno para cada color) . Hay que pasarla a un formato digital susceptible de ser comprimido y almacenado en la cinta. La digitalización la realiza un convertidor analógico/digital (A/D). Consiste en un chip especializado que toma muestras de la señal a intervalos fijos (frecuencia de muestreo). A cada muestra se le asigna un valor dependiendo de su amplitud. El número de valores o "escalones" posibles depende del número de bits (en nuestro caso hay 8 por color primario, con los cuales se pueden definir hasta 256 valores de tonalidad primaria). A continuación se realiza una conversión del espacio RGB al YUV, donde: Y = luminancia, U = R-Y, V = B-Y

óptica y el CCD: si son mediocres o con pocos pixels está claro que no se llegará a la máxima resolución. Los fabricantes saben que pocos usuarios se van a poner a medir la resolución. También saben que nuestros televisores son "normales", no son de alta definición. Por ello, en las cámaras de segmento medio-bajo, montan ópticas y CCD que ellos ya saben que no van a conseguir la máxima resolución posible. Pero no hay que preocuparse mucho: cualquier modelo se ve muy bien. Podemos afirmar que la resolución es la capacidad para mostrar detalles pequeños. Se mide en líneas horizontales, es decir, en el número de líneas horizontales perfectamente distinguibles unas de otras sin que se forme un "todo". En la práctica lo que se hace es grabar con la cámara un "poster" o "carta estándar de resolución". Es parecido a la "carta de ajustes". Incluye una serie de líneas concéntricas cada vez más juntas. Allá donde nuestra cámara no sea capaz de distinguir una línea de la adyacente, será el límite de resolución expresado en líneas.

La señal de luminancia se muestrea a una frecuencia de 13.5MHz, mientras que la R-Y y la B-Y se hace a 3.375MHz; es decir, 4 veces menos ya que el ojo humano es mucho menos sensible al color. Por tanto la relación es 4:1:1 (para el sistema PAL, se usa 4:2:0 más difícil del explicar, y peor para realizar múltiples ediciones). En sistemas de vídeo profesionales, como el D-1 sin compresión, se usa una relación 4:2:2 , es decir, el B-Y y el R-Y se muestrean al doble para así obtener una mejor calidad de la señal de color. En la figura 4 se muestra que en una relación 4:2:2 las muestras de color (Cr, Cb) van intercaladas con las de luminancia. Por otra parte, en la figura 5 se muestra que en una relación 4:1:1 : las muestras de color (Cr,Cb) van cada 4 muestras de luminancia. Ambos colores van juntos y en la figura 6 se puede observar que también, en una relación 4:1:1 las muestras de color (Cr,Cb) pueden estar intercaladas con las muestras de luminancia, pero alternativamente. La relación señal/ruido está entorno a los 54dB (hay autores que indican 60dB, depende también de cómo se mida), incluso mejor que la del estándar (analógico) profesional Betacam SP (51 dB). Cada uno de los tres componente se cuantifica en 8 bits (16 millones de colores). Como ya se ha dicho, el formato de la matriz de imagen es de 720x576. Al final, tenemos 162 millones de bits por segundo, cifra muy grande que requiere ser comprimida.


Artículo de Tapa El dispositivo que realiza la compresión o descompresión se denomina CODEC. El método de compresión se basa en DTC (discrete cosine transform) y coeficientes variables. Es un método muy complejo, que no vamos a explicar a fondo, que requiere una potencia de cálculo muy grande (y todo ello "sobre la marcha"). La compresión es "intraframe" al estilo del M-JPEG. Esto significa que no se obtienen compresiones tan grandes como con el sistema MPEG-2, que utiliza compresión "interframe". La ventaja es que la parada de imagen es mejor y la edición más sencilla y precisa. Un buffer almacena cada uno de los dos campos de que se compone la imagen (van interpolados, es decir, una imagen se compone de dos campos). Si hay poca diferencia entre ellos, la imagen se comprime como si fuera un solo campo. Si las diferencias son grandes, se comprimen individualmente. Adicionalmente, los pixels de un campo se agrupan en matrices de 8x8, que a su vez se agrupan de 4 en 4. Cada juego de cuatro bloques se comprimen de acuerdo a unas tablas de “cuantización”. Dependiendo de las necesidades se aplica mayor o menor compresión. El sistema es adaptativo dando mayor detalle a aquellas áreas de la imagen que así lo precisen (ésta es la ventaja sobre el M-JPEG) . Al final, el factor de compresión es de 5:1, quedando 25 Mbits por segundo de información de vídeo con un flujo constante. A este sistema de compresión se le llama DV-25. ¿Son todos los CODEC iguales ? NO. El estándar deja abiertas algunas posibilidades y los fabricantes tienen que ponderar sus parámetros de la mejor manera posible, unos tratarán de dar mayor nitidez pero podrán tener problemas de efecto moiré, etc. Como ya se ha mencionado, este sistema es menos agresivo que el MPEG2 del DVD, brindando una mejor parada de imagen y una edición campo a campo. El sistema MPEG-2 usa compresión interframe, es decir, se compara una campo con el/los siguientes para determinar el grado de compresión a usar. Simplificando mucho, podemos decir que si dos imágenes son similares, simplemente se almacenan las diferencias (o lo vectores de movimiento). Por tanto, no existe una correlación clara entre una imagen y su campo "original", lo cual dificulta la edición en un ambiente doméstico. Con equipos semi-pro o profesionales no hay problemas ya que decodificando dos cadenas mpeg independientemente y en tiempo real, es posible una edición perfectamente precisa. El MPEG-2 de las cámaras digfitales se toma mucho más tiempo para analizar las imágenes y necesita un procesador más potente y memorias adicionales, con mayor consumo de energía. Todo esto llevó a los fabricantes de cámaras a la necesidad de diseñar un sistema de compresión más simple. Pero teóricamente, el mpeg-2 puede brindar igual o más calidad que el DV-25. Por otra parte, para obtener un


Figura 6

M-JPEG equivalente al DV, la relación de compresión debe ser de 3:1. En algún punto de esta cadena entra el procesado de imágenes, tales como efectos especiales, zoom, estabilización digital, etc. Los efectos de fundido y disolución hacen uso de una memoria y de un mezclador digital. El zoom digital deteriora la imagen y suele ser impracticable más allá de 40x. Para conseguir una buena estabilización digital se debe emplear un CCD sobredimensionado. Internamente se determinan unos vectores de movimiento, moviéndose la zona efectiva de captación en consonancia para minimizar las vibraciones. Hay que imaginárselo como una ventana de imagen dentro de la cual hay otra ventana menor pero móvil. Si el CCD no está sobredimensionado, al usar la estabilización digital se observará un pequeño efecto zoom y una cierta degradación de la imagen. Este sistema no está libre de fallos (artifacts) y tiende a producir imágenes un poco "turbias". Para evitarlo hay cámaras que aumenta la velocidad de obturación hasta 1/100, con una cierta pérdida de luz. Un tema controvertido es el de los pixels efectivos. Si suponemos que hay una ventana o recuadro interior menor, habría que preguntarse de cuántos pixels se compone. Es lo que Sony y otros llaman pixels efectivos. Por ejemplo, según el catálogo de Sony, la PC1 tiene un CCD de 810.000 puntos, de los cuales 400.000 son efectivos. Una cámara con un CCD de 540.000 pixeles totales y 510.000 efectivos con estabilización óptica, daría más calidad que una con 810.000 pixels totales y 400.000 efectivos con estabilización digital. Cuantos más puntos de "sobra" haya, mejor será la estabilización. Obviamente continuamos hablando de video porque hoy, cuando se decide la compra de una cámara digital, uno de los factores más importantes es que permita la grabación de video y para nuestra explicación no tenemos otra manera que la comparación con el formato DV. Por ejemplo, la JVC DV3, con 540.000 pixels, no va muy sobrada que digamos, so pena de degradar la imagen (de ahí las quejas que he leído sobre su estabilización). Es preferible la estabilización óptica sólo presente en unos pocos modelos, la cual detecta los movimientos y los corrige ópticamente mediante pequeños ajustes de las lentes.

Una Cámara Digital por Dentro

Hay varias formas de llevar a cabo la estabilización digital. Sony se decanta por tener detectores de movimiento y actuar sobre los circuitos de estabilización digital. Los demás fabricantes emplean algoritmos digitales para determinar el posible movimiento de las imágenes. El sistema de corrección de errores es muy potente (ECC) para evitar que un defecto en la cinta afecte a la imagen. De hecho, los drops-out o pequeños saltos son virtualmente inexistentes. El audio se graba también digitalmente y en estéreo. Y sin compresión. Podemos elegir entre dos pistas a 16 bits / 48kHz o cuatro pistas a 12 bits / 32kHz. El primer método nos brinda una calidad incluso superior al CD. El segundo posibilita el doblaje y la inserción de bandas sonoras, con una calidad bastante buena. Sería deseable disponer de un control de ganancia de audio ajustable. Las cámaras suelen llevar un Control Automático de Ganancia (AGC) para ajustar la sensibilidad de los micrófonos a los distintos ambientes. Un aspecto negativo es que el audio no va perfectamente

sincronizado con el vídeo. Digamos que a "X" fotogramas no les corresponden exactamente "Y" muestras de sonido. Además de audio y vídeo, en la cinta se almacena información de control, esto no ocurre en las cámaras digitales.

Diagrama en Bloques de una Cámara Digital En la figura 7 podemos observar un diagrama en bloques simplificado de una cámara digital. El corazón de las cámaras es un circuito integrado tipo CCD. Este dispositivo consiste en varios cientos de miles de elementos individuales (píxeles) localizados en la superficie de un diminuto CI (Circuito Integrado), tal como explicamos en otro artículo de esta edición. Cada píxel se ve estimulado con la

Figura 7


Artículo de Tapa Figura 8

luz que incide sobre él (la misma que pasa a través de las lentes y filtros de la cámara), almacenando una pequeña carga de electricidad. Los pixeles se encuentran dispuestos en forma de malla con registros de transferencia horizontales y verticales que transportan las señales a los circuitos de procesamiento de la cámara (convertidor analógico-digital y circuitos adicionales). Esta transferencia de señales ocurre 6 veces por segundo. La cámara digital implementa el sensor de imagen (CCD o CMOS) para convertir la luz directamente en series de valores de los píxeles que componen la imagen que deben adoptarse. Cuantos más píxeles de la cámara tiene, más detalles se puede capturar. En los últimos años, las cámaras digitales se han vuelto más y más sofisticados que permitan muchas características avanzadas incluyendo el filtrado del ruido, la eliminación instantánea de ojos rojos, impresiones de alta calidad extraída del vídeo, la imagen y estabilización de vídeo, edición en la cámara de fotos y la transmisión inalámbrica de fotos. En la figura 8 podemos ver un diagrama en bloques sugerido por Texas Instruments, que tiene una larga historia de proporcionar conocimientos especializados y pro-


ductos de calidad superior al mercado del vídeo. soluciones integrales de TI abarcan toda la cadena de vídeo completo - desde la captura inicial de los contenidos de vídeo a la experiencia visual definitiva. TI optimizada soluciones digitales de la cámara, junto con un sofisticado y fácil de usar entorno de desarrollo, permiten a los fabricantes de cámaras para avanzar en la fotografía digital de última generación. Para terminar, en las figuras 9 y 10 reproducimos los diagramas de interconexión de partes y el diagrama en bloques de una cámara digital Sony. En futuras ediciones, explicaremos la función de cada bloque y cuáles son los diagramas de circuito eléctrico correspondiente, sin embargo, para que Ud. no deba esperar hasta la próxima edición, le proponemos descargar los documentos completos, manuales de servicio, tutorials y demás material de servicio de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave: “digica”.  Bibliografía http://www.rgs.com.ar/Intranet/Digital_1.htm www.wikipedia.com www.alegsa.com.ar/

Una Cámara Digital por Dentro Figura 9


Artículo de Tapa Figura 10


CÓMO DESCARGAR

EL

CD E X C L U S I V O

PA R A

L E C TO R E S

DE

S ABER ELECTRÓNICA

CD: Domótica y Automatismos para Casas Inteligentes Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave “CD-1314”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios). El contenido de cada módulo es el siguiente:

1) MODULO 1: LIBROS - CURSOS 1.a) Curso de Electronica Basica 1.b) Curso de Alarmas 1.c) Sistemas de Seguridad 1.d) Curso de Domotica, Consta de: Lección Nº 1 - Introducción, Clasificación, Antecedentes Lección Nº 2 - Bases para el Diseño de Sistemas de Robótica Industrial Lección Nº 3 - El Sistema Robótico Leccion Nº 4 - Principales Carcaterísticas de los Robots Domóticos Lección Nº 5 - Tipos de Configuraciones para Brazos Robots Lección Nº 6 - Tipos de Actuadores para Robots Lección Nº 7 - Los Sensores Internos de los Robots Lección Nº 8 - Control de Actuadores por Computadora Lección Nº 9 - Los Detectores Inductivos Lección Nº 10 - Sensores Especiales (2) Lección Nº 11 - Manos y Muñecas Lección Nº 12 - Los Robots en la Industria y el Hogar 1.e) Robotica y PLC Curso avanzado de PLC Curso de automatas programables Tutorial de robotica Libro PLC y robotica

2) MODULO 2: TEORIA 2.a) Notas y proyectos sobre alarmas Alarma Activada por corte Alarma con Detector Alarma con Láser Alarma de Aproximación

Alarma de Aproximación 2 Alarma de bajo consumo Alarma de Humo Alarma de Nivel Alarma de Subtensión Alarma de Temperatura Alarma Domiciliaria Alarma Infrarroja Alarma Infrarroja 2 Alarma para Automóvil Alarma para Motos Alarma Residencial Alarma Sencilla Alarma Sónica Alarma Temporizada Alarma Universal Alarma Universal Programable Alarmas para Piscinas Alarmas Tritemporizada Automatico para Alarmas Central de Alarma Circuitos para Alarmas Proyectos con Alarmas Proyectos de Alarmas Selección de Alarmas 2.b) Notas y proyectos sobre sensores y actuadores Sensor de Líquidos Sensor de Movimiento Sensor de Presión Sensor de Proximidad Sensor de Temperatura Sensor Digitalizado Sensor Efecto Hall Sensor Electrónico de Nivel Sensor Infrarrojo Pasivo Sensores de Presión Sensores para Robot 2.c) Montaje de Alarma inteligente 2.d) Proyectos de adqusicion de datos Apéndice 1 - TR-BRAIN Apéndice 2 - Controladora por Puerto


Paralelo Apéndice 3 - Robot Fotocontrolado Datalogger Parte 1 Datalogger Parte 2 Datalogger Adquisiciòn de Datos Tarjeta de Adquisición de Datos 2.e) Proyectos de automatización Caracteristicas de los Autómatas Cableado de un PLC Construcción de un PLC Diagrama en bloques de un PLC Lenguaje de Programación PLC y Autómatas Programable Curso de Programación de PLC Conceptos Generales de Solución de Problamas INFORMACION DE AUTOMATAS Arquitectura de un PLC Banda Transportadora Control de Movimientos Control y Automatización Funciones Lógicas por Tablas Implementacion de Funciones Mando Bimanual con PLC Modulos MONTAJES PLC con PIC 16F84 PLC PICAXE 08 PLC PICAXE 18 PLC PICAXE 18A MONTAJES\Programas PLC 4n25 LM324 ULM2803 2.f) Proyectos de Robotica Alambres Musculares Autómatas y Robótica Brazo de Robot Brazo Mecánico Bumpers Bumpers Infrarrojos Componentes Optoelectrónica Control de Motores Control de Posición Control Reversible de Motores Evolución de la Electrónica Evolución de la Electrónica 2 Evolución de la Electrónica 3 Fibras Opticas Fibras Opticas Conclusión Fibras Opticas Circuitos Prácticos Fotodiodos Herramientas Instrumentación Virtual Ingeniería Optoelectrónica Introducción a la Optoelectrónica Introducción a la Robótica Lenguaje de Programación Minirobot Mini-robotica: prototipos Módulo de Potencia Móvil para mini robot Movimiento sin motor 1 Movimiento sin motor 2 Optoelectrónica aplicada robótica3 Optoelectrónica aplicada a robótica Optoelectrónica aplicada robótica 2

Pathfinder PICs Sisemas de Control PICs Sistemas Microprocesados Pinza para Robot Por qué existen Robots Proyecto Atilla Proyecto Attila 2 Robot Robot C por PC Robot C por PC 2 Robot Controlado por PC Robot Sónico Robot Vigilante Robotica Alas Especiales Robotica Control Remoto Robotica Siguelineas Sitios de Robotica Transmisión por Fibras Opticas Vehículos Robotizados 2.g) Manuales de Domótica Edición del BOE del 2002 Infraestructura comunes de telecomunicacion Los motores eléctricos mejorando su control y proteccion Manual de Autómatas S7-200 Manual del Logo de Siemens Manual del sistema PROFINET Manuales de Ejercicio para S7 Television Terrestre Digital Toda una referencia en automatismos electronicos Tomo A Tomo B Generalidades Tomo D La Acometida de BT Tomo E Compesación de la energía reactiva Tomo F La Distribución de BT

3) MODULO 3: PROGRAMAS Nota: Para acceder a este módulo deberá estar conectado a Internet a los efectos de comprobar que Ud. posee un producto certificado, para poder ingresar a las sitios correspondientes donde se encuentran los programas que se detallan a continuación: CADE SIMU Circad Demo EcadPlus Demo Elcad ELECTRE NT See Technical WSCAD Demo 4) MODULO 4: VIDEOS Domótica en el hogar Mi Casa PLC. Principios y fundamentos

Una cámara reflex es una cámara fotográfica cuya imagen en el visor es producida por el propio objetivo, de manera que no hay el típico error de paralaje y vemos lo mismo que va a salir en la foto. Existen dos tipos de cámaras reflex: las SLR (reflex de un objetivo) y las TLR (reflex de dos objetivos). A su vez, pueden ser tanto analógicas (con rollo de foto) como digitales; nos dedicaremos a éstas últimas. Es decir, el objeto de este artículo es introducir al lector en el funcionamiento y composición de las cámaras digitales para que posea los conocimientos y herramientas necesarias para poder brindar servicio técnico a estos equipos. En esta nota en particular no mencionamos el funcionamiento de los sistemas electrónicos de las cámaras digitales, tema que abordamos en otras secciones, tanto de esta edición como de futuras revistas.

Informe preparado por Ing. Horacio D. Vallejo

COMPONENTES DE UNA CAMARA REFLEX DIGITAL INTRODUCCIÓN Vamos a describir las partes físicas de una cámara reflex, basándonos en un modelo SLR (de un solo objetivo), para lo cual debe referirse a la figura 1. Nota: Para una correcta apreciación, mencionaremos las partes de una cámara reflex analógica e iremos observando las diferencias con una cámara digital. Una cámara reflex posee un espejo móvil detrás del objetivo, con una inclinación de 45°, que dirige la luz hacia arriba, a un prisma de cinco lados (pentaprisma) que a su vez proyecta la imagen en el visor para que

pueda ser observada por el fotógrafo. Todo esto elimina los errores de encuadre (error de paralaje). Estas cámaras tienen un gran surtido de accesorios. El obturador de plano focal está en el cuerpo de la cámara, situado justo delante de la película o sensor digital, permitiendo cambiar el objetivo sin peligro de velar la película o impresionar el sensor. Las reflex de 35 mm de un solo objetivo son de fácil enfoque en manual, y las últimas generaciones antes de las digitales ya incorporaban la mayoría de sistemas de medición y enfoque automático, pero son más pesadas y más complejas que las no reflex. Las reflex de formato medio poseen un mecanismo esencialmente igual que la de 35 mm, pero de mayor


Tecnología de Punta tamaño (objetivos, espejo, visor, obturador). Tienen el visor arriba, por lo que hay que colocarlas a la altura de la cintura, pero muchas admiten pentaprisma, por lo que se mira en la misma postura que las de 35 mm. La película o el sensor, al ser mayor, da una mejor calidad que el de 35 mm. La mayoría de los modelos tienen chasis de película intercambiables, lo que permite cambiar de carrete sin haberlo terminado. Algunas tienen el obturador incorporado en el objetivo y se sincronizan con el flash a cualquier velocidad (Hasselblad) - Tamaños de película: (4,5 X 6)(6 X 6)(6 X 7)(6 X 8)y(6 X9). Todos estos tamaños salen del mismo tipo de película de 120 o de 220, con la única diferencia entre ellas del número de fotos que se pueden exponer (4,5 X 6) en 120 son 15 fotos; en 220, 30 fotos.

Figura 1. Partes de una cámara reflex.

EL OBJETIVO Es el conjunto de lentes convergentes y divergentes que forman parte de la óptica de una cámara tanto fotográfica como de vídeo, figura 2. Su función es recibir los haces de luz procedentes del objeto y modificar su dirección hasta crear la imagen óptica, réplica luminosa del objeto. Esta imagen se lanzará contra el soporte sensible: sensor de imagen en el caso de una cámara digital, y película sensible en la fotografía química. Se dice que el primer objetivo fue el agujero de la cámara oscura ya que permitía hacer pasar por él la luz proveniente de una escena exterior y proyectarla sobre las paredes interiores o sobre un lienzo. Posteriormente este agujero fue sustituido inicialmente por una lente esférica que concentraba una mayor cantidad de rayos en un mismo punto, y más adelante por un sistema de lentes que corregía las aberraciones ópticas.

Figura 2. En una cámara reflex el objetivo es intercambiable.

por el diámetro de la abertura efectiva. Esta relación da lugar a una escala normalizada en progresiones de la raíz cuadrada de “dos”. El salto de un valor al siguiente se llama paso. El valor mínimo que puede tener el número f es 0,3. Aunque este valor es inalcanzable en la práctica. El diafragma es el estrechamiento variable por

EL DIAFRAGMA OPTICO La capacidad que tiene un objetivo para dejar pasar la luz se denomina luminosidad. Una de las maneras de indicar esta luminosidad es mediante el número f que se define como la división de la distancia focal del objetivo


Figura 3. El diafragma se abre para permitir el ingreso de la luz.

Componentes de una Cámara Reflex Digital

Figura 4. Cierre perfecto del diafragma mediante su construcción con 19 láminas.

medio de un sistema de láminas finas que, situado entre las lentes del objetivo, permite graduar la cantidad de luz que entra a la cámara, figura 3. Suele ser un disco o sistema de aletas dispuesto en el objetivo de una cámara de forma tal que restringe el paso de la luz, generalmente de forma ajustable. Las progresivas variaciones de abertura del diafragma se especifican mediante el número f, que es la relación entre la longitud focal y el diámetro de abertura efectivo. En la figura 3 se pueden observar las imágenes de un diafragma con mayor apertura que otro, mientras que en la figura 4 se representa la forma en que se consigue un cierre perfecto del diafragma mediante su construcción con 19 láminas. El diafragma afecta en gran medida la profundidad de campo. Cuanto más cerrado esté (mayor número f), mayor será la profundidad de campo. Cuanto más abierto esté (menor número f) más pequeña es la profundidad de campo. Este comportamiento es debido al fenómeno de colimación de la luz. Los rayos de luz que pasan por una apertura pequeña están más alineados que en una apertura grande y esto se traduce en mayor nitidez a distancias más alejadas del punto focal. En la figura 5 puede observar una relación de apertura del diafragma en función del número “f”.

EL OBTURADOR Es el dispositivo que controla el tiempo durante el que llega la luz al elemento sensible (película o sensor), figura 6. Junto con la abertura del diafragma, la velocidad de obturación es el principal dispositivo para controlar la cantidad de luz que llega al elemento fotosensible. Las cámaras reflex de un solo objetivo poseen un obturador de plano focal. Está situado justo delante de la película o sensor y está formado por dos cortinillas. Una de apertura y otra de cierre, que se mueven en la misma dirección. Su funcionamiento es el siguiente: primero baja una cortinilla abriendo el obturador, posteriormente, según el tiempo de exposición seleccionado, baja la segunda cortinilla cerrando la ventana que da paso de luz a la película. Una desventaja frente al obturador central (que se encuentran en las cámaras grandes de dos objetivos) es la dificultad de sincronización con el flash que suele encontrarse entre 1/30 y 1/250 s. dependiendo de su tamaño y materiales utilizados. Esto es debido a que la primera cortina tarda un tiempo en realizar su recorrido, dándose el caso en que a velocidades altas la cortina de cierre se activa antes de haber terminado la primera cortina su recorrido, en estos casos la exposición

Figura 5. Relación de apertura del diafragma en función del número “f”.

Figura 6. El control del obturador de las cámaras analógicas.


Tecnología de Punta se forma por una franja de luz, entre una cortina y la siguiente, en forma de barrido, de manera que como el flash tiene por norma general un destello muy corto, la foto sale cortada pues no hay ningún instante que esté abierta la ventana al mismo tiempo. Esto puede resolverse con un flash que mantenga la iluminación durante el tiempo total que tarda la exposición en realizarse, por lo general son flashes especiales dedicados de cada marca. Cabe aclarar que las cámaras digitales no tienen un obturador “como tal”, solo lo poseen las cámaras analógicas o mecánicas. En las cámaras digitales, el tiempo de apertura del diafragma se fija en forma electrónica (vea en la figura 7 las partes de una cámara digital con el detalle del circuito electrónico correspondiente al obturador).

LAS CÁMARAS REFLEX DIGITALES Una cámara reflex digital, o también llamada DSRL (Digital Single Lens Reflex) debe su nombre a dos características fundamentales: 1. Visor Reflex: Lo cual significa, que cuando miramos a través del visor, vemos, sin ningún tipo de retardo, la escena. Esto se produce gracias a un espejo colocado a 45º y un pentaprisma que conducen e invierten la imagen para que la veamos correctamente a través del visor, figura 8. 2. Un sensor de imagen: El material fotosensible, que en las cámaras analógicas era el negativo, en las cámaras digitales se transforma en un sensor digital compuesto por píxeles. Normalmente estos sensores son del tipo CCD (Charged-Coupled Device) o CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) y son los que se encargarán de retener la imagen, figura 9.

Figura 7. En las cámaras digitales, el tiempo de apertura del diafragma se fija en forma electrónica.

número de píxeles: los famosos y tan erróneamente bien valorados Megapixeles de las cámaras digitales, que aunque nos los vendan así NO son los que dan la calidad a una imagen, simplemente miden su tamaño. En la

Estos sensores tienen una resolución en función del

Figura 8. Visión reflex en una cámara fotográfica.


Figura 8. Visión reflex en una cámara fotográfica.

Componentes de una Cámara Reflex Digital

Figura 11. Distintos tipos de objetivos.

Figura 10. Relación entre los diferentes tamaños de una fotografía en función de los pixeles del archivo.

figura 10 podemos observar una imagen que nos indica la relación entre los diferentes tamaños. Evidentemente, al ser un solo sensor digital lo que retiene la imagen, una vez capturada, ésta debe transformarse en un archivo digital, de ahí que las cámaras digitales dispongan de zócalos donde mediante tarjetas de memoria, vamos almacenando las fotografías. Esto tiene una ventaja añadida, el poder ver las imágenes inmediatamente después de haberlas tomado mediante una pantalla LCD, que incorporan todas las cámaras digitales y otra de las características fundamentales de una cámara digital.

¿Y puedo hacer fotos a través de la pantalla? Aunque parezca mentira, hasta hace relativamente poco no, aunque desde que la arriesgada Olympus E-330 lo incluyó entre sus características, muchos modelos y marcas lo han ido implementando con el tiempo, hasta el punto de que la mayoría de las cámaras reflex actuales lo permiten, quitando contadas excepciones.

hacen las cámaras compactas digitales. Incluso es común encontrar cámaras compactas de mejores características que otras similares en precio pero reflex.

PARTES DE UNA CAMARA DIGITAL Una vez que hemos visto qué es una cámara reflex digital vamos a dar un repaso por las partes más importantes que componen estas máquinas. Empezaremos dando un vistazo externo, destacando las partes más importantes y en el siguiente capítulo nos meteremos en las entrañas de estos monstruos de la fotografía digital. Como ya os dijimos, cuando nos encontramos con una reflex digital no estamos ante una cámara compacta, las cámaras reflex están compuestas, normalmente, de dos partes bien diferencias: Cuerpo y Objetivo, al que también se le llama óptica. Cuerpo y objetivo hacen una pareja inseparable si queremos hacer fotos pero podremos encontrar y comprar sin problemas cuerpos y ópticas por separado sin que necesariamente formen un paquete.

Aparte de estas dos características básicas, otra característica fundamental de las reflex digitales es la posibilidad de intercambiar los objetivos con lo cual las posibilidades fotográficas se multiplican de sobremanera, aunque ya veremos más detalladamente cómo influye cada tipo de objetivo sobre la escena que querramos fotografiar. La figura 11 muestra distintos tipos de objetivos.

Como modelo, usaremos una Olympus E-3, un modelo que ni es el tope de gama del mercado ni el modelo más básico, así podremos ver ciertas características que en un modelo amateur no veríamos. Evidentemente en función de la marca y el modelo estas características cambiarán, pero básicamente nos encontraremos con funciones y características parecidas.

Nota Importante: Aún hoy, no es común que las cámaras reflex digitales comerciales graben videos como lo

Cuando miramos una cámara reflex de frente nos encontramos con un dispositivo como el de la figura 12.


Tecnología de Punta Donde podemos ver los siguientes elementos: 1. El objetivo, pieza clave para la calidad de imagen. En próximos artículos hablaremos más profundamente de ellos. 2. Botón para liberar los objetivos y poder intercambiarlos. 3. Disparador. Para tomar las fotografías. 4. Rueda de control (en este caso secundaria). Los modelos más avanzados disponen de dos ruedas de control, los modelos más básicos, normalmente de una. Con ella podremos variar parámetros de la cámara como la apertura o el tiempo de exposición. 5. Receptor para control remoto. Por si usamos un mando a distancia. 6. Conector para flash externo. Normalmente, las cámaras amateur no traen esta conexión. 7. Botones dedicados. Las reflex avanzadas, disponen de cantidad de botones dedicados, la mayoría Figura 12. Descripción de partes de una cámara digital comercial. en su parte posterior o superior. En este caso, este delantero nos sirve para previsualizar la profundidad de campo. 8. Sensor de balance de blancos. Para medir correctamente el tipo de luz que tiene la escena. La figura 12 muestra una cámara reflex vista desde atrás, en la que se distinguen las siguientes partes: 9. El visor óptico. Característica fundamental de las cámaras reflex. A través de él se nos ofrece mucha información sobre la toma y los parámetros que estamos usando (vea la figura 13 para tener una noción básica de la información que provee el visor). 10. El monitor LCD, o pantalla de visualización. En ella podremos hacer dos cosas: primero, ajustar los parámetros principales de las tomas o configurar las opciones de la cámara, y segundo, ver las fotografías que tomamos, instantáneamente después de hacerlas. Además, la


Figura 13

Componentes de una Cámara Reflex Digital que a través del menú. Y llegamos a la parte superior, figura 14, donde podemos encontrarnos algunas características como las siguientes: 17. Más botones dedicados, para múltiples funciones, incluso programables con la función que queramos. 18. Pantalla Secundaria de control. Disponible en los modelos avanzados, sirve para poder ver de forma más simple y rápida los parámetros de la toma. Figura 14. Descripción de partes de una cámara digital comercial (parte frontal).

mayoría de modelos suelen darnos mucha información sobre la toma, sus parámetros, las zonas sub/sobreexpuestas, etc… Incluso podremos ver el histograma en la mayoría de los modelos actuales. En los modelos que disponen de Live view, o visión en vivo, podremos encuadrar y disparar visualizando la escena por este monitor, tal y como hacen la mayoría de las compactas. También tenemos que tener en cuenta la movilidad de la pantalla. Mientras en algunos casos es fija, en otros podremos girarla, pivotarla y moverla a nuestro antojo, característica a considerar si queremos encuadrar desde posturas difíciles con una reflex. 11. Rueda de control principal, para variar los parámetros principales de la toma.

19. Zapata para flash externo y/o flash integrado. Aunque la mayoría de los modelos de reflex disponen de un flash integrado, a veces es necesario integrarle uno de más potencia y calidad, sobre todo en los modelos más profesionales, que en ocasiones prescinden del integrado. 20. Fijación para la correa. Fundamental si cargamos con un equipo pesado. Por último, en los laterales podremos encontrar algún que otro botón dedicado, aunque normalmente se dejan para los conectores (salida de TV, miniUSB, etc…) y en la parte inferior suele encontrarse el hueco para la batería y la rosca para el trípode. Básicamente, éstas son las partes y características externas de una cámara reflex digital, aunque variarán ligeramente en función del modelo del que hablemos.

12. Interruptor de encendido. Alimenta a las partes electrónica de la cámara. LA CAMARA DIGITAL POR DENTRO 13. Apertura cierre de la tapa de la ranura para las tarjetas de memoria 14. Botón de reproducción de imágenes. Para poder ver las imágenes almacenadas en la tarjeta y sus parámetros de toma. 15. Dial de control, para moverse por los menúes de la cámara y controlar la visualización de las imágenes. 16. Botón de Estabilización de imagen, para las cámaras que disponen de esta opción. 17. Botones dedicados. Cuanto más avanzada es la cámara, más botones dedicados suele ofrecer. Con ello conseguimos variar los parámetros de forma más rápida

Nos toca ahora ver qué elementos componen una cámara digital… En el Artículo de Tapa de esta edición hacemos un análisis sobre el comportamiento electrónico, aquí analizaremos más que nada los componentes ópticos. Ya mencionamos algunos componentes cuando hablamos de las cámaras reflex (basándonos en un modelo analógico) pero ahora retomaremos algunos de dichos elementos pero ya “dirigiéndonos” específicamente a las cámaras digitales.

¿De qué está compuesto un objetivo? Básicamente de tres elementos: un conjunto de lentes,


Tecnología de Punta un mecanismo de enfoque, y un mecanismo que regula la entrada de luz: el diafragma. Vea en la figura 15 cómo es el mecanismo de enfoque. El conjunto de lentes, agrupadas entre si nos permiten dirigir la luz al interior de la cámara. Cuanto más cantidad de luz permita meter este conjunto de lentes en el cuerpo, mejor se considera este objetivo, aunque ya veremos que hay muchos factores que influyen en este sentido. Lentes las hay de muchos tipos, aunque las de baja dispersión, suelen destacarse en las características de los objetivos por los fabricantes, puesto que gracias a ellas, se evitan algunas de las llamadas aberraciones de la imagen. Como ya dijimos, el diafragma, situado también en el objetivo, es el mecanismo que regula la entrada de luz. Recuerde que los valores del diafragma se representan con el número f, y debemos tener en cuenta a menor número f, mayor apertura del diafragma y viceversa. La relación entre el numero f y la calidad y resultado final de la imagen es bastante alta, por lo que es uno de los factores más a tener en cuenta en los objetivos. En la figura 16 puede ver la relación entre el número f y la apertura del diafragma. Por último, el mecanismo de enfoque, es el que hace posible el desplazamiento de las lentes, y por tanto el enfoque de la imagen acercando y alejando a éstas entre sí. En las cámaras reflex, al encontrarse en el objetivo podemos controlarlo manualmente, con todas las posibilidades que esto nos ofrece. Como conclusión se suele decir que un objetivo es mejor cuanto más luminoso (menor valor de f), más lentes tiene (más pesado) y más rápido enfoca, por lo que ya sabe cuáles son las características a elegir. Ahora bien, dentro del cuerpo, y dejando a un lado tecnologías especiales, nos encontraremos con algunos elementos fundamentales para el funcionamiento de una reflex que son: espejo principal, pantalla de enfoque, pentaprisma, obturador, el visor y por supuesto el sensor digital, vamos a ver cada uno de ellos. En la figura 17 damos un esquema sencillo que describe los componentes internos de la cámara digital “tipo”. Espejo Principal: Una vez que la luz ha pasado por el objetivo, lo primero que se


Figura 15. El mecanismo de enfoque

encuentra en el cuerpo de la cámara es el espejo principal (figura 18). Este espejo principal, se encuentra delante del sensor con una inclinación de 45º y es el pri-

Figura 16. Relación entre el número f y la apertura del diafragma.

Figura 17. Los componentes internos de la cámara.

Componentes de una Cámara Reflex Digital fresnel que facilita la tarea. En algunas cámaras es intercambiable ya que en función al tipo de trabajo puede ser que nos convengan distintos tipos de pantallas que existen en el mercado. La figura 19 muestra algunos modelos comunes de pantalla de enfoque.

Figura 18. El espejo principal de la cámara.

Pentaprisma de espejos: Una vez que la luz ha pasado la pantalla de enfoque, se encuentra con uno de los reyes del sistema reflex, el pentaprisma de espejos, figura 20. ¿Qué función tiene el pentaprisma? Básicamente 2: redireccionar de nuevo la imagen hacia el visor y reposicionarla verticalmente. Esto es debido a que la imagen que nos proyecta el objetivo al interior del cuerpo esta invertida, tanto vertical como horizontalmente. El espejo principal se encarga de recolocarla verticalmente, pero aún nos queda hacerlo horizontalmente para que podamos verla correctamente a través del visor. Visor: Es la ventana por donde miramos y a la cual llega la imagen de la escena que queremos fotografiar. En el ocular, además de la lente fija, normalmente disponemos de pequeñas lentes para corregir 2 o 3 dioptrías de aquellos con algún problema en la visión.

Figura 19. Pantallas de enfoque.

mer responsable de desviar la luz, hacia la pantalla de enfoque y el pentaprisma. En el momento del disparo este espejo gira poniéndose en horizontal y dejando pasar la luz directamente hacia el sensor, que captura la imagen de forma análoga a como lo hacían los antiguos carretes de negativos. Pantalla de enfoque: Fundamentalmente es un vidrio esmerilado que nos permite verificar cuando el enfoque es correcto. Normalmente suelen incorporar una lente

¿Qué pasa cuando disparamos, qué camino sigue la luz? El espejo principal gira 45º y se pone horizontal y la luz llega directamente al sensor pasando, primero por el obturador. Obturador: Como ya dijimos al comienzo, el obturador es otra pieza fundamental, ya que es, junto a la abertura del diafragma, la que determina que cantidad de luz pasa hasta el sensor. Lo consigue a través de la velocidad de obturación (modo S en las cámaras) que determina cuanto tiempo permanece abierto. Las velocidades de obturación van desde 1/12000 (velocidad muy rápida) hasta exposiciones de varios minutos (mediante el modo Bulb de las cámaras)

EL SENSOR DE IMAGEN DE LAS CAMARAS DIGITALES

Figura 20. El pentaprisma de espejos.

El gran protagonista cuando hablamos de reflex digitales. Una vez más digamos que el sensor digital es una de las características que definen a este tipo de cámaras y hace una función análoga al carrete de negativos de toda la vida. Se ocupa de captar toda la información posible de la escena ya que recoge toda la luz que el obje-


Tecnología de Punta tivo sea capaz de llevar hasta el. El sensor está formado por píxeles sensibles a la luz, los famosos Megapíxeles de las cámaras digitales dependen del número de píxeles que tenga este sensor. Hay distintos tipos de sensores y distintos tipos de formato, en la figura 21 puede ver cómo es físicamente este sensor.

Figura 21. El sensor de imagen es el corazón de la cámara digital.

FORMATOS DE SENSORES Cuando hablamos de sensores, automáticamente a todos nos viene a la cabeza una cosa: los megapíxeles, pero como os hemos dicho en más de una ocasión, no solo de megapíxeles vive el fotógrafo, existen otras características importantes a tener en cuenta cuando nos disponemos a elegir un sistema y un formato determinado. Actualmente, y dejando a un lado formatos menos conocidos, si echamos un vistazo al mercado podemos encontrarnos con 3 tipos de formatos de sensor en las reflex digitales que son, en orden según su tamaño: Full frame, normalmente reservado a cámaras profesio nales de gama alta APS-C, especialmente usado por Nikon, Canon y Sony en reflex de gama básica y gama avanzadas. Sistema 4/3, impulsado por Olympus junto a otros fabri cantes como Panasonic, Leica y Kodak entre otros. Es importante saber qué tamaño de sensor monta la reflex que elijamos, ya que de ello depende el famoso factor de multiplicación que habréis oído en tantas ocasiones. Si hablamos de Full frame, el factor de multiplicación será 1X, por lo que si le montamos un objetivo de distancia focal 50mm, estaremos hablando de 50mm reales, tal y como lo entendíamos en fotografía analógica. Si por contra hablamos de sensores APS-C o sensores 4/3, hablaremos de factores de multiplicación de 1,5X y 2X respectivamente, (1,6X en Canon) con lo que tendremos que multiplicar distancia focal de nuestro objetivo para obtener la distancia focal equivalente en analógico. Es decir, un 300mm, montado sobre una reflex con sensor 4/3 equivaldría a un 600mm si estuviéramos disparando en una reflex de carrete. Esta misma distancia focal, en un objetivo montado sobre un sensor APS-C de Canon, equivaldría a una focal de 480mm en analógico. En la tabla de la figura 22 resumimos las medidas de los diferentes formatos. Es importante tener esto en cuenta en función de la fotografía que busquemos practicar. Si buscamos fotografía con teleobjetivos, quizás nos convenga buscar un sistema 4/3, pero si lo que queremos es grandes angulares, probablemente nos convenga más otro sistema. Aún así, la mayoría de las marcas tienen un extenso catálogo de objetivos, por lo que no nos será difí-


Figura 22. Formatos de los sensores de imagen y sus medidas

cil encontrar la focal que busquemos en cada uno de ellos. Y no solo el factor de multiplicación cuenta, también el formato de la imagen será distinto si hablamos de sensores APS-C o hablamos de sensores 4/3 por ejemplo, ya que las fotos que hagamos tendrán unas dimensiones proporcionales al sensor que monte la cámara, tal y como vemos en la imagen de la figura 23.  BIBILOGRAFIA: www.xataka.com www. es.wikipedia.org www.textoscientificos.com www. dannadeplastilina.blogspot.com

Figura 23. Los formatos de imagen.

En la edición anterior publicamos la placa base de una computadora de a bordo para vehículos. Dicho dispositivo puede ser empleado para dar confort adicional, tal como estacionamiento asistido, reconocimiento de conductor, encendido automático de luces de posición, etc. En dicha oportunidad mencionamos que a los fines de “potenciar” las características de dicha computadora necesitábamos una etapa de entrada y otra de salida para poder comunicar a sensores y actuadores con dicha computadora. El circuito que presentamos a continuación es un decodificador de 2 líneas a 4 salidas con relés que podrán controlar 4 “actuadores diferentes”. Esta etapa de salida puede utilizarse en otras aplicaciones.

Por Ing. Horacio D. Vallejo [email protected]

COMPUTADORA DE A BORDO PARA AUTOMOVIL

ETAPA DE SALIDA PARA SISTEMA DE CONTROL

L

o que se espera de una etapa de salida es que ante la detección de un evento por parte de un sensor se active algún circuito que permita la acción de un actuador. La computadora que analizamos en la edición anterior (y que Ud. podrá descargar con las claves que daremos en este circuito) posee dos salidas digitales y lo que proponemos es en función del estado de dichas salidas se permita la activación de 4 líneas de actuación y para ello emplearemos un decodificador. Un decodificador es un circuito lógico cuya función es indicar la presencia de cierto código en sus líneas de entrada con un nivel predeterminado a la salida. El procedimiento consiste en interpretar el código de n líneas de entrada con el fin de activar un máximo de 2n líneas a la salida. Si el código de entrada tiene combinaciones no usadas o de no importa, la salida tendrá menos de 2n salidas. La característica predominante en los decodificadores es un mayor número de salidas con respecto al

número de entradas. El diagrama de bloques se muestra en la figura 1. Un Decodificador de 2 a 4 líneas tiene 2 líneas de

Figura 1. Diagrama de bloques de un Decodificador n x 2n.


Montaje

Tabla 1. Tabla de verdad del Decodificador de 2 bits.

entrada y 4 líneas de salida. En la tabla 1, las entradas del decodificador son I0 e I1 y representan un entero de 0 a 3 en código decimal. G es la entrada de habilitación y determina la activación del circuito de acuerdo a su valor lógico ("1" circuito activo, "0" circuito no activo). Según el valor binario presente en las 2 entradas se activa una de las 4 salidas al valor lógico 1. Por ejemplo, con el valor 1 en I0 y el valor 0 en I1 se activará la salida Y1.

Figura 2. Diagrama lógico del decodificador 2 x 4 con entrada de habilitación.

En la figura 2 se muestra el circuito lógico del decodificador 2x4. En este diagrama, I0 e I1 representan las salidas de la placa de la computadora e Y0, Y1, Y2 e Y3 son las líneas que comandarán un buffer (en nuestro caso un relé) para cada línea de actuación. De la misma manera, si tuviéramos 3 líneas de salida en la placa de la computadora, podríamos manejar 8 líneas de actuación empleando un decodificador de 3 entradas y 8 salidas. El decodificador de 3 a 8 líneas, activa una sola de las 8 líneas de salida de acuerdo con el código binario presente en las 3 líneas de entrada. Las salidas son mutuamente exclusivas ya que solamente una de las salidas es igual a 1 en cualquier momento. Las entradas del decodificador son x, y, z y las salidas van de y0 a y7 (activas bajas). La tabla de verdad del decodificador se muestra en la tabla 2. Si quisiéramos hacer un análisis teórico, como la tabla 2 tiene 8 salidas, sería necesario dibujar ocho mapas de Karnaugh para simplificar cada una de las funciones de salida (esto es para quienes saben algo de lógica digital). Por tanto procedimiento, se puede dibujar un solo mapa y reducir la función para cada término por separado. La reducción de cada término da como resultado la equivalencia entre cada minitérmino de entrada y la salida correspondiente. Por ejemplo, la entrada 110 activará la salida Y6. En el circuito, el minitérmino corresponderá a una compuerta AND de tres entradas. De manera similar se


Figura 3. Diagrama lógico de un Decodificador 3 x 8.

Tabla 2. Tabla de verdad para el Decodificador de 3 a 8 líneas.

Etapa de Salida para Sistema de Control En la figura 4 podemos observar entonces la interactividad entre entradas y salidas de un decodificador de 3 a 8.

Figura 4. Decodificador 3 x 8 líneas.

Tabla 3. Comportamiento de las líneas de actuación de la etapa de salida de acuerdo con el estado de sus entradas provenientes de la computadora.

construye el circuito para el resto de entradas. El circuito lógico resultante del decodificador de 3 a 8 líneas es el que se muestra en la figura 3.

En la figura 5 podemos observar el circuito eléctrico de nuestro etapa de salida que emplea un circuito integrado digital 74156, que es un doble decodificador de 2 entradas a 4 salidas. E0 y E1 representan las salidas de la placa de la computadora descripta en la edición anterior y S0, S1, S2, S3 y S4 son las líneas de actuación de modo que en función del estado de las salidas de la computadora se activará el relé correspondiente de nuestra etapa de salida de acuerdo con lo mostrado en la tabla 3. El circuito no reviste consideraciones especiales, se emplea sólo un decodificador del 74156 y cada salida maneja un relé por medio de un transistor BC548. El estado de las líneas de habilitación y demás pines del integrado se establece por medio de resistencias. Como el vehículo funciona con 12V y el integrado se alimenta con 5V, necesitamos un regulador de 3 terminales del tipo 7805. Los relé son de 12V y poseen una alimentación individual (los 4) para que Ud. pueda colocar

Figura 5. Circuito completo de la etapa de salida para sistema de control


Montaje LISTA DE COMPONENTES IC1 - 74156 - Circuito integrado digital doble decodificados 2 x 4. IC2 - 7404 (ó 74LS04) Séxtuple inversor TTL. Q1 a Q4 - BC548 Transistores NPN de uso general. D1 a D4 - 1N4148 Diodos de uso general RG1 - 7805 - Regulador de 3 terminales. C1, C2 - 0,1µF Capacitores cerámicos R1, R2, R6 - 100Ω R3, R4, R5 - 10kΩ R7, R8, R9, R10, R11, R12 - 1kΩ CN1 - Conector tipo bornera de dos contactos. CN2 a CN5 - Conectores tipo bornera de 3 contactos. RL1 a RL4 - Relés de 12 V con contactos inversores para circuitos impresos.

Varios Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, cables, fusibles, estaño, etc.

un fusible específicamente para ellos. Cada relé posee Figura 6. Circuito impreso de la etapa de salida para sistema de control. una salida inversora para que Ud. conecte un actuaen ediciones futuras presentaremos el circuito final de la dor que esté activo ya sea en estado de reposo o durante computadora con diferentes ejemplos de aplicación y en el ciclo de activación del relé. El circuito impreso se todos los casos lo único que cambiará será el programa muestra en la figura 4. grabado en el microcontrolador de la central El circuito de Recordamos que esta etapa es un decodificador de 2 la central que explicamos en la edición anterior, asi como líneas de entrada a 4 líneas de salida que puede emplesu funcionamiento y ejemplos de aplicación los puede arse para cualquier otra aplicación al margen de la que descargar de nuestra web www.webelectronica.com.ar, estamos dando. Los relé de actuación se activarán de haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: acuerdo al estado que envíe la computadora por lo cual compuobd. 


En general, los circuitos de frecuencímetro que publicamos así como el osciloscopio de Saber Electrónica 271 tienen limitación en cuanto a la máxima frecuencia de la señal que pueden mostrar. En el caso de un frecuencímetro, este tema se soluciona fácilmente con un prescaler divisor de frecuencia como el que explicamos en este artículo. En el caso del osciioscopio, tenemos que convertir la señal a mostrar en digital, posteriormente dividirla en frecuencia y luego volver a convertirla en analógica (pero de menor frecuencia) y para “dividirla” también podemos emplear este prescaler, tal como veremos en futuras ediciones. El prescaler puede funcionar hasta 40MHz y divide la señal por 10.


PRESCALER DIVISOR X 10, 100, 1000 PARA 40MHZ

C

on un circuito integrado de la serie LS (Low Power Shottky) podemos tener más velocidad para un divisor de frecuencias como el 7490 permitiendo su operación hasta 40MHz. De esta forma, colocándolo en la entrada de un frecuencímetro, las señales de hasta 40MHz quedarán divididas por 10 apareciendo en el instrumento con una indicación de 4MHz que es la medida por el circuito pero que es 10 veces menor que la que en realidad estamos testeando. Dicho de otra manera, conseguimos de este modo una expansión de nuestro fre-

cuencímetro para que pueda contar hasta 40MHz. Por otro lado, un osciloscopio permite visualizar señales periódicas, luego, podemos convertir esa señal analógica en una señal digital utilizando una frecuencia de muestreo de 40MHz y así poder convertir señales analógicas en digitales de hasta 4MHz sin inconvenientes.

Figura 1. Circuito de un prescaler divisor por 10 para 40MHz


Montaje Ahora bien, si ingresamos esa señal digital al prescaler, y la dividimos por 100 (por ejemplo), a la salida tendremos una señal de características similares pero con une frecuencia 100 veces menor. Con este prescaler, la escala de un instrumento tendrá un factor de multiplicación por 10, lo que es bastante interesante en muchas aplicaciones prácticas. Por otro lado, Figura 2. Circuito impreso sugerido para el prescaler para 40MHz. obtener más sensibilidad, disparando el circuito con En la figura 2 se muestra la placa de circuito impreso sugeseñales hasta 1Vpp podemos usar una etapa amplificarida. Con la colocación de dos circuitos en serie podría dora con un transistor. Con esto, se puede medir la fretener un divisor por 100 e, incluso, podría emplear compocuencia de señales que no sean TTL y que no tengan nentes CMOS, teniendo en cuenta que en ese caso la frenecesariamente una forma de onda rectangular. cuencia máxima de trabajo va a depender del tipo de inteEl circuito propuesto aparece en la figura 1. grados que usemos. En la figura 3 se puede observar un prescaler divisor por 1.000 con CD4017.  La alimentación puede ser cualquiera comprendida entre 7V y 15V. LISTA DE COMPONENTES Informamos también a los lectores que existe el circuito integrado 95H90 con tecnología ECL (Emitter Coupled Logic) que opera con un prescaler divisor por 10 en frecuencias hasta 250MHz. Con este circuito integrado conectado en la entrada (antes de 74LS90) y también una etapa transistorizada con un transistor de alta velocidad para conmutación como el BFR 99 podemos expandir la frecuencia de operación de este aparato hasta 250MHz.

IC1 - 74LS90 - Circuito integrado digital Q1, Q2, BF494 Transistores de RF RG1 - 7805 - Regulador de tensión de 3 terminales R1, R3 - 1kΩ R2, R4 - 4k7 VR1 - 100Ω - Preset D1 - 1N4148 - Diodo de uso general

CN1 - CN2 - Conectores C1, C2 - 100nF Cerámicos C3 - 1nF - Cerámico

Varios Placa de circuito impreso, gabinete para montaje, cables, fusibles, estaño, etc.

Figura 3. Prescaler divisor x 1.000 con CD4017.


MANUALES TÉCNICOS TELEFONÍA CELULAR

Tecnologías 3G, 4G y WiMax Los teléfonos celulares han tenido diferentes versiones, evoluciones o genera ciones en cuanto a conexiones vía radio (Wireless) con las estaciones base cuyas antenas podemos ver en cualquier parte. La primera generación, 1G (que solamente permitía la comunicación telefónica o voz), utilizaba conexiones ana lógicas y tenía graves problemas de seguridad puesto que el mismo número podía estar en dos móviles distintos. Los móviles 2G (segunda tecnología que ya permitió el envío de datos a través de mensajes de texto) aceleró el cambio de tecnología analógica a digital, codifican y comprimen la señal pudiendo abar car más llamadas. La evolución a 2,5G o GPRS incluye varios protocolos o estándares de transmisión de datos. Entre ellos el usado por los países europe os y americanos: el GSM. Y por fin la tecnología 3G ó UMTS (que permite el envío de datos a mayor velocidad con lo cual se permite la transmisión de voz, de men sajes de texto y de video) que utiliza la infraestructura del GSM pero posee un ancho de banda mayor para poder enviar y recibir tanto señales de voz como de datos a una velocidad de hasta 10Mb por segundo aunque en la práctica las redes comerciales no superan los 3.5Mb. La tecnología 3G se transformó en una señal de cobertura, calidad de sonido y recepción mucho mejor que el convencional GPRS. De ahí que los pro veedores de teléfonos móviles ofrecen nuevos servicios implementados en esta tecnología, tales como vide ollamadas, descarga de archivos, conexión a Internet, etc. aunque el precio del uso del 3G todavía es relati vamente caro comparando con la descarga de datos desde Internet por red fija. Ahora bien, cuando se pro duzca el apagón analógico, la banda o espectro del UHF se usará para desplegar la tec nología 4G (que seguramente desembocará en Wimax) por lo cual ya se conocen muchos aspectos de esta nueva tecnología. La tecnología 3G nos ofrece una cobertura de datos para el móvil que intenta sustituir las conexiones de banda ancha fijas en donde no podamos optar a ellas, sin embar go, la velocidad de la conexión móvil con 3G es 30 veces inferior al Wimax. En este manual explicaremos dife rentes aspectos de estas tecnologías y también hablaremos de los actuales sistemas operativos de los celulares 3G y “de los que se vienen”. Informe Preparado por Ing. Horacio D. Vallejo

Manuales Técnicos Telefonía Celular 3G Para comenzar, en la figura 1 tenemos una tabla que representa la evolución de las tecnologías de radio para telefonía celular. 3G (o 3-G) es la abreviación de tercera-generación de transmisión de voz y datos a través de telefonía móvil. La definición técnicamente correcta es UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service: Servicio Universal de Telecomunicaciones Móviles). Las redes 2G se construyeron principalmente para datos de voz y transmisiones lentas. Dados los cambios rápidos en las expectativas de los usuarios, no cumplen las necesidades inalámbricas de la actualidad. La evolución del 2G al 3G puede subdividirse en las siguientes fases: De 2G a 2.5G De 2.5G a 2.75G De 2.75G a 3G El primer gran paso en la evolución al 2G ocurrió con la entrada del Servicio General de Paquetes vía Radio (GPRS - General Packet RadioService). Los servicios de los móviles relacionados con el GPRS se conviertieron en 2.5G. El GPRS podía dar velocidad de datos desde 56 kbit/s hasta 114 kbit/s. Puede usarse para servicios como el acceso al protocolo de aplicaciones inalámbricas (WA P Wireless Application Protocol), servicio de mensajes cortos (SMS - Short Messaging Service), sistema de mensajería multimedia (MMS Multimedia Messaging Service), y para servicios de comunicación por Internet como el email y el acceso a la web. La transmisión de datos GPRS es normalmente cobrada por cada megabyte transferido, mientras que la comunicación de datos vía conmutación de circuitos tradicional es facturada por minuto de tiempo de conexión, independientemente

de si el usuario está realmente usando la capacidad o si está parado. El GPRS es una gran opción para el servicio de intercambio de paquetes, al contrario que el intercambio de circuitos, donde una cierta calidad de servicio (QoS) está garantizada durante la conexión para los no usuarios de móvil. Proporciona cierta velocidad en la transferencia de datos, mediante el uso de canales no usados del acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). Al principio se pensó en extender el GPRS para que diera cobertura a otros estándares, pero en vez de eso esas redes están convirtiéndose para usar el estándar GSM, de manera que el GSM es el único tipo de red en la que se usa GPRS. El GPRS está integrado en el lanzamiento GSM 97 y en nuevos lanzamientos. Originariamente fue estandarizado por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI), pero ahora lo está por el 3GPP que es el acrónimo (en inglés) de "3rd Generation Partnership Project”. Esta organización realiza la supervisión del proceso de elaboración de estándares relacionados con 3G.

Manuales Técnicos 34

Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica o una videollamada) y datos “no-voz” (descarga de programas, intercambio de email, transmisión de aplicaciones y mensajería instantánea). Aunque esta tecnología estaba orientada a la telefonía móvil, desde hace unos años las operadoras de telefonía móvil ofrecen servicios exclusivos de conexión a Internet mediante módem USB, sin necesidad de adquirir un teléfono móvil, por lo que cualquier computadora puede disponer de acceso a Internet empleando la red de telefonía celular 3G. Existen algunas netbooks que incorporan el módem integrado en el propio equipo, pero requieren de una tarjeta SIM (la que llevan los teléfonos móviles) para su uso, por lo que en este caso sí es necesario estar dado de alta con un número de teléfono. En la figura 2 podemos observar los servicios disponibles en esta tecnología. Lo que iba a ser una revolución en las comunicaciones en telefonía celular en el año 2000 (nos referimos a UMTS) cuyo despliegue era

Tecnologías 3G, 4G y WiMAX Figura 2

HSPA - High Speed Packet Access, que incluye HSDPA y HSUPA.

Estandarización de la RED

cuestión casi de meses se convirtió en un tortuoso y largo trayecto de varios años. Uno de los motivos fue el precio que debieron pagar los operadores para adquirir las licencias de transmisión. Además el espectro de frecuencias era diferente al que utilizaban las tecnologías anteriores 2G y utiliza una nueva forma de transmisión de datos, por lo que era una tecnología nueva sin apenas base tecnológica en cuanto a equipos de transmisión o los propios teléfonos móviles, que eran incompatibles. Por lo que más que adaptar la tecnología actual hubo que crear toda la infraestructura de comunicaciones para la plataforma UMTS/3G. Figura 3

El primer país en implementar una red comercial 3G a gran escala fue Japón. En la actualidad, existen más de 160 redes comerciales en 77 países usando la tecnología WCDMA para telefonía celular 3G. En términos técnicos, 3G es un término genérico que cubre una gama de estándares de redes y tecnologías inalámbricas que incluyen: CDMA - Wideband Code Division Multiple Access. CDMA2000 - Code Division Multiple Access 2000. UMTS - Universal Mobile Telecommunications System. EDGE - Enhanced Data for Global Evolution.

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) definió las demandas de redes 3G con el estándar IMT-2000. Una organización llamada 3ª Generation Partnership Project (3GPP) ha continuado ese trabajo mediante la definición de un sistema móvil que cumple con dicho estándar. Este sistema se llama Universal Mobile Telecommunications System (UMTS). A diferencia de GSM, UMTS se basa en servicios por capas, figura 3. En la cima está la capa de servicios, que provee un despliegue de servicios rápido y una localización centralizada. En el medio está la capa de control, que ayuda a mejorar procedimientos y permite que la capacidad de la red sea dinámica. En la parte baja está la capa de conectividad donde cualquier tecnología de transmisión puede usarse y el tráfico de voz podrá transmitirse mediante ATM/AAL2 o IP/RTP.

Evolución del 3G (pre-4G) La estandarización de la evolución del 3G está funcionando tanto en 3GPP como 3GPP2. Las especificaciones correspondientes a las evoluciones del 3GPP y 3GPP2 se llaman LTE y UMB, respectivamente. Desarrollo en UMB ha sido cancelado por Qualcom. La evolución del 3G usa en parte tecnologías más allá del 3G para aumentar el rendimiento y para conseguir una migración sin problemas. Hay varios caminos para pasar de 2G a 3G. En Europa el camino principal comienzó en GSM cuando se añadió GPRS a un sistema. De ahí en adelante fue posible ir a un


Manuales Técnicos sistema UMTS. En Norteamérica la evolución de sistema comenzó desde el Time division multiple access (TDMA), cambió a Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) y después a UMTS. En Japón, se utilizan dos estándares 3G: W-CDMA usado por NTT DoCoMo (FOMA, compatible con UMTS) y SoftBank Mobile (UMTS), y CDMA2000, usados por KDDI. La transición por razones de mercado al 3G se completó en Japón durante el 2006 y hoy, casi 5 años después, conviven varias tecnologías. La primera introducción de la tecnología 3G en el Caribe se hizo por América Móvil hace más de dos años. La fase de implementación de esta red fue llevada a cabo por Huawei en conjunto con otras subcontratadas como TSF de Canadá. Hoy en día no existen prestadores que no ofrezcan a sus cliente móviles con covertura 3G (figura 4). Aunque el 3G fue introducido con éxito a los usuarios de todo el mundo, hay algunas cuestiones debatidas por proveedores de 3G y usuarios:

Ventajas de 3G (UMTS) 1) El protocolo IP está basado en paquetes, pues solo se paga en función de la descarga lo que supone, relativamente, un menor costo. Aunque dependiendo del tipo de usuario, también se podría calificar como desventaja. 2) Velocidad de transmisión alta. Fruto de la evolución de la tecnología, hoy en día se pueden alcanzar velocidades superiores a los 3 Mbit/s por usuario móvil. 3) Más velocidad de acceso. 4) UMTS, sumado al soporte de protocolo de Internet (IP), se combinan para prestar servicios multimedia y nuevas aplicaciones de banda

Figura 4 ancha, tales como servicios de video-telefonía y video-conferencia. 5) Transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas. Todo esto hace que esta tecnología sea ideal para prestar diversos servicios multimedia móviles.

Desventajas de 3G 1) Cobertura limitada. Dependiendo de la localización, la velocidad de transferencia puede disminuir drásticamente (o incluso carecer totalmente de cobertura). 2) Disminución de la velocidad si el dispositivo desde el que nos conectamos está en movimiento (por ejemplo si vamos circulando en automóvil). 3) No orientado a conexión. Cada uno de los paquetes pueden seguir rutas distintas entre el origen y el destino, por lo que pueden llegar desordenados o duplicados. Sin embargo el hecho de no ser orientado a conexión tiene la ventaja de que no se satura la red. Además para elegir la ruta existen algoritmos que "escogen" qué ruta es mejor,


estos algoritmos se basan en la calidad del canal, en la velocidad del mismo y, en algunos, oportunidad hasta en 4 factores (todos ellos configurables) para que un paquete "escoja" una ruta. 4) Elevada Latencia respecto a la que se obtiene normalmente con servicios ADSL. La latencia puede ser determinante para el correcto funcionamiento de algunas aplicaciones del tipo cliente-servidor como los juegos en línea.

Telefonía Celular 4G

4G (también conocida como 4-G, figura 5) son las siglas de la cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil.

Figura 5

Tecnologías 3G, 4G y WiMAX 'System Access Gateway', que actuará también como interfaz a internet, conectado directamente al Evolved Node B. El servidor RRM será otro componente, utilizado para facilitar la inter-operabilidad con otras tecnologías. Tanto WiMax como LTE son tecnologías rivales en el mercado de cuarta generación de redes móviles, o 4G,

WiMax como Tecnología para Telefonía Celular 4G Figura 6 Cuando Hablamos de 4G estamos hablando de un mundo interconectado, hablamos de una red basada totalmente en IP (IPv6, figura 6) siendo un sistema de sistemas y una red de redes, alcanzándose después de la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas así como en ordenadores, dispositivos eléctricos y en tecnologías de la información así como con otras convergencias para proveer velocidades de acceso entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta seguridad para permitir ofrecer servicios de cualquier clase en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo costo posible. El WWRF (Wireless Wo r l d Research Forum) define 4G como una red que funcione en la tecnología de Internet, combinándola con otros usos y tecnologías tales como Wi-Fi y WiMAX. La 4G no es una tecnología o estándar definido, sino una colección de tecnologías y protocolos para permitir el máximo rendimiento de procesamiento con la red inalámbrica más barata. El IEEE aún no se ha pronunciado designando a la 4G como “más allá de la 3G”. En Noruega y Japón ya se está experimentando con las tecnologías de cuarta generación, estando TeliaSonera en el país escandinavo

Aunque aún es una nueva tecnología, WiMAX ha empezado a ganar popularidad y ya está disponible en muchas ciudades a lo largo de los Estados Unidos, Japón, Rusia, Corea y otros países poseedores de las tecnologías más modernas. Debido a que todavía es algo nuevo las personas están desinformadas sobre cómo funciona. 4G WiMAX funciona casi exactamente igual que los servicios de WiFi, solo que a una escala más grande y más eficiente. Considerando que el equipo de Wi-Fi se enlaza a través de un cablemodem o un modem DSL y trabaja sólo a lo largo de una casa y/o edificio pequeño, el servicio 4G WiMAX utiliza una torre de conexión, similar a las utilizadas por las redes de celulares, para Para el acceso radio abandona transmitir a través de toda una ciuel acceso tipo CDMA característico dad, figura 7. De hecho, las estadísde UMTS. ticas demuestran que el servicio Uso de SDR (Software Defined puede proveer acceso a distancias Radios) para optimizar el acceso tan grandes como 70 kilómetros. radio. Ahora, la segunda parte de la La red completa está desarrolla - ecuación es el lado Móvil. Apenas da toda por IP. las personas se acaban de acostumLas tasas de pico máximas pre - brar a 3G, cuando esta nueva tecnovistas son de 100 Mbps en enlace logía la hace obsoleta. A medida que descendente y 50 Mbps en enlace más dispositivos comienzan a apaascendente (con un ancho de banda recer utilizando la cuarta generación en ambos sentidos de 20MHz). de la tecnología de telefonía celular, las personas van a querer seguir Los nodos principales dentro de actualizándose. esta implementación son el 'Evolved Hoy en día, lo que la nueva red Node B' (BTS evolucionada), y el 4G WiMAX hace es permitir el accey NTT DoCoMo en el asiático, a la vanguardia. Esta última realizó las primeras pruebas con un éxito rotundo (alcanzó 100 Mbps en un vehículo a 200 km/h) y espera poder lanzar comercialmente los primeros servicios de 4G en los próximos meses. El concepto de 4G englobado dentro de 'Beyond 3-G', incluye técnicas de avanzado rendimiento radio como MIMO y OFDM. Dos de los términos que definen la evolución de 3G, siguiendo la estandarización del 3GPP, serán LTE ('Long Term Evolution') para el acceso radio, y SAE ('Service Architecture Evolution') para la parte núcleo de la red. Como características principales tenemos:


Manuales Técnicos so al servicio de internet de alta velocidad desde el móvil. Desde que 4G empiece a ser usado desde los smart phones, pone el internet móvil a la par de los servicios de proveedores de conexión alámbrica en velocidad y permitiendo acceso desde cualquier lugar (dentro del área de cobertura), inclusive mientras se está en movimiento. De hecho, estudios demuestran que las personas pueden mantener su conexión mientras se mueven en un automóvil. Además, con esta nueva tecnología las zonas de no cobertura que existen en algunos sectores y zonas rurales podrían desaparecer. Desde el WiMax Forum afirman que 802.16m es significativamente más rápido que su predecesor y que uno de sus objetivos es que la velocidad de descarga alcance los 100Mbps. En comparación la oferta WiMax que debutó comercialmente en 2008 ofrece velocidades de descarga de entre 3,7Mbps y 5Mbps. Señalar que WiMax 2, u 802.16m, es compatible con WiMax, u802.16e, que es el estándar utilizado anteriormente por los operadores. Esto significa que la actualización es relativamente económica y la discontinuidad del servicio casi no se produce.

Qué es WiMAX WiMAX son las siglas de ' Worldwide Interoperability for Microwave Access', y es la marca

estación base puede soportar miles de usuarios, netamente superior al WLAN. La tecnología WiMAX está llamada a ser la base de las Redes Metropolitanas de acceso a Internet, sirve de apoyo para facilitar las conexiones en zonas rurales, y se utiliza en el mundo empresarial para implementar las comunicaciones internas. Además, su popularización supondrá el despegue definitivo de Figura 7 otras tecnologías, como VoIP (llamaque certifica que un producto está das de voz sobre el protocolo IP). conforme con los estándares de WiMAX fue pensado principalacceso inalámbrico 'IEEE 802.16'. mente como tecnología de “último Estos estándares permiten conexio- tramo” y se puede usar para enlaces nes de velocidades similares al de acceso MAN o incluso WAN. ADSL o al cable módem, sin cables, WiMAX se destaca por su capay hasta una distancia de 50-60 km. cidad como tecnología portadora, Este estándar es compatible con sobre la que se puede transportar IP, otros anteriores, como el de Wi-Fi TDM, T1/E1, ATM, Frame Relay y (IEEE 802.11). voz, lo que la hace perfectamente El impacto de esta nueva tecno- adecuada para entornos de grandes logía inalámbrica es extraordinario redes corporativas de voz y datos ya que contiene una serie de ele- así como para operadores de telecomentos que favorecen su expan- municaciones. sión: En la actualidad, varios operadores europeos y americanos ya Relativo bajo costo de implanta - emplean esta tecnología, utilizando ción. para ello receptores fijos. Gran alcance, de hasta 50 km. Velocidades de transmisión que ¿Cómo funciona WiMAX? pueden alcanzar los 75 Mbps. WiMax funcionaría similar a WiFi No necesita visión directa. pero a velocidades más altas, mayoDisponible con criterios para voz res distancias y para un mayor como para video. número de usuarios, figura 7. Tecnología IP extremo a extre WiMax ya solventa la carencia mo. de acceso de banda ancha a las áreas suburbanas y rurales que las Además, dependiendo del ancho compañías del teléfono y cable todade banda del canal utilizado, una vía no ofrecen.


Tecnologías 3G, 4G y WiMAX Tabla 1

802.16

802.16a

802.16e

Espectro

10 - 66 GHz

< 11 GHz

< 6 GHz

Solo con visión directa

Sin visión directa (NLOS)

Sin visión directa (NLOS)

Tasa de bit

32 - 134 Mbit/s con canales de 28 MHz

Hasta 75 Mbit/s con canales de 20 MHz

Hasta 15 Mbit/s con canales de 5 MHz

Modulación

QPSK, 16QAM y 64 QAM

OFDM con 256 subportadoras QPSK, 16QAM, 64QAM

Igual que 802.16a

Sistema fijo

Sistema fijo

Movilidad pedestre

Anchos de banda

20, 25 y 28 MHz

Seleccionables entre 1,25 y 20 MHz

Igual que 802.16a con los canales de subida para ahorrar potencia

Radio de celda típico

2 - 5 km aprox.

5 - 10 km aprox. (alcance máximo de unos 50 km)

2 - 5 km aprox.

Funcionamiento

Movilidad

Un sistema de WiMax tiene dos partes: Por un lado están las torres WiMax, que dan cobertura de hasta 8.000 kilómetros cuadrados según el tipo de señal transmitida. Por otro están los receptores, es decir, las tarjetas que conectamos a nuestro PC, portátil, PDA y demás para tener acceso. Podemos encontrar dos tipos de formas de ofrecer señal: *** Cuando hay objetos que se interponen entre la antena y el receptor. En este caso se opera con bajas frecuencias (entre los 2 y los 11GHz) para así no sufrir interferencias por la presencia de objetos. Naturalmente esto hace que el ancho de banda disponible sea menor. Las antenas que ofrezcan este servicio tendrán una cobertura de 65 km cuadrados (más o menos como las de los teléfonos móviles). *** Cuando no hay nada que se interpone y hay contacto visual directo. En este caso se opera a muy altas frecuencias, del orden de 66GHz, disponiendo de un gran ancho de banda. Además, las antenas que ofrezcan este servicio alcanzan una cobertura de hasta 9.300 km cuadrados.

Los usuarios normales, son del primer tipo de servicio, el que opera a bajas frecuencias. En dicho servicio, a pesar de ser peor, se va a notar mucha diferencia con el WiFi de ahora en dos aspectos fundamentales: la velocidad sube ahora hasta los 70 Mbps y la señal llega a ser válida hasta en 50 km (con condiciones atmosféricas favorables).

Características de WIMAX En la tabla 1 podemos observar las características de WiMAX, de ellas podemos destacar lo siguiente: 1) Anchos de canal entre 1,5 y 20MHz. 2) Utiliza modulaciones OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) yOFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) con 256 y 2048 portadoras respectivamente, que permiten altas velocidades de transferencia incluso en condiciones poco favorables. Esta técnica de modulación es la que también se emplea para la TV digital, sobre cable o satélite, así como para Wi-Fi (802.11a) por lo que está suficientemente probada. 3) Incorpora soporte para tecno-

logías “smart antenas” que mejoran la eficiencia y la cobertura. Estas antenas son propias de las redes celulares de 3G, mejorando la red espectral, llegando así a conseguir el doble que 802.11. 4) Incluye mecanismos de modulación adaptativa, mediante los cuales la estación base y el equipo de usuario se conectan utilizando la mejor de las modulaciones posibles, en función de las características del enlace radio. 5) Soporta varios cientos de usuarios por canal, con un gran ancho de banda y es adecuada tanto para tráfico continuo como a ráfagas, siendo independiente de protocolo; así, transporta IP, Ethernet, ATM etc. y soporta múltiples servicios simultáneamente ofreciendo Calidad de Servicio (QoS) en 802.16e, por lo cual resulta adecuado para voz sobre IP (VoIP), datos y vídeo. También, se contempla la posibilidad de formar redes malladas (mesh networks) para que los distintos usuarios se puedan comunicar entres sí, sin necesidad de tener visión directa entre ellos. En la seguridad tiene medidas de autentificación de usuarios y la encriptación de datos mediante loa algoritmos triple DES y RSA.


Manuales Técnicos Wifi Frente a Wimax WiMAX es al estándar 802.16 lo que Wi-Fi al 802.11. WiMAX no ha sido diseñado para ser competidor de Wi-Fi sino más bien para complementar a WiFi en aquellas carencias que éste presenta. La primera norma inalámbrica (802.11) fue desarrollada como una alternativa al cableado estructurado de redes LAN.Esta norma fue diseñada para ofrecer “conexión Ethernet “inalámbrica”. La certificación Wi-Fi fue elaborada para ofrecer una garantía de interoperabilidad entre productos 802.11 de diferentes fabricantes. Para entender mejor las aplicaciones para la cuales Wi-Fi fue diseñado, hay que imaginar una red Ethernet dentro de una oficina durante los años noventa. El requerimiento era una red dentro de una oficina. Wi-Fi fue diseñado para ambientes inalámbricos internos y las capacidades sin línea de vista (NLOS) son posibles únicamente para unos pocos metros. A pesar de este diseño y de todas las limitaciones, había muchos proveedores de Internet (ISP) que implementaban radios Wi-Fi para servicio de Última Milla. Debido al diseño de Wi-Fi, los servicios en estas redes eran bastante limitados. En los últimos años hemos visto mucho desarrollo en Wi-Fi y Ethernet para adaptarse a los cambios en las redes de datos. Esto incluye mejor seguridad (encriptación), redes virtuales (VLAN), y soporte básico para servicios de voz (QoS). En conclusión, Wi-Fi fue diseñado para redes locales (LAN) para distancias cortas dentro de una oficina. WiMAX está basado en la norma 802.16. Esta norma fue diseñada específicamente como una solución de Última Milla, y enfocada en los requerimientos para prestar servicio

a nivel comercial. Para empezar, su diseño contempla la necesidad de varios protocolos de servicio. Una conexión WiMAX soporta servicios paquetizados como IP y voz sobre IP (VoIP), como también servicios conmutados (TDM), E1/T1 y voz tradicional (clase-5); también soporta interconexiones de ATM y Frame Relay. WiMAX facilita varios niveles de servicio (MIR/CIR) para poder dar diferentes velocidades de datos dependiendo del contrato con el suscriptor. Un radio WiMAX tiene la capacidad de entregar varios canales de servicio desde la misma conexión física. Esto permite que múltiples suscriptores estén conectados al mismo radio (CPE); cada uno con una conexión privada con el protocolo y nivel de servicio que éste requiera. Esta solución garantiza tener múltiples suscriptores que se encuentran en un mismo edificio (MDU). Adicionalmente a los servicios que WiMAX puede ofrecer, la tecnología de transmisión OFDM es una solución robusta para operar en condiciones donde no hay línea de vista (N-LOS) a distancias de varios kilómetros. Esto es un requerimiento obligatorio para un caso de negocios de servicio inalámbrico en la Última Milla. WiMAX y Wi-Fi son soluciones complementarias para dos aplicaciones bastante diferentes. WiMAX fue diseñado para redes metropolitanas (MAN), también conocido como “Última Milla”. Wi-Fi fue diseñada para redes locales (LAN), también conocido como “Distribución en Sitio”. Aplicaciones Wimax Los primeras aplicaciones consisten unidades exteriores que funcionan en aplicaciones con o sin línea de vista entre equipos, ofreciendo limitados anchos de banda y


sin movilidad. Se necesita instalar el equipo en cada hogar para poder usar WiMax. En este primer momento se cuenta con las mismas prestaciones de un acceso básico a Internet. La segunda generación de WiMAX está pensada para interiores, con módems auto instalables similares a los módems de cable o DSL. En ese momento, las redes WiMax ofrecerán movilidad para que los clientes lleven su computadora portátil o MODEM WiMax a cualquier parte con cobertura. La seguridad y la integridad de la información que se transmite a través de las redes inalámbricas han traído bastantes críticas porque, según apuntaban algunos expertos, podía interferir en otras redes de comunicación o exponerse a robo de datos. Sin embargo, este campo ha avanzado muy rápidamente y, actualmente, se puede decir que las redes Wireless alcanzan unos niveles de seguridad muy similares a las de cable. En cuanto a seguridad, por el momento WiMAX incorpora 3DES (Triple Data Encription Standard), pero se prevé que se incorpore AES (Advanced Encryption Standard) cuando comience su comercialización a gran escala.

Estandarización Al igual que ha sucedido con el estándar Wi-Fi (802.11b), WiMAX, cuya versión del estándar 802.16 fue aprobada durante 2004 por el WiMAX Forum (una asociación que agrupa a más de 200 compañías del sector de la informática y las comunicaciones de todo el mundo), está revolucionando el sector de las telecomunicaciones. El proyecto general de WiMAX actualmente incluye al 802.16-2004 y al 802.16e, figura 8. El 802.162004 utiliza Multiplexado por División de Frecuencia de Vector

Tecnologías 3G, 4G y WiMAX Ortogonal (OFDM), para servir a múltiples usuarios en una forma de división temporal en una especie de técnica circular, pero llevada a cabo extremadamente rápido de modo que los usuarios tienen la sensación de que siempre están transmitiendo o recibiendo.

IEEE 802.16-2004 IEEE 802.16-2004 es una tecnología de acceso inalámbrico fijo, lo que significa que está diseñada para servir como una tecnología de reemplazo del DSL inalámbrico, para competir con los proveedores de cable de banda ancha o DSL, o para proveer un acceso básico de voz y banda ancha en áreas donde no existe ninguna otra tecnología de acceso. El 802.162004 también es una solución viable para el backhaul inalámbrico para puntos de acceso Wi-Fi o potencialmente para redes celulares, en particular si se usa el espectro que requiere licencia. En general, el CPE (Equipo de Usuario) consiste de una unidad exterior (antena, etc.) y un módem interior, lo que significa que se requiere que un técnico logre que un abonado residencial o comercial esté conectado a la red. En ciertos casos, puede usarse una unidad interior autoinstalable, en particular cuando el abonado está relativamente cerca de la estación base transmisora. Además, los CPE autoinstala-

importante diferencia entre los estándares .16-2004 y .16e es que el estándar .162004 está basado, en parte, en una serie de soluciones inalámbricas fijas comprobadas, aunque patentadas; por lo tanto, existen grandes probabilidades de que la tecnología alcance sus metas de rendiFigura 7 miento establecidas. El estándar .16e, por otro lado, trata de incorporar una amplia variedad de tecnologías propuestas, algunas más comprobadas que las otras. En virtud de que sólo ha habido una sola justificación modesta de características propuestas, sobre la base de datos de rendimiento, y la composición final de estas tecnologías no ha sido determinada por completo, es difícil bles permiten que el 802.16-2004 saber si una característica en partisea económicamente más viable ya cular mejorará el rendimiento. que una gran parte del costo de Desde una perspectiva de los adquisición del cliente (instalación; tiempos, el estándar 802.16e fue CPE) se reduce en forma drástica. programado para ser aprobado a mediados del 2005. Sin embargo, esa fecha ahora ya ha pasado y, al IEEE 802.16E parecer, será aprobado más adelante este año. IEEE 802.16e está diseñado Varios vendedores están promepara ofrecer una característica clave tiendo pruebas de campo y de merde la que carece el 802.16-2004: cado a principios de 2006, es demaportabilidad y, con el tiempo, movili- siado temprano para decir cuándo dad a toda escala. Este estándar estará lista la tecnología para desrequiere una nueva solución de pliegues comerciales. hardware/software ya que no es compatible con el anterior 802.16Bibliografía 2004, lo cual no es necesariamente www.malavida.com algo bueno para los operadores que http://conocimientoswirelessnetestán planeando desplegar el .16- workdesign.blogspot.com/2010/07/q 2004 y luego ascender al .16e. Otra ue-es-wimax.html


Manuales Técnicos

TELEFONÍA CELULAR

Sistemas Operativos Open Source El Sistema Operativo de un celular es el programa base con el cual dicho teléfono funciona, si los comparamos con las computado ras, estaríamos hablando de Windows, Mac OS o Linux. Actualmente seremos testigos de una nueva guerra digital, las empresas pelearán por conseguir ser parte de tu teléfono móvil. Con la creciente aparición de más teléfonos inteligentes que casi son una mini computadora portátil, necesitaremos de nuevos Sistemas Operativos avanzados y muy flexibles al mercado. Informe Preparado por Ing. Horacio D. Vallejo

La Guerra de los Celulares Hace apenas unos años que se han desatado las rivalidades entre las empresas fabricantes de teléfonos celualers. Al principio de los tiempos, cuando los teléfonos móviles eran zapatófonos y pesaban como un ladrillo, el mundo de las marcas se había desarrollado de un modo muy práctico. El usuario seleccionaba el primer teléfono móvil que tenía a su alcance y esperaba de él que durase toda la vida. Hoy el tema es muy distinto. Quién nos iba a decir que además de ser fanáticos de Boca, nuestro club favorito, podíamos serlo de Sony Ericsson, Nokia, Android o del iPhone. A diez años del siglo 21, son muchas las firmas que están en lucha por hacerse con el liderazgo y con la aprobación de los usuarios más experimentados. La finlandesa Nokia ha estado entre nosotros desde 1960 dedicándose a las telecomunicaciones, aunque no fue hasta fines de los 90 que se metió de lleno en el mercado masivo primero

con el mítico Nokia 5110 y posteriormente con el popular 3210, figura 1. Robusto como él solo, fueron muchos los usuarios que lo llevaron eternamente en el bolsillo, con el ánimo de convertirlo en un dispositivo tan resistente como legendario. Tardaría poco en llegar la fiebre por las nuevas tecnologías móviles, la estética de los teléfonos y un mundo abierFigura 1 to de posibilidades que nunca habríamos podido imaginar. Pero pasaron casi 10 años hasta la guerra ya no sea por el modelo del móvil sino por su versatilidad. Si bien las PDA y los Smartphones aparecieron con este siglo siempre se los ha mirado como una categoría diferente dentro de los terminales y, en general, se los ha asociado al mundo empresario por empleárselos


como oficinas móviles. Sin embargo, en los últimos años (sobre todo con el auge que tomó el iPhone 3G) las empresas se esfuerzan en diseñar teléfonos que “hagan de todo” y para ello el sistema operativo es el arma fundamental con que cuentan. En conclusión, en la actualidad el sistema operativo del teléfono celular

Sistemas Operativos Open Source Figura 2

es, a mi juicio, el que va a distinguir al equipo y es por ello que la tendencia es al uso de programas Open Source (abiertos) para que se les pueda asociar fácilmente cualquier tipo de aplicación. Veamos entonces cuál es la tendencia.

Sistemas Operativos para Teléfonos Celulares Con el comienzo de la segunda década de este siglo, la tendencia

Figura 3

fue que los celulares tengan Sistemas Operativos con Código Abierto (Open Source Operating Systems), que no significa que sean gratis, sino que su código estará abierto a la vista de todos para que cualquiera pueda desarrollar nuevas aplicaciones, plugins, o nuevas versiones mejoradas del mismo. Debemos aclarar que Sistemas Operativos abiertos para teléfonos móviles (celulares) no son una novedad. Antes contábamos con QTopia (figura 2) y con el kernel de Linux, el cual es ideal para pequeñas instalaciones. Hoy, a la propuesta de una empresa sobre sistemas abiertos, otras empresas respondes con más innovaciones en sus firmwares… por ejemplo, Microsoft lanzó el Windos Phone 7 para teléfonos celulares, con código abierto y un sistema de selección de archivos totalmente novedoso debido a las promesas de Apple para el nuevo iPhone, de Motorola con el Android de Google, etc. figura 3. Veamos entonces qué es lo que nos espera… en base a lo que hoy se conoce (aunque al momento de leer esta nota todo esto quizá ya le resulte viejo).

Android de Google Google Android, figura 4, es un Sistema Operativo para teléfonos inteligentes (smartphones), el cual sigue en proceso de desarrollo, aunque YA ES UN HECHO y se lo encuentra en móviles desde hace casi 2 años. Su código es bastante abierto. Está diseñado para que corra en casi cualquier hardware e incluye una muy completa interfaz de usuario abierta y gratuita. No costará nada a las empresas de telefonía, y una vez activado traerá al teléfono varias aplicaciones de Google como Google Maps, Gmail, Docs, Talk, etc. Y empieza el mar de las especulaciones sobre Android, pronto estaría listo el SDK para los desarrolladores de aplicaciones que quieran trabajar sobre GingerBread. Ahora, con la filtración de una imagen de lo que sería su interfaz, han empezado a surgir numerosos rumores en la red. Se dice que muy pronto veremos los primeros productos que tendrán la versión Android 3.0, y que en su gran mayoría serán un ejército de tabletas digitales que tratarán de darle batalla a la victoriosa iPad. Por otra parte, ésta la duda de los nombres, las denominaciones y el futuro de las plataformas Android. Hay quienes dicen que Android 3.0 no es GingerBread, sino HoneyComb, y su objetivo son las mencionadas pads. En tanto, la versión GingerBread será algó así como una mejora de Froyo -Android 2.2-, en consecuencia, el Android 2.3.

Figura 4


Manuales Técnicos ¡Qué lío de nombres! ¿y ésto por qué nos interesa?... simplemente para estar informados y para saber que el mundo está en constante cambio y que debemos agiornarnos a la tecnología. Es dcir, deberíamos analizar la supuesta interface que tendrá lo que (en el supuesto de que el Android 3.0 será más enfocado a las tablets y será HoneyComb) el GingerBread, o Android 2.3. Y hablamos de tabletas porque “también” se comportan como teléfonos celulares y porque el sistema que se emplee en una tableta se usará en móviles, no lo dude. A primera vista, la barra superior ya es en colores, de un tono negro con íconos cargados a la derecha, y se ve menos plano que la anterior barra de notificaciones. Dicen algunos bloggers que parece tener una especie de efecto borde, al estilo HTC Sense. Sobre sus capacidades, GingerBread les comentábamos que tendrá un gran interés por sus videollamadas y por los videojuegos. Obviamente esto es muy posible ya que Google, dueña de Android, tiene un producto muy limpio y multiplataforma para poder hacer videollamadas desde hace mucho tiempo, incluso a través de su majestuoso GMail. Por otra parte, se comenta que ya habría al menos un dispositivo completamente para el público de los gammers, que llegará de la mano de Sony Ericsson, y que tendrá como base Android. Así las cosas, esperemos que no empiecen a desvariar mucho los rumores, y que más que pantallazos borrosos comience a demostrar Android por qué podría seguir buscando liderar el mercado más complicado de la tecnología: el de la telefonía celular inteligente.

iPhone OSX OS es el sistema operativo de Apple que emplea desde hace

Figura 5 muchos años para sus MAC y siempre ha sido la envidia de las demás compañías y el gran rival a vencer. Con la aparición de iPhone, el sistema operativo pasó a llamarse IOS para los teléfonos y OS para las computadoras. iPhone OSX usa un kernel Mach el cual como Linux, es bastante abierto y está bien documentado. Pero a diferencia de Linux, el precio del kernel de iPhone está incluido en el precio total del teléfono y no puede ser vendido a terceros. El SDK o las herramientas de programación para este S.O. son gratuitas y de fácil utilización, de hecho, las puede descargar cualquiera de la web (figura 5). Esto asegura que bastantes programadores no desarrollen aplicaciones que perjudiquen el poder del iPhone y su S.O., al no tener acceso al núcleo del mismo. Los sistemas operativos para Mac han sido los grandes olvidados de la compañía en su última etapa. Su fuerte empuje en el terreno de los dispositivos móviles, protagonizado por iPad, iPhone 4 y su iOS 4, han dejado en segundo plano las mejoras en este segmento. De hecho, Snow Leopard no supuso una gran evolución sobre Leopard, sobre todo para los usuarios menos informados, ya que las diferencias están en su interior.


OS X 10.6 lleva poco más de un año entre los usuarios, pero tardó en salir unos 15 meses desde que fue revelado. Se dice que el OS X 10.7 “es el fin de este letargo”. Hasta que se conozcan los detalles, el debate puede centrarse en por qué ha escogido Apple al león para su próximo sistema operativo. Hay dos razones para creer que se trata de un movimiento estratégico real, de que la elección del rey de la selva no ha sido aleatoria. La versión 10.6 de Mac OS X no introdujo grandes cambios en el uso y el diseño, ya que se centró principalmente en el rendimiento, algo que los usuarios quizá agradecen menos de lo que deberían. Por eso puede haber una sensación de falta de renovación que invita a dar un salto más grande. Por otro lado, la llegada de los sistema operativos móviles ha cambiado el panorama de las herramientas, ha traído la difusión de las aplicaciones y ha profundizado en la integración entre ambos tipos de plataformas. Con Mac OS X 10.7 'Lion', Apple tiene la ocasión de iniciar un nuevo rumbo para el período de cambio en el que nos encontramos, marcando el camino con un producto que transmita fortaleza y liderazgo.

Sistemas Operativos Open Source Un producto para el que el león puede ser un apoyo de marketing de peso.

interfase se ve muy interesante con una nueva manera de presentar sus funciones. Algunos datos interesantes de destacar son:

Windows Mobile Windows Mobile es un Sistema Operativo CERRADO (parece que los directivos de la empresa aprendieron la lección y por eso se apuraron con el Windows Phone 7… que aparentemente es abierto). Su interfaz permanece prácticamente sin muchos cambios a través de diferentes teléfonos, por lo que es poco flexible, sin embargo, existe la posibilidad que por terceros creen algunas aplicaciones usando Visual C++. Windows Mobile también utiliza el framework compacto de .NET, el cual es similar al .Net que se encuentra en Windows XP o Vista, figura 6.

Symbian Symbian es el Sistema Operativo más usado en el todo el mundo, ya que viene de la mano de Nokia, figura 7. Antiguamente Symbian no se consideraba como open source, aunque con el anuncio de Nokia, desde hace bastante tiempo ya se lo puede tener bajo la licencia publica de Eclipse. Sin embargo, hasta donde yo sé, a más de un año del anuncio de Nokia, los fabricantes de teléfonos móviles solo reciben una parte del código abierto de Symbian. Se espera que el código sea completamente abierto en un año. El proceso de liberar el código de Symbian es largo, ya que es un sistema antiguo y complejo, incapaz de soportar intensas aplicaciones como lo hace el iPhone y sus similares.

Windows Phone El primer Windows Phone (el Windows Mobile 6.5) tiene algo más

Figura 6 Figura 7

Integración con Xbox Live y Zune. Las aplicaciones para Windows Mobile no son compatibles con este nuevo sistema. Su mercado de aplicaciones se llamará: Marketplace. Su interfase se conoce como “Metro”, es similar a la del Zune HD. Tiene tres botones en su parte inferior: Regresar, Inicio y Buscar. Tiene Radio FM. Obviamente es Multi-touch.

MeeGo de un año en el mercado pero siguió siendo “más de lo mismo”. Si bien la presentación formal de esta nueva era de Microsoft para el desarrollo de sistemas operativos para celulares fue en Barcelona en febrero de 2010, recién en septiembre se tuvieron las primeras pruebas reales (al menos las que a mí han llegado) y al momento de escribir esta nota, lo que he visto por el momento no me convence pero lo que he leído dice que el futuro de este SO “es muy alentador”. Obviamente no es un iPhone Killer, pero es una competencia directa, de buen nivel y con un look muy elegante. Me ha gustado. La principal ventaja que tiene el iPhone es su gran cantidad de Apps que hacen de todo, pero es cosa de esperar que los desarrolladores empiecen a programar para Windows Phone 7. Por otro lado, este SO tampoco es multitareas, pero puede escuchar música mientras usa otras aplicaciones y también hay un sistema de avisos con push, como en el iPhone. La

A lo largo de estos años, Nokia ha conseguido hacerse con el 35% de las ventas mundiales y hasta 2014 promete liderar el mercado junto a Android. Pero lograr este porcentaje ha costado lo suyo. Las cifras nos hacen pensar que parte de la población movilizada está dispuesta a seguir apostando por Nokia, una marca que a lo largo de los años ha sido seleccionada por disponer de un sistema operativo fácil, apto para todos los públicos. Y no es de extrañar. Hasta la fecha, Nokia dispone de un catálogo muy amplio, al que pueden acogerse distintos perfiles de usuarios, sin importar su bagaje tecnológico o sus preferencias estéticas. Tanto es así que la finlandesa ha elaborado un estudio en el que se cifra la tipología de usuarios que suelen adquirir terminales Nokia. El 29,1% corresponde al porcentaje más alto y define a los clientes más jovenes, también etiquetados por Nokia como exploradores. Sin duda, estaríamos hablando de un perfil que sigue bus-


Manuales Técnicos cando el teléfono ideal y que disfruta viendo nuevos modelos. Un amplio 13,9% enlaza directamente con los amantes de la simplicidad. Symbian sigue siendo el sistema operativo bandera de la compañía finlandesa, y parece que por ahora la cosa no va a cambiar. Es más, Nokia está apostando por renovar este sistema operativo. Así lo ha asegurado en una entrevista el Vi c e p r e s i d e n t e Ejecutivo de Servicios y Soluciones Móviles de Nokia, Tero Ojanperä. MeeGo, es el otro sistema operativo con el que Nokia quiere competir contra Android, iOS o Windows Phone 7 en los móviles avanzados. MeeGo será el software encargado de lanzar móviles potentes de Nokia, Nokia C6, C7, E7 y el novedoso Nokia N8, tienen a Symbian 3 como sistema operativo, y es que este software es la apuesta actual de Nokia para hacerle la competencia a Android, iOS o Windows Phone 7. Symbian 3compite de tú a tú con estos sistemas operativos, pero sin renunciar a las raíces de Symbian S60. De todas maneras, aunque ahora mismo los esfuerzos estén centrados en Symbian 3, MeeGo tampoco se quedará de lado. Así, los dos sistemas operativos permitirán a Nokia plantar cara a los que llevan Android o iOS. Tanto Symbian 3 ahora, como MeeGo en un futuro, tienen como objetivo devolver a Nokia la posición de líder moral. El propio presidente de la firma finlandesa Nokia, Stephen Elop, ha sido el encargado de confirmar que el primer teléfono móvil con MeeGo se presentará el próximo año 2011, en el contexto de un evento corporativo que todavía está por determinar. Son muchos los que se han alegrado enormemente de una noticia que ya estaba tardando mucho en llegar. Y aunque todavía no se ha indicado cuál podría ser el modelo elegido, todas las miradas apuntan hacia el Nokia N9. Un dispositivo que pinta como digno sucesor del actual Nokia N8.

MeeGo es un sistema operativo para móviles que proviene de la unión entre Maemo y Moblin, en un proyecto impulsado por dos firmas punteras: Intel y Nokia. ¿La misión? Entrar en competencia directa con uno de los líderes que más fuerte está pegando en ésto de la telefonía móvil inteligente. Como no podía ser de otra manera, nos referimos al Android de Google. Sabemos que el nuevo sistema operativo MeeGo está directamente respaldado por la Linux Foundation, detalle con el que no cuenta Android. En este sentido, podemos decir que el sistema resultará útil para teléfonos móviles, pero también para portátiles, netbooks, televisores y hasta sistemas inteligentes para vehículos de vanguardia. En realidad no puedo aventurar cuando Nokia tiene previsto realizar la presentación, aunque muy probablemente sea en el Nokia World, el evento corporativo que celebra cada año de forma puntual. El Nokia N9 se convertiría así en el nuevo buque insignia de la finlandesa, preparado con pantalla táctil, teclado QWERTY deslizante y amplias opciones multimedia.

Y El Ganador Es… Si Ud. suele leer los artículos que escribo, sabe que Sony Ericsson es mi marca predilecta para teléfonos celulares…. Podría mencionar miles de razones y todas ellas pueden ser refutadas pero hay una que no se puede discutir: sus diseños de hardware son constantemente innovadores. Es hora que comience a decir “dónde está mi corazoncito e relación a los sistemas operativos” y aquí, en los últimos meses, Android está sacando claras ventajas (aún sobre OS de Apple: iPhone que para mi fue el primer teléfono diferente de esta nueva serie). Mire, en diciembre de 2008 estuvo listo el SDK (Software Development Kit) de Android para per-


mitir que otros desarrolladores creen nuevas aplicaciones ricas para móviles. Hoy, a sólo 2 años ya hay más de 7,000 aplicaciones desarrolladas para Android. ¿Y por qué mi preferencia por Android? Porque fue construído desde su base para permitir que otros desarrolladores de software puedan crear fácilmente aplicaciones que tomen todo tipo de ventajas en los dispositivos móviles donde se empleen. El software permite a la aplicaciones a realizar funciones centrales del teléfono como las funciones de llamar, enviar SMS o usar la cámara. Android está realizado en el Kernel de Linux. Utiliza una máquina virtual personalizada que está diseñada para optimizar el uso de memoria y hardware del teléfono móvil. Es open source, por lo que podrá seguir evolucionando y diversificándose en aplicaciones más innovadoras a través del tiempo. Su kernel no diferencia entre aplicaciones propias del teléfono y aplicaciones creadas por terceros. En general, todas tienen el mismo nivel de acceso a las capacidades del teléfono dando así a los desarrolladores y usuarios una amplia gama de oportunidades para crear mejores aplicaciones y servicios. Tampoco fija límites a ninguna aplicación. Por ejemplo, un desarrollador puede combinar o sincronizar información de Internet con los datos del teléfono de una persona en particular, como los contactos, calendario, o ubicación geográfica. Es decir, muy pronto, con Adroid, podremos salir a la calle y ver si alguno de nuestros amigos de nuestra lista de contactos se encuentra también paseando en el mismo barrio. Es decir, Android permite a los desarrolladores acceder a información de ubicación geográfica de cada aparato junto con opciones de comunicarse entre sí, creando una red social con aplicaciones Peer-to-Peer.

Instale Android para Depurar un Celular Android Gingebread Desde hace más de 6 meses los rumores apuntan a la posibilidad de que Google tuviera a punto las primeras versiones de Android Gingerbread, y que el SDK ya está a disposición de los desarrolladores, pero no me consta. Pero sí es verdad que ya está disponible, es una noticia que muchos programadores estaban esperando con el fin de averiguar las nuevas funcionalidades que incluye Gingerbread, así como poder comprobar los cambios estéticos a los que pudiera haber sido sometido a través del correspondiente emulador. Insisto, a diciembre de 2010 he encontrado muchas páginas y hasta me han hecho llegar versiones beta pero, o bien no he sabido cómo trabajar con ellas o bien no son “de buena fuente” (aclaro que no soy desarrollador y pretendo con esta nota simplemente realizar un trabajo periodístico en base a mis limitados

conocimientos). Simplemente como una acotación les comento que el 15 de noviembre de 2010 Eric Schmidt, nada menos que el CEO de Google, estuvo hablando durante el Web 2.0 Summit en San Francisco donde confirmó en cierto modo la salida inminente de Android Gingerbread al anunciar el Nexus S para T-Mobile, que será el primero en correr con Android 2.3. Un dato a tener en cuenta en una información que como rumor que se trata es necesario tomar con la suficiente cautela, son las afirmaciones de que podríamos estar hablando de una versión de Android que no correspondería necesariamente con la 3.0 con la que se le ha identificado desde un principio. Tampoco hay por el momento pronunciamiento alguno por parte de ningún fabricante respecto a los planes de integración de esta nueva versión en futuros smartphones. Aunque con la polémica suscitada a raíz de las

lentas actualizaciones a versiones más recientes, quizás Google se lo piense dos veces antes de fragmentar aún más el parque móvil existente de su plataforma móvil tomando cartas en el asunto. En mi humilde entender, esta nueva versión debería revisar varios puntos: 1) Mejorar la interfase tanto a nivel del sistema. 2) Mejorar la gestión de la multita rea, una x al estilo de symbyan3, seria un paso muy acertado a mi entender, para que no haya que recurrir a apli caciones de terceros para cerrar cómodamente procesos o aplicacio nes. 3) Posibilidad de actualizaciones, eso lo veo mucho más complicado, ya que las operadoras y fabricantes podrán seguir poniendo sus capas gráficas, a decir de Google. 4) Inclusión de más software cor porativo.

Instale Android para Depurar un Celular La instalación de Android en una computadora nos permitirá acceder en el modo depuración de un móvil, de este modo tendremos acceso al sis tema operativo del teléfono desde la línea de comandos.

E

n general, instalar Android no es muy complicado. Se precisan el SDK de Android y otras aplicaciones que iremos mencionando y que puede descargar de nuestra web www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password y colocando la clave sdkandroid. Una vez descargado el SDK de nuestra web se debe descomprimir en alguna carpeta del sistema, para Linux recomiendo ~/bin/android-sdk, para Windows recomiendo c:\users\ [nombre_usuario]\bin\android-sdk (Donde [nombre_usuario] es el nom-

bre de usuario con el que hayas hecho login en windows). De esta forma tanto en Linux como en Windows tenemos el SDK instalado en nuestro perfil. Si lo que queremos es tener el SDK disponible para todos los usuarios de la PC entonces debemos elegir otras carpetas. En Linux nunca lo he hecho y no sé exactamente dónde situarlo, creo que en /opt/android-sdk estaría bien, en Windows recomiendo descomprimirlo en c:\program files\android-sdk. Sea donde sea que haya descomprimido el SDK de Android, en este

tutorial lo llamamamos SDKDIR, así que donde vea esa palabra tendrá que cambiarla por el nombre que Ud. eligió. Habiendo descomprimido el SDK en SDKDIR, ahora necesitamos aña-


Manuales Técnicos dir a la variable PATH del sistema la ruta a las utilidades que trae el SDK:

ubicado en nuestro directorio del SDK, SDKDIR.

En Windows XP: Vamos a Botón derecho sobre Mi PC -> Propiedades -> Pestaña Opciones avanzadas -> Botón Variables de entorno, ahí, abajo tenemos una lista llamada Variables del sistema. Buscamos una llamada Path, hacemos doble click y al final del valor de la variable añadimos: “;SDKDIR\tools” (por supuesto, sin las comillas y sustituyendo SDKDIR por la ruta donde hayas descomprimido el SDK).

En Linux: Ejecutar - SDKDIR/ tools/android update sdk Se abrirá la ventana del actualizador, en la izquierda seleccionamos Available Packages, y en la derecha debemos seleccionar “Usb driver package”. Hacemos clic en “Install Selected“, esperamos a que instale y listo. Puede ocurrir que obtengamos un error de comunicaciones si estamos detrás de un proxy o si no podemos establecer conexiones SSL, por ejemplo:

En Linux: Desde la línea de comandos Bash, escribir: “gedit ~/.bashrc” y pulsar ENTER, se abre el editor de textos, buscamos las líneas que empiecen por export y después de la última añadimos esta línea:

Failed to fetch URL https://dlssl.google.com/android/repository/rep ository.xml, reason: Connection timed out: connect

“export PATH=${PATH}:SDKDIR/Tools” Ahora cerramos Bash y lo volvemos a abrir. Descargando los drivers. Tenemos que tener en cuenta que cuando hemos descargado el SDK, lo único que descargamos son las utilidades (directorio tools) y una utilidad llamada “SDK Setup” (sólo en Windows). Esta utilidad nos servirá para actualizar el contenido de nuestro SDK, ya sea para bajar plataformas de desarrollo o para actualizar los drivers (que es nuestro cometido). La utilidad de actualización está desarrollada en Java y por lo tanto necesitaremos el JRE para ejecutarla. Para verificar si la tenemos instalada, ingresamos a esta dirección desde nuestra PC: http://www.java.com/es/download/ installed.jsp?detect=jre&try=1 Si no lo tenemos instalado descargamos la aplicación (o lo actualización a la última versión.) y la instalamos. Ahora sí, ya podemos ejecutar la utilidad de actualización. En Windows: Tenemos que jecutar el archivo SDK Setup.exe que está

Si es así, en el actualizador tenemos una sección llamada Settings, en ella podemos establecer los datos de nuestro proxy o decirle que use conexiones http en vez de https. Una vez terminado este proceso ya tenemos una carpeta llamada usb_driver en la carpeta SDKDIR. Ahí están los drivers para nuestro dispositivo Android. Conectando el Teléfono Para conectar el teléfono debemos ponerlo en modo depuración, para ello, en Android, ir a Ajustes -> Aplicaciones -> Desarrollo y activar Depuración USB. Conectamos el teléfono a la PC por medio de USB, Windows no reconocerá el dispositivo, y nos ofrecerá buscar un driver. Debemos decirle que no lo busque, que se lo damos nosotros desde una ruta. Seleccionamos la carpeta usb_driver de nuestro SDKDIR, SDKDIR\usbdriver. Ahora Windows reconoce nuestro dispositivo en modo depuración. Puede ocurrir que cuando conectamos el dispositivo, Windows no nos pregunte por el driver. Eso es debido a que no es la primera vez que conec-


tamos el dispositivo al PC. Si ocurre esto hacemos lo siguiente: Vamos al adminstrador de dispositivos, botón derecho sobre Mi PC -> Administrar, en el panel de la izquierda pinchamos en Administrador de dispositivos, entonces en el panel de la derecha podremos ver que hay un hardware que tiene un icono indicando un error. Si no localizamos el hardware erróneo, desenchufar el dispositivo y volverlo a enchufar con el administrador de dispositivos abierto, observar cual es el hardware que se añade al enchufar. Una vez localizado le pulsamos con el botón derecho y le damos a “Actualizar controlador“, le decimos que no busque el driver en Windows Update, luego le decimos Insalar desde una ubicación especifica y seleccionamos el directorio usb_driver de nuestro SDKDIR. Instalará nuestro dispositivo como un “Android composite ADB Interface” o algo parecido. Si una vez echo todo esto no se reconoce nuestro dispositivo entonces puede ser por dos cosas; no se ha hecho bien el proceso o nuestro dispositivo Android no se encuentra en el fichero android_winusb.inf del directorio de los drivers. En los drivers existe un fichero .inf llamado android_winusb.inf, en ese fichero se listan todos los distintos dispositivos Android soportados por dicho driver, este driver lo proporciona Google, y puede ser que nuestro dispositivo no esté contemplado por ellos. Para comprobar que tenemos acceso al teléfono abrimos una línea de comandos, Windows -> Inicio -> Ejecutar -> escribir “cmd” -> Pulsar intro, y escribimos “adb devices“, pulsamos intro y nos deberá salir nuestro dispositivo. Si no aparece, entonces no lo hemos hecho bien, toca volver a empezar.  Bibliografia: http://www.aeromental.com/ http://www.tuexpertomovil.com http://www.xatakamovil.com

Este montaje consiste en un inversor pulsante, que puede utilizarse en sistemas de señalización para vehículos u obras, alimentado por batería de 12V y que emplea un tubo fluorescente o una lámpara del tipo bajo consumo CCFL.


BALIZA DE POTENCIA CON LAMPARA CFL

U

tilizando un transistor de efecto de campo de potencia, describimos un inversor pulsante que hace guiñar en intervalos regulares, con buena intensidad, tubos fluorescente de 7 a 40W e, incluso, lámparas de bajo consumo de cátodo frío. El rendimiento del circuito es alto, incluso considerando el empleo de un transformador común.

Este circuito puede utilizarse en sistemas de señalización de emergencia para vehículos u obras, alimentado por batería de 12V y estimulando un tubo fluorescente. El rendimiento del circuito es elevado, lo que garantiza una buena autonomía para la batería en situaciones de emergencia.

Figura 1. Circuito de la baliza de potencia de 12V con tubo fluorescente o lámpara de cátodo frío.


Montaje

Figura 2. Circuito impreso sugerido para la baliza de 12V.

La frecuencia de los guiños puede ser ajustada en un buen margen de valores, y los pocos componentes usados no ofrecen mayores dificultades de obtención, solamente el transistor de efecto de campo de potencia puede ser un poco más difícil de encontrar. Instalado en una pequeña caja plástica el aparato puede conectarse a la batería y la lámpara de señalización puede ser remota con la conexión por medio de cables comunes envainados. Recordamos que las altas tensiones que aparecen en la conexión del tubo exigen una buena aislación ya que pueden causar choques desagradables. Las principales características del aparato son las siguientes o Tensión de alimentación: 12V o Consumo: 600mA a 2A (depende del transformador) o Frecuencia: 0,1 a 1Hz (50% de ciclo activo) LOS OSCILADORES Se utilizan dos osciladores para estimular al transformador inversor. El motivo por el cual no usamos solamente un oscilador produciendo pulsos en la frecuencia de los guiños es que pulsos individuales inducirían una tensión de corta duración en el transformador y el resultado serían guiños de corta duración y baja intensidad. Si en lugar de esto hacemos que el oscilador lento controle a uno más rápido que produzca un tren de pulsos de corta duración, el resultado será mayor potencia aplicada en la lámpara durante el intervalo en que ésta debe quedar encendida. En nuestro circuito el oscilador lento que determina la


frecuencia de los guiños está formado por la primera compuerta del circuito de la figura 1. El ajuste de la frecuencia se hace en VR1 y este oscilador tiene un ciclo activo de 50%. Esto significa que 50% del tiempo de un ciclo lo tiene la salida en el nivel alto y 50% del tiempo en el nivel bajo. En los intervalos en que el nivel de salida es alto, el segundo oscilador entra en acción. Este segundo oscilador está formado por la compuerta de abajo a la izquierda y tiene por finalidad producir el tren de pulsos para la activación del tubo. La frecuencia de este oscilador está entre 200 y 2000Hz, dependiendo de C2 y R2 (los valores pueden ser alterados) debiendo elegirse un valor que proporcione mayor rendimiento con el transformador usado. Para una posibilidad mayor de ajuste R2 puede sustituirse por un trimpot de 100kΩ y hecho el ajuste para mayor brillo de la lámpara en los guiños. Las señales obtenidas que consisten en trenes de pulsos son amplificadas digitalmente por las dos compuertas restantes.

LA SALIDA Tenemos entonces la salida de estas puertas conectadas a la compuerta de un transistor de efecto de campo de potencia IRF630. Este transistor se caracteriza por su elevada impedancia de entrada que puede ser excitada directamente por una salida CMOS y por la altísima corriente que es capaz de controlar, 9A en este caso. Además de eso, el V-FET IRF630 de Fairchild o Motorola, tiene una bajísima resistencia entre el drenaje y la fuente cuando es saturado, del orden de 0,4Ω,

Baliza de Potencia con Lámpara CFL LISTA DE COMPONENTES CI-1 - 4093B - circuito integrado CMOS Q1 - IRF630 - transistor de efecto de campo de potencia T1 - transformador con primario de 110V/220V y secundario de 6+6 a 9+9V con 500 a 1000mA - ver texto VR1 - 1MΩ - trimpot o potenciómetro CN1 - lámpara fluorescente de 7 a 40W, ver texto R1 - 10kΩ R2 - 47kΩ C1 - 10µF - electrolítico C2 - 47 ó 100nF - poliéster o cerámico C3 - 100µF - electrolítico

Varios: placa de circuito impreso, disipador de calor para el transistor, caja para montaje, conectores para fluorescentes, zócalo DIL para el integrado, estaño, conector para batería o encendedor de cigarrillos, etc. lo que posibilita una transferencia de energía elevada para el bobinado del transformador empleado como carga. El resultado es una excelente inducción de alta tensión para el tubo empleada como carga. El transformador estimulador puede ser común, con un bobinado secundario de 6+6V a 9+9V y una corriente de 500mA a 1A y el primario debe tener la entrada de 110V ó 220V donde será conectado el tubo o la lámpara de bajo consumo. Observe que, en este circuito, el transformador opera “al contrario”, o sea, el bobinado que en las aplicaciones convencionales es usado como primario aquí es conectado en el tubo como secundario.

ARMADO DE LA BALIZA En la figura 1 mostramos el diagrama completo del señalizador sin fuente de alimentación ya que tanto puede ser una batería como la toma del encendedor de cigarrillos de un automóvil. La disposición de los principales elementos en una placa de circuito impreso aparece en la figura 2. El transistor Q1 debe ser montado en un disipador de calor. El transformador de fuerza es del tipo con 110V/220V de primario y secundario entre 6+6V y 9+9V con corriente de 500mA a 1A. Los de 500mA sirven para

tubos menores (hasta 15W) mientras que para tubos mayores también precisamos de más potencia dada por una resistencia de bobinado mayor. Para el circuito integrado sugerimos la utilización de un zócalo DIL de 14 pins. Los resistores son de 1/8W a 1/4W y VR1, tanto puede ser un trimpot como un potenciómetro en caso de que se desee una modificación eventual de velocidad conforme la utilización. Los capacitores C1 y C3 son electrolíticos para un mínimo de 16V y C2 tanto puede ser de poliéster como cerámico. Este capacitor puede tener valores en la banda indicada, debiendo hacerse experimentos en el sentido de obtener el mayor rendimiento con el transformador y los tubos empleados. Los cables de conexión al aparato no deben ser muy finos dada la intensidad de la corriente. Debe observarse la polaridad en la conexión a la alimentación. Se puede conectar un fusible de 3 a 5A en serie con la alimentación para mayor seguridad. Para probar el aparato basta conectarlo a la alimentación. Si usa fuente, debe tener por lo menos 1A de capacidad. Ajuste VR1 para obtener los guiños en la frecuencia deseada. Si hubiera un leve zumbido en el transformador, pero el tubo no encendiera, verifique la lámpara. Este aparato funciona igual con tubos que ya no encienden en la red local por estar debilitados, pues los pulsos de alta tensión, por la forma de onda, tienen picos que llegan en algunos casos a los 400V lo que posibilita el encendido del gas aunque esté casi agotado. Si los guiños fueran débiles o hubiera poco rendimiento, inicialmente altere C2 y si esto no lo resolviera, intente con otro transformador. No habiendo oscilaciones en el transformador, el problema puede estar en el circuito integrado que debe verificarse. Aclaremos que la lámpara compacta fluorescente o CFL (sigla del inglés compact fluorescent lamp) es un tipo de lámpara fluorescente que se puede usar con casquillos de rosca Edison normal (E27) o pequeña (E14) y que se ha popularizado en los últimos años. Hemos probado con lámparas sin el inversor que poseen normalmente y el resultado es bastante dispar por lo cual debe empplear la lámpara común que normalmente conocemos como lámpara de bajo consumo. Comprobado el funcionamiento, sólo resta usar el aparato. Para señalización, con una batería de automóvil, la autonomía del sistema puede llegar a algunas horas. 


El circuito que describimos en este artículo es un útil generador de señales rectangulares con relación marca-espacio ajustable en una banda de 10 a 100% capaz de generar frecuencias de 10Hz a 100kHz, con un solo circuito integrado. Su salida, compatible con cualquier tecnología, puede ser usada tanto en la prueba de equipos digitales, así como en el ajuste de equipos de radio y de audio.

Adaptación de Federico Prado

GENERADOR DE ONDA RECTANGULAR DE PRECISION

U

n generador de señales rectangular con las características de este equipo es de gran utilidad en cualquier taller de electrónica. Este aparato que produce señales rectangulares posee ajustes independientes para los intervalos entre los pulsos y su duración. La combinación de los dos ajustes determina la frecuencia final de la señal generada.

La base del circuito es un integrado 4093B que consiste en 4 puertas disparadoras del tipo NAND. Una de estas puertas es conectada como un oscilador que opera en frecuencia que depende tanto del capacitor como del circuito de realimentación. Cuando conectamos la alimentación del circuito, la salida del integrado

En conjunto con un osciloscopio se puede hacer una calibración precisa que permite su utilización en el trabajo con circuitos lógicos digitales o incluso circuitos lineales. Solamente se usa un integrado y la banda de frecuencias básica va de 10Hz a 100kHz. Con dos capacitores más podemos extender esa banda desde menos de 1Hz hasta más de 1MHz. La alimentación del circuito puede hacerse con solamente 4 pilas pequeñas o bien una batería de 9V o una fuente d e 12V. El consumo de la unidad es extremadamente bajo lo que garantiza una excelente durabilidad para cualquiera de las dos fuentes de energía usadas. Las principales características del generador son las siguientes: * Tensión de alimentación : 6 ó 9 V * Corriente consumida: 1mA (típico) * Tensión de pico de salida: 6 ó 9V (según alimentación) * Banda de frecuencias: 10Hz a 100kHz * Ajuste marca/espacio: 10 a 100%


Figura 1. Funcionamiento del generador de ancho de pulso variable.

Generador de Onda Rectangular de Precisión

Figura 2 . Circuito completo del generador de onda rectangular de precisión.

va al nivel alto, de modo que el capacitor colocado en el circuito (C) comienza a cargarse vía R1 y D1, como muestra la figura 1. Cuando la tensión en las armaduras del capacitor alcanza el punto de disparo o conmutación de la puerta (Vp), la salida del integrado va al nivel bajo y el capacitor comienza a descargarse a través de R2 y D2. La descarga va hasta el punto en que la tensión en las armaduras alcanza el valor Vn. En este instante, ocurre nueva conmutación con la salida del integrado que va al nivel alto y se inicia un nuevo ciclo.

Vea entonces que si los valores de los resistores usados en el circuito de carga y descarga del capacitor fueran diferentes, tendremos una relación marca-espacio diferente. En nuestro circuito práctico usamos potenciómetros en estos dos circuitos de modo de permitir un ajuste independiente. La señal rectangular generada por esta etapa osciladora es aplicada a la entrada de las otras tres puertas del mismo integrado que son conectadas como buffers inversores.

La histéresis del integrado, dada por la diferencia entre Vn y Vp es lo que determina la banda de tensiones encontradas en el capacitor.

Obtenemos de esta forma una señal más fuerte en la salida y completamente aislada del oscilador. Esto significa que la conexión de cargas de características diferentes en la salida no afecta la frecuencia de la señal producida.

En la figura 2 tenemos un gráfico en que mostramos que el camino seguido en la conmutación del nivel alto hacia el bajo es diferente del camino inverso definiendo así dos puntos de disparo.

La impedancia de la salida es del orden de 2kΩ pero la intensidad de la señal que llega a la misma tensión usada en la alimentación permite su utilización en una banda muy grande de aplicaciones.

LISTA DE COMPONENTES

VR3 - 10k - potenciómetro lineal VR4 - 100Ω - potenciómetro lineal B1 - 6 ó 9V - 4 pilas o batería CI-1 - 4093 - circuito integrado R1 y R2 - 10kΩ CMOS D1 y D2 - 1N4148 - diodos de silicio R3 - 2k2 C1 - 1nF - capacitor cerámico o de de uso general S1 - llave de 1 polo x 3 posiciones poliéster C2 - 10nF - capacitor cerámico o - ver texto de poliéster S2 - interruptor simple - ver texto VR1 y VR2 - 100k - potenciómetros C3 - 100nF - capacitor cerámico o de poliéster lineales

C4 - 100µF - capacitor electrolítico J1 - enchufe tipo P2

Varios: Placa de circuito impreso, caja para montaje, soporte para 4 pilas pequeñas o conector para batería, perillas para los potenciómetros, pinza y punta de prueba, cable blindado para la salida, cables, estaño, etc.


Montaje Un ajuste de la intensidad hecho por un potenciómetro facilita la utilización del pequeño aparato. En caso que el lector quiera, puede usar un led para indicar que la alimentación se encuentra conectada. El agregado de un transistor permite ajustar el nivel de la señal de salida con una impedancia excelente. En la figura 2 tenemos el diagrama completo del generador. La disposición de los componentes no es crítica pudiendo ser usada en una placa de circuito impreso universal, o la placa mostrada en la figura 3. Sugerimos la utilización de un zócalo para el integrado. Observe que los potenciómetros y la fuente de alimentación quedan fuera de la placa, así como la llave conmutadora de banda de frecuencias (CN2 - CN3). Usamos una llave de 1 polo x 3 posiciones, pero también se puede usar una llave de 1 polo x 5 posiciones con el agregado de un capacitor de 100pF para extender el alcance a 1MHz y de un capacitor de 1µF para obtener frecuencias inferiores a 1Hz. Los potenciómetros son todos lineales y los resistores de 1/8 ó 1/4W con 10% de tolerancia. Los capacitores pueden ser cerámicos o de poliéster, con excepción de C4 que es un electrolítico para 12V o más. Para la salida tanto se puede usar un enchufe como dos bornes comunes. En el caso de los enchufes, un cable con una pinza cocodrilo y una punta de prueba complementará el equipo. Para las pilas use soporte y si usa batería un conector. Los diodos son de uso general de silicio. El interruptor SW1 puede ser independiente o bien incorporado al propio control de intensidad de señal que es VR3. El conjunto puede ser fácilmente instalado en una caja plástica. Para probar basta ajustar el circuito para operar en una banda audible e inyectar la señal en un amplificador de audio. Una prueba más completa se puede hacer inyectando la señal en la entrada de un osciloscopio. Accionando VR1 y VR2 tenemos la modificación del ancho de pulso y de su intervalo. El potenciómetro VR3 controla la intensidad de la señal que llega al transistor y VR4 la señal a aplicar al circuito


Figura 3. Placa de circuito impreso del generador.

que se requiera. Una vez comprobado el funcionamiento sólo resta usar el aparato, respetando sus características. El resistor R3 protege la salida del integrado evitando que haya sobrecarga incluso cuando la conectamos en cargas de impedancia muy baja o accidentalmente las colocamos en corto. 

Este proyecto se trata de un automatismo para quien posee piscinas o tanques en casa y teme que los niños puedan caer en ellos cuando nadie los observa. Consiste en una alarma que dispara una sirena o chicharra en caso que el agua se agite repentinamente debido a la caída de un cuerpo de buen tamaño. El sistema es sencillo, eficiente, y representa un consumo de energía pequeño.

Adaptación de Federico Prado

ALARMA DE CAIDAS EN PISCINA

L

a existencia de tanques, piletas de natación o piscinas en propiedades donde hay niños trae siempre una preocupación: una eventual caída cuando nadie está observando. Una alarma que funcione con la agitación momentánea del agua es una buena solución para este tipo de problema. El circuito que proponemos activa un relé que, a su vez, alimenta por un tiempo preajustado una chicharra o sirena de buena potencia. El consumo de la alarma

en la condición de espera es extremadamente bajo y, como el sensor funciona con sólo 6V (hasta 12V es la alimentación que sugerimos), no existe el mínimo peligro de choques en caso de un eventual contacto con el agua o los sensores. El montaje y la instalación son simples, pudiendo hacerse con poco trabajo. El sensor será instalado en la pileta de natación cuando nadie la esté usando, lo que facilita bastante su operación.

Figura 1. Circuito de la alarma.


Montaje

Figura 2. Circuito impreso sugerido para el sistema de aviso de caídas en piscinas.

El escaso dinero invertido en su montaje ciertamente será compensado por la seguridad y tranquilidad que se obtienen.

La tensión en la salida del integrado sube, entonces, por un tiempo de algunos minutos (el tiempo es ajustado en VR1).

Alimentando el aparato con 4 pilas medianas o grandes podrá quedar conectado por días seguidos durante semanas.

Esta tensión polariza, en dirección a la saturación, al transistor Q1, un BC548, que energiza la bobina de un relé.

No hay secretos para el montaje de este aparato y su funcionamiento es muy fácil de entender.

Los contactos del relé son utilizados para controlar la alimentación de alta tensión de una chicharra o sirena de hasta 2A de corriente, lo que significa mucho ruido.

FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO Se trata de un monoestable con un integrado 555. En esta configuración el capacitor C1 y el ajuste de VR1 y R4 determinan por cuánto tiempo tendremos una tensión positiva en la salida del integrado, que corresponde al pin 3. Así, para dispararlo bastará hacer que la tensión del pin 2 caiga a menos de 1/3 de la tensión de alimentación. En las condiciones de espera la tensión en la salida del integrado es 0V y la entrada del pin 2, que corresponde al disparo, es positiva gracias al resistor de 2M2(R1). El sensor presenta una resistencia de muchos MΩ cuando está fuera del contacto con el agua. Este sensor consiste en dos cables con las puntas peladas en contacto con el agua. Cuando se produce el movimiento u ola provocada por la caída de un cuerpo, los contacto que representan los alambres del sensor hace que la resistencia presentada caiga algunas decenas o incluso centenares de kΩ, lo que es suficiente para hacer que la tensión en el pin 2 caiga, al punto de provocar el disparo del monoestable.


Como los contactos están completamente aislados del circuito, la alta tensión que alimenta a la chicharra o sirena no aparece en ningún punto del circuito de control, lo que garantiza la total seguridad del sistema.

MONTAJE En la figura 1 tenemos el diagrama completo de esta sencilla alarma y en la 2, su montaje utilizando una placa de circuito impreso. Esta disposición permite que se experimente el circuito primero en una matriz y, si le agrada el comportamiento del mismo, pase los componentes en montaje definitivo a la placa. Los resistores son todos de 1/8 ó 1/4W y el capacitor electrolítico debe tener una tensión de trabajo de 6V a 12V. Su valor puede ser reducido a 100µF en caso que desee un menor tiempo de accionamiento de la chicharra o sirena. VR1 es un trimpot y su valor no es crítico, pudiendo tener entre 220kΩ y 1MΩ. Valores más elevados permiten la obtención de mayores tiempos de accionamiento para la alarma.

Alarma de Caídas en Piscinas LISTA DE COMPONENTES CI-1 - 555 - circuito integrado - timer Q1 - BC548 ó equivalentes - transistor NPN de uso general D1 - 1N4148 - diodo de silicio de uso general K1 - microrrelé para 6V - MC2RC1 - Metaltex P1 - 470k - trimpot S1 - interruptor simple B1 - 6V - pilas R1 - 2M2 R2 - 10kΩ R3 - 1kΩ C1 - 470µF - capacitor electrolítico

Varios: Caja para montaje, soporte de pilas, placa de circuito impreso, puente de 4 terminales con tornillos ó 2 puentes de 2 terminales con tornillos, sensor, cables, estaño, etc.

El transitor puede ser cualquier NPN de uso general, como los BC547, BC548, BC549, BC237, BC238, BC239, etc. El diodo en paralelo con el relé es de uso general de silicio y tiene por función proteger el transistor contra las altas tensiones generadas en la bobina del relé en el momento de la conmutación. El sensor, conectado en los puntos A y B (que, en verdad, es un puente de terminales con tornillos) consiste en dos cables rígidos pelados colocados en el borde de la pileta pero sin tocar el agua, según muestra la figura 3. Este sensor deberá ser fijado en una tabla de modo que los cables pelados queden a unos 2 ó 3 centímetros por encima de la superficie calma del agua para que,

con pequeñas ondas, pueda ser alcanzado y así accionar el circuito. El cable de conexión del sensor al circuito puede ser común paralelo, con hasta 10 m de largo.

PRUEBA Y USO Para la prueba, basta conectar el sensor en los terminales y colocar las pilas en el soporte. Accione SW1 después de ajustar VR1 para el menor tiempo (VR1 con la mínima resistencia). Tocando por un instante con los sensores en el agua, o incluso tocando con los dedos en estos elementos, debemos oír el chasquido de cierre del relé y, después de algún tiempo, el chasquido de su abertura. Comprobado el funcionamiento sólo resta hacer su instalación, utilizando los contactos del relé como interruptor para el sistema de aviso, que puede ser el que usted prefiera (sonoro, lumínico o ambos). Los cables del sector de alta tensión deben ser todos bien recubiertos y quedar lejos del alcance de las personas. El sensor será recogido cuando la piscina esté en uso y sólo será colocado cuando la misma esté con el agua tranquila, sin agitación ninguna. Colóquelo de modo que quede a uno o dos centímetros por arriba de la superficie del agua.

OTROS USOS

Figura 3. El sensor debe instalarse en el borde de la pileta, pero de modo que los cables no toquen el agua,

Este mismo circuito también tiene otras utilidades. Podemos usarlo como alarma de inundaciones, avisando cuando el agua sube por encima de cierto nivel en un sótano. En este caso, en lugar de la sirena también puede ser accionada automáticamente una bomba de agua que desagote el lugar. 


MICROCONTROLADORES Curso Programado de Microcontroladores PIC

En la edición anterior comenzamos a desarrrollar un curso de microcontroladores PIC de manera que aprenda paso a paso con el apoyo de ejerci cios y prácticas. En esta entrega veremos cómo se usa el programa básico para la carga de programas en la memoria del PIC. Autor: M.C. Ismael Cervante de Anda - IPN, México

P

ara programar un microcontrolador PIC, se necesita un equipo por medio del cual se le hacen llegar las instrucciones; recomendamos el uso de un programador que tenga el formato JDM, que requiere ser controlado a través de un software y se obtiene gratuitamente en la página: www.ic-prog.com (tiene que ser descargada la versión 1.06B o superior). Para poder utilizar el Ic-Prog, primero debe colocarlo en una carpeta. De este modo, siempre sabremos en dónde se localiza y tendremos ordenados todos nuestros documentos. Cabe mencionar que el software no se instala; sólo se copia, tal como vemos en la figura 1. En la figura 1 se muestran dos elementos dentro de una carpeta llamada Ic-Prog; corresponden al software, y a un driver que se emplea en el sistema operativo Win XP, Win 2000 o Win NT. Este driver debe encontrarse dentro de la misma carpeta, si se cuenta con uno de los sistemas operativos mencionados; pero el

driver no es necesario, si se utiliza Win 98 o Win 95. Una vez que la aplicación se encuentra en la carpeta correspondiente, para abrirla es necesario hacer doble click sobre el ícono del Ic-Prog. La primera vez que se abre la aplicación, normalmente está toda en inglés; para colocarla en español, debemos dirigirnos al menú Settings y luego hay que seleccionar el comando Options, tal como se muestra en la figura 2. Una vez abierta la ventana correspondiente, debe seleccionarse la pestaña “Language” (lenguaje);


Fifgura 2

Figura 1

ahí se selecciona el idioma español (Spanish), tal como se indica en la figura 8.

Fifgura 3

Curso Programado de Microcontroladores PIC

Figura 4

Cuando el Ic-Prog ya se encuentra en español, es más fácil comprenderlo. Sin embargo, es recomendable estudiar el idioma inglés, porque es el que se utiliza en los manuales relacionados con los microcontroladores y, en general, con la electrónica y la computación. Ahora seleccionamos el menú “Ajustes” (ahora ya se encuentra en español, figura 4), y posteriormente el comando “Opciones”. Esto hará que se despliegue una ventana, en la cual seleccionaremos la pestaña “Miscelánea”. En esta parte se da de alta el driver para que el Ic-Prog funcione con los sistemas operativos Win XP/2000/NT; por lo tanto, se tiene que seleccionar la opción tal como se indica en la figura 5. Cuando se usa Win 95 o Win 98, no es necesario habilitar el driver. Esto significa que puede omitirse este procedimiento. Posteriormente, hay que revisar la configuración del Ic-Prog con respecto al programador conectado a la

Figura 6

Figura 5

computadora. Y para ello, nuevamente hay que dirigirse al menú “Ajustes” y seleccionar el comando “ Tipo hardware”, tal como se muestra en la figura 6. Esto hará que se despliegue una ventana, en la que seleccionaremos el tipo de prograFigura 8 mador; debe ser ajustado como JDM Programmer, porque es el tipo de programador que recomendamos emplear. Dentro de la misma ventana, tenemos que revisar que esté seleccionado el puerto serie de la computadora; también hay que verificar que la interfaz seleccionada sea Direct I/O, y que la opción “Retardo I/O” tenga un valor de 10. Todo esto se muestra en la figura 7. Una vez configurado el software, está listo para que utilicemos su función principal: programar microcontroladores PIC. Para realizar cualquier actividad con el Ic-Prog, tiene que seleccionarse el microcontrolador con el que se va a trabajar; de manera que esta es la primera acción que tiene que hacerse, luego de abrir el Ic-Prog. También es necesario seleccionar el buffer en donde momentáneamente será colocado el programa que luego se cargará en el microcontrolador PIC. Como respaldo, el Ic-Prog cuenta con cinco buffers; no importa cuál de

Figura 7

ellos sea seleccionado. En la figura 8 aparecen las ventanas donde se selecciona tanto el tipo de microcontrolador como el buffer con el cual se va a trabajar. Para programar un microcontrolador PIC, en primera instancia tiene que cargarse un programa en el búfer previamente seleccionado; para ello se cuenta con dos posibilidades: la primera es contar con un archivo que tenga extensión HEX, y la segunda es cargar un programa leyéndolo directamente de un microcontrolador PIC. Para cargar un programa a partir de un archivo con extensión HEX, nos tenemos que dirigir al menú “Archivo”; y luego hay que seleccionar el comando “Abrir”, tal como se indica en la figura 8. En la ventana que se despliega, tiene que indicarse la ruta que conduce hasta el programa que va a ser cargado en alguno de los buffer del Ic-Prog. Para una mejor comprensión de esto, tenemos la figura 9. La segunda manera de cargar temporalmente un programa en algu-


Microprocesadores

Figura 9

nos de los buffers del Ic-Prog, es leyendo la memoria de programa de un microcontrolador; y para ello, en el menú “Comando” tiene que seleccionarse la instrucción “Leer todo”, tal como se muestra en la figura 10. Esto hace que se abra una ventana en donde, por medio de una barra, se indica el avance en la lectura de la memoria de programa de un microcontrolador PIC, tal como vemos en la figura 11. Cuando de alguna manera se ha cargado un programa en el buffer correspondiente en el Ic-Prog, en el espacio dedicado al código de programa se muestran las localidades de memoria que se ocuparon. Esto se indica por medio de valores hexadecimales diferentes de “3FFF”, porque este valor indica que la localidad de memoria se encuentra libre. Al mismo tiempo, en el campo

dedicado a los datos de la memoria EEPROM, y por medio del valor “FF”, se muestra qué localidades están disponibles. Si aparece un valor diferente, significa que el espacio de memoria se encuentra ocupado, todo esto se resume en la figura 12. Una vez que se ha cargado un programa en el Ic-Prog, hay que programar un microcontrolador PIC; por lo tanto, se tiene que seleccionar el menú “Comando” y la instrucción “Programar todo”, tal como se muestra en la figura 13. Inmediatamente se hace una pre-

Figura 11

Figura 12


Figura 10

gunta, para confirmar la grabación de la memoria de programa de un microcontrolador PIC, tal como se muestra en la figura 14. Una vez confirmado esto, el programa comienza a ser cargado en el PIC; y tal como vemos en la figura 15, por medio de una barra se indica el avance del proceso de grabación de la memoria de programa. En el proceso de grabación, el software Ic-Prog envía el programa a través del grabador a la memoria de programa que tiene interna el microcontrolador PIC.

Figura 14

Figura 13

Curso Programado de Microcontroladores PIC

Figura 15

Figura 16

esto, después procedemos a hacer la programación del PIC. La segunda manera de configurar estos bits, consiste en omitir los comandos descritos líneas atrás y en manipularlos directamente en el IcProg; deben seleccionarse los bits que queremos activar, en el espacio mostrado en la figura 19. De esta manera damos fin a esta segunda lección. Si Ud. no posee la lección anterior puede descargarla de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e ingresando la clave cursopic. 

se puede realizar por medio de la escritura de comandos en el editor de programa MPLAB, tal como se muestra en el ejemplo que se describe en la tabla 1. Al escribir estos comandos en Figura 17 el MPLAB, ya no es necesario Dentro de este mismo proceso de manipularlos en el Ic-Prog. Gracias a grabación, el Ic-Prog verifica el proTabla 1 grama cargado en el PIC, con respecto al que se encuentra en el bu#include ffer del propio Ic-Prog. __CONFIG _WDT_OFF&_PWRTE_OFF&_XT_OSC&_MCLRE_ON Si el programa se cargó sin errores en el PIC, el Ic-Prog lanzará un mensaje para indicar precisamente que no hubo errores durante la carga del programa, tal como se muestra en la figura 16. Pero en caso de existir alguna diferencia por mínima que sea, entre los datos programados en el microcontrolador PIC, y los que se encuentran en el buffer del Ic-Prog, aparecerá un aviso para indicar el error, tal como vemos en la figura 17. Figura 18 Si aparece un error en la dirección de código 0000h, es porque probablemente el PIC está dañado o porque la protección de lectura (fusibles de memoria quemados) estaba activa cuando se programó justamente el PIC. Los principales comandos descritos a lo largo del presente capítulo, tienen un botón de los llamados de acceso directo; por lo tanto, es mucho más rápido activarlos; en la figura 18 se muestran dichos botones. Recuerde que el programador debe estar conectado a la computadora; de otra manera, el Ic-Prog no podrá programar microcontrolador alguno. Para configurar la manera de operar de un microcontrolador PIC, Figura 19


AYUDA AL PRINCIPIANTE

El efecto Peltier es una propiedad ter moeléctrica descubierta en 1834 por Jean Peltier y hace referencia a la apari ción de una diferencia de temperatura en un dispositivo cuando se le aplica una tensión eléctrica. A los materiales en los que se manifiesta el efecto Peltier se los llama “celdas Peltier” y sucede cuando una corriente se hace pasar por dos metales o semiconductores conec tados por dos “junturas de Peltier”. La corriente propicia una transferencia de calor de una juntura a la otra: una se enfría en tanto que otra se calienta. Por Luis Horacio Rodríguez

INTRODUCCION Una manera para entender cómo es que este efecto enfría una juntura es notar que cuando los electrones fluyen de una región de alta densidad a una de baja densidad, se expanden (de la manera en que lo hace un gas ideal) y se enfría la región. Es decir, cuando se hace pasar una corriente por un circuito compuesto de materiales diferentes cuyas uniones están a la misma temperatura, se produce el efecto inverso al termoeléctrico (Seebeck). En este caso, se absorbe calor en una unión y se desprende en la otra. La parte que se enfría suele estar cerca de los 25º C, mientras que la parte que absorbe calor puede alcanzar rápidamente los 80º C. Lo que lo hace aún más interesantes es el hecho de que, al invertir la polaridad de alimentación, se invierta también su funcionamiento; es decir: la superficie que antes generaba frío empieza a generar calor, y la que generaba calor empieza a generar frío. Gracias a los inmensos avances en el campo

de semiconductores, hoy en día, se construyen sólidamente y en tamaño de una moneda. Los semiconductores están fabricados con Teluro y Bismuto para ser tipo P o N (buenos conductores de electricidad y malos del calor) y así facilitar el trasvase de calor del lado frío al caliente por el efecto de una corriente continua… Como todo en esta vida, las unidades Peltier también tienen algunos inconvenientes tener en cuenta. Como pueden ser el alto consumo eléctrico, o que dependiendo de la temperatura y la humedad puede producirse condensación y en determinadas condiciones incluso puede formarse hielo.

EL EFECTO PELTIER

Para entender un poco más, digamos que si dos metales distintos se ponen en contacto (soldadura) aparece una diferencia de potencial (V) debida a que los electrones libres de uno de los metales tienen más ener-


gía que los del otro. Cuando se hace pasar una corriente eléctrica por la soldadura si la dirección de la corriente es contraria a la diferencia de potencial de los electrones tiene que ganar energía y lo extraen de los metales enfriando la soldadura. Mientras que si es a favor los electrones pierden energía cediéndola a la soldadura que se calienta. La cantidad de calor producida por estos fenómenos (Efecto Peltier) vienen dadas por la fórmula: Q = 0.24 x V x I x t Donde V es la diferencia de potencial de contacto de contacto. El efecto Peltier es reversible y es lo que da lugar al efecto termoeléctrico (Seebek). Es decir cuando dos metales se sueldan formando un anillo (dos soldaduras) se puede producir una corriente eléctrica en el anillo si las dos soldaduras están a distinta temperatura. Este interesante fenómeno se mantuvo reducido a algunas pequeñas aplicaciones hasta ahora, época en que se comienza a utilizar sus

Las Células Peltier en el lado del material N la polaridad negativa y en el lado del material P la positiva, se invierte la función de calor / frío: la parte superior calienta y la inferior enfría. El módulo Peltier, es una bomba de calor estática que no requiere ni gas ni partes móviles. Físicamente los elementos de un módulo Peltier son bloques de 1mm cúbico conectados eléctricamente en serie y térmicamente en paralelo, tal como podemos observar en la figura 2. Figura 1

posibilidades con más frecuencia, especialmente en los denominados “termo coplees”. Recordamos que al calentarse producen una tensión que va en aumento al aumentar la temperatura. La pequeña tensión generada es amplificada y permite desviar una aguja en un microamperímetro que indica temperatura versus la tensión recibida. Otro fenómeno utilizable es el que ocurre cuando aplicamos una tensión en los extremos de los alambres soldados. Este fenómeno se aprovecha con más auge a través de las llamadas celdas o células Peltier, alimentando una de estas células PELTIER, se establece una diferencia de temperatura entre las dos caras de la célula PELTIER, esta diferencia depende de la temperatura ambiente donde esté situada la célula PELTIER, y del cuerpo que querra-

mos enfriar o calentar. Su uso más bien es para enfriar, ya que para calentar existen las resistencias eléctricas, que son mucho más eficientes en este sentido que las células Peltier. Es decir, son mucho más eficaces refrigerando, ya que su reducido tamaño, las hace ideales para sustituir costosos y voluminosos equipos de refrigeración asistida por gas o agua. En la figura 1 podemos ver que se compone de dos materiales semiconductores, uno con canal N y otro con canal P, unidos entre sí por una lámina de cobre. Si en el lado del material N se aplica la polaridad positiva de alimentación en el lado del material P la polaridad negativa, la placa de cobre de la parte superior enfría, mientras que la inferior calienta. Si en esta misma célula, se invierte la polaridad de alimentación, es decir, se aplica

Como puede observar, es muy diferente a un dispositivo de refrigeración convencional que lleva tres elementos fundamentales: un evaporador, un compresor y un condensador. El evaporador representa la sección fría dentro de la cual el refrigerante, bajo presión, puede evaporarse. El paso del refrigerante de estado líquido a gaseoso necesita tomar calor de su entorno. El compresor funciona como una bomba para el refrigerante, que, comprimiéndolo, hace que pase de estado gaseoso a líquido, restituyendo su energía calórica. El condensador radia las calorías cedidas por el refrigerante, y el compresor, al exterior. Una sola célula puede alcanzar, como máximo una potencia frigorífica de 0,5 watt, es decir que para conseguir potencias frigoríficas de 15 a 20 watt, hay que realizar baterías formadas, como mínimo por 30 o 40 céldas. De hecho, al aumentar el número de células, aumenta la superficie irradiante y, por lo tanto, la potencia refrigerante. En resumen, que tanto la dimensión como la potencia calorífica obtenida dependen del número de elementos utilizados por módulo.

Figura 2

Existen células Peltier con dimensiones y potencias diversas. También existen células aisladas y no aisladas, en función de que encima y debajo de las dos superficies exista,


Ayuda al Principiante o no, una capa fina de material cerámico, necesario para aislar las láminas de cobre de las distintas células; por consiguiente estas dos superficies se pueden apoyar sobre cualquier plano metálico sin necesidad de aislantes.

refrigeración es difícil alcanzar este salto térmico. Tampoco tiene un rendimiento lineal y son elementos muy pesados. Quiero decir con esto (no que pesen) que el rendimiento obtenido del funcionamiento del aparato es muy bajo.

Si una célula Peltier está sin aislar será necesaria la utilización de una mica del tipo Sil-Pad, para poder transferir la energía. Este tipo de micas es caro, muy caro y difícil de conseguir. Por otro lado, las células ya aisladas tienen un material cerámico con una resistencia térmica muy baja, por lo que la pérdida de transferencia es insignificante.

En la actualidad se construyen sólidamente y en tamaño de una moneda. Los semiconductores están fabricados con Teluro y Bismuto para ser tipo P o N (buenos conductores de electricidad y malos del calor) y así facilitar el trasvase de calor del lado frío al caliente por el efecto de una corriente continua.

El frío o calor que puede generar un módulo Peltier viene especificado por el salto térmico (diferencia térmica, incremento, etc.) que indican sus fabricantes. En teoría, un salto térmico de 70 grados significa que si el lado caliente de la célula se ha estabilizado a una temperatura de 45 grados, en el lado frío existe una temperatura de 25 grados (45 - 70 = -25). Debido a las pérdidas de transferencia de calor entre célula y aleta de

En la figura 3 podemos ver gráficamente el esquema de funcionamiento de una celda o célula Peltier. Hoy existen equipos de aire acondicionado que controlan la temperatura y la humedad que disponen de instalaciones frigoríficas de compresión que emplean fluidos frigorígenos a base de compuestos de flúor y de cloro que en mayor o menor medida atacan a la capa de ozono. También se han desarrollado equipos que deshumidifican el aire empleando absorbedores químicos y equipos de compresión, en gene-

Figura 12


ral de potencias de deshumidificador grandes. Ahora bien, en el campo de las potencias bajas de un a cinco litros se ha pensado que equipos de deshumidificación formados por pastillas de efecto Peltier y acumuladores térmicos con cambio de fase a temperaturas más bajas del punto de rocío deseado podrían ser interesantes y competitivos, procediéndose a realizar unos prototipos y patentar el sistema. Se supera la carencia de la deshumidificación de una sala o estancia y el disponer un equipo portátil y ecológico. La tecnología presentada consiste en hacer pasar aire de un local, habitación, etc., aspirado por unos ventiladores, a través de unos acumuladores de frío, que se enfrían mediante efecto Peltier, recogiéndose el agua condensada en el sistema en una bandeja inferior. Es un equipo compacto de sobremesa, muy adecuado para controlar la humedad en climas húmedos, del cual se han eliminado ruidos y vibraciones, evitando las partes móviles de los compresores que llevan los actuales deshumidificadores y los fluidos frigorígenos, como posibles contaminaciones medioambientales. Si bien un enfriador Peltier puede ser una perfecta solución térmica, si el diseño es insuficiente o los ventiladores están instalados inadecuadamente puede ser peligroso, ya sea por sobrecalentamiento o por problemas eléctricos, cuando el sistema de control no ha sido bien diseñado. Los buenos enfriadores Peltier resuelven este problema arrancando los elementos Peltier después de cierto tiempo, luego de puesto enmarca el sistema de control (generalmente un microcontrolador o PLC). Otro problema puede ser el cableado eléctrico del elemento Peltier - si es demasiado fino. Este puede no ser suficiente para poder con los requerimientos del

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Cuaderno del Técnico Reparador

Pantallas Planas para TV y Monitores Mediciones de Tensión y Corriente en un Tubo CCFL Los tubos CCFL de un TV son la punta de la cadena de imagen que puede dividirse en back-light, pantalla de transmitancia y fitros de color. Si la fuente de back-ligth no tiene el color blanco adecuado y el brillo requerido, la imagen será defectuosa aun que el resto del TV sea de la mejor calidad. Un tubo CCFL posee una serie de curvas muy importantes que los identifican y en este artículo vamos a analizarlos de forma práctica, estudiando los parámetros que más le importan al reparador. Autor: Ing. Alberto H. Picernos e-mail: [email protected], [email protected] Introducción Un reparador debe aprender a interpretar a los componentes que utiliza según sus curvas características. Puede inclusive no conocer su funcionamiento detallado pero no puede ignorar como se comportará cuando se le aplica una tensión o una corriente y como cambiarán esos parámetros con la temperatura. Es probable que la práctica de tantos años de reparación de TVs de TRC hayan formado una especie de cultura de análisis del síntoma, marca y modelo y de allí se pasaba al cambio de material en forma directa. Es decir se reparaba de memoria y sin pensar. En los LCD nos tenemos que olvidar de este método porque no hay experiencia previa y para reparar hay que medir

pensar y actuar en consecuencia. Nuestra intención no es enseñarle a reparar solamente, sino enseñarle a pensar, aunque cueste mucho tiempo de estudio. En la práctica de la reparación muchas veces reemplazamos componentes por cargas resistivas adecuadas, para asegurar si un problema es de fuente o de carga. Y para reemplazar un CCFL por una carga resistiva es necesario entender su curvas de funcionamiento porque el reemplazo depende del largo del tubo y de la corriente que circula por él. Esto que parece una cosa simple es bastante complejo porque los CCFL trabajan con tensiones altas y no todos los resistores son adecuados para soportar tensión. Pero es un tema muy importante porque no siempre se consiguen los tubos en nuestros países de América o si se

consiguen como repuesto pueden tener un precio prohibitivo (el representante técnico de la marca no quiere venderlos sino hacer la reparación aprovechándose de su mercado cautivo). Si se da el caso que un TV de 16 CCFL tiene uno dañado y los otros en buen estado, la pantalla se enciende por 3 segundos y luego se apaga por protección. En estos casos límites no está mal dejar colocada la carga resistiva e iluminar con 15 tubos. ¿Se consiguen las curvas de respuesta de todos los tubos? Según mi experiencia, con tener la información de un fabricante es suficiente y en esta serie vamos a utilizar la información de la empresa fabricante más representativa que es Sanken Electrónica división CCFL.


Cuaderno del Técnico Reparador Mediciones de Tensión y Corriente Sobre un Tubo CCFL Un CCFL es un dispositivo de descarga gaseosa y como tal se alimenta con CA (en este caso de unos 50kHz). El parámetro que se controla es la corriente alterna que circula por el tubo y para hacerlo se varía la tensión aplicada al mismo. Los valores que se manejan en este caso son de 2 a 8mA para el valor eficaz de la corriente y del orden de los 800V eficaces para la tensión aplicada. El control se realiza mediante un circuito integrado específico llamado inverter que por supuesto Figura 1 Forma de trabaja con tensiones positimedir la corriente por vas del orden de 0 a 12V. un CCFL. Esto significa que tanto el parámetro de tensión como el de corriente deben sufrir una CCFL es en realidad un resistor transformación antes de ser aplica- negativo como todos los componendos al integrado como señales rea- tes basados en el arco eléctrico. limentadas. Este circuito permite medir la Lo mas lógico es que las mis- corriente que pasa por el tubo genemas señales sean utilizadas por rando una salida que siempre esta nosotros cuando queremos compa- por arriba de eje 0 aunque se trate rarlas con las indicadas en las gráfi- de una señal pulsante. cas del fabricante. Si hay un circuito Todo parte del generador de que se repite en todos los TV LCD tensión alterna de 50kHz llamado con iluminación a CCFL es el cir- V1 y que tiene una amplitud de 24V cuito de excitación de los tubos y su eficaces y forma senoidal. La forma loop de circulación de corriente. En senoidal es la más conveniente porla figura 1 se puede observar el cir- que es la que provee una más larga cuito básico de un tubo a partir del vida al tubo CCFL y sobre todo el transformador elevador de tensión. circuito debe asegurarse que no cirEs obvio que el generador reem- cule corriente continua por el CCFL plaza al circuito electrónico que porque esto significa que puede transforma la tensión continua de producirse migración metálica de 12 o 24V en la tensión alterna de uno a otro cátodo. Por supuesto el unos 800V eficaces que hace circu- uso de un transformador nos garanlar la corriente de 2 a 8 mA que tiza que en el secundario no haya requiere cada CCFL. El Multisim no corriente continua. posee el componente “tubo CCFL” El transformador T1 es muy elepor lo tanto lo reemplazamos por vador a pesar de que el valor de N una serie de resistores equivalentes para el Multisim sea de 0,03 veces. aunque luego veremos que un Lo que ocurre es que para Multisim


ese valor es la cantidad de espiras del primario dividida la cantidad de espiras del secundario. Es decir que el secundario tiene una tensión de 24V/0,03 = 800V eficaces. Si el resistor equivalente al CCFL está bien calculado, con esos valores de tensión deben circular por el mismo una corriente de 2 a 8 mA eficaces. Despreciando el circuito medidor de corriente (D1,D2 y R4) y suponiendo que el CCFL está conectado a masa tendremos una corriente circulante de 800V/ 141.000Ohm = 5,7mA. Ahora veamos cómo opera el circuito medidor y algunos detalles de reparación. Si no existiera R4 el circuito sería simétrico y el diodo D1 conectaría el CCFL a masa cuando circula el semiciclo positivo de la corriente. En tanto que el semiciclo negativo circularía por D2. El agregado de R4 no modifica mucho las cosas porque su valor comparado con la resistencia del CCFL es despreciable. Por lo tanto el semiciclo positivo circula por D1 y por R4 generando una señal que puede medirse con el osciloscopio XSC2 y que podemos observar en la figura 2. El oscilograma en verde sobre el nodo 6 nos indica que hay una limitación en tensión negativa de 0,6V (observe que el eje de cero está corrido una división hacia abajo). La limitación a niveles positivos es mucho menos evidente debido a la caída en R4. Del oscilograma en el nodo 5, debemos deducir la corriente eficaz que circula por el tubo. En principio observamos que el oscilograma nunca atraviesa el cero porque el diodo no permite que circule corriente negativa. Hacia valores

Mediciones de Tensión y Corriente en un Tubo CCFL muy cercano al valor de 5,7mA que circulan realmente. Por lo tanto se debe realizar una medición sobre R4 con un osciloscopio para poder calcular la corriente que circula por el tubo sobre el circuito básico de salida. Tenga en cuenta que en muchos casos Figura 2 . Oscilogramas en la zona de medición de corriente. se agrega un positivos el cursor rojo nos muestra Un valor de pico de 5,52V no capacitor sobre R4 que distorsiona que el valor máximo tiene 5,52V. nos dice nada aún sobre el valor la forma de señal y no nos permite Extrañamente observamos que la pico o eficaz de la corriente circu- conocer el verdadero valor de la señal no es la esperada: un semici- lante. Calculemos primero el valor tensión eficaz por el tubo. Ese capaclo senoidal positivo. En efecto, pico dividiendo la tensión pico por la citor transforma la señal continua posee una interferencia super- resistencia R4 es decir 5,52/330 = pulsante en CC con destino al inverpuesta debido a las capacidades 16,7mA. ter. distribuidas de un transformador Por el tubo pasan, en realidad, El problema se resuelve fácilmuy elevador. Esto no es un pro- los dos semiciclos pero por R4 sólo mente agregando un resistor shunt blema de simulación; ocurre en la pasa uno. Por lo tanto el valor eficaz conocido de por ejemplo 1kΩ en realidad y es un prodigio que la de la corriente por el tubo se debe serie con el diodo D2 que al no simulación lo reproduzca. calcular como 16,7/2,82 = 5.92mA tener capacitor en paralelo permite realizar las mediciones fácilmente, figura 3. En este caso observamos que la tensión del semiciclo negativo es de 7,5V (no hace falta dividir por tratarse de un valor redondo) lo que significa 7,5mA pico y 7,5/1,41 = 5,31mA muy cercanos a los 5,6mA que deben circular Figura 3 . Agregado de resistor sensor de corriente. por la resis-



Figura 4 . Atenuador resistivo por 100 para medir tensión sobre un tubo.

tencia equivalente al tubo cuando se le aplican 786V eficaces. ¿Yo no tengo osciloscopio, que puedo hacer? Puede medir la tensión sobre R5 con téster digital. Directamente no; lamentablemente una editorial Mexicana propone la medición directa con el téster pero nosotros medimos varios testers disponibles en el mercado y muchos están al borde del ancho de banda. Mida con el téster digital pero usando una sonda de RF que amplia la capacidad del téster desde 10Hz a 10GHz y mide el valor pico a pico de la RF. La construcción de esta sonda está explicada en www.picerno.com.ar en forma totalmente gratuita (junto con otros regalos del autor). En este caso el téster le va a indicar 7,5V que sólo tiene que dividir por 1,41 para hallar el valor eficaz en el cual están expresados todos los gráficos de Sanken. Ahora pasaremos a medir el otro parámetro importante de los gráficos que es la tensión aplicada al tubo. Los valores a medir son del orden de los 500 a 1800V. El mejor osciloscopio no admite realizar estas mediciones ni aun con la punta divisora por 10. Por lo tanto se debe realizar una punta hecha específicamente para este uso (vea la figura 4).

La medición se puede realizar con un osciloscopio o con una sonda de RF. En ambos casos recuerde que está midiendo valores de pico a pico y que para comparar con los valores de las gráficas debe dividirlos por 2,82. El atenuador contempla la carga capacitiva que introducen tanto el osciloscopio como la sonda de RF; en realidad debería agregarse un capacitor para 2kV en paralelo con R1, pero el error producido por no agregarlo se compensa con el resistor R4 que también compensa el resistor R3. Aconsejamos medir los resistores utilizados con un téster digital de buena calidad. La aislación de la punta divisora depende de los resistores utilizados en R1. Nosotros aconsejamos resistores de carbón depositado de 1/8W pero como hay una gran variedad de mediciones de potencia de resistores lo mejor es elegirlos por el tamaño. Los que nosotros utilizamos tienen un diámetro de 2,5 mm sobre el casquillo metálico y un largo de 10 mm desde la salida del terminal a la otra salida (es decir un cuerpo de resistor de 2,5 x 10). Estos resistores tienen una aislación de 250V eficaces, por lo tanto los diez tendrán una aislación total de 2500V que es suficiente para nuestro uso. Nota: como nuestro atenuador no está compensado, no sirve para


medir formas de señal no senoida les. De este modo explicamos cómo medir los dos parámetros más importantes de un CCFL. Ahora Ud. puede salir de dudas cuando un CCFL no enciende (mirando por la ventanita de observación) y unos segundos después se apaga todo el back Light. Conecte el resistor sensor de 1kΩ, conecte la sonda de RF sobre él y el téster digital sobre la sonda y confirme que no circula corriente en ningún momento. Si éste es el caso conecte el atenuador resistivo entre el vivo y la masa del CCFL y la sonda de RF sobre el atenuador resistivo. Encienda el TV y mida la tensión con el téster; divídala por 2,82 y observe que sea superior a la tensión de encendido del tubo. Por supuesto esta tensión depende del largo del tubo así que en la próxima sección le entregamos las tablas prometidas.

Las Curvas de Sanken Electrónica Existen una enorme cantidad de tubos CCFL caracterizados por su diámetro externo, interno, largo, presión del gas, etc. Por eso en la parte inferior derecha de cada grafico se coloca el tipo de característica de los tubos analizados.

Mediciones de Tensión y Corriente en un Tubo CCFL

Figura 5 . Las curvas de Sanken Electrónica

Primero se coloca el diámetro externo, luego el interno y por último la presión del gas. En la figura 5 podemos observar curvas dadas por el fabricante; la representación de cada curva es la siguiente:

Figura 5 B: Tensión de trabajo en función de la corriente para un tubo de 319 mm. Figura 5C: Rendimiento en fun ción del diámetro. Figura 5D: Tensión de trabajo en función del largo. Figura 5 A: Iluminación en fun Figura 5E: Tiempo de encen ción de la corriente. dido.

Figura 5F: Tensión de encen dido en función del largo . Figura 5G: Tensión de arranque en función del largo. Figura 5H: Luminancia en fun ción de la presión para 0º de tem peratura. Figura 5I: Tensión de encendido en función de la presión.



Figura 5 . Las curvas de Sanken Electrónica (continuación)

Figura 5J: Tensión de encendido en función de la temperatura ambiente. Realizaremos un análisis curva por curva tratando de darle un uso práctico. La figura 5A muestra cómo aumenta la emisión luminosa en función del diámetro del tubo para un largo constante. Evidentemente la emisión es función de la superficie cubierta de fósforo y esta superficie es evidentemente dependiente del diámetro del tubo. Esto nos demuestra que dos tubos del mismo largo pero diferente diámetro no son un reemplazo directo pero se puede compensar la falta de emisión haciendo circular mayor corriente. La figura 5B nos permite calcular la resistencia equivalente de un

tubo de 319 mm de largo en el funcionamiento normal. Porque contiene los valores de tensión aplicada para que circule una dada corriente. La ley de Ohm nos indica que en un resistor R = V/I o más genéricamente que R = variación de V / variación de I cuando no tenemos la primer parte de la curva de resistencia (el origen). Por ejemplo para la recta marcada en rojo sobre la gráfica se cumple que: R = (500V-300V)/(5mA-3mA) = R = 200V/2mA = 100kΩ Si hacemos lo mismo para el tubo de 4mm:


R = (500V-590V)/(5mA-3mA) =

R = -90V/2mA = -45kΩ Este valor es para un tubo de 319 mm de largo. Observe el signo de la resistencia, se trata de una resistencia negativa porque a medida que disminuye la tensión aplicada aumenta la corriente. Este fenómeno es común en la física de los dispositivos de arco, e implica que debemos limitar la corriente en forma externa al dispositivo, porque en caso contrario la corriente aumentaría hasta el infinito dado que la resistencia equivalente es menor a cero. Pero los resistores negativos no existen, si debemos reemplazar el tubo por una resistencia, da lo mismo que sea un resistor negativo que uno positivo, porque solo se invertiría el sentido de circulación

Mediciones de Tensión y Corriente en un Tubo CCFL de la corriente y como el tubo se excita con CA siempre tendríamos un ciclo positivo y otro negativo. Esa corriente se hace pasar por un diodo que la rectifica y carga un capacitor. La carga del capacitor es una tensión continua y no importa si se generó con una resistencia negativa o positiva. En los gráficos vamos a encontrarnos que en los tubos de menor diámetro la resistencia forma una curva leve y no una recta. Es decir que varía con la corriente que la circula, pero este fenómeno es muy leve. El reemplazo con una resistencia fija es siempre factible. El análisis de otros gráficos nos permitirá determinar el tipo de resistor/es a utilizar en función de su resistencia su disipación y su tensión de aislación ya que la grafica 5B solo sirve para un tubo de 319 mm de largo. La figura 5C nos muestra cómo aumenta el rendimiento de un tubo a medida que se reduce su diámetro y su corriente. La figura 5D es justamente una de las más utilizadas porque nos permite calcular la tensión de trabajo del tubo en función del largo del tubo. Si Ud. ingresa en la escala inferior con el largo de su tubo (por ejemplo 600 mm) y su tubo es de 4 mm (el de más abajo) la tensión eficaz de trabajo sobre el tubo será de 900V luego del encendido inicial. Esto permite calcular la resistencia equivalente para una dada corriente circulando por los tubos. Como esa corriente es una elección del fabricante del TV no la tenemos. Si el TV tiene varios tubos debemos medir la corriente por un tubo que encienda. Si tiene un solo tubo debemos estimarla en función de su diámetro. Si por ejemplo es de 8mA podríamos calcular la resistencia equivalente como: R = 900/0,008 = 112.500 Ohm La potencia desarrollada sobre ella será de:

P = 900 x 0,008 = 7,2W Lo cual significa que deberemos usar más de un resistor que además estarán sometidos a una tensión alta sobre ellos que aun no conocemos. La gráfica 5E nos indica que un tubo no se enciende inmediatamente. Se toma un tiempo que puede llegar al orden del minuto. Por último la figura 5F nos permite saber cuál es la tensión que requiere un tubo para arrancar en función del largo del mismo. Por ejemplo nuestro tubo de 600 mm requiere unos 1050V para arrancar y ésa es la tensión que deben soportar los resistores equivalentes en serie. Para llegar a 9W de potencia usando resistores de 1/2W debemos usar 20 resistores por lo menos y entonces no tendremos problemas de aislación porque cada uno soporta 350V es decir que el total admite 7kV. Solo falta tomar el valor de resistencia calculado como de 112.500 y dividirlo por 20 para obtener el valor de un solo resistor es decir 112.500/20 = 5625 Ohm por lo que usaremos 5k6. Las siguientes curvas (5G a 5J) son sólo a efectos informativos y no tienen mayor importancia para el reparador.

Conclusiones En esta entrega conocimos a los tubos CCFL a través de sus curvas características que es el único modo de entender el funcionamiento de la etapa de Back-ligth. En este sector del TV es donde se producen la mayor cantidad de fallas y es el sector que menos información trae porque los fabricantes dicen que ellos compran las paquetas inverter que generan la señal para los tubos y que no tienen información propia. Y por supuesto recomiendan cambiar la plaqueta completa que se debe comprar en el

servicio técnico autorizado. Son burdas mentiras. La razón es que pretenden vender las plaquetas cuando las mismas son perfectamente reparables con un bajo costo. Pretenden ser dueños de los medios de producción y además generar un mercado cautivo a quien cobrarle lo que no cobraron en el momento de la venta. Es decir que primero debemos conseguir el manual técnico del producto, luego al revisarlo nos damos cuenta que el inverter y probablemente la fuente no forman parte de la información. Entonces la única ayuda que tenemos es la especificación del circuito integrado y de ella el circuito de aplicación. Muchas veces, cuando se trata de back-ligth de pocos tubos, se excitan con un solo circuito integrado y el circuito de aplicación es similar al real. Pero los casos de 16 o más tubos suelen usar mas de un circuito integrado y entonces hay que analizar el circuito sin ayuda. En este minicurso vamos a tratar de resolver todos estos problemas con el criterio de que el lector no solo aprenda a reparar sino que aprenda a pensar y pueda deducir los circuitos con ayuda de la especificación y su buena voluntad. Es decir que nuestro gremio tiene que trabajar en contra de todo, pero no va a ser avasallado. Seguiremos estudiando para poder reparar lo que no pueden reparar los servicios técnicos autorizados y demostrarles que negar la información no tiene sentido. En la próxima entrega vamos a analizar los transformadores de los CCFL y su circuito de excitación. No piense que un transformador es siempre un transformador. Estos transformadores son fuertemente elevadores y además preparados para trabajar con alta tensión. Podríamos decir que prácticamente son fly-backs chicos y requieren un tratamiento especial por parte del reparador. 


Audio - Circuito MOSFET

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AUDIO

Habiendo analizado cómo se realiza la modulación por ancho de pul sos, en este artículo describiremos cómo reemplazar las llaves con troladas en nuestro circuito de simulación por los transistores MOS FET que previamente habíamos elegido. Y aquí comienzan los proble mas de simulación que requiere mucha imaginación para resolverlos. ¡Manos a la Obra! Autor: Ing. Alberto H. Picerno [email protected] [email protected]

Introducción Como Ud. ya sabe vamos a trabajar con los MOSFET que se consiguen en plaza debido a que se utilizan como repuestos de TV. Se pueden utilizar el 6N60-A o el K3264 o el K1507. Pero resulta que ninguno de ellos está en la librería del Multisim. Por esa razón utilizamos un MOSFET que tuviera valores similares de tensión y corriente y nos imaginamos que el resultado será similar. Los comparadores utilizados en el modulador no entregan mucha corriente de salida. Es decir que no son capaces de cargar y descargar al capacitor equivalente al gate del MOSFET sin producir una pendiente excesiva. Por esa razón se impone reducirles la impedancia de salida. Lo primero en que se piensa es colocar un repetidor pero a poco que se analice se observa que el repetidor permite que le tomen corriente por su salida pero no es capaz de consumir desde la carga y en nuestro caso lo más

importante es descargar el capacitor de gate rápidamente. Si analizamos los circuitos utilizados para reducir la impedancia nos encontramos que el más conocido es el clásico par complementario de los


amplificadores de audio. En efecto, esa etapa es capaz de hacer circular corriente hacia el parlante cargando el capacitor de acoplamiento o tomar corriente del capacitor de acoplamiento descargándolo.

Figura 1 . Circuito de excitación de un MOSFET


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Diseño de Fuentes Resonantes para Amplificadores de Audio K3264 (900 a 1350pF). El K1507 lo dejamos como una mala alternativa porque tiene un promedio de 1200 y un máximo de 1800pF.

Circuito de Excitación

Figura 2 . Señal de gate de un MOSFET.

El problema parecería ser que carga utilizar para diseñar el excitador. Pues bien realmente no es un problema porque solo hay que utilizar como carga un capacitor del mismo valor que tiene el capacitor de entra-

da CI del MOSFET. De los tres MOSFET posibles elegimos el que tiene menos capacidad de entrada que es el 6N60 (Ci = 700 a 1300 pF) y nos ponemos en la capacidad máxima de modo que se pueda usar también el

Figura 3 . Retardo de descarga del gate (247ns ó 0,25µs aproximádamente).

En la figura 1 se puede observar el circuito de excitación simulado usando como carga un capacitor de 1000pF. El transistor Q1 simula el transistor interno del comparador de una de las salidas. Y está excitado con un generador de funciones como señal rectangular de 86kHz con tiempo de actividad del 40%. De este modo Q1 se abre y cierra 86.000 veces por segundo casi sin flancos de conmutación. La resistencia que impulsa la corriente del par complementario es proporcionada por R2 cuando Q1 está abierto. El par complementario se comporta haciendo circular corriente por Q2 cuando Q1 está abierto cargando el capacitor equivalente al gate por medio de R3. Observe que nunca se generará una tensión mayor a la de fuente (12V) sobre el gate del MOSFET cuando Q1 está cortado. Cuando Q1 conduce hace conducir a Q3 quien a su vez descarga al capacitor C1 mediante la red D1 y R4 en paralelo con el resistor R3. Como se puede observar todo el circuito está pensado para que la corriente de carga de C1 sea relativamente baja ya que en ese momento la corriente por el MOSFET recién comienza y crece paulatinamente. En cambio, cuando el MOSFET se abre la corriente está en el máximo y es imprescindible vaciar el gate rápidamente para no perder rendimiento. En la figura 2 se puede observar el oscilograma de gate tomando como referencia a la salida del generador de funciones. Como podemos observar, los flancos de la señal de gate no son verticales, tienen una cierta caída exponencial debido a la carga de



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Audio

Figura 4 . Circuito con MOSFET.



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Diseño de Fuentes Resonantes para Amplificadores de Audio compuerta. Pero lo importante es lo que ocurre antes de la tensión de transición que como sabemos es de unos 4V (momento en que el MOSFET cambia de estado). El flanco de subida casi no tiene inclinación hasta los 4V y por eso no se produce casi un retardo al encendido. En tanto que la descarga del gate es un poco más problemática porque se produce una demora que no puede estimarse con precisión en el osciloscopio. Una medición con escala más expandida permite leer con precisión el retardo como de 0,25µs. Ver la figura 3. Ahora que ya tenemos diseñados los circuitos de excitación vamos a probar el circuito completo cambiando las llaves controladas por MOSFET.

Circuito con MOSFET En la figura 4 se puede observar

el circuito incluyendo los MOSFET. Como se puede observar, el circuito de excitación inferior se utiliza tal cual fue diseñado porque el terminal de fuente del MOSFET está conectado a masa. Pero en el circuito superior nos encontramos que el terminal de masa del MOSFET se encuentra conectado a la señal de alimentación del circuito resonante y por lo tanto a una tensión rectangular de 310V de pap. Si la excitación la referimos a masa seguramente se quemará el MOSFET superior. Por esta razón se agrega el transformador T2 con su retorno del secundario conectado al terminal de fuente de MOSFET superior para que esté correctamente excitado. Pero el transformador no puede acoplar continua y entonces genera un pulso negativo que reduce el valor de la excitación a la mitad. Por esta razón se agrega un

capacitor con un diodo que restauran el valor negativo a 0V (en realidad a 600 mV) dejando un pulso positivo de 10V para excitar la compuerta. En el MOSFET inferior solo se ha agregado un resistor R13 porque la capacidad drenaje gate generaba realimentaciones de tensión sobre el gate. El resistor R12 fue agregado porque la simulación marcaba un error debido a la carga inductiva capacitiva del par de salida superior.

Conclusiones Finalmente agregamos los MOSFET a nuestro circuito, pero por razones de espacio debemos dejar el desarrollo en este punto. En la próxima entrega daremos los oscilogramas sobre este circuito y comenzaremos a resolver la sección voltimétrica y el amplificador de error de nuestra fuente. 


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S E C C I O N . D E L . L E C T O R Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected]. Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible.

Pregunta 1: Compré una placa de alarma de 3 zonas y una placa RS232, la pregunta es: ¿se encuentran programadas las placas o hay que programar el PIC para usarlas? Sivia S. Rivas Serra. Respuesta: En el caso de la central

de alarma, si se refiere al circuito publicado en el tomo Nº63 del Club Saber Electrónica, si compró el kit, la central YA VIENE POGRAMADA para tres zonas de entrada y dos de salida pero el usuario puede cambiar el programa entre una serie que viene en el CD. El programa es el mismo que se utilizó para el ejemplo del libro mencionado, de modo que cualquier lector pueda armarla sin tener que comprar el kit. Dicho circuito es la única central de 3 zonas que Saber Electrónica ha ofrecido como kit Pregunta 2: ¿Realmente puede utilizar una bocina como micrófono? Raúl Romero Respuesta: Sí, se puede. El principio de funcionamiento es el mismo pero inverso: cuando se usa como micrófono, el movimiento de la bobina (pegada a la membrana) dentro del imán, como consecuencia la presión que ejerce el desplazamiento del aire al hablar, genera una señal eléctrica que luego será amplificada o enviada a algún circuito. Sin embargo, debe tener en cuenta que depen-

diendo del tipo de bocina que se trate va a ser la respuesta que Ud. va a tener. En general no es aconsejable aunque a veces nos sirve para sacarnos de algún apuro. Pregunta 1: Tengo que armar un luxómetro para fotografía, tiene que ser sencillo y práctico y no encuentro circuitos. Necesito una orientación. José María Leguizamón López. Respuesta: Hola, puede emplear un circuito muy sencillo con un TIL071 como sensor, usando el esquema publicado en Saber Electrónica Nº 113 (también lo puede bajar de nuestra web sin cargo, en la sección Montajes). Como instrumento utilice un multímetro analógico pequeño, usando simplemente los extremos de la bobina móvil. Una batería pequeña de 12V, de las empleadas en controles remotos cabe perfectamente en dicho multímetro y el circuito también lo puede colocar dentro del gabinete, haciendo un orificio para que el fototransistor quede en la parte superior de modo que pueda captar la luz ambiente.

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