Revista Electrónica y Servicio No. 41 [PDF]

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Fundador Prof. Francisco Orozco González Dirección general Prof. J. Luis Orozco Cuautle ([email protected]) Dirección editorial Lic. Felipe Orozco Cuautle ([email protected]) Subdirección técnica Prof. Francisco Orozco Cuautle ([email protected]) Subdirección editorial Juana Vega Parra ([email protected]) Asesoría editorial Ing. Leopoldo Parra Reynada ([email protected]) Administración y mercadotecnia Lic. Javier Orozco Cuautle ([email protected]) Relaciones internacionales Ing. Atsuo Kitaura Kato ([email protected]) Gerente de distribución Ma. de los Angeles Orozco Cuautle ([email protected]) Gerente de publicidad Rafael Morales Molina ([email protected]) Directora de comercialización Isabel Orozco Cuautle [email protected] Editor asociado Lic. Eduardo Mondragón Muñoz Colaboradores en este número Ing. Wilfrido González Bonilla Prof. Armando Mata Domínguez Ing. Alberto Franco Sánchez Prof. Alvaro Vázquez Almazán Ing. Javier Hernández Rivera Ing. Jorge Gutiérrez Diseño gráfico y pre-prensa digital D.C.G. Norma C. Sandoval Rivero ([email protected]) Gabriel Rivero Montes de Oca Apoyo en figuras D.G. Ana Gabriela Rodríguez López Apoyo fotográfico Rafael Morales Orozco y Julio Orozco Cuautle Agencia de ventas Lic. Cristina Godefroy Trejo Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comunicación, S.A. de C.V., Agosto de 2001, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle. Número Certificado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04-2000-071413062100102. Número de Certificado de Licitud de Título: 10717. Número de Certificado de Licitud en Contenido: 8676. Domicilio de la Publicación: Emiliano Zapata Sur S/N Edif. B Depto. 001, Fracc. Real de Ecatepec, 55000, Ecatepec, Estado de México, Tel (5) 787-35-01. Fax (5) 5787-94-45. [email protected]. Salida digital: FORCOM, S.A. de C.V. Doctor Atl No. 39, Int. 14, Col. Santa María la Ribera, Tel. 55-66-67-68 y 55-35-79-10. Impresión: Impresos Publicitarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara, 55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixhuaca, 02400, México, D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual $540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la República Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero). Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos, son propiedad de sus respectivas compañías. Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico. El contenido técnico es responsabilidad de los autores. Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares

No. 40, Agosto 2001

CONTENIDO Ciencia y novedades tecnológicas ................ 5 Perfil tecnológico Fotografía digital y estándares de conectividad ............................................ 9 Leopoldo Parra Reyna

Buzón del fabricante Los circuitos de cámaras en videocámaras. Segunda y última parte ...... 17 Ing. Jorge Gutiérrez, Sony Corp. of Panama

Servicio técnico Fuente de alimentación del televisor Toshiba N5SS .............................................. 29 J. Luis Orozco Cuautle y Javier Hernández Rivera

Circuito de proteción en componentes de audio Sony DX-3, DX-5, DX-8 ............... 40 Armando Mata Domínguez

Obtenga el máximo provecho del formato PDF en el servicio (primera parte) ............................................. 45 Alvaro Vázquez Almazán

Conexión del DVD al televisor y al equipo de audio ...................................... 52 Alvaro Vázquez Almazán

Procesadores de señales digitales en equipos de audio ................... 59 Alberto Franco Sánchez

Proyectos y laboratorios Control reversible para motores de corriente directa .................................... 71 Wilfrido González Bonilla

Diagrama DIAGRAMA DE VIDEOGRABADORA SONY SLV- 478/677HF/678HF/688HF/L47/L48/L57/ L58/L67HF/L68HF/L77HF/L78HF/X50/X60HF

CIENCIA Y NOVEDADES TECNOLOGICAS Chips más rápidos y económicos Para ninguno de nuestros lectores es un secreto el rápido desarrollo que está teniendo la tecnología de los circuitos integrados, al grado que en la actualidad ya es relativamente común hablar de dispositivos que contienen millones de transistores, que trabajan a cientos o miles de megahertz o que poseen tanta potencia de cálculo como la de 100 computadoras de hace 15 años. Esta tendencia parece no tener fin, a pesar de que ciertas limitaciones tecnológicas hacen que cada vez sea más difícil reducir el tamaño de los dispositivos sin que la operación de éstos se vea afectada. En medio de esta carrera, sin duda alguna, los esfuerzos realizados por los distintos laboratorios de investigación de IBM han marcado la pauta a seguir; por ejemplo, esta compañía diseñó un método para colocar los conectores de los chips en su parte interna y no forzosamente en la periferia (lo que se traduce en diseños más eficientes y con líneas de conducción más cortas); desarrolló el proceso de “semiconductor sobre cobre”, lo que permite obtener dispositivos más rápidos y con menor tendencia a calentarse; y la lista de logros podría continuar por varias páginas (simplemente recuerde que IBM es la empresa que cada año obtiene la mayor cantidad de nuevas patentes en el mundo).

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En concordancia con este historial, IBM ha anunciado recientemente el desarrollo de una nueva tecnología de producción de circuitos integrados; y por medio de ella promete aumentar en aproximadamente un 35% el desempeño de los dispositivos actuales, sin necesidad de que las empresas constructoras reemplacen sus líneas de producción. Se trata del uso de silicio “tensado”; es un material de silicio al que se le aplican esfuerzos cuidadosamente controlados, los cuales tienden a organizar de forma más rectilínea los átomos de los cristales (figura 1). Esto se traduce en electrones que pueden viajar más rápidamente, en menor resistencia intrínseca de las líneas conductoras (con lo que se reduce el calentamiento del dispositivo), etc.; y lo mejor del asunto es que, como ya dijimos, todo esto se consigue con un mínimo gasto adicional por parte de la empresa productora de chips; aquella que adopte este sistema, podrá seguir usando el mismo proceso litográfico ya existente para el grabado de los circuitos integrados. Según los voceros de IBM, se espera que a finales del 2001 o principios del 2002 comiencen a aparecer los primeros dispositivos fabricados con esta tecnología; es muy probable que sean microprocesadores de la serie PowerPC, que IBM desarrolla de forma conjunta con Motorola. Estos nuevos dispositivos ofrecerán a los usuarios una mayor potencia de cálculo, y prácticamente sin costo adicional.

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Figura 1

La electrónica llega a la fotografía de formato medio Aunque desde hace muchos años ha sido evidente la influencia cada vez mayor que la electrónica tiene en el mundo de la fotografía (al grado que en la actualidad ya existen cámaras 100% electrónicas, que prescinden de la película tradicional –en esta misma edición, vea el artículo Fotografía Digital y Conectividad), existían un par de bastiones en los que había tenido muy poca penetración: las cámaras profesionales de alto nivel, conocidas como “de formato medio” y “de gran formato”; esto es, cámaras que no utilizan rollos de película tradicionales de 35mm, sino negativos de gran tamaño para aplicaciones gráficas avanzadas; por ejemplo, una cámara de medio formato produce un negativo que puede ser entre 2 y 4 veces más grande que un negativo tradicional de 35mm; y esto por supuesto, se traduce en imágenes más nítidas y que aceptan grandes ampliaciones sin que por ello se llegue a apreciar el “grano” de la fotografía. Estas cámaras son muy sofisticadas y costosas, y por eso sólo pueden ser adquiridas por los fotógrafos profesionales serios. Precisamente por todo esto, los fotógrafos que usan estos sistemas suelen ser muy tradicionalistas; así que los avances que llegan rápidamente al mundo de las cámaras de 35mm tardan mucho tiempo en arraigarse en máquinas de formato medio; pero estamos presenciando la aparición de las primeras cámaras de este tipo, que ya incorporan todas las ventajas de sus contrapartes más peque-

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ñas: enfoque automático, embobinado y rebobinado automático, exposición automática, etc. Buen ejemplo de esta tendencia hacia la automatización total es la cámara Mamiya 645AF, que, como su nombre lo indica, puede tomar negativos de 6 x 4.5 centímetros (casi 3 veces más grandes que los de 35mm); también cuenta con autoenfoque asistido por luz infrarroja (para condiciones de iluminación pobres), avance y retroceso automático de la película, programas para prioridad de velocidad o de apertura, disparador automático, etc. (figura 2).

Figura 2

Gracias a estas prestaciones, el usuario puede concentrarse en la toma que desea hacer y dejar que la cámara se encargue de todo el trabajo rutinario (enfoque, medición de luz, cálculo de la exposición, etc.) Esto permite obtener fotografías con la gran calidad que proporciona el formato medio, y con una facilidad de uso semejante a la de las cámaras tradicionales de 35mm. Naturalmente, habrá quien afirme que con esto se elimina toda la diversión y el placer de la fotografía; tengamos en cuenta que a algunos fotógrafos entusiastas les gusta medir manualmente la luz de sus tomas, calcular el tiempo de exposición y la apertura de la lente, verificar la profundidad de campo, manipular el anillo de enfoque para dar algún efecto especial, etc. Pero sin duda, este movimiento impulsará a muchos

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aficionados serios a considerar la compra de un equipo de formato medio; y a su vez, esto contribuirá a incrementar significativamente la calidad de las fotografías obtenidas. Ante este panorama, sólo resta preguntarnos: ¿Cuándo aparecerá la primera cámara de gran formato, completamente automática?

Figura 3

¿Audio en estándar 5.1 de fuentes antiguas? Tal como hemos señalado en diversos artículos de esta revista, el estándar mundial para audio de alta calidad que más se utiliza a la fecha es la codificación en 5.1 canales (frente-izquierda, frente-centro, frente-derecha, atrás-izquierda, atrás-derecha y sub-woofer). Con este sistema, el escucha prácticamente está inmerso en un ambiente sonoro que se asemeja mucho al de una sala de conciertos, al de una interpretación al aire libre, al de una ejecución de música clásica en un recinto acústico adecuado, etc. Tan excelentes son los resultados de esta codificación, que en el diseño de casi todas las fuentes sonoras modernas ya se incorporan los 5.1 canales necesarios para una reproducción directa del sonido. Pero ¿qué podemos hacer con todos los discos de acetato que todavía tenemos por ahí? ¿Y con las cintas de audio o de video? ¿Y qué hacer incluso con los CD, que sólo vienen codificados en dos canales? Hasta hace poco, prácticamente no había manera de seguir aprovechando estas “antiguas” fuentes de sonido. Pero una solución recientemente surgida, ha convencido hasta a los audiófilos más expertos o exigentes; los laboratorios Dolby han desarrollado el sistema Dolby ProLogic II, capaz de emular una codificación 5.1 desde fuentes tales como un disco de acetato o una película VHS normal; entonces, las personas que tienen amplias discotecas o videotecas en dichos formatos, podrán disfrutar del audio con una calidad realmente incomparable. Por su parte, los fabricantes de equipo de audio han reaccionado pronto ante la aparición de este nuevo sistema. Por ejemplo, la firma Onkyo ya anunció uno de los primeros procesa-

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dores de sonido que incorporan este sistema: su modelo TX-DS595 (figura 3). Este aparato, que se ha colocado en la cúspide de la moderna tecnología de procesamiento digital de sonido, tiene características tan interesantes como las siguientes: • Cinco convertidores D/A (los llamados DAC), para procesar los cinco canales principales. Cada DAC maneja señales de hasta 24 bits, a una frecuencia máxima de 96 Khz. • Emulación directa de 9 ambientes sonoros distintos. • Cuatro entradas digitales directas. • Entradas directas de audio y video, además de entradas para tornamesa, casetes, sintonizador, etc. • Salidas de baja impedancia (4 ohmios), para impulsar bocinas de mediana potencia (75 watts de salida por canal). • Tecnología de amplificación de amplio rango, que por sus siglas en inglés también se conoce como WRAT. Es una tecnología exclusiva de Onkyo, que permite reproducir frecuencias de hasta 100.000 KHz (que no son captadas por el oído, pero sí por la piel y otros sentidos) para mejorar al máximo la sensación sonora. Si está dentro de sus posibilidades, a usted, que es un audiófilo entusiasta, que conserva muchos discos de acetato, casetes y discos compactos y que desea escucharlos en el nuevo formato 5.1, le conviene adquirir este novedoso equipo. Seguramente no se decepcionará.

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FOTOGRAFIA DIGITAL Y ESTANDARES DE CONECTIVIDAD Leopoldo Parra Reynada

“Al habla el Supervisor del proyecto. Si se alinean todos de este lado, podríamos tomar algunas fotografías” Arthur C. Clarke: “2001, una odisea espacial”

A últimas fechas, la fotografía digital está llamando poderosamente la atención tanto del público en general como de los fotógrafos profesionales (sobre todo aquellos relacionados con el mundo de la información). Esto se debe a que las cámaras digitales son fáciles de manejar y muy versátiles. Si usted desea saltar al vagón de la fotografía digital, lea este artículo y disipe muchas de sus dudas sobre el tema.

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¿Qué es la fotografía digital? Para nuestros lectores regulares, el término “fotografía digital” ya no es extraño; en números anteriores de esta revista hemos hablado ampliamente sobre esta nueva tecnología. En pocas palabras, la fotografía digital es aquella en la cual se ha sustituido la película fotográfica convencional por un captor de luz semiconductor, el cual puede estar construido con tecnología CCD o CMOS. Obviamente, esto implica que la imagen ya no sea captada como una impresión sobre una capa fotosensible, sino que la luz que llega hasta el elemento captor se convierte en minúsculas variaciones de voltaje; luego de que éstas pasan de análogas a digitales,

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Figura 1

terísticas similares, la versión digital cuesta 3 ó 4 veces más que la tradicional. • Por lo general, son menos flexibles que sus contrapartes convencionales; por ejemplo, en una cámara tradicional el usuario puede elegir si tomará fotos en blanco y negro o color, si desea transparencias o impresiones, si usa película normal, infrarroja, ultravioleta, etc., y todo esto lo hace por el simple procedimiento de cambiar el rollo de su cámara. En los sistemas digitales, al tener un captor CCD o CMOS fijo, esta flexibilidad se pierde (figura 2).

Figura 2 son almacenadas en algún medio digital (memorias, disquetes, disco duro, CD-ROM, etc., figura 1). Desde su aparición, hace aproximadamente 10 años, la fotografía digital (de la que son sistemas pioneros los de la popular serie Mavica de Sony, que hasta la fecha se siguen produciendo), ha ido ganando terreno frente a las cámaras convencionales (aunque todavía se venden más de 10-15 cámaras tradicionales por cada cámara digital); tan es así, que algunos “profetas tecnológicos” han augurado que en unos cuantos años esta tecnología reemplazará por completo al tradicional sistema de película-revelado-impresión. No sería la primera vez que una nueva tecnología reemplaza por completo a un sistema ya existente; recuerde que en poco tiempo los discos de acetato tradicionales fueran borrados del mapa por los discos compactos. Sin embargo, muchos expertos en el tema coinciden que si bien la fotografía digital es un campo con amplias expectativas, de ninguna manera está capacitada (al menos por el momento y por varios años más) para desplazar a la fotografía convencional. Esto se debe a varios factores, entre los que tenemos: • Las cámaras digitales son considerablemente más costosas que las cámaras tradicionales. Comparando precios entre equipos de carac-

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• En aplicaciones profesionales, el fotógrafo tiene la libertad de escoger el tamaño de negativo que más le convenga (el tradicional de 35mm, los formatos medios de 6 x 4.5, 6 x 6, 6 x 7 o similares, o bien, los enormes negativos de las cámaras tipo acordeón). Por su parte, los captores CCD o CMOS sólo se producen en tamaños muy reducidos, debido a que su costo se incrementa exponencialmente al tratar de

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Figura 3

El factor de la resolución es de vital importancia para conocer la calidad de las imágenes que puede obtener con su cámara. Así que a continuación ahondaremos sobre el tema.

de poco menos de 500,000 pixeles; una cámara de 1024 x 768, tiene un captor de aproximadamente 800,000 pixeles, y así sucesivamente (figura 4). Entonces, existe una relación directa entre el número de pixeles que posee el elemento captor de luz y la máxima resolución que se puede obtener con cada cámara. Las cámaras más económicas, casi “de juguete”, trabajan con una ridícula resolución de 320 x 240. A esto hay que añadir un aspecto poco conocido por la mayoría del público consumidor: para poder captar la información de color, las celdas de un CCD o CMOS emplean unos minúsculos filtros de colores, arreglados en un patrón semejante al que se muestra en la figura 5. Observe que por lo general hay mosaicos de dos puntos verdes, uno rojo y uno azul; esto se debe a las particularidades de la información cromática

La importancia de la resolución

Figura 4

aumentar el área de captura de imagen (figura 3). • Esto último se traduce en una resolución limitada en las cámaras digitales; por ejemplo, las cámaras más avanzadas de este tipo apenas pueden manejar alrededor de 3 ó 4 millones de pixeles (lo que implicaría por ejemplo una imagen con una resolución de 2048 x 1600 o algo por el estilo). Esto puede parecer extraordinario en el mundo de la fotografía digital, pero en fotografía convencional, usando la película adecuada, es posible obtener resoluciones muy superiores.

Si hay un factor en el que debemos tener mucho cuidado al momento de elegir una cámara digital, es precisamente el de la resolución máxima que se puede obtener; es una característica estrechamente relacionada con el número de pixeles del elemento captor de imagen; por ejemplo, con una cámara digital capaz de producir fotografías con una resolución de 640 x 480 pixeles (el tamaño VGA normal), se podría obtener un excelente papel tapiz para Windows (siempre y cuando este ambiente de trabajo se utilizara precisamente en dicha resolución). Si multiplicamos 640 x 480 obtendremos un total de poco más de 300,000 pixeles. En una cámara capaz de tomar fotos con una resolución de 800 x 600, el captor tiene un total

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Entre mayor resolución se desee,mayor número de pixeles se necesitan en el captor de luz. 640x480 (307,200 pixeles)

800x600 (480,000 pixeles)

1024x768 (786,432 pixeles)

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Figura 5 Registro V

Sección de recepción de luz

V1 V2

G

R

G

R

G

V3 V4

G

R

G

R

G

G

B

G

B

G

G

B

G

B

G

G

R

G

R

G

G

R

G

R

G

G

B

G

B

G

(por nuestros conocimientos básicos sobre televisión, sabemos que la información de luminancia se forma con 59% de verde, 30% de rojo y 11% de azul); pero en realidad, al momento de tomar una fotografía, esto significa que sólo la mitad del total de los pixeles captan la información de verde, la cuarta parte la de rojo y la otra cuarta parte la de azul; esto se traduce en una reducción efectiva de la resolución total de la imagen. Aunque tal problema puede compensarse con programas de interpolación, estas aplicaciones realmente están “inventando” sus valores con

base en los puntos cercanos, pero no se trata de puntos de imagen reales. Ahora bien, usted podrá decir que una imagen con una resolución de 800 x 600 se aprecia muy bien en la pantalla de su computadora; por lo tanto, aparentemente no hay razón para que no se vea igual una vez impresa. Sin embargo, lo invitamos a hacer la siguiente prueba: amplifique la imagen a 2X (1600 x 1200) e imprímala en una hoja tamaño doble carta; de inmediato notará su aspecto sumamente pixelado, pues se alcanzan a ver los minúsculos cuadros que forman la imagen. Si hace lo mismo con una fotografía tradicional (sobre todo con un rollo ASA-100 o menor), difícilmente notará el grano de la película, incluso con una ampliación tan grande como la del ejemplo anterior. Para efectos prácticos, esto significa que la película convencional sigue teniendo mayor resolución que la que se obtiene con las cámaras digitales más avanzadas.

Ventajas de la fotografía digital Pero esta nueva tecnología también tiene sus ventajas: para los periodistas, la cámara digital se ha convertido en la herramienta ideal; esto se debe a que después de tomar fotografías, inmediatamente pueden enviarlas a sus oficinas de publicación, sin tener que pasar por el proceso de revelado e impresión; y como toda la forma-

Figura 6

Se toma la foto

Revelado

Escaneo

Publicación Proceso por computadora

Proceso por com

Se toma la foto

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licación

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ción de las publicaciones modernas se hace por computadora, evitan la tarea del escaneado (la imagen sale de la cámara directamente en formato digital, el cual puede manejarse sin problemas en cualquier programa de auto-edición, figura 6). En la fotografía digital, no es necesario estar gastando constantemente en rollos y revelado de película; las imágenes se almacenan digitalmente en una memoria y, en caso de que alguna foto no nos guste, podemos borrarla y volver a usar dicho espacio (algo imposible con la fotografía tradicional). Para publicar documentos en Internet, la fotografía digital es la solución ideal, ya que en estos ambientes rara vez se ocupa una resolución mayor a 800 x 600. Para hacer trabajos documentales, esta técnica es perfecta, porque permite observar los resultados de manera inmediata. Y déjenos decirle que una gran cantidad de las fotos publicadas en esta revista se tomaron con una cámara digital; lo invitamos a que descubra cuáles son digitales y cuáles son convencionales. Por todo lo anterior, resulta innegable que existe un mercado muy amplio para las cámaras digitales. A continuación veremos algunos de los puntos en que debe fijarse cuando vaya a adquirir una cámara digital.

Características deseables en una cámara digital Supongamos que ha decidido adquirir una cámara digital, y que desea que sea lo más versátil posible (para así “deshacerse” de su cámara fotográfica tradicional). ¿Qué aspectos debe cuidar al momento de comprarla? En verdad es difícil responder a esta pregunta, porque cada cual tiene ciertas preferencias y necesidades. Por ejemplo, nuevamente con respecto al mundo de la fotografía tradicional, hay quienes exigen siempre el sistema más avanzado y quienes prefieren cámaras de “usar y tirar”. Pero en una cámara digital, los factores que en general más deben tenerse en cuenta son los siguientes (figura 7): • Resolución mínima de 640 x 480 (elemento captor de luz de 300,000 pixeles por lo menos). Obviamente que mientras más grande sea este valor, mejores fotografías podrán obtenerse. • Lente zoom capaz de cubrir desde tomas amplias hasta acercamientos de objetos lejanos. Procure evitar las cámaras con una lente fija, ya que esto les resta mucha versatilidad. • Pantalla LCD, donde pueda ver de inmediato los resultados de sus tomas y borrar las que no

Figura 7 Lente zoom Flash electrónico

Compresión de archivos en formato PDF Conexión fácil a la PC o televisión

CCD de alta resolución

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Pantalla LCD

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le gusten. Esto le permitirá aprovechar al máximo el espacio en memoria. • Si la cámara carece de pantalla LCD, hasta que usted llegue a casa podrá observarlas (por supuesto, luego de conectar la cámara a la computadora o al televisor). • Que cuente con flash interno, y/o con la opción de conectar un flash externo. Esto es de fundamental importancia, sobre todo si desea usar su cámara, por ejemplo, para tomar fotografias en eventos sociales; tenga en cuenta que el flash interno de la mayoría de las cámaras es de muy poca potencia. • Que pueda comprimir los archivos en formato JPG, el cual proporciona una excelente calidad de imagen en archivos de tamaño muy reducido. • Que sea fácil de conectar al televisor o a la computadora, y que el programa de manejo de imágenes sea fácil de comprender y utilizar. Este aspecto de la conexión con la PC merece un vistazo más a fondo, y precisamente de ello hablaremos a continuación.

Estándares de conectividad de la cámara en la PC Conforme han ido popularizándose las cámaras digitales, se han desarrollado diversos métodos de intercambio de información entre éstas y la computadora. A grandes rasgos, enseguida explicaremos los métodos de conexión más usuales.

Por puerto serial Este método fue el preferido con las primeras cámaras digitales, ya que todas las computadoras poseen por lo menos un puerto serie. La cámara podía conectarse a la PC, sin necesidad de hacer una inversión adicional. Pero su principal desventaja es que su razón de transferencia era muy lenta (apenas unos 115kbps, lo que se traduce en algo así como 1012kbytes/seg.); y obviamente, esto implica que tomaba mucho tiempo pasar las imágenes de la cámara a la PC.

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Por puerto paralelo Método en el que se utiliza el puerto paralelo con que cuenta cada computadora, y con el que la velocidad de transferencia de información es considerablemente mayor que la lograda con el uso de un puerto serial. La desventaja de este método, es que en vista de que la impresora normalmente va conectada al puerto paralelo, había que conectarla y desconectarla constantemente (bastante engorroso ¿no?).

Por tarjeta propietaria En algunas de las primeras cámaras, con el propósito de solucionar el problema de la velocidad sin tener que usar el puerto paralelo, se decidió incluir una tarjeta que tenía que insertarse en alguna de las ranuras de la PC. Esta tarjeta servía exclusivamente para efectuar tal intercambio de información, y por eso se le dio el nombre de “tarjeta propietaria”. En su momento, este método resultó muy efectivo; pero tenía dos graves problemas: en primer lugar, cuando el proceso de instalación de la tarjeta intimidaba al cliente, éste tenía que gastar en los servicios de un técnico que se encargara de ello; además, el ya de por sí saturado interior de las computadoras modernas tenía que aceptar otra tarjeta (de hecho, las computadoras que ya no tenían ranuras disponibles, simplemente no podían utilizar este tipo de cámaras).

Puerto SCSI Desde hace algunos años, la gente que trabaja en el mundo de la computación sabe de las ventajas del bus SCSI para el manejo de dispositivos periféricos; y entre éstos, obviamente, no podían faltar las cámaras digitales. Aunque éstas ofrecen una altísima velocidad de transferencia de imágenes, es necesario adquirir una tarjeta controladora SCSI (que normalmente cuesta mucho y es un tanto difícil de configurar).

Puerto USB Casi la mayoría de las cámaras modernas utilizan el puerto USB para la comunicación entre la

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cámara y la PC. En comparación con los puertos ya señalados, el puerto USB tiene múltiples ventajas; por ejemplo, de unos tres años a la fecha, todas las computadoras ya cuentan con él (o al menos poseen el hardware necesario para recibirlo); así que el usuario no tiene porqué hacer gastos adicionales. Como el puerto USB puede manejar una gran cantidad de dispositivos conectados en cadena, no es necesario conectarlos y desconectarlos constantemente. Su velocidad de transferencia de información es muy superior a la del puerto paralelo, lo cual significa que puede bajar las tomas a la PC en muy poco tiempo. Todas estas ventajas y muchas otras más, la convierten en la interfaz de conexión más empleada en las cámaras digitales modernas (figura 8).

Figura 8

¿Con cuál me quedo? Puerto FireWire Es la tecnología más avanzada para el intercambio de imágenes entre una cámara digital y una computadora. Este puerto trabaja con tal velocidad, que sirve también para el vaciado de películas digitales desde una cámara de video digital; pero tiene el inconveniente de que no es estándar en el mundo de las PC, pues sólo viene incluido en algunas computadoras Macintosh y en ciertas estaciones de trabajo gráficas; de modo que si el usuario desea usarlo, tendrá que configurar su computadora (figura 9). Figura 9

Entonces, ¿qué tecnología de intercambio de imágenes debe escoger? Indudablemente que la primera opción es el puerto USB, ya que es el que más velocidad de intercambio proporciona sin necesidad de agregar hardware a su computadora. Sólo en caso de que su sistema no tenga puertos USB o sea imposible adaptarle alguno, deberá buscar una cámara que se conecte a través del puerto serie o del puerto paralelo. Ahora bien, si lo que le interesa es obtener fotografías con la mayor resolución posible y no perder tiempo en el proceso de transferencia, su mejor opción es una conexión tipo FireWire. Después, para cuando desee mostrar sus mejores fotografías a sus amigos, puede crear un “álbum fotográfico virtual” en Internet; y por medio de una contraseña que usted les proporcione, entrarán a su página para observarlas. Pero es más sencillo imprimir cada toma y llevarla consigo a todas partes, porque una cámara digital requiere forzosamente de un elemento complementario muy importante: una impresora.

Impresoras de calidad fotográfica ¿De qué sirve tener la más avanzada cámara digital, con lentes intercambiables, con un cap-

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Figura 10

cuando hablamos de las impresoras de video); pero para resultados normales, puede resultar suficiente una impresora de inyección de tinta con una resolución de 1200 dpi o más; sólo le recomendamos que procure utilizar el papel especial para resultados fotográficos (es considerablemente más costoso que el papel bond común, pero la calidad de las imágenes obtenidas lo justifica).

¿Reemplazará la fotografía digital a la convencional?

tor de millones de pixeles y con la conexión más rápida a la PC, si para imprimir sus tomas tan sólo cuenta con una impresora de matriz de puntos? Aunque este es un caso extremo, ejemplifica bien la necesidad de contar con una impresora de muy buena calidad para que, en el momento de imprimir nuestras tomas digitales, los resultados sean satisfactorios. Existen en el mercado muchas impresoras que ofrecen calidad fotográfica (figura 10); para conseguir ésta, sin embargo, generalmente es necesario emplear un papel de textura especial; en ocasiones, tintas especiales u otros procesos de impresión (algunas impresoras fotográficas emplean el método de sublimación de tinta, que describimos en el número 28 de esta revista,

Como ya dijimos en nuestra exposición inicial, a pesar de los considerables avances que ha tenido la fotografía digital en los últimos años, la mayoría de los profesionales siguen prefiriendo la fotografía tradicional. La versatilidad, mayor resolución, amplio respaldo mundial y el costo comparativamente inferior de esta última, la mantienen aún en el sitio de honor del campo de la fotografía. Por supuesto, esto contradice a los profetas que auguran la desaparición de la película convencional. Pero recordemos que esos mismos profetas dijeron alguna vez que la radio haría desaparecer a los periódicos; y luego, que la radio desaparecería ante la llegada de la televisión, o que la televisión no tendría la menor oportunidad de competir con la Internet. Nosotros, sin pretensión alguna de ser profetas también, sólo afirmamos que el mercado es y seguirá siendo lo suficientemente amplio como para que convivan ambas tecnologías. Si la convivencia ha sido posible (al menos por un tiempo) entre circunstancias y personajes supuesta o realmente antagónicos, ¿por qué entre los dos mundos de la fotografía actual no habría de ser así?

LOS CIRCUITOS DE CAMARA EN VIDEOCAMARAS Segunda y última parte Ing. Jorge Gutiérrez e Ing. José Sáenz Colaboración de Sony Corp. of Panama

En este artículo estudiaremos los circuitos de la cámara CCD-V30. Hemos seleccionado este modelo, porque permite analizar el objetivo de los ajustes que se realizan en una cámara de video. Cabe mencionar que este material forma parte del libro “Video 8 - cámara” publicado por el Grupo de Enseñanza de Sony Corp. Of Panama, y que ahora se reproduce en esta forma como parte de la campaña internacional de entrenamiento que realiza esta compañía.

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c) Circuito de separación del color La función de este circuito es separar los colores G y R en las líneas impares y los colores G y B en las líneas pares. Recuerde que la señal que se obtiene en la salida de CCD tiene los colores R, G y B mezclados en la siguiente forma: G, R, G, R, G, R... Para las líneas 1, 5, 9 etc. del CCD. G, B, G, B, G, B... Para las líneas 3, 7, 11 etc. del CCD. En la figura 13 se muestra el circuito encargado de realizar esto, y en la 14 algunas formas de onda asociadas a él. Con la señal SP1 se obtiene la señal de verde (G) a la salida del circuito de S/H. Con la señal SP2 se obtiene la señal de rojo (R) a la salida del circuito de S/H en las líneas impares, y la señal de azul (B) en las líneas pares.

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Figura 13

• Amplificador de White Balance (WB)

SP1 IC001(1) BOARD DT-51(7)

Circuito de separación del color

4 Subtract Q004-Q006

[B] 16

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[D] AGC AMP

S/H

[A]

S/H IC001 PROCESS

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18

[E]

15

G

White balance

R

White balance White balance

G RB B

Croma separation 42

BOARD SH-2

3

[C] IC001(48) BOARD DT-61(10)

SP2

La señal (G) sale por la terminal 16 del IC001, mientras que las señales de (R) y (B) salen intercaladas por líneas a través de la terminal 17 del mismo.

d) Amplificadores de White Balance (WB) En la figura 15 se muestra este circuito, el cual tiene dos tipos de amplificadores: • Amplificador de control de ganancia (GC)

Diagrama de tiempos del circuito de separación del color

[A]

(G) = (R) = (B) En esta cámara, los filtros de colores tienen una sensibilidad con una relación de 1 para el verde (G), 0.6 para el rojo (R) y 0.3 para el azul (B). Este ajuste se realiza mediante los potenciómetros de RED GAIN y BLUE GAIN, tomándose como referencia la señal de verde (G). Cuando usted haga este ajuste, inhabilite el circuito de White Balance automático (o sea, coloque el switch de White Balance en INDOOR) para que los amplificadores WB queden con la misma ganancia y no cambie la proporción de las señales R, G y B. Los amplificadores de White Balance (WB) forman parte del sistema de White Balance automático.

Figura 15

Figura 14

(G) - VERDE

El objetivo de los amplificadores GC es igualar la sensibilidad de los tres filtros (G, R y B), de tal forma que cuando se tenga un objeto blanco con una iluminación a 3200 grados K se cumpla la condición:

(G) - VERDE

BOARD SH-2

RED GAIN RV006

(G) - VERDE

13 (R) - ROJO

WHITE BALANCE

(R) - ROJO

G

CLAMP

15

[B] SP1 4.77MHz

R

18

GC

WB

CLAMP

GC

WB

CLAMP

[C] SP2 4.77MHz

B IC001 PROCESS

[D] G-VERDE

[E] R-ROJO

12

BLUE GAIN RV007

27

28

14

13

B CONT

R CONT

BOARD AW-4(5)

18

BOARD AW-4(4)

ELECTRONICA y servicio No.41

e) Circuito de Clamp

Durante la función de clamp, que se realiza con la ayuda de los condensadores conectados a las terminales 34 a 36 (como se muestra en la figura 16), estos mismos se conectan a tierra por medio de los interruptores Q001 a 1003. Y la conmutación de éstos se controla con la señal VAA; cuando ésta tiene un nivel alto, ellos se cierran; y cuando tiene un nivel bajo, ellos se abren. Durante el periodo de blanking de vertical, estos switches se encuentran abiertos.

En la figura 16 se muestra el circuito de Clamp, cuyo objetivo es eliminar las fluctuaciones en la señal de salida del CCD, producidas por la influencia que sobre éste tienen la temperatura y el tiempo. Como punto de Clamp se toma el nivel de voltaje producido por la máscara negra. El circuito de Clamp se activa con la señal CLP1, la cual se produce en el Timing Generator. Cuando el nivel de esta señal es alto, significa que la señal que en ese momento está entrando en el Clamp corresponde a la máscara de negro. Durante el periodo de blanking de vertical, el circuito de Clamp no funciona y, como resultado, esta señal tiene un nivel bajo. El periodo de los pulsos de la señal CLP1 es de 1H.

f) Circuito de Offset En la figura 16 se muestra el circuito de Offset, cuyo objetivo es igualar el nivel DC de los tres canales; como referencia se toma el nivel DC del canal verde (G). Si este ajuste no se hace correctamente, la proporción de los colores se alterará

Figura 16 Circuito de Clamp, Offset, MPX, BLK, Gama, White clip y Pedestal IC001(39) BOARD DT-61(1)

IC001(42) BOARD DT-61(11)

5

IC001(38) BOARD DT-61(13)

7

6

BOARD SH-2

RED OFFSET RV005

ID

H

GAMMA RV003

BLK

WHITE CLIP RV002

CLP1 40

21

White balance

CLAMP

White balance

CLAMP

White balance

CLAMP

39

38

G

R

B

23

24

BLK

WHITE CLIP

BLK

WHITE CLIP

PEDESTAL

G

OFFSET PEDESTAL

RB

IC821(13) BOARD MX-4(2)

30

11

IC821(12) BOARD MX-4(3)

31 10

OFFSET MPX

IC001 PROCESS 34

35 36

RB DET G DET 33 32

22

Q001-003

BLUE OFFSET VAA

IC0001(37) BOARD DT-61(14)

ELECTRONICA y servicio No.41

PEDESTAL RV001

RV004 9

12

25

G DET

TP752

19

de tal forma que el negro saldrá matizado con algún color. Este ajuste se realiza mediante los potenciómetros BLUE OFFSET y RED OFFSET. Hay que tapar la lente para eliminar el nivel AC (0 señal de color) de los tres canales y, con la finalidad de que se igualen los niveles DC de estos mismos, mover los potenciómetros tanto como sea necesario. ¿Cómo se determina que los niveles DC están iguales?

g) Circuito multiplexador (MPX) En la figura 16 se muestra el circuito de MPX, que consiste en un interruptor controlado por la señal ID; ésta indica si la línea actual contiene rojo (R) o azul (B). Recuerde que las señales de rojo y azul están multiplexadas por línea. Cuando se presenta una línea donde hay señal de rojo, el interruptor es colocado en la posición de arriba para que deje pasar la señal de rojo del canal rojo. Cuando la señal presente contiene azul, el interruptor es colocado en la posición de abajo para que deje pasar la señal azul del canal azul. Concluimos entonces que, pese a que las señales de rojo y azul están multiplexadas, cada una se puede ajustar de manera independiente.

h) Circuito de blanking (BLK) En la figura 16 se muestra el circuito de BLK; su objetivo es limpiar la sección donde va el pulso de sincronismo horizontal, colocando allí un nivel DC fijo. La sección a limpiar se indica con la señal H BLK, la cual se produce en el Timing Generator.

señal de gran amplitud. Este patrón se obtiene al colocar dos cartulinas negras enfrente de la caja patrón, de tal manera que se forme una franja vertical iluminada muy angosta. Cuando la cámara enfoca esta imagen se origina una señal de gran amplitud, porque la iluminación promedio de este patrón es muy baja; esto ocasiona que el iris se abra totalmente y que, debido a que el nivel promedio de la señal es muy bajo, el amplificador de AGC quede con una ganancia alta. Mediante el potenciómetro de WHITE CLIP (figura 16) se hacen los ajustes necesarios para que la señal de verde [G] alcance cierta amplitud y, de esta forma, se garantice que la señal de Video Out tenga 1Vp-p.

k) Circuito de pedestal La función de este circuito es establecer para el nivel de negro una referencia a la que se llama “pedestal”. Para realizar este ajuste, debe taparse la lente de la cámara (imagen de negro); y enseguida se ajusta mediante RVOO1 (figura 16), para que entre el nivel de blanking y el nivel de pedestal exista una cierta diferencia de voltaje. Las señales de salida del bloque de proceso (figuras 17B y 17C) deben aparecer cuando la cámara enfoque la carta de barras de color de

Figura 17 Señales de entrada y salida del circuito de proceso A

2H

i) Circuito de gamma El circuito de GAMMA es necesario para corregir la respuesta no lineal del tubo de los receptores de televisión. Este ajuste se realiza con el potenciómetro de GAMMA.

B

20

0.42 Vp-p

R/B

2H

j) Circuito de White Clip (recorte de blanco) La función de este circuito es fijar un nivel máximo para la señal de video que produce la cámara, pues no hay que olvidar que la señal de Video Out debe tener 1Vp-p. Para realizar este ajuste, hay que enfocar un patrón de alta iluminación que produzca una

1.2 Vp-p

CCD OUT

C

0.45 Vp-p

G

2H

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Figura 18 Ubicación del circuito matriz

CX20180 V DRIVER

ROM

CX23047B TIMING GENERATOR

CX-7930A SYNC GENERATOR

CX-7951 FADER (OPCION)

CXB0026AM H DRIVER CX20053 PROCESS

G R-B

R-Y B-Y CX20151 MATRIZ

VIDEO CX20055 CODIFICADOR

YH

CX-7938 WHITE BALANCE CONTROL

YL-YH CX23039 1H DELAY LINE

CX20056 AUTO

Sony. En la figura 17A se muestra la señal de entrada al bloque de proceso que corresponde a la salida del CCD.

3. Bloque de Matriz Es muy importante que dentro de su lógica de reparación, usted tenga presente el concepto de caja negra o de bloque. Esto le permitirá aislar rápidamente un daño con sólo mirar las señales de entrada y salida, aun y cuando no entienda profundamente el funcionamiento del bloque. De tal manera se producen las señales de salida de un bloque, que el siguiente bloque funciona óptimamente; por lo tanto, las señales de salida del bloque de Matriz deben cumplir ciertos requisitos de amplitud, nivel DC, etc. Existen múltiples soluciones que cumplen el objetivo del circuito de Matriz. Pero para entender la solución desarrollada por Sony, le sugerimos que primero busque usted la suya. El bloque de Matriz tiene como objeto producir las señales (B-Y), (R-Y), YH y YL, a partir de las señales G, R y B (figura 18). Para producir las señales (B-Y) y (R-Y), Sony fundamenta su solución en la siguiente idea: Como la información de Rojo (R) y Azul (B) viene multiplexada por líneas, en una línea sólo se tiene información de dos colores. Recuerde que esta multiplexacion se debe al tipo de filtro usado. Mire la línea 2 en la figura 19, y encontrará que sólo contiene información de verde (G)

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y azul (B); sin embargo, para producir las señales de salida se requiere de la señal de rojo (R); y para generar esta información, se emplea la señal de rojo (R) de las líneas adyacentes. Si en un momento dado la señal de rojo de la línea anterior es de 2V y la señal de rojo de la siguiente línea es de 4V (como se muestra en la figura 19), ¿qué voltaje colocaría usted como señal de rojo para el instante actual? Casi todos responderíamos “3V”, porque es un voltaje que se encuentra en un punto intermedio entre 2V y 4V y se llama “promedio” (como vemos, para calcularlo sólo hay que sumar los dos voltajes en cuestión y luego tomar la mitad del resultado). Tomar el voltaje promedio para generar el tercer color en una línea dada, funciona sólo cuando la imagen tiene cambios suaves. ¿Y cómo se puede tener acceso a las líneas adyacentes? Con un circuito de retardo de 1H obtendríamos la señal de la línea anterior, y con un circuito que lea el futuro obtendríamos la línea siguiente; mas en vista de que no se puede

Figura 19 Línea 1 Línea 2 Línea 3

R = 2v R=? R = 4v

G y R (Línea adyacente) G y B (Línea actual) G y R (Línea adyacente)

21

fabricar un circuito que “lea el futuro”, esta solución no sirve; la alternativa entonces es usar dos líneas de retardo de 1H (figura 20), mismas que se hacen con tecnología CCD; a la señal que se retarda 2H se le coloca el subíndice 2 y se le considera la señal de la línea anterior (pasado); a la que se retarda 1H se le coloca el subíndice 1 y se le considera la señal presente; la no retardada es la señal de la línea futura y lleva el subíndice 0 (cero). El circuito que se encarga de obtener el promedio se muestra en la figura 21; con el sumador adicionamos las dos señales, y con el divisor de voltaje con resistencias iguales tomamos la mitad del resultado de la suma. Los ingenieros de diseño de Sony llegaron a la siguiente conclusión: [R-Y] = O.1[G1-B1] – 0.7[ - ] Para líneas con G y B. [B-Y] = -O.9[G1-B1] – 0.3[ - ] Para líneas con G y B. [R-Y] = O.1[-] – 0.7[G1 - R1] Para líneas con G y R. [B-Y] = -O.9[-] – 0.3[G1 - R1] Para líneas con G y R. En las ecuaciones matemáticas anteriores, el promedio se representa con el símbolo < >. En la figura 22 se muestra el circuito encargado de realizar las operaciones matemáticas

Figura 20 Circuito para disponer de las líneas adyacentes

G

1H DELAY

1H DELAY

Figura 21 Circuito para generar el promedio de dos valores R0, B0

G0

R1 = 100 G2

R1 = 100 ,

R2, B2

R2 = 100 = G Promedio

R2 = 100

= R Promedio

= B Promedio

para obtener las señales (R-Y) y (B-Y). El circuito Matrix se encarga de efectuar las multiplicaciones por las constantes, así como las sumas y las restas. Con la señal ID se controlan unos interruptores para asegurar que las señales (G-R) y (G-B) entren en el circuito Matrix por la terminal respectiva. En la figura 23 se muestra el diagrama del circuito de matriz desarrollado por Sony, que básicamente es el mismo que acabamos de explicar. Los circuitos de retraso de 1H se encuentran dentro del integrado IC822; y para que este circuito funcione, requiere de señales adicionales como XDLI, XDL2, SH1 SH2 Y CLP2 (que se producen en el Timing Generator). A continuación veremos para qué sirven los ajustes de este bloque.

Ajuste de G1 GAIN, RB1 GAIN, G2 GAIN, RB2 GAIN Este ajuste es necesario, porque la señal se atenúa al pasar por el circuito de retardo de 1H. Con este ajuste se compensa la atenuación que sufre la señal, de tal manera que la señal en los pun-

G2 (Línea adyacente) Pasado G1 Presente

Figura 22 G1

G0 (Línea adyacente) Futuro

R,B

1H DELAY

1H DELAY

R2, B2 (Línea adyacente) Pasado

(G1 - R1), (G1 - B1)

ID

(G-R) (R-Y)

R1B1 Matrix

(G-B) (B-Y)

R1, B1 Presente R0, B0

22

(Línea adyacente) Futuro

,

(-), (-)

MPX

ELECTRONICA y servicio No.41

Figura 23 BOARD MX-2

BUFFER Q825 BUFFER Q826

22 21 IC001(48) BOARD DT-61(8)

IC001(47) BOARD DT-61(9)

IC001(45) BOARD DT-61(4)

13

SH1

12 26 25

IC001(44) BOARD DT-61(3)

SH2

2

OUTPUT S/H TIMING

13 XDL 1 XDL 2

1H DELAY

27

1H DELAY

18

G1

5 RB1

OUT PUT

VDD

5 16

TP784 TP787

8

9V REG IC781

AUTO BIAS

12

IC822 1H DELAY

OUT PUT

RV823

CCD CLOCK DRIVER

15

8 7

PEDESTAL CLAMP

1H DELAY

OUT PUT

1H DELAY

OUT PUT

IC725 K

28

IC725 REF

29

9V REG

VGG

4 IC001(41) BOARD DT-61(12)

1

3

14 23 20

9 6 Q824

CLP2

15

BUFFER + Q827 BUFFER RB 0 RV821

4

TP788 TP783

9

G0

23 24

2

13

SH2 AMP

3

12

CLP2

DC AJ

G1

G2

G2

CLP

RB0

DC AJ

RB1

DC AJ

CLP

GC

8

6

TP785

7

7

TP786

CLP2

CLP2

S/H

26

CLP2 DC AJ

CLP

SH1 AMP

25

CLP2 G1

DC AJ

S/H

CLP2

TP781 CY

CLP2

RG2 GAIN

9 6 42 44

G0 RBY

RV824

G2 GAIN

RG1 GAIN

10 5 46 48 CLP2

RV823

RV822

G1 GAIN

DC AJ

R2B2

RB1

RB2

CLP

GC

CLP2 TP782

11

COMP

AMP

22

DC AJ

27

(GO-RB0) (G1-RB1) G0

G0

RB0

G1

YH MATRIX

17

CLP 2

18

SH 2

20

SH 1

RB1

37

BOARD VC-21 (1/2)

G1

S/H: CLP: GC:

CRHOMA MATRIX

GC

SAMPLING HOLD CLAMP GAIN CONTROL

GC

GC

YL +

R-Y

36

31

1

B-Y

40

2

39

33 RV827

BUFFER

22

IC001(39) BOARD DT-61(1)

14 TP791

GC YH

ID

G-R

YL-YH

YH Q832

G-B

S/H -

IC821 MATRIX

16

MPX

YL MATRIX

YH MATRIX

S/H

(-)

G2

V APERTURE COMPENSATION

SH 2 SH 1

G1

RV825 MPX DC

(G2-RB2)

Q833

20

21

0.7MHz LPF

Q828, 829

0.5MHz LPF

0.5MHz LPF

B-Y GAIN

Q830, 831

23

11

16

10

19

FL781 YH IC801(22) BOARD VC-22

TP790

TP789

4.77MHz LPF

YL-YH IC801(16) BOARD VC-22

RV781 B-Y MIX

B-Y R-Y

tos A y B tenga el mismo nivel (como se muestra en la figura 24).

Ajuste de MPX DC La función de este ajuste es eliminar la diferencia de nivel DC entre las señales que entran en el circuito de MPX. Si este ajuste se hace en forma incorrecta, una imagen de blanco y negro saldrá coloreada; para realizarlo, tape la lente

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de la cámara (así será eliminada la componente AC), coloque el osciloscopio en el modo X-Y y conecte una de sus puntas a (B-Y) y la otra a (R-Y). Dichas señales se pueden tomar de las terminales 19 y 16 de la tarjeta MX-2, como se observa en la figura 23. Por último, mediante el potenciómetro MPX DC se hacen los movimientos necesarios para que los dos puntos que aparecen en la pantalla

23

Figura 24

Figura 26

Compensación de las pérdidas en el retardo de 1H

Sección del bloque matriz encargado de producir YH, [YL-YH]

Gain control A

B GC ADJ

1H DLY

C

2

13

R,B

3

12

SH2

13

18

SH1

12

20

XDL1

26

XDL2

25

del oscilosocpio se conviertan en uno solo (se igualan los niveles DC).

Ajuste del color Mediante los potenciómetros (B-Y) MIX y (B-Y) GAIN (figura 23), se ubican los colores en la posición correcta. Básicamente se trata de ajustar de forma correcta el amarillo (Y) y el rojo (R), que son los colores principales del color de la piel; y para lograrlo, la cámara debe enfocar la carta de barras de color especificada por fabricante y el osciloscopio se coloca en el modo XY; por el canal X se toma la señal (B-Y) y por el canal Y se toma la señal (R-Y); luego, sobre la pantalla del osciloscopio se ha de colocar la carta mostrada en la figura 25; por último, utilizando los potenciómetros ya mencionados, habrá que hacer que los puntos, los cuales representan un color, se ubiquen en la región correcta. Las señales YH y (YL-YH) son producidas por el circuito Matriz, con la finalidad de eliminar cierto tipo de ruido que genera el sensor de imagen CCD. Puesto que no vamos a explicar en qué

YH

21

BUFFER

IC821 MATRIZ

36

YL - Y H

Señal A = Señal B

37

LPF 4.77 MHz

LPF 4.77 MHz

20 22

YH

23

[ YL - YH]

MX-2 BOARD

consiste este ruido y cómo se elimina, no tiene sentido describir los circuitos del bloque de Matriz encargados de producir dichas señales; por lo tanto, esta sección se tratará como una caja negra. En la figura 26 tenemos un diagrama en el que se indica cuáles son las señales que deben entrar en el bloque Matriz para producir las señales YH y (YL-YH); y en la 27, se muestran las formas de onda de estas mismas.

4. Bloque codificador (ENCODER) El bloque del Encoder, cuya ubicación se indica en la figura 28, tiene como objetivo producir la señal de video a partir de las señales (B-Y), (R-

Figura 27 Figura 25 Carta típica de ajuste de cámaras 0.38 Vp-p

R-Y R Mg

0.06Vp-p H

H BOARD MX-2 (HIC781) 22 YH

BOARD MX-2 (HIC781) 23 YL-YH

Yl

B

G

24

Cy

B-Y Rango de ubicación del punto azul

0.22Vp-p

H TP789 (R-Y)

0.18 Vp-p

H TP790 (B-Y)

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Figura 28 Ubicación del bloque codificador CX20180 V DRIVER

ROM

CX23047B TIMING GENERATOR

CX-7930A SYNC GENERATOR

CX-7951 FADER (OPCION)

CXB0026AM H DRIVER CX20053 PROCESS

CX20151 MATRIZ

CX-7938 WHITE BALANCE CONTROL

CX20056 AUTO

Y) y YH, (YL-YH). La señal de video resultante debe cumplir las normas del estándar NTSC. Recuerde que la señal de video está compuesta por la señal de croma y la señal de luminancia (blanco y negro). La señal de croma se obtiene sumando las señales (B-Y) y (R-Y) moduladas con portadoras de 3.58MHz (3.579545MHz) desfasadas 90 grados. La señal de luminancia se genera a partir de las señales YH, (YL-YH).

Circuitos encargados de producir la señal de croma (C) En la figura 29 tenemos el circuito desarrollado por Sony; ahí se aprecian muchos puntos de ajuste, con los que es posible adaptar la señal de croma para que cumpla las especificaciones del sistema NTSC. Las señales (R-Y) y (B-Y) pasan por unos modulares balanceados, en donde encontramos un ajuste que se denomina Carrier Balance (CB). Este ajuste actúa sobre el modulador balanceado, para evitar que, cuando éste se encuentre sin señal a la entrada, salga la portadora de 3.58 MHz. Existen dos moduladores balanceados: uno para la señal (B-Y) y otro para (R-Y). Las portadoras que entran en estos moduladores están desfasadas 90 grados y se obtienen a partir de la señal 4fsc. El ajuste se lleva a cabo por medio de los potenciómetros CB 0 grados y CB 90 grados (figura

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R-Y B-Y YH

VIDEO CX20055 CODIFICADOR

YL-YH CX23039 1H DELAY LINE

29). Lo primero que debe hacerse es enfocar una imagen blanca, para que a la entrada del modulador no exista señal de color; luego hay que observar la señal de CAM OUT con el osciloscopio y, finalmente, minimizar la componente de 3.58 MHz con los potenciómetros antes mencionados. Estas dos señales moduladas en cuadratura se suman (figura 29). Después, la señal resultante de la suma pasa por el circuito de Fader; y a continuación, por medio de un sumador, se le inserta la señal de Burst (esta inserción se controla mediante la señal BF o Burst Flag, misma que con un pulso indica la posición del Burst). La señal de Burst tiene dos ajustes: uno es de amplitud (BURST GAIN) y el otro es de fase (HUE), como se aprecia en la figura 29. Con el ajuste de HUE, se modifica la fase de la señal de Burst para ubicarla en la posición correcta (180 grados con respecto a la señal B-Y y 90 grados con respecto a la señal R-Y). Este ajuste se hace mediante el potenciómetro HUE. Y por medio del potenciómetro BURST GAIN se controla la amplitud del Burst para que se apegue al estándar NTSC, el cual especifica que la amplitud debe ser de 0.3V. Finalmente, para obtener la señal de video, la señal de color se suma con la señal de luminancia en el bloque Y/C MIX (figura 29); pero antes hay de por medio otro ajuste, el cual sirve para controlar la amplitud de la señal de croma

25

Figura 29 LLA

DE IRIS/AGC SYNC

TP801

BLK1 Circuito de apertura

APL RV801

APS RV802

YG RV809

SYNC TIP MIX Q801 Y 802

PEDESTAL RV807

SYNC TIP CLAMP Q803

WHITE CLIP Q804-807 Y

Y/C CAM OUT MIX Q808, 809 C

0.18 uSEG DELAY DL801

IC801 ENCORDER 18

WHITE CLIP RV810

20

21

23

29

YH

CONTROLDE APERTURA

CLAMP

16

PEDESTAL

WHITE CLIP

TP803

36

BLK

CLP3 YL-YH

31

BLK

CLP3 2

30

CLP3

4

YH

5

YL-YH

YGC

BLK

CLAMP

CLP3 R-Y

R-Y 13 CB90 RV803

B-Y

14 CB 0 RV804

CLAMP

BLK

MOD

CHROMA

25

CLP3

FADER

B-Y CLAMP

MOD

26

MOD BGC HUE RV806

28

BURST

MOD

4FSC

8 BF

1/4

GATE

2

27

11

33

BURST GAIN RV805

BPF L801

CHROMA GAIN RV808

TP802

H IC801

y se realiza con el potenciómetro de CROMA GAIN.

Circuitos encargados de producir la señal de luminancia (Y) Esta señal se produce a partir de las señales YH y (YL-YH), mismas que entran, respectivamente, por las terminales 22 y 16 del IC801. Las señales YH y (YL-YH) llegan al circuito de apertura, cuya ubicación se indica mediante lí-

26

11

nea interrumpida en la figura 29. Este circuito viene en todas las cámaras de video, y se encarga de realzar las altas frecuencias (las cuales se atenúan por la lente, el sensor de imagen y los circuitos electrónicos). Si no existiese este circuito y la cámara enfocara una imagen como la que se muestra en la figura 30A, la señal de video de una línea sería como la que observamos en la figura 30B; y con esta señal de video, el cambio de negro a blanco

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Figura 30 A

B

C

o viceversa de la imagen desplegada en el televisor sería gradual. Con el circuito de apertura, después de enfatizar las altas frecuencias, la señal de luminancia quedaría como se muestra en la figura 30C. Esto influye en la imagen de tal forma, que el cambio de blanco a negro o viceversa queda bien definido. En el circuito de apertura se tiene dos ajustes: el de APL (Aperture Level) y el de APS (Aperture Slice). La función de estos ajustes es controlar la amplitud de los pulsos que se le van a insertar

a la señal de video, para enfatizar los contornos de la imagen. Después del circuito de apertura se tiene un amplificador, en donde, por medio del potenciómetro YG (Y Gain), se controla la amplitud de la señal de luminancia para garantizar que sólo haya 1Vp-p en el conector de Video Out. Y en el circuito de pedestal, por medio del potenciómetro de PEDESTAL, se selecciona el nivel de negro. Hacia arriba de este nivel estará presente la información de la imagen, y hacia abajo la información del sincronismo. Si este nivel de voltaje es muy alto, el negro será muy claro y se perderá el contraste en la imagen. La señal de luminancia sale por la terminal 36 de IC801, con destino al circuito de SYNC MIX (donde se le insertan los pulsos de sincronismo horizontal y vertical). Después pasa por un circuito Clamp y por un circuito de recorte de blanco (White Clip); aquí, con la ayuda del potenciómetro de WHITE CLIP, se ajusta el nivel de la señal de video para que no pase de 1Vp-p. Este ajuste se realiza de acuerdo con el patrón de alta luminosidad que ya vimos. El último circuito de este bloque, es el circuito Y/C MIX. Aquí se suma la señal de luminancia con la de croma, para obtener la señal de video.

FUENTE DE ALIMENTACION DEL TELEVISOR TOSHIBA N5SS J. Luis Orozco Cuautle Javier Hernández Rivera

Introducción

El presente artículo está tomado del libro Fuentes Conmutadas, correspondiente al volumen 1 del “Curso de Reparación de Televisores de Nueva Generación”. Cabe señalar que este volumen se entrega a los asistentes del curso sobre Reparación de Fuentes Conmutadas y de las Etapas de Barrido V y H en Televisores, que está impartiendo en distintas ciudades de la República Mexicana (vea la página 38). En este artículo se describe detalladamente la operación de la FA citada, y se presenta una guía para el servicio. ELECTRONICA y servicio No.41

Analicemos ahora la fuente de alimentación conmutada del televisor Toshiba CX35F70, que es de 35” y emplea el chasis N5SS. Este televisor opera de la misma manera que su antecesor, el modelo CC-21G30 (figura 1). El estudio de esta fuente permitirá entender el funcionamiento de las fuentes conmutadas de los televisores Toshiba de menores dimensiones.

Esquema básico Analicemos la fuente de alimentación conmutada del televisor Toshiba CX35F70, que es de 35” y emplea el chasis N5SS. El estudio de esta fuente permitirá entender el funcionamiento de las fuentes conmutadas de los televisores Toshiba de menores dimensiones, que son muy similares. Esto puede comprobarse mediante la

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crocontrolador (llamado micom por la propia compañía Toshiba). Los 5 voltios con que esta etapa se polariza, provienen del circuito integrado Q840 Naturalmente, también existe una fuente principal conmutada para alimentar al circuito de deflexión horizontal, a la salida de audio y a los circuitos procesadores de señal. La alimentación para la sección de deflexión

Figura 1

figura 2, en la que se muestran las secciones de otro modelo de televisor Toshiba (CC-21-G30), que toma su alimentación de puntos específicos de la fuente. El diagrama a bloques de la fuente de alimentación conmutada se muestra en la figura 2. La fuente está compuesta por una sección de standby o espera, con la que se alimenta el mi-

vertical, la salida de video y otras secciones, se genera en el fly-back. La alimentación para los circuitos procesadores de señal se obtienen de las dos líneas de 9 voltios que provienen de los circuitos integrados Q420 y Q832, y 5 voltios se obtienen de Q830. La fuente principal emplea un nuevo sistema del tipo de resonancia por corriente, que es más pequeño y más eficiente que el tipo de switcheo convencional. También emplea un módulo mar-

Figura 2

FLY BACK T461

+200V +27V +27V R370

F801 T801

T840

Q370 Protección de sobrevoltaje

+12V Q840

Transformador de poder

+5V-1 MICOM (Q462) -27V

Q420 R808

L901

T862

+26V

F860 SR81 R861

D801

Salida de audio y Vcc horizontal

Transformador

9V-1 (TUNER, IMA, E/W, VCD)

Q832

9V-2 (COMB, DSP)

Q830

5V-2 (TUNER, COMB, VCD)

Q831

(POP, RGBSW)

+12V R470

F470 +B(+125V)

Q801 R101

Regulador y protección de sobrevoltaje

R479 R472

Q843

Z801

SW

R883 Optoaislador

QB30 QA01 (25)

30

SW

2

1

+32V

R472 Filamentos

16

Módulo de protección HIC1013

C471

D471

14

TLP621 3

16

ELECTRONICA y servicio No.41

L901

Figura 3 F801 D899

R811

C801

Salida del rectificador

D801 Termistor R810 T801

C810

+3V-1 QB30

Q863

SR81

Encendido (del Micom)

Q840 1

5

+5V (a MICOM)

4

Reset

C840 2 T840

D340

3

C842 C843

cado como Z801, que incluye en un solo encapsulado tanto a los circuitos de protección como al amplificador de error.

Circuito de rectificación y fuente de espera En la figura 3 se muestra el circuito de rectificación, la fuente de espera y el transformador con alimentación permanente de CA, que proporciona los voltaje de espera. D899 es un varistor que observa las variaciones de voltaje de la línea y protege al aparato cuando sube demasiado la tensión de CA. C801 y T801 forman un filtro para suprimir radiaciones de alta frecuencia generadas en la fuente principal. El circuito de desmagnetización está formado por un termistor, por el relevador SR81 y por la bobina desmagnetizadora (figura 4). R811 es una resistencia amortiguadora conectada en paralelo con la bobina.

mero 1. Este voltaje proviene del puente rectificador D801 y del filtro C810, y sirve para alimentar a dicho IC cuando el televisor es encendido y se cierran los contactos del relevador SR81.

Operación de la fuente conmutada Para explicar el procedimiento de operación de esta fuente, vamos a basarnos en su diagrama básico (figura 6). Hemos colocado una batería que simula entregar el voltaje que normalmente provee el puente rectificador. Dentro del IC STR-Z3201 se Figura 4

Circuito de la fuente principal En la figura 5 podemos apreciar que el circuito de la fuente conmutada utiliza un circuito integrado Q801 (STRZ3201). Para activarse, este IC recibe 158 VCD en su terminal de entrada nú-

ELECTRONICA y servicio No.41

31

Entrada de CA

Figura 5

R810 20W1.1

C872 KETSU

R861 1R10K

158

1

L861

F860 125V 5A

2

CT

5

6

7

8

+

9

CD

10

VCC

C886 2KV B1 1000

11

DC

12

G(L)

13

Q801 STR-Z3201 HIC

15

2

T862 TPW3335A5

14

12

13

16

15

17

10

9

C861 500V 470 R871 1/2R91

7

6

5

4

3

11

D875 MTZJ20B

R862 1R22

16.7V +

C868 35V 100u

C874 500V 220P

D864 EU2A

16

C863 M0.1u

C877

14

COM

C871, C877 2KV B1 1000

R865 1/2R47

D862 EU2A

92.8

LO D676

GND

4

+

6.5

C876 M0.1

HO

3

C860 500V 1000P

C885 2KV B1 1000

C870 630V 0.10

C899 500V 470

L893

155V (P-P) 60KHz

L891

L892

F890 5A 125V

+

0V

+

C898 M0.22

C897 25V 2200u

+

C884 180V 330u

C887 35V 3300u

F899 5A 125V

G880 SHORT

C894 2KV 270P

D884 RG4

C893 2KV 270P

D883 RG4

D892 RU4YX

D891 RU4YX

L886

C896 500V 470P

C885 500V 470

D885 RU4YX

L887

C886 500V 470P

D886 RU4YX C883 100P

L884

SLD2

L897

R470 1R0.56

L888

GJ11 SHORT

T897

SLD3

R479 1R130

C472 M50V 0.47

GJ29 OPEN

GJ30 OPEN

R471 1R300

C887 25V 1000u

D431 1SS131

10

11

12

13

14

15

16

17

10.2

9.6

Q430 2SC2655Y

25

9

+ +

R432 1/2RF56

R433 4.7K

8

L889

7

F470 250V/125V2.0A

6

SLD1

5

L885

3

D430 MTZJ10C

2

Z801 HIC1019

1

GND

C470 16V 22u

PROTECTOR

L805 TRF9240

C806 0.01 (AC 250V)

R870 1/2R13

R890 1R33K

+5V

4.6

R872 1R120K

R891 1K

C C891 250VM0.1

GATE

C474 16V 10u

C473 50V0.47

0

4.3 0

C810 200V 1000P

R883 1/2R4.7K R884 1K

0V

X-RAY

D879 MTZJ27C

G(H)

+

R899 1/2 53.9M

D881 1SS131

125V (0-P)

60KHz

X-RAY FILTER

C805 0.01 (AC250V)

D801 R8V-606

L806 TR9240

4.4

0 Q862 TLP6211GRL-LF21

125V (0-P)

+SOUND VCC

16.7 C859 200V 2.2p

RT

5.2

CSS 1.2 C866 50V 22p

VB

77.2

135v (p-p)

NC

4.6 R864 1/2R560

OUT L862

60KHz

NC

5.1

NC

5.1

GND-1

0.2

OCPFILTER

23.4

IZ

1

COUT

26.3

OCP

0

110v (p-p)

+25V +B

6.5 C873 KETSU

C877 6800P

3.5 C862 1000P ± 2%

CONT R863 1/2R3.6K R867 27K GJ014 SHORT

84.1

0.1

9V

125 V

Figura 6

Diagrama básico de la fuente de TV Toshiba 1

B+ que entrega el puente rectificador

Transformador de poder T-862

+ O S C

D R I V E

4

15

+B 125 V Reg D883 D884

C870 14

7

Amplificador de error Z801

Opto aislador Q862

encuentra un circuito oscilador, un driver y dos transistores tipo MOSFET conectados en un montaje push pull (disposición simétrica). La salida de estos transistores va al devanado primario del transformador de poder (terminal 4) y la salida del transformador (terminal 7) llega al capacitor C870 (conocido con el nombre de capacitor de resonancia), de modo que se forme un circuito resonante LC (inductancia-capacidad) en serie. Para regular el voltaje, hay que verificar el B+ regulado por medio del amplificador de error (que por cierto está dentro de otro circuito integrado: Z801). Y el voltaje de error se retroalimenta al circuito oscilador primario, por medio del optoacoplador (Q862). Así se controla la frecuencia de operación del circuito oscilador alojado en el STR-Z3201.

Teoría básica de operación del circuito LC Para poder regular, esta fuente de alimentación basa su funcionamiento en la modificación de su frecuencia de operación. De modo que si el voltaje a la salida llegara a disminuir por el aumento en el consumo de corriente en la carga, el circuito oscilador bajaría la frecuencia. Esto traería como consecuencia el aumento de la eficiencia del transformador, provocando que también la salida del B+ se incrementara. Entonces se recuperarían los 125 voltios regulados. En caso de que aumentara la tensión a la salida, se ajustaría el valor de la frecuencia a un mayor nivel.

ELECTRONICA y servicio No.41

Circuitos rectificadores secundarios El transformador de poder T862 recibe en su primario una corriente alterna producida por el circuito integrado STR-Z3201. De ahí que se deban utilizar circuitos rectificadores secundarios en montaje de onda completa, como en nuestro caso se hizo con el fin de aprovechar al máximo la energía transferida de primario a secundario del transformador. Como dato adicional, le diremos que las fuentes de alimentación conmutadas que tienen en su primario un circuito de switcheo, disponen en su salida, como elemento de rectificación, de un circuito de media onda. Tal es caso de la fuente del televisor RCA CTC-176.

Descripción del circuito integrado STR-Z3201 Para comprender la operación de esta fuente, vamos a describir algunos de los dispositivos que van conectados en las terminales del IC (figura 7). En la figura 8 se especifican todas las terminales y su respectiva función. Recuerde que dentro de este IC hay dos transistores tipo MOSFET que trabajan en push-pull. El voltaje a través de estos elementos no sufre incrementos mayores al voltaje de línea rectificado; y por lo tanto, se utilizan elementos de bajo valor de voltaje (que soporten aproximadamente 200 voltios).

33

En la terminal 5 se locaFigura 7 liza un capacitor de oscilaDiagrama a bloques de STR-Z3201 HO G(H) VB Vcc ción, C862, que se encarga 10 16 3 2 de controlar la frecuencia de oscilación. En la terminal 7 está 1 VIN TSD START OVP R867 que, junto con el caR1 pacitor C862, determinan la LATCH REF CD 9 DELAY frecuencia de operación Logic 15 OUT real. A la terminal 6 del IC se R2 OSC OC 12 CONTROL OC OSC le conoce con el nombre de 14 COM terminal de control, pues es la que recibe la retroalimenR3 R4 6 4 11 13 8 5 7 tación que proviene del Css CONT CT RT GND LO G(L) optoacoplador Q862. En la terminal 8 se encuentra el capacitor C866 y de al circuito de regulación) B, C y D (que cola resistencia R863, que tienen la función de prorresponden a los circuitos de protección). porcionar un arranque suave al momento de enLa sección A es responsable de efectuar el cender el televisor. Esto evita que los MOSFET proceso de regulación. A través de R479 (figura se dañen. 5), los 125 voltios regulados se aplican a la terEn la terminal 9 se encuentra el capacitor minal 1 de Z801. Y de ahí se aplican a la base del C869, que retarda la operación de un circuito cotransistor TR1 (figura 9). nocido con el nombre de latch o bloqueo. De esta Este transistor tiene en su emisor un diodo manera se evita que el IC funcione cuando sea zener, el cual fija la tensión en esta terminal; por detectado un problema de sobrevoltaje en la salo tanto, TR1 se convierte en un circuito detector lida (OVP) o un exceso de corriente (OCP); include error que sensa las variaciones de voltaje que so, cuando haya un sobrecalentamiento del prose pueden presentar en la línea de B+ regulado. pio IC (TSD). El IC también dejará de operar cuando por algún motivo deje de existir el B+ regulado. Figura 8

Procedimiento de regulación de voltaje El B+ regulado que nos entrega la fuente de alimentación es de 125 voltios. Y éstos son regulados por medio del sistema de regulación, que consta de: 1. El circuito integrado Z801. 2. El optoacoplador Q862. 3. El IC Regulador STR-Z3201. En la figura 9, presentamos la estructura interna del circuito integrado Z801. Observe que existen cuatro secciones básicas: A (que correspon-

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Descripción de terminales STR-Z3201 Terminal Símbolo

Función

1

VIN

Voltaje de entrada

2

G(H)

Compuerta del MOSFET H (superior)

3

HO

4

GND

5

C CT

6

CONT

7

R RT

8

Css Cs ss

Capacitor para encendido suave

9

CD

Capacitor de retardo de latch

10

Vcc

Polarizació

11

LO

Salida de excitación L (inferior)

Salida de excitación H (superior) Tierra Terminal para el capacitor de oscilación Terminal de control Resistor de oscilación

12

OC

Detección de sobrecalentamiento

13

G(L)

Compuerta del MOSFET L (inferior)

14

COM

Tierra

15

OUT

16

VB

Salida Polarización del circuito de excitación

ELECTRONICA y servicio No.41

OCP (Over Current Protection o protector de sobrecorriente)

Dicho error sale por la terminal 3 (figura 5), y llega hasta el LED alojado en el optoacoplador de Q862. Y este elemento transfiere el error hacia el fototransistor que se encuentra en el mismo encapsulado. Pero dadas las características del optoacoplador, éste también aísla la tierra fría de la tierra caliente del equipo. La salida del optoacoplador (el colector del fototransistor Q862) es el error que a través de R864 se aplica a la terminal 6 del IC STR-Z3201. Esto se hace con el fin de modificar la frecuencia de operación de la fuente, para corregir las variaciones de voltaje que hay a la salida y entonces se efectúe la regulación.

A través de la terminal 12 del STR-Z3201, se detecta cualquier exceso de corriente en el primario del transformador de poder. Cuando esto sucede, el IC regulador deja de operar y así se evita que sea destruido. El voltaje normal en la terminal 12 es de 0.1 voltios.

OVP (Over Voltage Protection o protector de sobrevoltaje) Este sistema protector activa al circuito latch, cada vez que en la terminal 10 (Vcc) hay más de 22 voltios (típicos). Entonces, el IC es desactivado. El voltaje que llega a la terminal 10 proviene del diodo D864, el cual es alimentado por un secundario del transformador de poder.

Sistema de protección Para evitar que el circuito integrado sufra daños cuando ocurra un problema en la fuente o en otro circuito, deben colocarse elementos protectores como los que describiremos enseguida.

Figura 9

R470

Al pulso de encendido

+25V OVP

+B

Q862

Rayos-X R472

C470

R890

16

3

+25V

C474

5V-1 5

+27V OCP

R479

15

2

6

1

14

13

12

11 R25

Tr9

A

R9

R19

R16 D1

R2

R23

Tr10

R20

ZD4

R10

Tr8

Tr7 R14

D

R15

Tr1

D3

B R21

R22

C

Tr6 R12

R26 R3

Tr5

R11

C1

ZD1

7

17 Pins 4, 8, 9,10: Sin conexión Pin14: Terminal de compuerta El circuito de protección empieza a operar con 1.5v o más en esta terminal.

ELECTRONICA y servicio No.41

35

Circuito de protección térmica

Módulo de protección

Siempre que la temperatura dentro del circuito integrado Q801 exceda de 150 grados centígrados, su circuito interno de protección térmica activará al circuito latch. Y éste, en respuesta, apagará al IC.

El televisor Toshiba CX35F70, que es de 35”, emplea un módulo protector que incluye también los circuitos protectores de sobrecorriente de la sección de salida horizontal (sección B, figura 9) y la protección de rayos X (sección C, figura 9), que ya habíamos señalado en el subtema “Pro-

Caso 1: No enciende el televisor Revise el fusible 801 ¿Está abierto?

Figura 10 Guía para localizar fallas en circuitos de poder

Sí

Reemplace F801, pero antes revise (y en su caso reemplace) los circuitos de CA

Sí

Revise f801 ¿Está en corto?

No Revise F860 ¿Está abierto?

Sí

Reemplace Q801

No Reemplace f860

No ¿De repente aumenta el voltaje en C884?

Sí

Led de encendido ¿parpadeo en rojo?

No

No ¿Se activa el circuito de protección de rayos X o el OVP?

Revise el relevador SR81 ¿Está en buenas condiciones?

No

Verifique el voltaje que pasa por C810 ¿Es correcto (158v)

No

Revise D801, C810, R810

Sí

Sí Revise T840, D840

No

¿Esta operando Q801 en su terminal 15 en switcheo?

Revise el voltaje en C840 ¿Es correcto (12 V)?

Verifique el voltaje en C868 ¿Está correcto No (16.7v)

No

No Sí Revise el circuito de deflexión

Sí Revise T840 o línea de 5v

Revise el voltaje en la terminal 4 de Q840 ¿Es correcto (5 V)?

Sí

Revise (y en su caso reemplace) Q801, C870, T862

No

Sí Revise QA01 (terminal 7) QB30

Revise (y en su caso reemplace) Q801, C802, Q862 Z801, D883, D884, R864

¿El voltaje de base está en nivel alto (4.3)?

Sí Revise el voltaje en C889 ¿Es correcto (25v)?

Revise Q843, SR81

No

Revise F899, D885, D886 y línea de voltaje de audio

No

Revise F890, D891, D892

Sí

¿Están encendidos los filamentos?

Sí Sí

Revise el voltaje en C897 ¿Es correcto (12v)?

Revise Q801, D883, D884, Z801, R883, R884, C862, R846

Sí Revise componentes periféricos del circuito de encendido Q340 y Vcc de audio

No

Hay voltaje (H-Vcc) en la terminal 22 de Q501 (9v)?

No Revise R920 y placa del osciloscopio

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Sí Revise componentes periféricos de Q501 y circuito de video

ELECTRONICA y servicio No.41

Revise C868, D864, R781, D876, R861

cedimiento de regulación de voltaje”. Dichas secciones serán analizadas en el libro de barrido horizontal y vertical de esta misma serie.

PROCEDIMIENTOS DE SERVICIO

Analice con cuidado estas figuras, no sin antes haber comprendido la operación de la fuente. Por último, es preciso aclarar que los procedimientos de reparación sugeridos son aplicables a otras fuentes conmutadas.

Enseguida proponemos ciertas rutinas para encontrar elementos dañados en televisores modernos (figuras 10 y 11). Figura 11

Revise F470, Q404

Caso 2: No enciende el televisor

No

Revise F470 ¿Está en buen estado?

Sí

Revise los componentes del circuito de encendido y Vcc de audio

No

¿Está presente el H-Vcc (terminal 22 de Q501?

Rojo

Revise el estado del led de encendido ¿Encendido continuo o parpadeo?

Parpadeo rojo

* Ponga en corto a R370 y vuelva a encender el televisor ¿Encendido continuo o parpadeo?

El led parpadea

Revise componentes de Q301 y línea de +27v

Sí Encendido continuo

Revise R920

No

¿Está encendido el filamento?

Sí

Revise los componentes perifericos de Q501 y salida de video

* Abra R472 y encienda el televisor ¿parpadea el led?

Parpadeo

Revise salida horizontal C440, C444 y la protección de rayos X (incluyendo Z801)

Encendido continuo

* Ponga en corto a R470 y encienda el televisor ¿parpadea el led?

Parpadeo

Revise línea de B+ y salida horizontal Q404, 4T4G1

Encendido continuo

Revise módulo de protección Z801 y circuitos de poder * Verifique durante periodos cortos

12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 Si desea ampliar o aclarar sus conocimientos sobre el tema, le sugerimos que asista al curso Reparación de Fuen12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 tes Conmutadas y de las Etapas de Barrido V y H en Televisores Televisores, que está impartiendo en más de 30 ciudades de la 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 República Mexicana el Prof. J. Luis Orozco Cuautle. Esté pendiente de la fecha en que visitará su localidad, pues 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 además de la importancia de los temas, podrá adquirir a crédito un osciloscopio Hameg y/o un multímetro Protek. 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 Para mayor información, comuníquese a los teléfonos (5)787-93-29,(5)787-96-71 Fax (5)787-53-77.O visite nuestra 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 pagina Web (www.electronicayservicio.com) o escríbanos por correo electrónico ([email protected]). 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678 12345678901234567890123456789012123456789012345678901234567890121234567890123456789012345678901212345678

ELECTRONICA y servicio No.41

37

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y

Reparaci n de Reparación fuentes conmutadas En 2 días y de las etapas de barrido V y H en televisores

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Temas principales: 1 Estructura de una fuente de alimentación conmutada. 2 Qué hacer cuando se dañan los transistores, circuitos integrados, diodos o capacitores de la

fuente. 3 Fallas comunes y soluciones en las fuentes de alimentación conmutadas de las siguientes

4

5 6 7 8 9 10 11 12 13

marcas de televisores (incluye información técnica): • Sony: tres modelos (incluye Wega) • Panasonic • Toshiba • Sharp y Broksonic (con uno o dos SCR) • Philips • Zenith (STR53041) • LG Flatron Información técnica de fuentes conmutadas de aparatos: Aiwa, Daewoo, Elektra, Emerson, Fisher, Funai, GE, Hitachi, JVC, Konka, LG, Magnavox, Memorex, Mitsubishi, Mitsui, Orion, Packard Bell, Panasonic, Philips, Philco, Portland, Quasar, RCA, Samsung, Sanyo, Sansui, Sears, Sharp, Singer, Sony Wega, Symphonic, Toshiba y Zenith. Protecciones en las fuentes de alimentación OVP y OCP. Análisis de circuitos integrados más comunes. Qué hacer cuando el transistor de salida horizontal se calienta o se daña continuamente. Forma de comprobar los transistores driver y salida horizontal, el fly-back y el yugo de deflexión (todo instalado en el televisor). Fallas que provocan los circuitos ABL y Pincushion, y procedimientos de reparación. Medición de voltaje de pico a pico con un multímetro convencional. Nuevas aplicaciones del televisor Long. Procedimientos para reparar fácilmente la sección de barrido vertical. Sustitutos de transistores.

Con el apoyo de:

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DATOS GENERALES Informació

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El número de asiento será de acuerdo al orden de reservación. Reserve a la brevedad

LOCALIZA LA FECHA EN QUE ESTAREMOS CERCA DE TI Lázaro Cárdenas, Mich. 10 y 11 de Agosto 2001 Informes Priv. de Virgo N° 17 Infonavit Nuevo Horizonte Tel. (0175) 37 12 78 Teziutlán, Pue. 7 y 8 de Septiembre 2001 Club de leones Salón de conferencias, calle Zaragoza esq. Lerdo Centro Informes Radio Mundo Juárez 504 Tel. (01 231) 219 06 / 208 62 Xalapa, Ver. 10 y 11 de Septiembre 2001 Hotel "Finca Real" Victoria y Bustamante , Centro Veracruz, Ver. 12 y 13 de Septiembre 2001 Hotel "Ruiz Milán" Paseo del Malecón esq. Gómez Farías, Centro Córdoba, Ver. 14 y 15 de Septiembre 2001 Hotel "Villa Florida" Av. 1 No. 3002, Centro

México, D. F. 28 y 29 de Septiembre 2001 Escuela Mexicana de Electricidad Revillagigedo N° 100 Centro (a una cuadra del metro Balderas)

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Tapachula, Chis. 5 y 6 de Diciembre 2001 Informes en 3a. Oriente N° 1-3 Centro Tel. (0196) 21 69 01

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Tuxtla Gutiérrez, Chis. 7 y 8 de Diciembre 2001 Hotel "María Eugenia" Av. Central Oriente N° 507 Centro

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Toluca, Méx. 23 y 24 de Noviembre 2001 Hotel "San Francisco" Rayón Sur N° 104, Centro México, D. F. 30 de Noviembre y 1 Diciembre 2001 Escuela Mexicana de Electricidad Revillagigedo N° 100 Centro (a una cuadra del metro Balderas)

CIRCUITOS DE PROTECCION EN COMPONENTES DE AUDIO SONY DX-3, DX-5, DX-8 Armando Mata Domínguez En su sección de audiofrecuencia, los modernos componentes de audio Sony HCR-DX3, HCR-DX5 y HCRDX8 emplean circuitos de protección. Estos dispositivos protegen a las bocinas y al circuito integrado amplificador de potencia, pues impiden que el equipo encienda; o permiten que lo haga, pero sin reproducir sonido en las bocinas. En este artículo hacemos una descripción del funcionamiento de dicho sistema, con el fin de que el técnico pueda detectar las fallas relacionadas con el mismo. Asimismo, presentamos la revisión y solución de dos de las fallas más comunes. ELECTRONICA y servicio No.41

Introducción Una característica importante en este tipo de circuitos de protección es que utilizan como elemento principal un relevador (relay), que abre sus contactos para impedir que la señal de audiofrecuencia llegue hasta las bocinas y, por lo tanto, que se reproduzca el sonido. Además, asociado al microprocesador, utilizan un circuito que protege al equipo y a las secciones de la fuente de alimentación para que, en caso necesario, el funcionamiento general del equipo sea interrumpido. De esta manera, puede presentarse el caso de que, por ejemplo, a pesar de que se oprima la tecla de encendido el equipo no funcione (sólo aparecerá en el visualizador la leyenda PUSH POWER OFF, seguida de la palabra PROTECT, lo

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Figura 1 TM801

IC501 15 POWER 11 AMP 12

L Q861 MUTE CONT

Q821,822 MUTE Q862

Q824,825

OVER LOAD DETECT

RELAY DRIVE

R-CH Q551 OVER LOAD DETECT

D841

R-CH D502

Q823 PROTECT CONT

Q503,504 MUTE CONT

MUTE Q581

+B

Q828,829 PROTECT SWITCH

RY801

R CH

SPEAKER IMPEDANS USE 6-16

R

R CH

J631 PHONES

Q506,506 OVER HEAT DETECT Q891,892

FAN

FAN DRIVE

cual es algo que sucede cuando por ejemplo se daña el circuito amplificador de potencia). En estos casos, es necesario que el técnico conozca un método para diagnosticar el origen de cualquier falla relacionada con los sistemas de protección, además de conocer la manera en que trabajan éstos.

Estructura de los circuitos de protección

ceso de corriente puede ser causado por daños en cualquiera de las bocinas o porque se instaló una bocina adicional. Los transistores Q821 y Q822, con matrícula 2SC1623, son los detectores de protección (figura 3). Las terminales de base de estos transistores van conectadas a las líneas de las bocinas (canal izquierdo y derecho), en donde, en con-

Figura 2

Los circuitos de protección, que se asocian a las líneas de salida de la señal de audiofrecuencia de los circuitos amplificadores de potencia, están integrados por varios transistores bipolares tipo montaje de superficie. Y éstos, a su vez, por medio de una línea, se asocian al microcontro-lador (figura 1). Los transistores Q501 y Q551, con matrícula 2SC1841-TP, son los detectores de protección de sobrecarga (figura 2). Por tal motivo, se asocian a las terminales de salida del circuito integrado de audio STK412-150 (terminales 9 y 10, salida de audio de canal izquierdo y derecho, respectivamente). Y cada vez que se detecta sobrecorriente interna en los amplificadores de potencia (ubicados en el circuito integrado IC501), se encargan de proteger al equipo. En este sentido, recuerde que el ex-

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ELECTRONICA y servicio No.41

diciones normales de funcionamiento, hay cero voltios; por eso ninguno de los transistores conduce; y cuando aparece voltaje en cualquiera de las líneas de las bocinas, éstas pueden sufrir daños; pero difícilmente será así, debido a que dicho voltaje provoca que uno u otro transistor conduzca y que, en consecuencia, el equipo quede protegido. Por tal comportamiento, a estos transistores se les denomina transistores detectores de protección. Y esto se justifica más, por el hecho de que a pesar de que alguno de ellos se dañe y ponga en corto, aun así el equipo quedará protegido. El transistor Q823, con matrícula 2SA812, se denomina control de protección. Esto se debe a que a través de los transistores Q821 y Q822 o de los transistores Q551 y Q501, recibe la orden de conducción. Tras recibir dicha orden, el transistor Q823 activa la protección sobre el microprocesador y desactiva los contactos del relevador. O sea que en condiciones normales de funcionamiento este transistor no conduce, debido a que se bloquea porque en las terminales base y emisor existe el mismo nivel de voltaje. Pero cada vez que Q821, Q822, Q551 y Q501 (es decir, los transistores detectores) se activan, provocan que disminuya el voltaje en la terminal de base de Q823 y que, por lo tanto, éste empiece a conducir, que se desenergice el relevador y que también dismi-

nuya el voltaje en la terminal PROTECT del microprocesador. Cada vez que se presiona la tecla de encendido, el transistor Q824, con matrícula FA1A4M y marcado como interruptor de relay, recibe desde la terminal 87 del microprocesador (relay) la orden de activación del relevador. Y cuando éste empieza a funcionar, provoca la conducción del transistor Q825 (con matrícula 2SC1623-L7, y al que también se denomina interruptor de relay) y la circulación de corriente por la bobina del relevador. Por otra parte, el campo electromagnético generado por la propia bobina hace que se cierren los contactos y que la señal de audiofrecuencia llegue hasta las terminales de las bocinas. Es evidente entonces, que cuando no se producen tales sucesos en cadena no se pueden cerrar los contactos y –lógicamente– resulta imposible que el audio sea reproducido por las bocinas. Normalmente, esto sólo sucede en caso de que haya sobrecarga, que haya voltaje de corriente directa en las líneas de conexión de las bocinas o que haya daños en cualquiera de los transistores involucrados. Los transistores Q828 y Q829, con matrícula 2SC1623 y denominados interruptores de protección, se encargan de activar directamente la protección sobre el microcontrolador y el relevador. Cuando hacen esto, provocan que disminuya el voltaje en la terminal 82 del micropro-cesador (baja de 5 voltios, en nivel inferior a 2 voltios); y

Figura 3

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de esta manera, cada vez que se ordene el encendido del equipo, impedirán que éste empiece a funcionar y provocarán que en el display sólo aparezca el mensaje PROTEC. Y como además impiden la conducción de los transistores Q824 y Q825, interrumpen el flujo de corriente que normalmente pasa por la bobina del relevador. Cualquier daño en uno u otro transistor (Q828 o Q829), puede hacer que falsamente se active la protección.

Figura 4

Q824

Aislamiento de fallas Siempre que se determine que el equipo tiene cualquiera de las dos fallas especificadas más adelante, y que ella es la causante de anomalías en los circuitos de protección, será necesario ejecutar un procedimiento de análisis y aislamiento de averías. Pero debe ser un procedimiento especial, con el que sea posible detectar con exactitud el origen de todas las alteraciones en el equipo; y para ello, hay que hacer un seguimiento de acuerdo con el síntoma principal presentado por el equipo. Antes de describir el par de fallas aludidas en renglones anteriores, es preciso señalar que dicho procedimiento sirve tanto para el componente DX3, como para el DX5 o el DX8.

Falla número 1 Marca del equipo: Sony. Modelo: HCD-DX8 Síntoma: El equipo enciende y funciona, pero no reproduce audio en las bocinas (no se activa el relevador).

5. Conecte el voltímetro de corriente directa en los bornes de conexión de las bocinas, para comprobar el nivel de voltaje existente. Debe haber cero voltios en cualquier nivel de volumen. 6. Con base en el resultado obtenido en la prueba anterior, determine en qué sección se encuentra el problema: • Cuando existe voltaje de corriente directa en los bornes de las bocinas, significa que el cir-

Figura 5

Acciones para el aislamiento de la falla: 1. Desconecte el equipo de la red de alimentación, y localice el transistor Q824 en la tarjeta de circuito impreso lateral (figura 4). 2. Desconecte las bocinas de los bornes del componente de audio. 3. Coloque un puente entre el colector del transistor Q824 y tierra (figura 5). 4. Sin conectarle aún las bocinas, conecte el equipo a la red de alimentación y enciéndalo.

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Puente

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cuito amplificador de potencia STK o la fuente de alimentación tienen problemas. • Cuando no hay voltaje de corriente directa en los bornes de la bocina, significa que son los circuitos de protección los que tienen algún problema. Y de ser así, habrá que verificar las condiciones generales (entre ellas la polarización) de cada uno de los transistores involucrados.

Figura 7 CIRCUIT BOARDS LOCATION

MOTOR board

DRIVER board

SENSOR board TRANS board

BD board

CDSWITCH board

Falla número 2 Marca del equipo: Sony. Modelo: HCD-DX8. Síntoma: Una vez que se ordena el encendido del equipo, aparece en display el mensaje PROTECT.

PANEL board MAIN board LEAFSW board

Acciones para el aislamiento de la falla: 1. Verifique el nivel de voltaje existente en la terminal 82 (protect) del microprocesador. Debe haber más de 2.5 voltios (figura 6). 2. Si hay menos de 2.5 voltios, quiere decir que el circuito de protección está fallando. De ser así, continúe con el paso 3. Si hay 2.5 voltios o más, significa que el problema está en el microprocesador. De ser así, verifique la presencia del voltaje de alimentación, de la señal de reloj y del voltaje de reset. Y en caso de que falte alguno, realice el aislaFigura 6

Desconectar terminal 82

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HEAD (A) board

POWER AMP board

HEAD (B) board

miento de la falla como normalmente lo hace en equipos similares. 3. Desconecte la terminal 82 del microprocesador, y conecte el equipo a la red de alimentación (no le conecte aún las bocinas). El aparato debe encender. 4. Verifique que sea correcto el nivel de voltaje de alimentación que recibe el circuito integrado del amplificador de potencia (-35 voltios, +35 voltios, -75 voltios y +75 voltios con respecto a tierra). Estos voltajes deben medirse con respecto a tierra común y en los puntos correspondientes de la tarjeta de circuito impreso del amplificador de poder (figura 7). 5. En caso de que los voltajes de alimentación del amplificador de potencia estén correctos, desconecte el circuito integrado y compruebe si desaparece del display el mensaje PROTEC. 6. Si no desaparece el mensaje, significa que el problema está en el circuito de protección. Proceda a comprobar entonces las condiciones de los transistores de protección y sus correspondientes polarizaciones.

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OBTENGA EL MAXIMO PROVECHO DEL FORMATO PDF EN EL SERVICIO (Primera parte) Alvaro Vázquez Almazán www.centrojapones.com

Gracias al formato PDF, las compañías han dejado de producir sus manuales y diagramas en versión impresa, para distribuir esta información mediante CD-ROM, como documentos electrónicos que se pueden consultar en cualquier computadora o incluso descargar de Internet cuando están disponibles. Esto ha abaratado el costo de la información, a la par que la ha hecho compacta y con características navegacionales y de búsqueda (como cualquier documento electrónico). En este artículo hablaremos de un conjunto de manuales en CD-ROM de equipos Aiwa, Toshiba y Samsung, cuyo precio es de apenas unos 12 dólares (por cada disco, en tienda). ELECTRONICA y servicio No.41

¿Qué son los documentos PDF? Como su nombre lo indica en inglés (Portable Document Format), un archivo PDF es un documento electrónico portable; es decir, es ligero y, por lo tanto, susceptible de ser enviado por co-

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rreo electrónico, grabado en un disquete, dispuesto en un sitio Web para su visualización en el navegador, etc. Pero el tamaño en bytes no nos dice nada por sí mismo; en realidad, la ventaja de un documento PDF es que es muy ligero para la cantidad de información que puede contener. En efecto, el PDF es un formato de archivo universal que conserva todas las fuentes, formatos, colores, imágenes y gráficos como si el documento fuera la página de un libro, con la ventaja de ser extraordinariamente ligero. Pero además, otra ventaja muy importante de los documentos PDF, es que puede agregársele interactividad y recursos típicos de la multimedia (video, ligas a Internet, audio, etc.), por lo que es posible “navegar” en él como si fuera una página de Internet o imprimirlo para darle lectura en papel. El PDF es un formato creado por la compañía Adobe Systems, la cual distribuye gratuitamente el programa que permite visualizar dichos documentos. Usted lo puede descargar del sitio: www.adobe.com En el momento en que se escribe este artículo, la versión del Acrobat Reader que se encuentra vigente es la 5.0, con la cual puede ver el documento. Con el software Acrobat 5.0 puedes añadir fácilmente marcadores, configurar opciones de seguridad y generar previsualizaciones de PDF de Adobe en miniatura. Acrobat 5.0 también te permite comentar y aprobar documentos PDF a través de las firmas digitales, todo esto desde un explorador de Web.

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Cabe señalar que un documento PDF tiene diversos recursos lógicos y navegacionales, como mecanismos de búsqueda, índices, marcadores, previsualizaciones en miniatura, opciones de seguridad que impiden la modificación de un documento, etc. Pero para que usted conozca este tipo de documentos, definitivamente lo invitamos a que descargue el Acrobat Reader de la red y comience a explorarlo.

Manuales y diagramas en PDF Por estas características, la tendencia actual de los fabricantes de equipo electrónico, es distribuir sus diagramas y manuales de servicio en formato PDF, pues, además de ser ligeros mantienen la misma estructura del manual impreso. Por ejemplo, si usted navega en Internet, sabe que las páginas que se despliegan no mantienen una secuencia numerada, sino que se organizan como rollo de papel; también es posible que en estas páginas se modifique su diagramación según la resolución del monitor, el tipo de fuente, etc. En cambio, el documento PDF controla todos estos aspectos y ofrece la metáfora virtual de un libro, tal como lo conocemos y lo leemos. Pero, además, puede ofrecer las ventajas multimedia y navegacionales de todo documento electrónico, como ya comentamos. Es por ello que los fabricantes ya no quieren gastar en papel, por lo que están obligando al técnico a entrar de lleno al mundo de las computadoras. Precisamente, en los siguientes apartados nos referiremos a una serie de discos editados por

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Centro Japonés de Información Electrónica, con autorización de Toshiba, Aiwa y Samsung, los cuales contienen manuales originales de equipos de estas importantes marcas en formato PDF. De hecho, Centro Japonés de Información Electrónica se encuentra en tratos con otras compañías para aumentar su oferta de manuales en formato electrónico; el próximo lanzamiento corresponde a Panasonic. En su momento daremos a conocer los nuevos títulos.

hace algunos años se han empezado a almacenar los manuales de servicio de los diferentes equipos electrónicos en CD-ROM para computadora; tienen las ventajas de ser mucho más económicos que los manuales de servicio impresos en papel, de contener entre 15 y 250 manuales de servicio de diferentes modelos, de que es más fácil localizar el manual de un determinado equipo y de que ocupan poco espacio.

Los CD-ROM de Samsung Las ventajas No cabe duda que para reparar equipos electrónicos es de gran utilidad contar con el diagrama respectivo. Sin embargo, el hecho de tener todos los diagramas en nuestro centro de trabajo implica a la vez un problema si no se dispone de un método para saber cuántos y cuáles están disponibles; así se evitará tener dos o más diagramas de un mismo equipo. Si a esto le agregamos que a veces un diagrama es una copia fotostática de otra copia fotostática, la calidad del mismo puede dejar mucho que desear. Por otra parte, el costo del diagrama depende de la cantidad de hojas que tenga y de la antigüedad del equipo representado; generalmente, son más caros los diagramas de aparatos de reciente aparición en el mercado. Debido a esto y a otros factores, convendría más tener el manual de servicio del equipo en cuestión; pero en vista de su alto precio, en muchas ocasiones es difícil o imposible adquirirlo. Precisamente por estos inconvenientes, desde

En nuestro país, Samsung fue una de las primeras compañías que empezó a proporcionar su información técnica almacenada en CD-ROM para computadora. Ha producido tres CD-ROM con manuales de servicio de sistemas de componentes de audio, televisores, videograbadoras, videocámaras, reproductores de DVD, monitores de PC, impresoras láser y fax. Para poder utilizar estos manuales, se requiere de una computadora PC con procesador Pentium, sistema operativo Microsoft Windows 95‚ o superior, 16 MB de RAM y lector de CDROM de doble velocidad.

Para acceder a los manuales de servicio, coloque el disco en el lector de CD-ROM y haga doble clic en el icono de Mi PC. Una vez que haya abierto esta carpeta, haga doble clic en el icono correspondiente al

ELECTRONICA y servicio No.41

47

CD-ROM (generalmente se encuentra marcado como D), y que en este caso debe decir Samsung 1. Antes de que pueda observar los manuales de servicio desde el CD-ROM, deberá hacer doble clic en el icono de Instalación.

Para probar, haga clic en el botón de Sistemas de Componentes de Audio. Luego de terminar la animación, observará tres botones: Instrucciones, Instalar Acrobat Reader® e Instalar Quick Time®. Es recomendable que consulte las instrucciones, para saber cómo debe instalar los programas.

También haga clic en la opción Max–610.

Visualizando los manuales Una vez instalado el programa Acrobat Reader, podrá visualizar los manuales de servicio; sólo haga clic en el icono de Samsung-1, que se encuentra en el mismo lugar que el icono de Instalar.

Entonces aparecerá una ventana en la que se muestra todo el contenido de este manual de servicio.

Después de una animación, deberá hacer clic en el botón de manuales de servicio. Entonces tendrá acceso a los manuales de servicio de sistemas de componentes de audio y televisión.

48

ELECTRONICA y servicio No.41

Sin lugar a dudas, la sección que más nos interesa es el diagrama esquemático de equipo (schematic diagrams). Sin embargo, con el manual de servicio completo podemos saber cómo desarmar y armar el equipo (Disassembly and Reasseambly), los parámetros de ajuste (Alignment and Adjustment), las guía de fallas (Troubleshooting), los diagramas a bloques (Block Diagrams) y los diagramas de cableado (Wiring Diagrams).

Haga clic en la opción Block Diagrams, y verá que el programa lo lleva hasta los diagramas de bloques del equipo. Y no se preocupe si no sabe cómo desarmar o armar el equipo, porque el programa incluye una sección en la que explica todo esto. FINALIZA EN EL PROXIMO NUMERO

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COMO REPARAR SECCIONES DIGITALES EN EQUIPOS DE AUDIO Y VIDEO

COMO REPARAR RADIOGRABADORAS MODERNAS La unidad de CD La salida de audio El sistema de control Descripción de terminales de circuitos integrados de radiograbadoras modernas El sistema mecánico del tocacintas

2001 ESPECIAL

Clave 1107

PUESTA A TIEMPO DE MECANISMOS DE VIDEOGRABADORAS VHS Primera parte Sincronización mecánica Ajustes de guías Mantenimiento preventivo Reemplazo de cabezas en máquinas Panasonic

ESPECIAL 2001

Clave 1108

La función del microcontrolador y su relación con las demás secciones Reemplazo de memorias EEPROM Reemplazo de circuitos de montaje superficial Diagramas de los microcontroladores más usuales con identificación de terminales Fallas comunes

PUESTA A TIEMPO DE MECANISMOS DE VIDEOGRABADORAS VHS segunda parte Reparación de motores capstan Ajuste del trayecto de cinta Los secretos del puesta a tiempo Modos de servicio

Clave 1109

Clave 1110

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Temario para DVD: 1 Características técnicas, conexionado y modo de operación de los reproductores

Temario para CD: discos de las marcas SONY, SHARP, PIONEER, SAMSUNG, LG y AIWA. 2 Procedimiento para armar, desarmar y ajustar mecanismos de magazine de 7 discos y

más, incluyendo 24 y 51 CD de las marcas PANASONIC, JVC, SONY y AIWA. 3 Cómo sustituir funciones del microprocesador para efectos de comprobación de los

mecanismos de CD. 4 Fallas que provocan los motores de carga, deslizamiento y de giro de disco. 5 Procedimiento práctico y eficiente para realizar ajustes de los servomecanismos de

10 11 12

reparación de MECANISMOS DE CD (edición 2001)

reproductores de CD y DVD (edición 2001)

1 Procedimiento para desarmar, armar y ajustar mecanismos de carrusel de 1, 3 y 5

6 7 8 9

Video Los secretos de la

Manual de Apoyo Didáctico Reparación de

de DVD. 2 Estructura de los reproductores de DVD. 3 Método de servicio de mantenimiento y ajustes en los reproductores de DVD (incluye ajustes mecánicos). 4 Procedimiento para cambio de región en el DVD (de región 1 ó 4 a multiregión en los DVD Sony, Panasonic, Samsung, Pioneer, etc.)

enfoque y seguimiento en cualquier reproductor de CD. Método práctico de trazado de señales en todo el reproductor de CD. Los circuitos integrados más comunes en los reproductores de CD. Qué hacer cuando el display marca NO DISC. Solución de fallas de salto de canciones, efecto de disco rayado, lectura sólo de las primeras canciones, giro desbocado del disco, giro al revés del disco, lectura tardía y lectura sólo de algunos discos. Tres procedimientos de ajustes en el reproductor de CD: • Con osciloscopio • Sin osciloscopio • Con disco estroboscópico. Fallas comunes en servomecanismos y procedimientos de reparación. Procedimiento para descifrar matriculas de transistores y diodos de montaje de superficie (sustitutos comerciales).

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CONEXION DEL DVD AL TELEVISOR Y AL EQUIPO DE AUDIO Alvaro Vázquez Almazán

Antes de iniciar

Debido al abaratamiento de los reproductores de DVD, es cada vez más común encontrar uno de estos aparatos en el hogar. Sin embargo, para obtener un máximo provecho del equipo y poder disfrutar de todas sus prestaciones, es indispensable realizar una instalación correcta de todos los equipos que interactúan con él. En este artículo indicaremos, de una manera muy gráfica, la forma adecuada de conectar un reproductor de DVD al televisor y al equipo de sonido. 52

Como usted sabe, los reproductores de DVD son equipos capaces de reproducir imágenes de video grabadas en un disco con características similares a las de un CD de audio, y al que se llama precisamente DVD (disco versátil digital). La gran aceptación que han tenido, se debe principalmente a la alta calidad de audio y video que despliegan (figura 1). Aunque cabe destacar que dicha calidad también estará determinada por el tipo de televisor y el equipo de audio al cual se adapte el reproductor. Precisamente, hablando de la calidad del audio y video, debemos poner especial cuidado al momento de realizar las conexiones del aparato, ya que de ello depende que las funciones y potencial del reproductor sean aprovechadas al máximo. A continuación presentamos una de las tantas maneras en que pueden ser conectados estos equipos; para ello, tomaremos como base el modelo SD-3006 de Toshiba, el cual cumple con todas las especificaciones técnicas y posee las

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Figura 1

terminales necesarias para conectar un aparato de este tipo en diferentes formas. Antes de iniciar es conveniente que, para efectos didácticos, recordemos las diferentes conexiones con las que cuentan los equipos que vamos a conectar; sin embargo, es importante aclarar que dependiendo del modelo y marca pueden variar (ver figura 2).

Comentarios finales Estas son sólo algunas de las diversas formas de conectar un reproductor de DVD al televisor y al equipo de audio. Para su mayor comodidad y seguridad, le recomendamos que consulte el manual de usuario tanto del reproductor de DVD como del reproductor de audio y del televisor. Así podrá aprovechar al máximo las características de los tres equipos.

Figura 2

• Entrada de audio y video • Entrada de super video • Entrada de RF

• Salida de audio y video • Salida de super video • Salida de RF

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• Entrada auxiliar • Entrada video

53

Conexión al televisor Coloque el selector de audio en la posición PCM (ANALOG ON)

Coloque el selector de salida de video en la posición VIDEO/S

AC-3(ANALOG OFF) PCM(ANALOG ON) VIDEO/8 Selector

Selector de audio

Siempre que conecte sus equipos, asegúrese de que estén apagados y desconectados de la toma de corriente domiciliaria

-Y-Cr-Cb Salida de video

1 AC-3(ANALOG OFF)

VIDEO SELECTOR PCM AC-3 DIGITAL

PCM(ANALOG ON)

VIDEO

2

VIDEO OUT

AUDIO OUT

VIDEO/8

-Y-Cr-Cb

L

R ANALOG

VIDEO OUT

Salida S video Rojo

Blanco

Amarillo Salida de video

Si el televisor cuenta con entrada de súper-video, conecte el cable especial de súper-video entre el reproductor de DVD y el televisor

Si el televisor no cuenta con entrada para súper-video, conecte las terminales de salida de audio y la terminal de salida de video del reproductor de DVD a las terminales de entrada correspondientes en el televisor

Entrada S video Audio/video

Siempre conecte el reproductor de DVD directamente a su televisor. Si conecta el DVD a una videograbadora, al momento de reproducir una película, la imagen presentará distorsiones porque los discos de DVD están protegidos contra copias

En el curso intensivo titulado Reparación de reproductores de CD y DVD DVD, impartido en diferentes ciudades de la República Mexicana por el profesor Armando Mata, se explican temas relacionados con el que se ha tratado en el presente artículo. Además, los asistentes tienen derecho de adquirir a crédito un osciloscopio Hameg y/o un multímetro digital Protek, ambos con interfaz a PC. Si desea obtener mayores informes, visite nuestra página www.electronicayservicio.com, envíenos un correo electrónico a la siguiente dirección: [email protected] O llame a los teléfonos 57-87-93-29, 57-87-96-71 ó 57-87-53-77.

Conexión a un televisor en función de monitor y a un equipo de audio

Coloque el selector de audio en la posición PCM (ANALOG ON) Coloque el selector de salida de video en la posición “Y-Cr-Cb” AC-3(ANALOG OFF) PCM(ANALOG ON) VIDEO/8 Selector

Selector de audio

-Y-Cr-Cb Salida de video

Siempre que conecte sus equipos, asegúrese de que estén apagados y desconectados de la toma de corriente domiciliaria

1 AC-3(ANALOG OFF) PCM(ANALOG ON)

VIDEO SELECTOR PCM AC-3 DIGITAL

VIDEO

2

VIDEO OUT

Y

L

R

VIDEO/8

-Y-Cr-Cb

Cr

Cb

ANALOG

AUDIO OUT

Salida de video

Salida Cb

Blanco

Salida Cr

Rojo

Salida Y

VIDEO OUT

Conecte las salidas de Y-Cr-Cb del reproductor de DVD a las entradas correspondientes del monitor

Conecte las salidas de audio del reproductor de DVD a las terminales de entrada auxiliar del reproductor de audio. Para escuchar el audio reproducido, deberá encender el equipo de audio y seleccionar la función auxiliar

Entrada Cb Entrada Cr Entrada Y

Trate de instalar el reproductor de DVD lejos del equipo de sonido, pues es posible que la señal de audio se presente distorsionada. También es importante que siempre, antes de conectar o desconectar el equipo DVD, apague el amplificador; de lo contrario, las bocinas podrían dañarse

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Conexión a un equipo con sonido Dolby Pro Logic

Conexión a un equipo con dos canales digitales

Coloque el selector de audio en la posición de PCM (ANALOG ON)

Coloque el selector de audio en la posición PCM (ANALOG ON)

AC-3(ANALOG OFF)

AC-3(ANALOG OFF)

PCM(ANALOG ON)

PCM(ANALOG ON)

Selector de audio

Selector de audio

1 AC-3(ANALOG OFF)

VIDEO SELECTOR PCM AC-3 DIGITAL

PCM(ANALOG ON)

VIDEO

2

VIDEO OUT

AUDIO OUT

VIDEO/8 Y

L

R

-Y-Cr-Cb

Cr

Cb

ANALOG

1 AC-3(ANALOG OFF)

VIDEO SELECTOR PCM AC-3 DIGITAL

PCM(ANALOG ON)

VIDEO OUT

VIDEO

2

VIDEO OUT R

AUDIO OUT

ANALOG

VIDEO/8 Y

L

-Y-Cr-Cb

Cr

Cb

VIDEO OUT

Conecte la salida de video del reproductor de DVD a la entrada de video del televisor

Conecte las salidas de audio del reproductor de DVD en las entradas auxiliares del equipo con Dolby Pro Logic

Conecte un cable coaxial entre la terminal de salida PCM/AC3 del reproductor de DVD y la terminal de entrada digital del reproductor de audio.

Entrada audio

Conecte la terminal de salida de video del reproductor de DVD a la terminal de entrada del televisor.

Entrada video Amplificador Amplificador

Coloque una bocina en ambos lados del televisor. Coloque también una bocina frontal y una bocina trasera, para obtener un mejor sonido La salida de sonido del DVD tiene una onda de rango dinámica. Asegúrese de ajustar el volumen del receptor a un nivel apropiado, de lo contrario las bocinas podrían sufrir daño debido al cambio repentino del volumen

TV

Coloque una bocina en ambos lados del televisor.

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SITIO SITIO SITIO SITIO

ELECTRONICA y servicio No.41

ASOCIACION VERACRUZANA DE TECNICOS EN ELECTRONICA, A.C. Con el objeto de crear mayores opciones de superación, estudio y desarrollo laboral, un grupo de técnicos entusiastas ha creado esta organización. A la par, es de su interés fomentar el compañerismo y la ayuda mutua entre los técnicos de la región. Entre las muchas actividades que se desarrollan en el grupo, se encuentra la capacitación, el intercambio de experiencias y la realización de diversos eventos. Los funcionarios de la Asociación Veracruzana son:

Electrónica y Servicio saluda y felicita a este entusiasta grupo de amigos, quienes con su esfuerzo contribuyen a la superación diaria del sector electrónico. Para mayores informes puede dirigirse a:

Presidente: Téc. Martín Pérez Saavedra Secretario: Téc. Reynaldo García Nájera Tesorero: Téc. Plácido Aguilar Ruíz Srio. de Actas: C.P. Juan Ricardo Amado Picazzo 1er. Vocal Téc. José Luis Rosado López 2o Vocal Téc. Samuel Tapia Bolaños 3er. Vocal Téc. en Sist. Ramón Sánchez García.

Domicilio social: Bravo No. 1148-3 Col. Centro Veracruz, Ver.

Teléfonos: (2)9-31-80-80 (2)9-32-60-11 (2)9-35-19-30

PROCESADORES DE SEÑALES DIGITALES EN EQUIPOS DE AUDIO Alberto Franco Sánchez [email protected]

El DSP

Estos dispositivos, pertenecientes a la nueva generación de procesadores de señal, se usan principalmente para procesar las señales de audio. Los DSP acompañan a los reproductores de CD, dadas las características del audio que se genera. En el presente artículo se analizan las etapas más importantes de estos microcontroladores y la forma en que funcionan en los modulares de audio. Al respecto, se toman como ejemplos de apoyo circuitos DSP utilizados en equipos de audio Sony, Aiwa y Samsung.

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DSP proviene de Digital Signal Processor o procesador de señal digital (figura 1). Estos circuitos integrados de gran escala de integración se están convirtiendo en elementos muy comunes en el diseño electrónico, pues, por ejemplo, sustituyen en algunas aplicaciones a los microprocesadores y microcontroladores. Los DSP también se usan en circuitos relacionados con las telecomunicaciones y en algunas aplicaciones para el control de motores. Por ejemplo, podemos encontrar DSP en: • Compresión de voz en telefonía móvil. • Filtros complejos de sonido.

Figura 1 DAC

ADC

59

• Tarjetas con múltiples puertos serie en servidores, para proveedores de acceso a Internet. • Reconocimiento de señales DTMF (telefonía). • Decodificación de canales en telefonía celular (GSM). A las siglas DSP también se les da el significado de procesamiento de señales digitales. Como todos sabemos, en el procesamiento de señales analógicas se emplean resistores, capacitores, transformadores, diodos y otros componentes, para variar el valor de un voltaje y/o corriente (donde la señal es el voltaje que representa la información en el circuito). “Procesar” significa cambiar o adaptar las señales para un fin específico. Así entonces, los procesadores de señales analógicas son sistemas que sirven para cambiar un voltaje mediante sencillos componentes electrónicos o componentes discretos. Con el procesamiento de señales analógicas, podemos cambiar el voltaje usando un transformador o una resistencia. Podemos cambiar un voltaje de corriente alterna por un voltaje de corriente directa, usando un diodo; y luego suavizar la forma de la onda con un circuito capacitivo. Y mediante un transistor, también podemos convertir un voltaje bajo en un voltaje alto (proceso de amplificación). En los DSP también se puede cambiar el valor del voltaje, pero sin emplear componentes discretos; por el contrario, se usan técnicas digitales y un dispositivo que se asemeja más a un microprocesador de computadora. Primero hay que convertir el voltaje en señales digitales, mismas que se interpretan como números digitales. Esto tiene que hacerse a través de un convertidor analógico/digital (ADC). Después, dichos números serán manipulados de tal manera que produzcan los números de salida deseados. Si, por ejemplo, quisiéramos duplicar el voltaje, con la ayuda de un ADC podríamos hacer que el voltaje analógico tomara una forma digital. Y luego, digitalmente multiplicar por 2, hasta obtener una forma digital del doble del voltaje. Si deseáramos un voltaje analógico como salida del DSP, tendríamos que reconvertir

60

la salida digital usando un convertidor digital/ analógico (DAC). La ventaja de la configuración del DSP, es que la manipulación de la señal digital dentro del chip se hace mediante programas almacenados en una memoria interna.

El poder de procesamiento Al igual que los microprocesadores, los DSP son sistemas programables que, de acuerdo con las funciones del equipo en cuestión y, por supuesto, de las habilidades del programador, permiten contar con muchos tipos de aplicaciones. Desde el punto de vista de la arquitectura interna, podemos decir que un DSP es un microprocesador optimizado internamente para ejecutar algoritmos de procesamiento de señal. Para lograr esta optimización, se requiere de las siguientes acciones y recursos: • Operaciones realizadas por hardware. • Instrucciones que en un solo pulso de reloj ejecuten varias operaciones. • Memoria de programa con más de 8 bits. Gracias a que algunas operaciones se realizan mediante hardware, mejora la velocidad media de cálculo, que se da en MIPS (millones de instrucciones por segundo). La impresionante capacidad de cálculo de un DSP puede aprovecharse también para obtener algoritmos digitales de control o para ejecutar otras tareas realizadas tradicionalmente por microprocesadores.

¿Cuestión de tiempo? Si usted es de los que se preocupan por entender y estudiar las cuestiones digitales (incluso, al menos un poco, las relacionadas con los microprocesadores), no tendrá problema alguno para comprender las características y operación de los DSP; son viejos conocidos; un poco cambiados, pero con la misma esencia. Pero si usted ha pospuesto el estudio de los sistemas digitales y en especial de los microprocesadores, se dará cuenta que estos componen-

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tes finalmente se han incorporado a los sistemas de audio; y que, al igual que toda la tecnología, han evolucionado notablemente hasta convertirse en lo que ahora llamamos DSP.

Estructura interna La estructura interna (o arquitectura, en el ámbito de los microprocesadores) se ha optimizado. En los sistemas que basan su operación en microprocesadores de propósito general, se utiliza una memoria para almacenar los datos y el programa. En la figura 2A se muestra esta configuración, denominada arquitectura de Von Newmann. Pero para los DSP se ha ideado una nueva arquitectura: la Arquitectura Harvard (figura 2B). En una arquitectura Hardvard, existen bloques de memoria físicamente separados para datos y programas. Cada uno de estos bloques de memoria se direcciona mediante buses separados (tanto de direcciones como de datos); incluso, cabe la posibilidad de que el tamaño de palabra de la memoria de datos sea diferente al tamaño de palabra de la memoria de programa (como ocurre en ciertos microcontroladores). Con este diseño se acelera la ejecución de las instrucciones, porque el sistema puede leer los datos de la instrucción “n” y al mismo tiempo comenzar a decodificar la instrucción “n + 1”. Gracias a esto, disminuye el tiempo total en que se ejecuta cada instrucción. Como todo sistema digital, una de las características más importantes de los DSP es que, dependiendo de la aplicación final, el fabricante

va añadiendo diversas funciones y periféricos. De esta manera, un tipo determinado de DSP será la solución casi perfecta de una necesidad específica; por ejemplo, existen DSP que trabajan como microprocesadores genéricos; otros se asemejan a microcontroladores analógicos. Los DSP dedicados a tareas de control se complementan con periféricos típicos de los microcontroladores y con periféricos no tan comunes. En concreto, podemos encontrar periféricos tales como: • • • • • • • • •

Puertos de entrada/salida. Terminales de interrupción externa. Unidades de comunicación (serie RS 232). Temporizadores. Contadores. PLL. Buses I2C. Convertidores A/D y D/A. Módulos de control de ancho de pulso.

El CI CXD2587Q de Sony

Unidad lógica aritmética

Como se puede dar cuenta, los DSP son dispositivos muy completos y por eso cada vez tienen más aplicaciones. Una de ellas es la del DSP CXD2587Q, que Sony incorpora en sus modulares HCD-DX3, DX5 y DX8. En la figura 3 se muestra el diagrama a bloques de este circuito integrado. Se trata de un chip de 80 pines que, como ya comentamos, contiene una serie de etapas que antes se encontraban por separado en circuitos integrados (tal es el caso de un generador de PWM, circuitos servo para el control de las señales de focus, tracking y sled, y un PLL digital –figuras 4 y 5), un bus interno junto con una memoria RAM de 16K (donde se almacena el programa con el que el fabricante establece las funciones específicas que tendrá este dispositivo), una serie de interruptores analógicos y un convertidor A/D que procesa las señales análogas que llegan al DSP (figura 6), entre otras secciones. En los siguientes subtemas haremos referencia a las terminales de este circuito integrado, pero ya en el diagrama esquemático. Así se apreciará la forma en que se utilizan las terminales

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61

Figura 2 A Arquitectura Von Neumann Control de programa

Programa y datos

Entrada / salida

Unidad lógica aritmética

B Arquitectura Harvard

Programa

Control de programa

Entrada / salida

Datos

Figura 3

LRCK 61 PCMD 62

INTERNAL

DIGITAL OUT

D/A INTERFACE

DIGITAL PLL

AVSS3

AVDD0

IGEN

AVSS0

ADIO

RFDC CE TE

56 55 54 53 ERROR CORRECTOR

RFAC BIAS ASYI ASYO

59 9 58 8 57

PCO FILI FILO CLTV

60

BUS

VDD VSS AVDD3

CXD2587Q (BD BOARD) O OARD) DOUT

IC101

52

51 50 49 48

47

46 45

44

43 42 41 40 SE 39 FE 38 VC

ASYMMETRY CORRECTION

16K RAM

OPERATIONAL AMPLIFIER ANALOG SWITCH

EFM DEMODULATOR

BCK 63

A/D CONVERTER

EMPH 64 XVDD 65 XTAI XTAO XVSS AVDD1 AOUT1 AIN1

66 67 68 69 70 71

SERVO DSP

SUBCODE PROCESSOR

LOUT1 72

PWM

AVSS1 73 AVSS2 74

76

FOCUS PWM GENERATOR

TRACKING SERVO

TRACKING

RMUT 79 LMUT 80

SERIAL IN INTERFACE

PWM GENERATOR

SLED PWM GENERATOR

37 XTSL 36 TES1 35 TEST 34 VSS 33 32 31 30 29 28

FRDR FFDR TRDR TFDR SRDR SFDR

27 SSTP SERVO INTERFACE

OVER SAMPLING DIGITAL FILTER

AOUT2 77 AVDD2 78

PWM GENERATOR

FOCUS SERVO

SLED SERVO

PWM

3rd ORDER NOISE SHAPER

LOUT2 75 AIN2

CLOCK GENERATOR

TIMING LOGIC

SERVO AUTO SEQUENCER

DIGITAL CLV

26 MDP 25 LOCK

MIRR, DFCT, FOK DETECTOR

24 FOK 23 DFCT 22 MIRR 21 COUT

5 6 7 8

9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

XRST

SYSM

DATA XLAT CLOK SENS

SCLK VDD ATSK

más importantes y la forma en que éstas interactúan con otros circuitos integrados.

Un caso práctico En la figura 7 se muestra la sección del diagrama esquemático en la que se localiza el DSP jun-

Figura 4 CLOCK GENERATOR

37 XTSL 36 TES1 35 TEST

SERVO DSP

PWM GENERATOR

34 VSS 33 FRDR

FOCUS SERVO

FOCUS PWM GENERATOR

32 FFDR

TRACKING SERVO

TRACKING PWM GENERATOR

30 TFDR

SLED SERVO

SLED PWM GENERATOR

31 TRDR 29 SRDR 28 SFDR 27 SSTP

DIGITAL CLV MIRR, DFCT, FOK DETECTOR

26 MDP 25 LOCK 24 FOK 23 DFCT 22 MIRR 21 COUT

62

C2PO SCOR

4

WFCK XUGF XPCK GFS

3

SPOA SPOB XLON

1 2 SQSO SQCK

CPU INTERFACE

to con dos circuitos integrados más: el chip CXA2568M-T (un amplificador de RF que recibe y amplifica la señal enviada por el recuperador óptico) y el circuito BA5974FP-E (que es el controlador –drive– de los motores SPINDLE y SLED). Iniciemos el análisis con la sección de servo y la generación del PWM; las terminales 28 a 33 tienen esta función. En la figura 8 se muestra la forma en que estas terminales del DSP se conectan directamente al CI102: 1) Las terminales 28 y 29 son del generador de PWM para el SLED. Recuerde que SLED se puede traducir como “desplazamiento”. Justamente, con esta señal se controla el desplazamiento del recuperador óptico para la lectura del CD. Estas terminales del DSP se conectan directamente a las terminales 23 y 24 del CI102. 2) Las terminales 30 y 31 del DSP, que son para el generador de PWM, para el tracking o seguimiento del track o sólo seguimiento (acción con la que se garantiza que el haz láser se mantendrá siempre sobre el track correc-

ELECTRONICA y servicio No.41

Figura 5

D/A INTERFACE

ERROR CORRECTOR

INTERNAL BUS

LRCK 61

ASYO

AVDD0

DIGITAL PLL

ASYI

RFAC

47

BIAS

AVSS3

51 50 49 48

FILO

CLTV

52

FILI

56 55 54 53

PCO

VDD

59 58 57

VSS

DOUT

60

DIGITAL OUT

PCMD 62

AVDD3

IC101 CXD2587Q (BD BOARD)

ASYMMETRY CORRECTION

16K RAM EFM DEMODULATOR

BCK 63 EMPH 64 XVDD 65

to), se conectan respectivamente a las terminales 5 y 6 del CI102. 3) Finalmente, las señales de PWM que el generador de PWM produce para la señal de FOCUS, salen de las terminales 32 y 33 del DSP. Y éstas se conectan de manera directa a las terminales 2 y 3 del CI102, respectivamente. Recuerde que esta señal de PWM proviene de un circuito servo interno del DSP, junto con las tres diferentes etapas con las que se generan las tres señales PWM; es decir, FOCUS SERVO, TRACKING SERVO y SLED SERVO. En la figura 9 se presenta el diagrama a bloques para la sección del reproductor de discos compactos. En forma simplificada, se observan las conexiones recién descritas; y también se

ADIO

RFDC CE TE

46 45

44

43 42 41

IGEN

AVSS0

Figura 6

40 SE 39 FE 38 VC OPERATIONAL AMPLIFIER ANALOG SWITCH A/D CONVERTER

ELECTRONICA y servicio No.41

muestra la forma en que el DSP, junto con un amplificador de RF, se conecta al CI103. Con el fin de que se aprecie lo mejor posible el funcionamiento del DSP y su interacción con la sección del reproductor de discos compactos, enseguida recordaremos algunos puntos importantes sobre el funcionamiento del bloque del recuperador óptico y del amplificador de RF. En la figura 10 se muestra la etapa en cuestión y los fotodetectores empleados en el OPU. Los cuatro primeros (A, B, C, D) llegan respectivamente a las terminales 5 a 8, y apoyan la función de enfoque. Y los dos últimos fotodetectores (E y F) llegan respectivamente a las terminales 11 y 10 y apoyan a la función de tracking. De la terminal 3 proviene el voltaje que polariza al diodo láser. Y en la terminal 4, que cuenta con un pequeño preset de ajuste, se recibe la señal captada de PD. La terminal 22 es una especie de señal de encendido para el diodo láser. Y las terminales TE (13) y FE (14) son, respectivamente, señales de enfoque y tracking, con las que el circuito indica si se está leyendo de forma correcta el CD. Por último, las terminales 16 y 17 son la señal de salida de RF, misma que se procesa en el DSP. Una vez que se lee la información del CD y por medio de la terminal 16 se envía la señal de RF a las terminales 43 (RFDC) y 51 (RFAC) del DSP, esta última señal (RFAC) entra a un módulo de corrección de asimetría. Por su parte, la se-

63

Figura 7

ñal RFDC, junto con las señales FE, TE y SE, entra al bloque de los SW analógicos (que son el preámbulo del convertidor A/D, el cual finalmente envía las señales a la etapa de servo DSP). Como puede ver, desde un solo circuito integrado se ejecutan varias funciones que antes

estaban a cargo de algunos de ellos (y que eran más simples, por cierto). A pesar de que el DSP parece ser un magnífico dispositivo, depende de un control principal; en este caso, del CI401, M30622MA, un microcontrolador de 100 pines que es propiamente el cerebro del equipo modular.

Figura 8

64

ELECTRONICA y servicio No.41

Figura 9 BLOCK (KSS-213F)

DIGITAL SERVO DIGITAL SIGNAL PROC. D/A CONV. IC101

RF AMP IC103

VC

12 VC +5V

A B C

5 A

RFO 16

51 RFAC

6 B

RFI 17

43 RFDC

7 C

D E F Q101 LD DRIVE

LD

L OUT

L OUT 72

8 D

FE 14

39 FE

11 E

TE 13

41 TE

10 F

40 SE

3 LD

14 XLON

LD ON 22

GND HOLD SW21

R OUT 75

CD DIITAL OUT

B

IC701

MAIN SECTION

R-CH

DATA 5

35 CD DATA

CLOK 7

37 CD CLK

XLAT 6

42 XLT

SQCK 2

33 SQ CLK

SCLK 9

PD

4 PD

SQSO 1

F+ FT+ TRACKING COIL T-

13 CH1RO

CH1RI 3

32 FFDR

14 CH1FO

CH1FI 2

33 FRDR

11 CH2RO

CH2RI 6

30 TFDR

SSTP 27

XTAI 66 12 CH2FO

16

CH2FI 5

31 TRDR

18 CH3RO

CH3RI 23

29 SRDR

17 CH3FO

CH3FI 24

28 SFDR

XTAO 67 M102 SLED M MOTOR

OPTICAL PICK-UP

44

LOAD OUT

45

M101 SPINDLE M MOTOR

4 MOTOR DRIVE 7 2

M

M721 TURN MOTOR

IC711 T SENS

49

OPEN SW

46

CLOSE SW

47

TBL ADDRESS SENSOR

32 SQ DATA

S101 LIMIT IN SW

S701 OPEN/CLOSE

S711 UP/DOWN

BU UP/DOWN SW 48

X101 16.9344MHz

43 XRST

XRST 3 16 CH4RO CH4INS 25

9

40 SENS

SENS 8

IC102 MOTOR/COIL DRIVE

LOAD IN

19 SCOR

SCOR 20

VR

FOCUS COIL

IC201 OPTICAL DIGITAL OUT

D OUT 60

26 MDP

15 CH4FO

41 HOLD MUTE 20

Por medio de las terminales indicadas en la figura 11, el DSP recibe señales provenientes del control principal. Resaltan la terminal 7 de la señal del reloj y la terminal 5 de los datos de entrada para alimentar y ejecutar el programa interno del DSP. Finalmente, en las terminales 66 y 67 se localiza el oscilador a partir de cristal con una frecuencia de 16.9344MHz.

Referencias para el servicio En este modular y en todos los demás de la marca Sony, se cuenta con métodos de reparación exclusivos; por ejemplo, existen puntos de prue-

Figura 11

LOAD OUT

Figura 10 BLOCK (KSS-213F)

RF AMP IC103 VC A

12 VC +5V

B C

RFO 16

6 B

RFI 17

OPTICAL

8 D PICK-UP 11 E

F

FE 14

35 CD DATA

CLOCK

7

37 CD CLK

XLAT

6

42 XLT

SQCK

2

33 SQ CLK

SCLK

9

SCOR

20

19 SCOR

SQSO

1

32 SQ DATA

SENS

8

40 SENS

T SENS

OPEN SW CLOSE SW SSTP

27

TE 13

S101 LIMIT IN SW

BU UP/DOWN SW

10 F Q101

LD

5

7 C

D E

5 A

DATA

LD DRIVE

XTAI 66 3 LD

X101 16.9344MHz

LD ON 22

XTAO

67

XRST

3

GND HOLD SW 21 PD

4 PD

43 XRST

VR IC102

ELECTRONICA y servicio No.41

65

ba o puentes para entrar al modo de servicio. En la figura 12 se muestran los puntos que hay que soldar (“puentear”) para acceder al funcionamiento “virtual” del CD; o sea que al hacer los puentes por medio de soldadura, se logra que el aparato funcione como si tuviera dentro un disco compacto (con todo lo que esto implica: charola adentro, presencia de disco, etc.) pero sin tenerlo realmente. Esto facilita la medición de señales como la de enfoque o tracking. Y mediante el osciloscopio, se pueden ver las señales existentes: en la figura 13A se muestra la señal TE (3), y en la 13B se muestra la señal FE (4). En ambas figuras, se aprecia que la señal está presente, durante el modo de PLAY (reproducción), en las terminales 41 y 39 del CI101.

Figura 12

Otras señales importantes Veamos un par de señales igual de importantes que las anteriores. 1. Señal de reloj Esta señal siempre debe estar presente; y si no es así, el DSP no funcionará. Este es uno de los primeros puntos que se tienen que revisar cuando se sospeche que hay problemas en el DSP. En la figura 14 se muestra la sección del CI101 en la que va conectado el cristal (terminales 66 y 67). Es imprescindible usar el osciloscopio para determinar si el cristal está funcionando adecuadamente o no. Pero en vista de que no todos los técnicos pueden adquirir este instrumento de

Figura 13 A

3 IC101 ra CD PLAY MODE

medición, proponemos una alternativa momentánea para verificar si el reloj es responsable de que no funcione el DSP o si definitivamente es éste el que ya no sirve. Si el reloj no funciona, el circuito tampoco lo hará. Así que la primera opción es sustituir el cristal; y si no puede hacer esto, tendrá que inyectar una señal con una frecuencia similar a la de trabajo; para generar esta señal, utilice un oscilador previamente construido con un 555 o con compuertas lógicas (estos diseños son muy comunes, sobre todo con el 555 conectado como astable). La particularidad de estos circuitos, es que mediante sus componentes externos (básicamente capacitores y resistencias) se puede calcular la frecuencia de oscilación para variar la constante de tiempo (y con ello la frecuencia). Pero recuerde que esta solución sólo es útil

Figura 14 approx 200mVp-p

B

4 IC101 el CD PLAY MODE

approx 170mVp-p

66

ELECTRONICA y servicio No.41

para descartar que sea el microcontrolador el que está dañado, pues si tiene una frecuencia muy similar a la de trabajo puede responder o “dar signos de vida”. Aun cuando puedan plantearse soluciones alternas al uso del osciloscopio, es importante contar con este aparato. Con él, la reparación es más rápida y efectiva; sin él, la reparación no es 100% confiable.

Figura 16

2. Señal de RF Esta señal, conocida como señal de diamante, proviene del OPU mediante el amplificador CI103 (terminal 16). Esta señal, mostrada en la figura 15, se toma de la terminal 51 durante el modo PLAY del CD. Figura 15 2 IC101 ta CD PLAY MODE

400nsec/div

tados directamente a las terminales del DSP (básicamente, esto se debe a su condición de circuito digital); pero en buena medida, las distintas configuraciones de este dispositivo se determinan por sus aplicaciones.

1.2Vp-p

Figura 17

Otra observación útil, es que sospeche primero de los componentes externos. La mayoría de las veces, estos componentes (como es el caso del cristal) son los que provocan un mal funcionamiento en el dispositivo. El trabajo con este tipo de componentes, como con los microcontroladores en general, requiere de ciertos cuidados; y especialmente de un conocimiento básico con respecto al funcionamiento de cada uno de ellos, para así poder “separarlo” en diferentes etapas y, de acuerdo con la sintomatología presente, determinar cuál o cuáles son los que están dañados. Otro objetivo de este artículo, es que usted conozca, basándose en un caso particular, la configuración de este tipo de dispositivos; y que observe el tipo de conexiones que tienen. Seguramente se habrá dado cuenta que son relativamente pocos los componentes discretos conec-

ELECTRONICA y servicio No.41

67

Otros casos Un DSP usado en equipos Aiwa Ejemplo de lo anterior es el DSP que se utiliza en el sistema Home Theater AV-DV95 de Aiwa. Este sistema tiene una tarjeta de procesos digitales, en la que se encuentra el DSP M65849BFP631D (un circuito fabricado por Mitsubishi). En la figura 16 se muestra la sección del diagrama esquemático que contiene a este dispositivo. Observe que existen algunas coincidencias en la estructura interna: entradas de DATA (terminal 5) y CLOCK (terminal 3) y una memoria RAM de 16kb. Todo lo demás está orientado más bien hacia la selección de audio (estéreo o monoaural), al procesamiento de la señal del micrófono o a la generación de las salidas R y L. El diagrama esquemático para este circuito integrado se muestra en la figura 17.

Un DSP usado en equipos Samsung Analicemos ahora el modular Samsung MAX610, que cuenta con un DSP similar al de Sony: el KS9282. En la figura 18 se muestra la sección del diagrama esquemático en la que se encuentra el DSP en la sección de CD del modular. Y en la figura 19, presentamos el diagrama a bloques del circuito integrado DSP KS9282 de Samsung; aquí

podemos apreciar, entre otras cosas, un PLL, la memoria RAM estática, un convertidor D/A, algunos circuitos servo, las terminales del cristal y, por supuesto, su salida digital. Como se podrá dar cuenta, confirmamos que de la aplicación del DSP depende su configuración interna; y sobre todo, su complejidad.

Comentarios finales El grado de especialización de los DSP se puede observar en una aplicación como la del control de motores; y, en general, en todo lo relacionado con los sistemas electrónicos de potencia (pues es un campo al que los fabricantes de DSP se están dedicando ampliamente; y es que como el DSP está presente en casi todos los procesos industriales, el desarrollo de módulos de control de potencia es una inversión muy rentable).

Figura 19

Figura 18

3

NIC9282

68

ELECTRONICA y servicio No.41

Los DSP dotados con circuitería auxiliar, pueden ser, en una sola pastilla, una solución para sistemas de control de potencia tales como: • • • •

Controladores de motores Inversores de potencia Controladores de posición Impresoras y fotocopiadoras

Los DSP para control de motores presentan en su interior hasta 12 módulos PWM para controlar 1 ó 2 grupos de tiristores, mismos que se programan mediante unos registros que el propio DSP tiene y en los que se especifica el ancho de pulso o el ciclo de trabajo requerido. Pero es muy común encontrar un módulo denominado generador de eventos, que proporciona una flexibilidad impresionante al control de los motores. Esto se debe a que sincroniza todos los módulos PWM, de modo que sólo tengamos que preocuparnos de indicarle un ciclo de trabajo; él hará el resto. Los equipos electrónicos se estandarizan cada vez más, y los componentes digitales se están apoderando de tareas antes exclusivas de los procesadores analógicos. Y si a esto agregamos

la gran escala de integración alcanzada, no es raro que haya teléfonos celulares cuya reducción de tamaño sólo está limitada por la comodidad de tomar el teléfono con la mano. Nuevamente, lo invitamos a que apoye su trabajo diario con la tecnología informática. Por ejemplo, los CD-ROM producidos por esta editorial son una amplia fuente de información técnica; son una importante referencia para orientarlo en el desempeño de su labor de reparación. Recuerde que, después de todo, la actividad del técnico de servicio se basa también en la investigación y experimentación constantes. Para finalizar, enseguida le indicamos algunas direcciones de Internet en las que puede encontrar información de utilidad: http://www.zenith.com Página de Zenith en la que se ofrecen datos de componentes cuya matrícula inicia con 221XXXX, 905-XXXX. http://www.halsp.hitachi.com Página de Hitachi en la que se ofrece información sobre los componentes HA xxxx y HD xxxx.

CONTROL REVERSIBLE PARA MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA Ing. Wilfrido González Bonilla www.prodigyweb.net.mx/wgb/

Generalidades

Algunos motores de corriente directa de 12 ó 24 Voltios, que consumen unos cuantos amperes, son dispositivos muy populares entre los aficionados a la electrónica; al mismo tiempo, son bastante útiles en procesos industriales donde se utilizan para mover pequeñas cargas. En este artículo programaremos un PIC16F84 para conseguir que un motor de este tipo cambie el sentido de su giro, dependiendo de la aplicación en que vaya a ser utilizado. Y recuerde que los archivos editados y compilados para este programa puede obtenerlos gratuitamente en www.prodigyweb.net.mx/wgb/ artículos con el nombre de carrito.zip. 70

Recordemos que los motores de corriente directa se construyen con imanes permanentes, y que para hacerlos girar sólo se requiere de una fuente de CD sencilla o simplemente conectarlos a una batería. Este tipo de motores se utiliza en un gran número de aparatos eléctricos; por ejemplo en las copiadoras, para mover el carro que transporta la lámpara; en los automóviles, para mover los limpiadores; en escáneres, etc. Además tienen la ventaja de que se pueden conseguir fácilmente, en una gran variedad de modelos y que son relativamente económicos (figura 1). Si por alguna razón es necesario invertir el sentido de rotación del motor, recuerde que lo único que debe hacerse es invertir la polaridad en la alimentación. Entre las muchas maneras en que esto puede hacerse, hemos elegido la opción de utilizar un par de relevadores.

ELECTRONICA y servicio No.41

Figura 1 Motores de CD de imanes permanentes Cabeza Corte

Conmutador Yugo Armadura

En la figura 2 se muestra el diagrama esquemático para realizar el cambio de giro del motor. Observe que cuando se energiza el relevador RB7, la corriente que alimenta el motor circula de izquierda a derecha; y cuando se energiza el relevador RB5, la corriente circula de derecha a izquierda (invirtiendo así el sentido de rotación). Podemos suponer entonces que RB7 hace girar el motor hacia atrás, y RB5 hacia adelante.

Motor CD

+

RB7

-

RB5

Figura 2

Programación de un motor para controlar un carrito Para realizar la siguiente práctica, imaginemos que el motor necesita mover un tornillo sinfín sobre el que se encuentra montado un carrito. La idea básica es que cuando el motor gire hacia atrás, el carrito avance hacia la izquierda; y cuando el motor gire hacia adelante, el carrito se desplace hacia la derecha. En cada extremo se cuenta con un interruptor de límite, que es activado por el carrito poco antes de llegar al final de la carrera (figura 3). De esta manera, lo que se pretende es que al energizar el control, el carrito (sin importar en dónde se encuentre) se desplace al extremo izquierdo, hasta activar el interruptor de límite izquierdo; y que permanezca ahí unos 10 segundos. Después, que se dirija al extremo derecho, hasta activar el interruptor de límite derecho; que

Figura 3 Int limite Int der

Int limite Int izq

Carrito

Motor

ELECTRONICA y servicio No.41

71

permanezca ahí otros 10 segundos, y así sucesivamente. Una buena alternativa para efectuar esta acción es utilizar el módulo de 5 entradas y 3 salidas con relevador (clave 703) de los proyectos PICmicro (figura 4). Como se puede observar en el diagrama esquemático mostrado en la figura 5, esta tarjeta es muy flexible y puede utilizarse para esta aplicación o para otras del mismo tipo. Observe que las terminales RB0 a RB4 están configuradas como entradas; así que con el puente conectado como se indica en el diagrama, la resistencia mantiene en “uno” a la terminal del microcontrolador; y si el borne atornillable se conecta a tierra, se envía un “cero”. Las terminales RB5 a RB7 están configuradas como salidas, y mediante unos transistores se energizan los relevadores. En las terminales atornillables se proporcionan los contactos UPDT de los relés. La fuente de alimentación permite que el usuario energice la tarjeta con AC/DC. Se puede conectar, por ejemplo, un eliminador o simplemente un transformador de 9 voltios. Los interruptores de límite se conectan a las entradas, y

Figura 5

Figura 4

los relevadores se utilizan para energizar el motor y para invertir su sentido de rotación. El diagrama de alambrado se muestra en la figura 6.

Editando el programa A continuación se transcribe el programa para esta aplicación.

7805

+ REG

+5 V

9 VAC/DC

PIC16F84 +

+ +

1

RLY1

RST + In0 In1

RB0

RB7

RB1

RB6

RB2

RB5

RB3

RB4

RLY2

In2 + In3

RLY3

In4

72

ELECTRONICA y servicio No.41

470X25 .1

+ 1 AMP

CA CA 9 A 12V AC/DC

.1

15P

PIN 7 C

4MHZ

J2

1K

E4

4007

PIN 5 J4

C

ALIM DEL MOTOR

NC NA

J3

E2 1

1

C2 NC2 NA2

PIN 6 C

220

E1

NA

NC

PIN

J1

E0 1

E3

MOTOR

C1 NC1 NA1

-

3.3K

RST

CE

Int der

470X25

-

CE 1

Int izq

.01

NOR. DEP. J6

7805

Figura 6

C3 NC3 NA3

NC NA

J5 BC548 1

0

ROBOT_ON

51-30R-1

;======================CARRITO.asm===========22 de Junio del 2001===== ;PARA SER USADO EN LA TARJETA Módulo de 5 entradas y 3 salidas con relevador ;5i-30r Clave 703 ;------------------------------------------------------------------------portb equ 0x06 ncount equ 0x0c ;registro interno de paus_100ms mcount equ 0x0d ;registro externo de paus_100ms pcount equ 0x0e ;registro de npause_100ms rcount scount tcount ucount

equ equ equ equ

0x0f 0x10 0x11 0x12

;registro mas interno de paus_1s ;registro medio de paus_1s ;registro externo de paus_1s ;registro de npaus_1s

count1 count2 count3 count4 count5 veces

equ equ equ equ equ equ

0x13 0x14 0x15 0x16 0x17 0x18

;registro mas interno de paus_1m ;registro medio de paus_1m ;registro externo de paus_1m ;registro más externo de paus_1m ;registro de npaus_1m

IntIzq IntDer

equ 0x0 equ 0x1 #define MotorAdelante bsf portb,5 #define MotorAtrás bsf portb,7 #define PararMotor clrf portb ;---------------------------------------------------------------------------;MACROS ;---------------------------------------------------------------------------OutPuerto macro SalidaGeneral ;SalidaGeneral b'00000000' movlw SalidaGeneral ;De izq. a derecha son las salidas 1 a 7 movwf portb endm

ELECTRONICA y servicio No.41

73

Minutos

macro movlw movwf call endm

min min count5 npaus_1m

; d'1'< min < d'255'

Segundos

macro movlw movwf call endm

seg seg ucount npaus_1s

; d'1'< seg < d'255'

Miliseg

macro movlw movwf call endm

miliseg miliseg pcount npaus_100ms

; d'1'< miliseg < d'255'

Timer

macro if min>0 Minutos endif

min,seg,miliseg min

if seg>0 Segundos seg endif if miliseg>0 Miliseg miliseg endif endm Repite

macro movlw movwf endm

Repeticiones Repeticiones veces

;Carga número de repeticiones en veces ;1< Repeticiones