saber electronica 120

$6.50 / Ao 10 / 1997 / N 120EDITORIALQUARK

ISSN: 0328-5073

SSAABBEERR

EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

MEDICINADEL CORAZON* ESTIMULADOR Y BIOFEEDBAK* ESTETOSCOPIO ELECTRONICO* MONITOR FETAL

MEDICINADEL CORAZON* ESTIMULADOR Y BIOFEEDBAK* ESTETOSCOPIO ELECTRONICO* MONITOR FETAL

ELECTRONICA Y COMPUTACION

HERRAMIENTAS DE INSTRUMENTACION

VIRTUAL

ELECTRONICA Y COMPUTACION

HERRAMIENTAS DE INSTRUMENTACION

VIRTUAL

SORTEAMOS: 12 OSCILOSCOPIOS DOBLE TRAZO60 TESTER DIGITALESSORTEAMOS: 12 OSCILOSCOPIOS DOBLE TRAZO60 TESTER DIGITALES

MONTAJES: LLAVERO SONICOINTERRUPTOR AUTOMATICO PARA AUDIOPROBADOR DE TRANSISTORESAMPLIIFCADOR DE 20W INTEGRADO

MONTAJES: LLAVERO SONICOINTERRUPTOR AUTOMATICO PARA AUDIOPROBADOR DE TRANSISTORESAMPLIFICADOR DE 20W INTEGRADO

GRAN CONCURSO

X ANIVERSARIO

GRAN CONCURSO

X ANIVERSARIO

TECNOLOGIADE PUNTAELECTRONICA PARA EL TALLER DEL AUTOMOVIL

TECNOLOGIADE PUNTAELECTRONICA PARA EL TALLER DEL AUTOMOVIL

DEL DIRECTORAL LECTOR

CON GRAN PLACER!Bien, amigos de Saber Electrnica, nos encontramos nuevamente

en las pginas de nuestra revista preferida, para compartir lasnovedades del mundo de la electrnica.

Hoy es un da muy especial..., hace algo ms de 12 horas naci mitercer hijo, luego de casi 8 horas de permanecer intranquilo en lasala de partos, primero, y en el quirfano, despus. En esos momen-tos se piensas muchas cosas, pero cuando uno tiene en sus brazos ese"pedacito de ternura", toma conciencia de que todos los sacrificosson buenos, si se consigue a quien dejar su legado de vida. Muchospensaran que es fcil decirlo, dado que quien soporta el sufrimientofsico es la mam, pero ella tambin opina que pasara mil veces poresos momentos si se tuviera en todos los casos el mismo final feliz.

Cuando lean este editorial, tengan en cuenta que no estoy en "unestado normal" (si es que existe), pero siento enormes deseos de com-partir este momento, porque los siento "mis amigos", tal como me lodemuestran constantemente en las cartas que me escriben y en lasJornadas que compartimos en el marco del Club Saber Electrnica.

Dedico esta pgina a Federico, tanto como a Diego y a Mariela(mis otros hijos) y a todos los Federicos, Diegos y Marielas quellenan cada espacio de sus vidas, ya sean hijos, hermanos, sobrinos ocualquier otro "chiquiln" por quien daramos nuestra vida. Dedicoesta pgina al nio que tenemos en nuestro interior, porque es quiennos hace olvidar los malos tragos y encarar cada etapa de nuestra vi-da con esperanza y alegra. Dedico esta pgina a Ud. lector, por per-mitirme ser un "nio que piensa en un mundo mejor" y entregarmes a mes lo mejor de m a travs de las pginas de esta revista. Ypor ltimo, dedico esta pgina a la vida.... y lo hago con gran plac-er.

E D I C I O N A R G E N T I N A - N 120 JUNIO DE 1997

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProduccinPablo M. Dodero

ArteMara A. Alaniz

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicacinmensual SABER ELECTRONICARIVADAVIA 2421, Piso 3, OF. 5 - Capital(1034) TE. 953-3861

Editorial Quark es una Empresa del Grupo Editorial Betanel

PresidenteElio Somaschini

StaffTeresa C. JaraHilda B. Jara

Mara Delia MatuteNstor Tantotero

Distribucin: Capital

Distribuidora Cancellaro e Hijos SH301-4942

InteriorDistribuidora Bertrn S.A.C.

Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap.

UruguayBerriel y Martnez - Paran 750 - Montevideo -

R.O.U. - TE. 92-0723 y 90-5155

ImpresinMariano Ms, Buenos Aires, Argentina

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entraan respons-abilidad de nuestra parte. Est prohibida la reproduccin total oparcial del material contenido en esta revista, as como la indus-trializacin y/o comercializacin de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sancioneslegales, salvo mediante autorizacin por escrito de la Editorial.

SSAABBEERR

EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

EDITORIALQUARK

Ing. Horacio D. Vallejo

SECCIONES FIJASDel editor al lector 3Seccin del lector 70Fichas de coleccin de Circuitos Prcticos 75

ARTICULO DE TAPA Medicina del corazn 6

MONTAJESLlavero snico 19Interruptor automtico para audio 23Probador de transistores 26Amplificador de 20W integrado 29

TECNOLOGIA DE PUNTAElectrnica para el taller del automvil 33

TECNICO REPARADORMemoria de reparacin: reparacin de reproductores de cd 37Curso de TV color: amplificadores de salida integrados 40

ELECTRONICA Y COMPUTACIONHerramientas de instrumentacin virtual 47

AUDIOAmplificadores valvulares de audio, hoy 53

VIDEOLa compresin de seales de video hoy y maana 58

TVSintonizador con PLL 62

RADIOARMADORProtegiendo equipos 68

EDITORIALQUARKAo 10 - N 120

JUNIO1997

NUESTRANUESTRADIRECCIONDIRECCION

AV. RIVADAVIA 2421, PISO 3, OF.5TEL.: 953-3861

HHH OO RR AA RR II OO DD EE AATT EE NN CC II OO NN AA LL PP UU BB LL II CC OO

EXCLUSIVAMENTE DE LUNES A VIERNES DE

10 A13 HS. Y DE14 A17 HS.

MEDICINA DEL CORAZON

* ESTIMULADOR Y BIOFEEDBACK* ESTETOSCOPIO ELECTRONICO* MONITOR FETAL

El corazn debe ser controlado minuciosamente desde el mo-mento mismo de la gestacin. Es normal que una mujer em-barazada se realice "monitoreos" con el fin de comprobar elbuen estado de la placenta, el ritmo cardaco y si existen posi-bilidades serias de sufrimiento fetal. En un adulto, un electro-cardiograma puede prevenir enfermedades relacionadas coneste rgano. En este artculo describiremos algunos instrumen-tos que son empleados por profesionales mdicos para pre-venir y/o detectar afecciones cardacas.

Por Ing. H. D. Vallejo

6SABER ELECTRONICA N 120

A R T I C U L O D E TA PA

El Electrocardiograma

El bombeador del sistema circu-latorio sanguneo, o sea, elcorazn, debe ser controlado min-uciosamente, ya que como todossabemos, si el mismo deja delatir, aunque sea unos pocos min-utos, el resultado es la muerte.Esto se debe a que los tejidos delcuerpo humano no pueden con-tinuar funcionando si los mismosestn privados de combustible,en especial el cerebro, ya que to-dos necesitan su cuota deoxgeno en la sangre.Para saber cmo est trabajandoel corazn, necesitamos saber sisu mecanismo est intacto ycunta sangre bombea en untiempo determinado. Estas medi-das, como muchas otras nece-sarias para investigar un organis-mo, no son muy fciles derealizar a partir de la parte exter-na del cuerpo y deben concre-tarse por medios indirectos. Una forma de obtener evidenciassobre el funcionamiento delcorazn consiste en registrar al-

gunas de las seales elctricasque acompaan la contraccindel msculo cardaco. El registroy examen de estas seales se lla-ma electrocardiografa (ECG), y esuna de las tnicas de diagnsticoms utilizadas. Cada clula delmsculo cardaco constituye unabatera sodiopotasio, interna-mente negativa y positiva porfuera. Cuando el msculo se con-trae estas clulas cumplen un ci-clo de polarizacin-repolarizaciny generan una seal elctrica su-ficiente (debido a la cantidad declulas) para poder medir su ten-sin en la superficie de la piel.Estas tensiones son captadas pormedio de electrodos metlicoscolocados en partes estratgicasdel cuerpo, luego se amplifican yse realiza un trazado grfico quecomnmente llamamos "electro".En la figura 1, podemos ver unaforma de onda basada en los fac-tores amplitud y tiempo, tal comose obtiene prcticamente. La du-racin de un ciclo es de 600milisegundos, y la amplitud dems o menos 1 milivolt. La termi-

nologa mdica, para facilitar lacomunicacin, usa determinadasletras para cada seccin de la for-ma de onda. La onda P es el re-sultado de despolarizacin de laaurcula derecha. El sector QRS(llamado complejo QRS) es unaonda aguda resultante de la repo-larizacin de la aurcula y que essimultnea con la despolarizacindel ventrculo. La repolarizacindel ventrculo genera la onda T.Posteriormente algunos pacientespresentan otra onda de baja am-plitud llamada U. Conociendo c-mo se producen estas ondas, losmdicos pueden determinar si elcorazn trabaja normalmente yde no ser as, analizar qu parteanda mal.Electrnicamente, el anlisissera ste: estamos en presenciade ondas complejas, que tienensu frecuencia fundamental y ar-mnicas y que, para ser estudi-adas correctamente, precisanequipos especiales. En un pulsode 60 latidos, la fundamental esde 1Hz y hay otras frecuenciaspor debajo de los 100Hz. La ten-sin tan baja que sensibiliza loselectrodos crea problemasnuevos, no conocidos en las tc-nicas audiovisuales. Debern uti-lizarse amplificadores diferen-ciales de entrada, filtros deinduccin alternada y alta ganan-cia.

Las Presiones Cardacas

Como ya dijimos, el corazn hu-mano es una autntica bombahidrulica para mantener la cir-culacin de la sangre en todo elcuerpo. Sin embargo, el anlisisdel corazn como una bomba pre-senta problemas que no son co-munes en la ingeniera prctica.Dado que el corazn no es de c-modo acceso, las mediciones di-rectas de las variaciones que in-

M E D I C I N A D E L C O R A Z O N


1

teresan no son muy fciles. Paraevitar las alteraciones de compor-tamiento del corazn, se hacenecesaria una exposicin delrgano, y si hay que administraranestsicos, se hace perfecta-mente con nuevas tcnicas elec-trnicas. Estas permiten un estu-dio continuo de los parmetrosbsicos de la funcin cardaca y eltrazado de curvas funcionales. Lamejor forma de analizar una bom-ba es analizando estos tresparmetros bsicos: dimensiones,presin y flujo. Hoy estudiaremosla presin.Los transductores de presin in-dustriales son suficientementesensibles para el registro de laspresiones dentro de las cavidadescardacas. Pero no pueden ser in-stalados dentro del trax, por sutamao, su peso y la posibilidadcorrosiva de los lquidos del cuer-po. Para evitar estos problemasse construye un pequeo trans-ductor de presin, consistente enun transformador diferencial, elque se coloca en las proximidadesdel paciente en estudio. Las difer-encias de presin, que actan so-bre la membrana, desplazan elncleo de ferrite del transfor-mador diferencial, produciendoun desequilibrio elctrico. La sali-

da resultante se amplifica, y mod-ula en un amplificador a la porta-dora, trazando una curva contin-ua sobre el papel.La figura 2 muestra el transduc-tor y la forma de onda de la pre-sin en el ventrculo izquierdo.Si tuviera que medir la presin enun vaso sanguneo accesible des-de la superficie del cuerpo, laconexin puede hacerse con unaaguja hipodrmica que es conec-tada directamente al transductor.Si la cavidad no es fcilmente ac-cesible, como el propio corazn,tendr que usarse un tubo plsti-co, cuyo extremo se empuja hastael lugar en el cual se quiere medirla presin. Estos tubos, llamados"catteres", tienen un dimetroque oscila entre una fraccin demilmetro y dos o tres milmetros.Como el transductor es unmanmetro de membrana, laspresiones aplicadas producenmovimientos de la misma, en re-spuesta a las variaciones de pre-sin. Si el catter fuera fino ylargo, aparecern limitaciones ala respuesta en frecuencia, quedebern ser tenidas en cuenta.Las presiones de la sangre se en-cuentran en la regin de los 100a 200 mm de mercurio.La cmara del medidor y el

catter normalmente se llenan deun lquido acuoso que contieneanticoagulante. Para evitar al-teraciones en las mediciones, espreciso excluir del lquido todaslas burbujas de aire.Si el catter debe permanecerdentro del sistema circulatoriopor algn tiempo, es prctica derutina enjuagar todo el sistemacon el lquido que contiene anti-coagulante, a intervalos de tiem-po bastante frecuentes.Un progreso para la medicin dela presin sangunea, consiste encolocar el transductor bien cer-cano al catter, o sea, en el propiolugar donde se hace la medicin.Esto evita las dificultades de en-juague y de la eliminacin de lasburbujas de aire, porque de esemodo no existe resistenciahidrulica entre el punto demedicin y el diafragma del trans-ductor. Pero en cambio est la di-ficultad del precio del catter es-pecial y su rpida destruccincon el uso diario.

El Cardioestimulador

Se dice que el corazn de un en-fermo vibra o fibrila, cuando hayuna falta de sincronizacin entre

las contraccionesauriculares y lasventriculares, ofalta de armonanecesaria para uncorrecto bombeosanguneo.Este cuadro sepuede presentarcomo una enfer-medad en las per-sonas de edad, oser consecuenciade algn procesooperatorio. No se descarta unaccidente produci-do por elctricidad,



2

como recibir una descarga.La vibracin o fibrilacin auricu-lar, puede ser controlada, pero lafibrilacin ventricular implica unagravedad que atenta contra la vi-da del enfermo. En estos acci-dentes, se debe actuar conmucha rapidez, usando el desfib-rilador, que es un aparato elec-trnico con el cual se aplicanchoques elctricos de duracin eintensidad regulables. Ese instru-mento no puede faltar en ningunasala de ciruga o centro de cuida-do intensivo (UTI).Una fibrilacin provocada por ac-cidente se suprime, paradjica-mente, y en una mejor foma, poruna descarga elctrica.Este choque de alta tensin alter-na, entre 110 y 250V, es de altaintensidad. Aunque no haya dosistpicas, se aconseja una intensi-dad de 1,5A, con una duracin deaplicacin de 1 2 dcimos de se-gundo. Lo ms importante es la cantidadde corriente a travs de la masacardaca, que debe ser apenas su-ficiente para que despolarice lasfibras y permita que el coraznreinice su actividad sincronizadacon el marcapaso.Las "cifras" que hemos indicadopueden tener variaciones, porquehay un elemento cuyo valor se ig-nora y es la resistencia elctricaofrecida por el propio corazn,que se supone es de unos 50ohm.Para evitar quemaduras o le-siones peligrosas, es importanteque los electrodos estn en con-tacto con toda la superficie sobrela que se los apoya. Una variante de estos instrumen-tos, no reconocida por la medici-na aloptica o, al menos, no am-pliamente utilizada, es elbifeedback, que si bien estableceuna relacin entre las ondas cere-brales y la corriente que hace cir-cular el aparato, normalmente al-

tera el ritmo cardaco para tenermenos fluctuaciones y mayor en-erga de "bombeo". aunque no seaampliamente difundido como in-strumento de electromedicina,nos ocuparemos de l ms ade-lante.

Electrocardioscopio y Electrocardigrafo

Uno de los elementos ms usa-dos, an en nuestros das, paracontrolar el estado de los pa-cientes, es el grabador con cintade papel (electrocardigrafo). Peroeste sistema no es el ms adecua-do para controles prolongados,como por ejemplo en las salas deterapia intensiva, ya que all elcontrol debe ser continuo y du-rar como promedio variosdas.En estos casos, lo ms indi-cado es el uso del osciloscopio ocardioscopio. Este instrumentomuestra en su pantalla el electro-cardiograma del paciente. Se lopuede comparar, sin entrar en de-talles, con un pequeo televisor, ydebe estar colocado en lacabecera del enfermo que se tienebajo observacin.La pantalla donde se ve el electro-cardiograma es un tubo catdicocuyo can emite un haz de elec-trones. Al golpear la pantalla fluo-rescente, su energa se convierteen luz, en el lugar del impacto. Laventaja del tubo catdico es quepuede moverse en ambos senti-dos, horizontal y vertical. Esto serealiza por medio de campos mag-nticos, creados por unas bobi-nas llamadas deflectoras o "yu-gos". El movimiento del punto lumi-noso a travs de la pantalla sellama "barrido". Al final de cadabarrido, hay un retorno rpido oretroceso invisible. A medida queejecuta el barrido horizontal,recibe una deflexin vertical

provocada por las seales delelectrocardiograma u otra sealvital. Como su velocidad de barri-do es de unos 25 mm por segun-do, se pueden observar varioscomponentes de electrocardiogra-ma.El fsforo de estas pantallas os-ciloscpicas tiene una particularde "larga resistencia" mediante lacual puede observarlo el trazado.La pantalla puede ser circular ocuadrada, segn el fabricante, yel rea visible es de 10 cm. Algu-nas veces, la pantalla est prote-gida por algn plstico transpar-ente y lleva grabada una retculaque permite leer directamente lafrecuencia cardaca u otro datointeresante, como valores de pre-sin, etc.

El Biofeedback

Tal vez algunos, muy ortodoxos,se escandalicen por esta incursinen un campo en el que se da bas-tante el charlatanismo; sin em-bargo, justamente con el "biofeed-back" o retroalimentacinbiolgica "dicen" que se estn lo-grando en EE. UU. resultadosconcretos para ayudar a pacientesde hipertensin, por ejemplo, adominar su problema. Es in-negable que los misterios de lamente explorados con ayuda de laelectrnica ofrecen un fascinantecampo de trabajo para muchos in-vestigadores serios.Sin embargo, por ms simple quepueda parecer, no basta la conex-in de electrodos a un individuopara que podamos estudiar lo quepasa en su interior. Adems de ex-istir el peligro de aplicaciones in-debidas de potenciales quepuedan ser peligrosos para su in-tegridad, existe tambin el proble-ma de saber qu captar con estoselectrodos y qu hacer en los ex-perimentos.



El "biofeedback" es ac-tualmente uno de losmtodos para integrarla electrnica al indi-viduo con experienciasinteresantes que per-miten no slo la obser-vacin inmediata desus efectos sino tam-bin la posibilidad decontrolar la experien-cia uno mismo.Bsicamente se pre-tende que Ud. puedacontrolar laspulsaciones de un ledcon un ritmo que seaproxima a las ondasalfa, y con esto obten-er una relacin casitotal que permita queel corazn "bombee"con una armona per-fecta.

Qu es el "biofeedback"Los estados emo-cionales y fsicos deun individuo provocantambin la manifestacin de fen-menos elctricos. La contraccin orelajacin de msculos, o la con-centracin en una tarea, son re-

sponsables por la aparicin detensiones elctricas que puedenser acusadas con cierta facilidadpor instrumentos electrnicos

sensibles (figura 3).Adems de las ten-siones elctricas que semanifiestan, existen al-teraciones en la re-sistencia de la piel queson justamenteaprovechadas para elfuncionamiento de losdenominados detec-tores de mentiras.Las alteraciones de es-tos potenciales o re-sistencias detectadasexternamente sirvenapenas para tener unaidea de lo que pasa ennuestro organismo.Estas variaciones depotenciales indican quesiempre que ocurreuna accin en nuestroorganismo, sea paracontraer un msculo opara distenderlo, almismo tiempo vuelve anuestro cerebro una in-formacin sobre el mo-do en que esta accinest siendo ejecutada.

Cuando apretamos un objeto paraquebrarlo, al mismo tiempo quelos msculos reciben del cerebrola orden de contraccin, el cerebro

recibe de losrganos deltacto la infor-macin sobrela presin quese est ejecu-tando en unproceso de re-torno.En muchosprocedimien-tos, el procesonatural de lainformacin esi n s u f i c i e n t epara posibilitarcon facilidadun control de loque ocurre.



5

3

4

Es lo que sucede en la relajacin,donde cualquier ruido ambiental,cualquier distraccin imposibilitala descontraccin total, y esto slose consigue con un entrenamientomuy grande que permite obteneraltos grados de concentracin.Esta concentracin se podraobtener con ms facilidad si elcerebro del individuo recibiera un

retorno reforzado que imposibilitela accin de factores que lo dis-traigan, consiguiendo con esto losefectos deseados.Lo que tenemos entonces es unarealimentacin de seal que per-mite al individuo recibir de vueltainformaciones sobre una determi-nada accin. Esta accin puedeser una tensin muscular, una re-

lajacin o cualquier otracosa que se pretenda. Esteproceso de realimentacino "feedback" con individu-os o incluso con plantasofrece un campo intere-sante de investigacin.Ud. se preguntar quetiene que ver esto con eltema propuestao en estanota: "Medicina delCorazn". Pues bien, leofrecemos una herramien-ta para experimentacinque permite que una per-sona que sufra afeccionescardacas se encuentretranquilo y sin sobresaltos.Como la realimentacin esun reflejo de un procesoque ocurre en el individuoy puede ser detectado fcil-mente, externamente, elinvestigador tiene un acce-so mucho mayor al objetode investigacin, y permiteadems que el investigadocontrole tambin la experi-encia.En la figura 4 mostramosen un diagrama en bloquesnuestro "biofeedback" y ex-plicamos su funcionamien-to. Electrodos que puedenser colocados en la piel delpaciente, detectan varia-ciones de su resitencia, lascuales son enviadas a uncircuito amplificador sensi-ble.Este circuito controla lafrecuencia de un oscilador,convirtiendo por lo tanto

variaciones lineales de resistenciaen variaciones de nmero de im-pulsos producidos. Se trata por latanto de un conversor analgicodigital que utiliza un transistorunijuntura.En este circuito la frecuenciabsica de los impulsos producidoses determinada por el capacitor C.Para obtener bandas de impulsos



6

que pueden ser aplicadas en ex-perimentos diversos, se usan doscapacitores diferentes, los cualespueden ser cambiados medianteel simple accionamiento de unallave.Los impulsos de este circuito quevaran en la proporcin de 1 cada2 3 segundos, para el fun-cionamiento ms lento y hasta 4 5 por segundo, en el fun-cionamiento ms rpido son usa-dos para disparar un SCR.El SCR (diodo controlado de sili-cio) funciona como un interruptorque puede usarse para accionaruna lmpara, o si el lector pre-fiere, una campanilla.Este es, por lo tanto, el eslabn fi-nal del aparato que proporciona laseal de realimentacin al pa-ciente. Una caracterstica impor-tante del aparato es la seguridadde su funcionamiento. El circuitoes alimentado por la red local, es-tando por lo tanto sujeto a poten-ciales elevados y peligrosos. Paraevitar el problema de choques, loselectrodos son conectados al cir-cuito por medio de resistencias devalores muy altos que funcionancomo limitadores de corriente.Con estas resistencias, la corri-ente que circula por los electrodosy, por lo tanto, por el paciente, esreducida a un valor muy bajo, in-suficiente para causar choques ypor eso no presentar peligros.Est claro que, incluso con esta

proteccin, se debe tener el mxi-mo de cuidado con su uso, comoya explicaremos oportunamente.En la figura 5, damos el circuitocompleto del "biofeedback" con losvalores de los componentes. Laplaca de circuito impreso apareceen la figura 6.Para la confeccin de los electro-dos tenemos dos opciones que semuestran en la figura 7. Laprimera se hace con una placa decircuito impreso o si el lector de-sea el contacto de dos manos, condos placas separadas. La segundase hace usando dos trozos de latao bien hojas de cobre pegadas oclavadas sobre una base de mate-rial aislante, como por ejemplo,madera. Los cables de conexinde los electrodos al aparato nodeben tener ms de medio metro ysus puntas deben llevar soldadasfichas banana.Con los electrodos listos, revisetodo el montaje para despus hac-er una prueba de funcionamiento.Para usar el aparato proceda delsiguiente modo:Una vez ajustado para operar,sintese en una silla apoyandosus manos en el electrodo. Tratede relajarse al mximo y sinmover el brazo o la mano hagaque el ritmo de los guios se mod-ifique segn su voluntad (comolmpara coloque un foco de unos15W de color azul preferente-mente, aunque luego puede variar

el color con fines de investi-gacin). Mantngase tranquilo, ytal vez le ayude ir contando lenta-mente los guios. Cuando hayalogrado lo que se propuso, habrconseguido un control ms per-fecto de s mismo, con una rela-jacin profunda.



7

LISTA DE MATERIALESdel BIOFEEDBACK

SCR1 - TIC 106D o MCR106Q1 - BC548Q2 - 2N2646D1, D2 - 1N4002R1 - 10k x 10WR2 - 2k2 x 5WR3 - 1MR4 - 470kR5 - 5k6R6 - 470R7 - 1kR8 - 4k7R9, R10 - 220kC1 - 220F x 25VC2 - 1F x 16VC3 - 10F x 16VC4 - .001FP1 - Pote de 5M comn.S1 - Interruptor simple.S2 - 2 polos, 2 posiciones.L1 - Lmpara de 15W o led de 5 mmen serie con un resistor de 150k.

Varios: placa de circuito impreso,cables, soldadura, caja para mon-taje, etc.

El Estetoscopio

Un amplificador muy sensiblepuede tener muchas utilidades,tales como, por ejemplo, la inves-tigacin de ruidos extraos queaparezcan en mecanismos delica-dos, como los usados engrabadores de cinta, microcom-putadores, robots, etc. Sin embar-go, el aparato que describimospuede ser empleado con finesmdicos, dado que permite detec-tar con claridad los sonidos emiti-dos por el corazn, el incluso de-tectar anomalas, tales como"soplos", "comunicacines intra-ventriculares", "arritmias", etc.El circuito que presentamos usados integrados y tiene una sensi-bilidad muy grande. La enorme sensibilidad y exce-lente potencia de salida que llegaa los 150mW en los audfonos esdebida al uso de dos integradosespeciales. Uno de ellos es elTDA7050 en cubierta DIL de 8pins y que no exige componentesexternos. El otro es un CA3140,un amplificador operacional conFET de elevado desempeo quefunciona como preamplificador.Las principales caractersticaselctricas son:

Tensin de alimentacin: 3V

Corriente de reposo: 2mA (tip)Potencia de salida: 150mW (32)Impedancia del micrfono: 200 a 600

Las seales captadas por un mi-crfono dinmico de 200 a 600ohm son llevadas a un amplifi-cador operacional con FET deltipo 3140 cuya ganancia es fijadapor el resistor de realimentacinR.La seal amplificada es aplicada atravs de C1 y del control de volu-men P1 a la entrada del amplifi-cador de audio TDA7050.El TDA7050 est formado por dosamplificadores que pueden ser us-ados separadamente o bien sermontados en puente.En la aplicacin en puente obten-emos una potencia que llega a los150mW con slo 3V de ali-mentacin y carga de 32 ohm,pero sus entradas deben serconectadas juntas. Las entradas no usadas son pues-tas a tierra, como en el caso de lospins 2 y 4.El transductor que recibe lasseales de audio para la repro-duccin debe ser un audfonocuya impedancia debe estar entre32 y 64 ohm. Recomendamos lautilizacin de un audfono estreo.Cada uno de los reproductorestiene su conexin en serie, de mo-

do que tendremos la reproduccinsimultnea y el aumento deimpedancia para niveles que per-mitan una buena audicin.En la figura 8 tenemos el diagra-ma completo del estetoscopio. Elmontaje del aparato puede hac-erse en una placa de circuito im-preso universal con el patrn dematriz de contactos segn la dis-posicin mostrada en la figura 9.Sugerimos la utilizacin de zca-los DIL para los integrados.Para hacer que el sonido seamenos agudo se puede conectarun capacitor de 1nF en paralelocon R1, lo que va a producir unafuerte realimentacin para altasfrecuencias con la reduccin de laganancia.El micrfono puede ser una cp-sula dinmica de telfono, micr-fono o grabador. En el caso delmicrfono, el cable debe ser blin-dado. Para experimentar el apara-to basta conectarlo y acercar elmicrfono a fuentes dbiles desonido. Se pueden obtener variaciones deganancia con el cambio de valoresde R1. Este resistor puede tenervalores en el rango comprendidoentre 220k y 2,2M.P1 es el control de volumen, de-ber usarse para evitar la satu-racin con sonidos muy fuertes.



LISTA DE MATERIALESdel ESTETOSCOPIO

CI1- CA3040CI2 - TDA7050MIC - Micrfono dinmicoB1 - 3V (2 pilas chicas)S1 - Interruptor simple.P1 - Potencimetro con llave de 25k.R1 - 1MR2 - 100kC1 - .1FC2 - 100F x 16V

Varios: placa de circuito impreso,cables, soldadura, caja para mon-taje, portapilas, etc.

8

Monitor Fetal

Brindamos la oportunidad depoder registra en la pantalla deuna computadora, la secuencia delos latidos del corazn de un beben el perodo de gestacin, es de-cir, poder efectuar el monitoreodurante el embarazo. Para lograr-lo, proponemos registrar el flujosanguneo en la panza de una

mujer embarazada, dado que stetiene relacin directa con los lati-dos del corazn del beb, pero,adems, si se coloca el sensor enun dedo, se estarn registrandolos latidos de su propio corazn.Como sensor, empleamos un foto-diodo receptor del tiopo BPW104que se encuentra en el camino derealimentacin de un amplificadoroperacional.CI1 con sus componentes asocia-dos funciona como amplificador

de la seal eleectrica producidapor el flujo sanguineo detectadoque proporciona a su salida unaseal tipo diente de sierra queser amplificada por IC2 y entre-gada a IC3 que funciona como"disipador", de modo tal que lasalida puede conectarse a unacomputadora con un programaapropiado (ver la seccin ELEC-TRONICA y COMPUTACION: Her-ramientas de InstrumentacinVirtual) para que registre el com-portamiento de los latidos a travsdel tiempo.De todos modos, el latido tambinse hace audible a travs de unzumbador construido con com-puertas CMOS.Por otra parte, se coloca un cir-cuito encargado de indicar cuandose ha estabilizado el sistema demodo de obtener una lectura quese corresponda con la realidad,esto se consigue por medio del ICCD4538B y sus componentes aso-ciados que indicar (a una com-putadora) el momento a partir del



9

10

ra en cantidad de latidospor minuto que se visu-alizar en la pantalla.Como el latido no es con-stante, se podrn apre-ciar las variaciones en elzumbador del monitor. Con un programaapropiado se puede visu-alizar el valor instant-neo (como se muestra enla figura 12), el promedioen 60 segundos y la ten-dencia en cuanto a lasubida o bajada del rit-mo cardaco. Si la computadora consus herramientas apropi-adas posee un conver-tidor analgico digital, laseal a la salida de IC1se puede obtener la pre-sentacin virtual del rit-mo cardaco.En la figura 10 se mues-tra el circuito completodel monitor fetal, mien-tras que en la figura 11se da el correspondientediagrama de circuito im-preso. Desde ya que lodado hasta aqu es solouna pequea muestra delo mucho que puedeconseguirse con equiposde estas caracterstricas.Queda a criterio del lec-tor utilizar estos equiposcon la supervisin de unprofesional mdico, quepueda evaluar los resul-tados conseguidos.



11

12

LISTA DE MATERIALESdel MONITOR FETAL

CI1, CI2, CI3 - CA3130 - IntegradosCI4 - CD4538 - Integrado CMOSCI5 - CD4093 - Integrado CMOSQ1 - BS250 - Transistor Fet doble comp.Q2 - BC548 - transistor NPND1 - BPW104 - FotodiodoD2 a D5 - 1N4148 - Diodos de uso gral.D6 - Led 5 mm

Buzzer PiezoelctricoR1 - 470R2, R3 - 56kR4 - 100kR5 - 15MR6, R14 - 120kR7, R9 - 8M2R8 - 68kR10 - 1kR11 - 330kR12 - 12k

R13 - 220kR15, R17 - 330R16 - 2M2C1, C3, C4 - 820nF - CermicosC2 - 10nF - CermicoC5, C6 - 270nF - Cermicos C7 - 8,2nF - CermicoC8 - .1F - Cermico

Varios: placa de circuito impreso,cables, soldadura, portapilas, etc.

Si bien el receptor que de-scribimos es presentado co-mo un llavero snico, su usose extiende a gran cantidad deaplicaciones que van desde el en-tretenimiento de nios hasta lapuesta en marcha de complejossistemas, con la emisin desonidos caractersticos. Incluso,como llavero propiamente dichoresulta "algo incmodo", dado quela plaqueta de circuito impreso esde un tamao apreciable.Cuando se detecta un silbido decierta frecuencia, se activa un rely se enciende un led que da laconfirmacin a una cierta orden.Al culminar el silbido, todo vuelve

a sus condiciones normales y seapaga el led.El transductor receptor es un mi-

crfono de cristal que se conecta aun preamplificador de alta sensi-bilidad.

M O N TA J E S


LLAVERO SONICOSon comunes losllaveros que per-miten su local-izacin cuandocaptan un sil-bido, porque re-sponden emi-tiendo un silbidopropio, que loscaracteriza. Este dispositivoes ms completo, dado que acta como un minirreceptorque puede activar o desactivar un aparato con un trans-misor que es un simple silbido.

Por Horacio D. Vallejo

Q1, Q2, Q3 - BC548 - Transis-tores NPN.CI1 - UM3763 - IntegradoD1, D2 - 1N4148 - Diodos deuso general.L1, L2 - Leds de 5 mmR1 - 1kR2, R7 - 1MR3, R8 - 470kR4 - 100kR5, R6 - 27kR9 - 180kR10 - 56k

R11 - 680kR12 - 10kR13 - 1kC1 - .022F- CermicoC2, C3, C4 - .1F - CermicosC5 - .01F - CermicoC6 - 10F x 16VRel - Para impresos de 6VMicrfono de cristalFuente de alimentacin,o pilaspor 6V o 9V.

Varios: Placa de circuito impreso, es-tao, gabinete para montaje,conectores varios, etc.

LISTA DE MATERIALES

El circuito completo se muestra enla figura 1, en l podemos ver laexistencia de dos etapas amplifi-cadoras transistorizadas formadaspor Q1, Q2 y sus componentesasociados. La seal amplificada seentrega a un circuito integradocomparador de seal de voz, queposee en su interior un compara-dor y un complejo oscilador quegenera seales con frecuenciascomprendidas entre 1 y 2kHz.El comparador compara la sealingresante por el micrfono con ladel oscilador intenro, de modo quesi la misma cae dentro de esagama, se dispara un flip-flop(tambin dentro del UM3763)que entregar un estado "alto"a su salida, que podremosemplear para comandar otrocircuito externo. En nuestrocaso, empleamos un transis-tor que posee como carga unrel, de modo que al recep-cionarse un sonido cuya fre-cuencia est comprendida en-tre 1 y 2kHz, se active el relcuyos contactos activarn, asu vez, un circuito secun-dario.La activacin del rel se podr

identificar por el encendido de unled.Si bien nuestro circuito posee unrel, el UM3763 fue concebidopara funcionar en un llavero sni-co y por ello puede alimentarsecon 1,5V o 3V con un consumo ex-tremadamente pequeo. De estamanera, con un solo transistoramplificador, el integrado UM3763y un generador de melodas comoel visto en Saber 115, se puedeconstruir un aparatito de pe-queas dimensiones.En nuestro caso, se prev una ten-sin de alimentacin de 6V, lo cual

permite que este telecomando seaempleado en juguetes para que seponga en marcha un determinadomecanismo cuando se emite unsilbido.Otra alternativa para el empleo deeste aparato, consiste en colocaren serie con C5 un filtro cermicode una frecuencia determinada(por ejemplo 1,8kHz), de modo talque el rel se dispara cuando serecepciona solamente una seal deesa frecuencia y no un simple sil-bido que slo contiene una pe-quea porcin de seal de esa fre-cuencia.

L L AV E R O S O N I C O


1

2

Se supone que en la actual-idad la mayora de loselectrodomsticos yequipos elctricos en general,poseen automatismos que losdesconectan cuando se cumplendeterminadas condiciones. Sin embargo, quienes estamos adiario con estos equipos, sabe-mos que esta condicn no siem-pre se cumple y, en ocasiones,necesitamos que un equipo deaudio, por ejemplo, se apaguesolo, cuando se termina unacinta o un CD y no contamoscon la forma sencilla de lograrlo.

Este hecho ocurre muchas vecescuando nos levantamos en lamaana y descubrimos que elequipo de audio estuvo encendi-do toda la noche, dado que nosquedamos dormidos mientras seejecutaba una pieza musical.El dispositivo que proponemosacta ante la ausencia prolon-gada de una seal, cortando laalimentacin del equipo de au-dio.En la figura 1 se da el circuitoelctrico completo de nuestroaparato, en l se puede apreciarque la alimentacin del equipo

deber colocarse en serie con loscontactos del rel, de modo quese pueda apagar el elec-trodomstico en forma au-tomtica o manualmente pul-sando S1. Con S2, se puedeponer en marcha el equipo man-ualmente.La actuacin del rel se produceluego de 1 minuto de haberseescuchado el ltimo sonido,pero este tiempo se puede variarpor medio de R10.En lugar del micrfono se puedecolocar la salida de un parlante(para lo cuial se debern colocar

M O N TA J E S


INTERRUPTOR AUTOMATICO PARA AUDIOProponemos el armadode un interruptor quepuede ser empleado enequipos de audio,grabadores, televi-sores, etc. Dicho equipoacta en ausencia pro-longada de seal; esdecir, mientras existeseal, un rel per-manece activado pero cuando se termina dicha seal, seproduce la conmutacin de los contactos que permitir ladesconexin del electrodomstico.


capacitores de 0,1F en seriecomo aisladores de tensin) ocualquier otro camino de seal,tal que luego de un minuto deausencia de seal, se produzcael corte de suministro de energaelctrica.Los amplificadores opera-cionales estn montados comocomparadores de tensin de mo-do tal que al detectarse seal enel micrfono, sus salidas se en-cuentran en estado alto hacien-do conducir al transistor Q1 con

lo cual la pata 7 del tempo-rizador est virtualmente amasa y la salida (pata 3) en es-tado alto, lo que hace que el relest activado por medio de Q2.En ausencia de seal, Q1 se vaa la corte y C1 se comienza acargar a travs de R10 hastaque la tensin en pata 7 del 555

sea lo suficientemente alta parahacer cambiar de estado su sali-da. Como ya dijimos, los estadosde la salida del temporizadorpueden alterarse manualmentepor medio de S1 y S2. Comopuede apreciar, los usos de esteaparato estn limitados por suimaginacin.

I N T E R R U P T O R A U T O M AT I C O P A R A A U D I O


1

Q1 - BC548 - Transistor NPNQ2 - TIP29 - NPN de PotenciaCI1, CI2 - CA741- Amp. Oper.CI3 - CA555 - Temporizador.S1, S2 - Pulsadores NA.Rel - de 12V para impresos.R1, R4, R6, R7 - 10kR2, R3, R14 - 100R5 - 100kR8, R11, R13 - 1k2R12 - 10kC1 - 100F x 16V - ElectrolticoC2 - 1F x 16V - Electroltico

Varios: Placa de circuito impreso, es-tao, gabinete para montaje,conectores varios, etc.

LISTA DE MATERIALES

2

El circuito que publicamos fueenviado por Santiago Da Silva,socio N 1438 del Club SaberElectrnica, residente en Monte-video, capital del pas hermanode Uruguay.Se trata de un probador activode transistores bipolares, quepermite determinar tanto el esta-do como la ganancia del compo-nente con relativa facilidad. Por tratarse de un Proyecto deLector, no hemos diseado laplaca de circuito impreso pero, siverificamos el funcionamientocon un montaje en matriz depuntos, obtendremos resultadosms que interesantes.Para explicar la descripcin del

dispositivo, recurrimos a la notaenviada por el autor:"Cuando se activa S1, uno de losleds debe encenderse, indicaras, la polaridad del componentey su ganancia (hFE o). Si se encienden ambos leds, esseal de que el transistor est encorto.Con el potencimetro P1, es posi-ble calibrar el probador, si utilizaun transistor cuya ganancia seaconocida, como consecuencia dehaberlo medido con otro instru-mento, o por haberlo verificadopor mtodos de laboratorio.Cuando se tiene una lecturamxima en la escala del instru-mento, corresponder a un hFE

de 500. De esta manera, al medi-dor podemos colocarle una es-cala (que debemos fabricarlanosotros) y pegarla sobre eltablero existente. Si no tenemosun microampermetro, se puedecolocar un tster en la escalaapropiada.Para colocar los transistores aprobar, se puede colocar unabase o zcalo apropiado, o biendotar el aparato con puntas deprueba que terminen en pinzascocodrilo de diferentes colorespara conectar respectivamente labase, el colector y el emisor.Nota de redaccin: Si bien hemosdetectado circuitos similares alque nos enva el seor Da Silva,

M O N TA J E S


PROBADOR DE TRANSISTORES

(Proyecto de Lector)

Al leer esta nota, comprender que en muchas ocasionesno es necesario realizar un diseo complicado para obten-er un circuito prctico. El autor ha logrado un dispositivoapto que permite medir el estado de un transistor, ya sea

NPN o PNP, con facilidad y lectura confiable

Por Santiago Da SilvaMontevideo - Uruguay

destacamos que posee modifica-ciones interesantes que lo con-vierten en un instrumento

porttil y muy econmico.En nuestras pruebas, em-pleamos integrados CA741 en lu-

gar del LM 324, con lo cual slohemos tenido que utilizar D1 yD3, obviando la conexin de D2y D4.Como alimentacin, probamoscon tensiones inferiores a los 6V,comprobando que el probadorsigue funcionando, casi sin mod-ificarse la escala de lectura de laganancia del transistor bajoprueba. La tensin mxima en-sayada fue de 12V.Al colocar un multmetro comoinstrumento de lectura, real-izamos la prueba con un tsteranalgico KAISE 140 en la escalade 250mA, a fondo de escala,comprobamos que se dificulta lalectura del hFE, pero con pacien-cia se consiguen los resultadosbuscados. En sntesis, creemos que es uncircuito sencillo, de buen desem-peo, que puede estar en el ban-co de trabajo de todo tcnicoreparador.

P R O B A D O R D E T R A N S I S T O R E S


1

CI1 - LM324 - Amplificador Opera-cional cudruple.D1 a D12 - 1N4148 - Diodos de usogeneral5 resistores de 4702 resistores de 47k1 resistor de 100k1 resistor de 4k71 resistor de 1M1 resistor de 3k32 resistores de 331 Led rojo de 5 mm1 Led verde de 5 mm1 microampermetro de 200A a fon-do de escala.1 Pre set de 500 (470)

Varios: Placa de circuito impreso, estao,gabinete para montaje, conectores ocables y pinzas cocodrilo, etc.

LISTA DE MATERIALES

El primer circuito integradodel mundo fue producidopor Philips y era justamenteun amplificador de audio. ElOM200, como se lo denomin, con-tena 3 transistores y dos resisto-res en una pastilla de silicio deapenas 1,5 x 1,5 mm y proporcio-naba una potencia de 25mW a unaudfono.Desde entonces, Philips viene am-pliando su lnea tanto en trminosde potencia como de cantidad decomponentes integrados.As, hoy podemos contar con diver-

sas lneas de integrados para au-dio, destinadas a aplicaciones es-pecficas, lo que posibilita su utili-zacin profesional con enormesventajas.Una de las ltimas lneas de inte-grados de audio de Philips es la se-rie TDA1000 que incluye tipos enla banda de potencia de 150mW a50W, destinados a radios porttilesde auto, sistemas de sonido do-msticos, televisores, radios ali-mentadas por la red local, siste-mas digitales de audio,viodeocaseteras, reproductores de

discos compactos y muchos otros.Al contener el mximo posible departes funcionales integradas, elnmero de componentes perifri-cos se reduce enormemente y esotrae innumerables ventajas a losproyectos, como:* Costos menores en el desarrollode un proyecto.* Equipo desarrollado de menor ta-mao.* Menor costo de produccin.Por otro lado, la existencia de pro-teccin interna contra cortocircui-tos, deriva trmica y descargas

M O N TA J E S


AMPLIFICADOR DE 20W INTEGRADOLa disponibilidad deun circuito integradopara construir un am-plificador de audio depotencia no slo sig-nifica la reduccin decomponentes perifri-cos, sino tambin laposibilidad de encon-trar con mayor facili-dad el circuito idealpara una aplicacindeterminada. En este artculo describimos un amplificadorestreo de 10W por canal, que emplea un solo circuito in-tegrado.


electroestticas aumenta la confia-bilidad, lo que garantiza una exce-lente calidad en el producto finaldesarrollado.Encararemos el desarrollo de esteartculo de un modo especial, sindescribir directamente el compo-nente sino a travs de circuitos de

aplicacin, dado que dar un pano-rama completo requerira de variasediciones y consideramos necesa-rio que cuente con todas las herra-mientas disponibles para encararreparaciones en el menor tiempoposible.

Nuestro Amplificador

Los circuitos integradosTDA1510 y TDA1515 sonamplificadores en claseB, que pueden ser usa-dos en la excitacin decargas hasta 16 ohm.Cada uno puede operarcomo para estreo omono en puente (BTL).Vienen en cubierta pls-tica SIL de 13 pines conlos pines doblados parael formato DIL. Entre las

caractersticas comunes a los dosintegrados (TDA 1510 y TDA1515), destacamos:1) Para ambos CIs:* Baja tensin de offset en la sali-da (menor de 50mV), importantepara la configuracin en puente

A M P L I F I C A D O R D E 2 0 W I N T E G R A D O


1

2

(BTL)* Ganancia de tensin en la bandade 32dB a 56dB, en la configura-cin BTL, y de 26 a 50dB en laconfiguracin estreo (14,4V de ali-mentacin y 4 ohm de carga).* Excelente rechazo de "ripple"(50dB para 1kHz, Rs = 0 ohm).* Deriva de carga y proteccinSOAR.* Proteccin contra cortocircuito en-tre la salida y la tierra.* Proteccin contra deriva trmica.* Banda de operacin internamen-te limitada para rechazo de interfe-rencias de alta frecuencia.* Baja corriente de reposo (menorque 2mA) de modo de simplificar laconmutacin.* Pocos componentes externos ne-cesarios.2) Adicionales para el 1515A:* Corriente de "stand-by" (reposo)

extremadamente baja (100A) quepermite su conmutacin va circui-tos TTL.* Salidas protegidas contra corto-circuitos AC y DC en relacin a latierra.* Proteccin para el parlante en laconfiguracin TTL.* Salidas protegidas contra corto-circuitos, en relacin a la tierra,para la configuracin BTL.* Proteccin contra inversin de lapolaridad de la alimentacin.

Para una distorsin total mximade 10%, tenemos en la tabla 6 lascaractersticas obtenidas con ali-mentacin y cargas diferentes.Por otro lado, en la figura 1, se dael circuito elctrico en la versinestreo de un amplificador de 10Wpor canal con TDA 1510 que puedeutilizarse con un preamplificador

del tipo universal. Resta comen-tarles sobre estos integrados que,en la actualidad, el TDA 1510prcticamente no se utiliza, tienecomo reemplazante el TDA 1515,pero es algo ms caro.

A M P L I F I C A D O R D E 2 0 W I N T E G R A D O


CI1 - TDA1510 - Integrado de AudioR1, R6 - 100kR2, R8 - 1kR3, R7 - 47kR4, R5 - 4,7P1, P2 - Pote doble de 100k log.C1, C3, C5, C11, C12 - .1F - Ceram.C2, C13 - 10F x 16V - ElectrolticosC4, C9 - 100F x 16V - ElectrolticosC6 - 470F x 16V - ElectrolticoC7, C8 - 2000F x 16V - ElectrolticoC10 - 47F x 16V - Electroltico

Varios: Placa de circuito impreso, estao,gabinete para montaje, disipadorpara el integrado, etc.

LISTA DE MATERIALES

En la dcada del cincuenta,todo el sistema elctrico deun automvil poda repre-sentare en un nico circuito, sobreuna hoja formato A4 y toda la docu-mentacin de un vehculo caba enuna sola carpeta.

Los automviles modernos con-tienen numerosos equipos de controlelectrnicos, sensores y sistemas debus y la documentacin para los ve-hculos BMW en la actualidad, porejemplo, ocupa alrededor de 500 car-petas, con un total de 180.000 hojas.Y no slo se requiere el acceso directoa toda esta documentacin, sino quetambin hay que actualizarla con-forme a los rpidos ciclos de modifi-caciones de la tecnologa del automo-tor. A esto se agrega la continuapresin hacia la reduccin de costosen las inspecciones de mantenimien-to, reparaciones y devoluciones. Conestas exigencias, las funciones de los

tster usuales ya no satisfacen los re-querimientos de un control exhausti-vo.

Nuevos sistemas para BMW

En conjunto con BMW, Siemens de-sarroll tres nuevos sistemas:

El sistema de diagnstico e infor-macin DIS, un sistema moderno pararealizar las funciones de diagnstico,entre las que caben consignar la detec-cin de todas las fallas mecnicas,electromecnicas y elctricas de los ve-hculos actuales y futuros de BMW.

El sistema de informacin tcnicaTIS, una biblioteca electrnica que encuestin de segundos encuentra ysuministra toda la documentacin e in-formacin relevante para el taller (Fig.2).

El catlogo electrnico de partesETK mediante el cual, en forma sencil-

la, rpida y segura, se encuentra laparte correspondiente (Fig. 3).

ELECTRONICA PARA EL TALLER DEL AUTOMOVIL

En el taller del automvil, la tcnica automotriz moderna tieneque manejarse sin problemas. BMW contrat a Siemens paraque desarrolle tres nuevos sistemas de diagnstico, informa-cin y administracin de partes. Y en la actualidad, los talleresBMW en todo el mundo ya disponen de dichos sistemas.

Por Friederich Keller* El presente artculo fue publicado por Siemens en su revista N 196

T E C N O L O G I A D E P U N TA


Es el responsable del desarrollo yla produccin del tster y de lossistemas TIS y ETK de BMW, del

Grupo Automatizacin deSiemens. El ingeniero en teleco-municaciones Keller ingres en

Siemens en 1970, y desde 1985 esel gerente de ventas de sistemas

Check-Out y tecnologa deprueba de vehculos.

1

Bsqueda eficiente de fallascon DIS

Un nuevo tster, con todos los dis-positivos de medicin para el diagnsti-co y un gran monitor porttil colorcomponen el sistema DIS. todo estesistema es mvil, es decir, se puedeutilizar en cualquier puesto de trabajodel taller (ver la figura en pgina 4). In-tegra el sistema un potente computa-dor Siemens Nixdorf, con una CPU dela serie 486 y una frecuencia de relojde 50MHz, un bus EISA, una memoriade trabajo de 32 Mbyte y un disco rgi-do de 540 Mbyte. La plataforma delsistema operativo es SCO-UNIX. Elmodelo bsico cuenta, adems, con dosunidades lectoras de CD-ROM (DIS yTIS) y permite integrar otras unidadeslectoras de CD-ROM.

La tcnica digital para realizar lasmediciones es un desarrollo completa-mente nuevo, que se basa en un com-putador de seales como unidad cen-tral de control. En comparacin con losequipos anteriores, la tcnica digitalpermite realizar un procesamiento pos-terior de los valores medidos, ademsde tener la ventaja de que puede alma-

cenar y reproducir estos valores en laforma requerida, por ejemplo, paracompararlos con curvas de referencia.La concadenacin de mediciones indi-viduales permite realizar medicionesmuy complejas.

La revisin de un automvilcomienza enchufando el conector de di-agnstico. El tster detecta losaparatos de control del vehculo y con-stata el modelo, ao de construccin yeventuales equipamientos, lo cual lepermite identificar el automvil. Conesto, el sistma queda preparado paraejecutar todas las dems funcionescorrespondientes a ese tipo de vehcu-lo.

A continuacin, el mecnico podrseleccionar en pantalla el sntoma cor-respondiente, a partir de las imgenespredeterminadas de fallas. En paralelocon este procedimiento, el equipo tam-bin detecta e interpreta automtica-mente todas las fallas almacenadas enlas correspodientes memorias de losequipos de control del automvil. Elcomputador compara estas informa-ciones con las imgenes de fallas alma-cenadas, le seala al mecnico laspartes que pueden ser la causa de es-

tas fallas y en qu secuencia tiene quecontinuar la bsqueda.

Cuando se conocen las posiblescausas de falla, el computador desar-rolla un plan de trabajo, con los pasosde verificacin adecuados y la secuen-cia recomendada.

De acuerdo con su experiencia, elmecnico podr acortar la secuenciarecomendada o indicar su propio crite-rio. Este procedimiento tiene la ventajade complementar en forma ptima elknow-how del mecnico y losconocimientos del sistema para cadacaso individual (Fig. 1).

Adems, el sistema DIS le ofrece almecnico todas las informaciones querequiere para su trabajo de verifi-cacin, por ejemplo, circuitos, descrip-ciones funcionales, as como indica-ciones para realizar mediciones ypruebas. Cuando el mecnico necesiteinformaciones para realizar lareparacin, el tster le ofrece la posibil-idad de conmutar el sistema TIS, conslo pulsar una tecla. De esta manera,ante el diagnstico de una falla,dispone inmediatamente de todas lasinformaciones necesarias, por ejemplo,las instrucciones de servicio para unareparacin.

TIS - todo el conocimientodel taller en un CD-ROM

El sistema TIS es una bibliotecaelectrnica, que suministra todas lasinformaciones requeridas en el talleren una fraccin del tiempo requeridohasta el presente.

Las condiciones iniciales para labsqueda de una informacin no sonsiempre las mismas y, por ello, el sis-tema TIS permite seleccionar una detres rutas alternativas: sntoma, grficoy documento. Con ello se adapta demanera ptima a los conocimientos yrequerimientos del usuario. En los tex-tos y grficos encuentra marcados de-terminados conceptos denominadoshotspots que permiten el acceso di-recto a la documentacin de referencia(hypertext).



Con la asistencia de un sistema de desarrollo, se dise el sistema dediagnstico DIS de BMW.

1

ETK - seleccionar el repuestoexacto

El sistema ETK contiene en un CD-ROM todas las informaciones del sur-tido de partes de BMW. En pantalla sepuede observar el despiece del conjun-to determinado, con lo cual se eliminala prdida de tiempo que implica labsqueda en microcopias. Una combi-nacin de ETK y TIS regula en formaptima la inter-relacin entre la ventade partes y los servicios tcnicos.

Para buscar las diferentes partes, elmecnico dispone de varias posibili-dades buscando las partes por su de-nominacin (por ejemplo, filtro paraaceite), por nmero, su grupo principal(por ejemplo, circuito elctrico) y tam-bin por su color o tamao. Las partesidentificadas para un trabajo automti-camente quedan registradas en unalista. Esta lista de partes se puede im-primir o, en caso de que el ETK est in-terconectado con el sistema de proce-samiento de datos del concesionario, sela podr transferir directamente al sis-tema de desarrollo de pedidos. Al mis-mo tiempo, la integracin con el mdu-lo del depsito del software delconcesionario permitir determinar, sien el depsito hay existencia de laspartes requeridas, o si se las debe

pedir. Ofrecen mayor comodidad lasfunciones adicionales como, por ejemp-lo, informaciones relacionadas con laventa de repuestos, las partes y suaplicacin, que pueden suministrarseal cliene de manera amplia, rpida yexacta.

Los sistemas se pueden combinar einterconectar en red. La conexin conlas aplicaciones comerciales permiteobtener una funcin continua, desde eldiagnstico hasta la facturacin. La

plataforma de sistema SCO-UNIX es labase de los sistemas DIS. TIS y ETK.Estos sistemas, a su vez, utilizan comomemoria de lectura de informacionesunos accionamientos de CD-ROM. A lahora de querer actualizar los bancos dedatos, simplemente se reemplaza el CDpor un CD actualizado.

Un sistema de fcil manejo

El manejo de todas las aplicacionesbsicas de los sistemas DIS, TIS y ETKse realiza con la misma filosofa que seexpresa en el diseo de las pantallasgrficas de manejo, de acuerdo con lanorma MOTIF del estndar OSf, es de-cir, a los usuarios de estos sistemas seles ofrece un manejo uniforme y muysencillo. Tras un breve aprendizaje, in-cluso los usuarios que no tenganconocimientos de computacin podrnmanejar el sistema sin problemas. Laexperiencia de diagnstico de losmecnicos es aprovechada por la clasede dilogo del usuario con el sistema,por lo cual el desarrollo del diagnsticose realiza en forma ptima.

Se basa en el uso intensivo de la tc-nica X-WINDOW. Una nica mscara depantalla alcanza para guiar al usuario ycon SCOUNIX como plataforma se



El catlogo electrnico de partes ETK reemplaza las listas corrientes departes, impresas sobre papel o reproducidas en microcopia. La bsque-da es mucho ms rpida y las posibilidades de error se reducen drsti-

camente.

Con slo pulsar comandos, el sistema de informacin tcnica TIS ofrecetodas las informaciones relacionadas con cada nuevo vehculo BMW.

2

3

logran superar todas las complicacionesdel sistema BMW a travs de los coman-dos que se ingresan con el mtodotouch-screen, o sea, al tocar los sm-bolos y campos correspondientes sobrela pantalla de alta resolucin.

Siemens como fabricante deltster para el automotor

Parece algo fuera de lo comn queel Grupo Automatizacin de Siemenshaya desarrollado y fabrique (Fig. 4) unsistema para el ensayo de automotores,aunque con anterioridad el Grupo yahaba suministrado equipos de medi-cin y control para determinados ve-hculos. La experiencia ganada en el di-agnstico de sistemas completos, porejemplo en la industria automotriz y enla aeronutica, fue muy til para el de-sarrollo de los sistemas de BMW. Laposibilidad del intercambio de know-how entre los diferentes Grupos deSiemens fue un factor importante, in-cluso para el comitente. Debe tenerseen cuenta que el Grupo Sistemas paraAutomviles es un proveedor impor-tante de electrnica para BMW. De for-ma que en la empresa ya se disponade importantes informaciones rela-

cionadas con los mdulos electrnicosutilizados en estos automviles. Lassinergias internas de la empresa eranventajas adicionales para Siemens. As,el Departamento Central Investigaciny desarrollo, por ejemplo, dispone deknow-how de diferentes tecnologas,tales como la de los sistemas de diag-nstico basados en conocimientos. YSiemens Nixdorf no slo suministra laCPU del sistema BMW, sino que tam-bin particip activamente en el desar-rollo de las tecnologas informticasempleadas.

Servicios tcnicos globales para un producto global

Los fabricantes de automviles yarequieren de sus socios una presenciaglobal, y en el futuro acentuarn estaexigencia. Por ello, se asigna gran im-portancia a esta presencia interna-cional, al igual que a la capacidad deofrecer servicios tcnicos de ampliacobertura. Otras exigencias son la cali-dad del servicio (rpido y bueno) y pre-cios conformes al mercado. En todosaquellos lugares en los que BMW tieneuna representacin, Siemens est cer-ca. En Alemania, los casi 900 conce-

sionarios de BMW se atienden desde lacentral operativa de Karlsruhe. Los 21centros regionales de servicios tcnicospara unos 1.700 concesionarios deBMW en otros pases pertenecen exclu-sivamente a filiales o representantes deSiemens en dichos pases, que operanms all de las respectivas fronteras.Bajo su responsabilidad aseguran elasesoramiento y los servicios tcnicosde los concesionarios de BMW.Adems, el centro operativo de Karl-sruhe asiste al personal tcnico deSiemens en otros pases, en el marcode una estrategia progresiva que abar-ca desde una hotline hasta personalespecializado.

De fabricante de un tster especfico a proveedor de un equipo universal

El proyecto BMW fue un desafo es-pecial para Siemens. Alrededor de3.000 sistemas sern utilizados en todoel mundo, para equipar prcticamentea todos los talleres de BMW. En la ac-tualidad, ya se cuenta con versiones delos sistemas en nueve idiomas, inclu-sive japons, y se est trabajando en laelaboracin de otras en chino, coreano,tailands y taiwans. Otros fabricantesde automviles estn interesados endisponer de sistemas similares. Lasdiferencias radican, por una parte, enlas posibilidades de prueba y diagnsti-co y, por la otra, en la clase de hard-ware: muchas empresas prefieren unsistema de diagnstico de vehculos einformaciones, porttil, compacto,econmico y con las dimensiones de unportafolios. Un objetivo en este sectores tener un tster compacto, que puedausarse en todos los talleres de serviciostcnicos; el computador y el softwareson idnticos. Slo varan el diseo, lasuperficie de usuario y la base dedatos, que son especficos para cadaproveedor. El conector para el diagns-tico tambin podr ser especfico, a noser que se prevea unificar criterios enun estndar.



Los nuevos tster se fabrican exclusivamente para BMW, en la Plantade Aparatos del Grupo Automatizacin de Siemens en Karlsruhe.

5

1. INTRODUCCION

En este informe voy a relatar algunos casos con-cretos de reparaciones que efectuamos en el curso dereparacin de reproductores de CD que se realiza enAPAE. En este curso, los alumnos pueden traerequipos con fallas que son reparados en presencia detodos ellos. Primero se verifica la falla, luego se anal-izan tericamente los circuitos involucrados y, porltimo, se procede a reparar el equipo. El alumno quetrajo el equipo realiza las mediciones y cambios, porsugerencia del profesor y del resto de los alumnos. Nohay mejor manera de aprender que con una prcticareal.

2. PRIMER CASO

Se trataba de un reproductor JVC que, segn elcliente, primero comenz a reproducir con cortes ytermin acusando NO DISC, al colocar cualquierdisco. Lo primero que se verifica en estos casos es enqu parte del proceso inicial de lectura de la TOC(Table Of Content = Tabla de Contenido) se produce elaborto del programa de arranque.

El equipo realizaba normalmente la bsqueda defoco y haca girar el disco para ajustar el tracking,pero el giro era irregular y comenzaba con un impul-so, pero luego giraba a poca velocidad y en formairregular.

Todos los alumnos y el profesor estuvieron deacuerdo en que se trataba de un problema del servode velocidad de rotacin o servo de CLV (ConstantLineal Velocity = Velocidad Lineal Constante)entonces buscamos los circuitos correspondientes ylos analizamos tericamente. Segn el anlisis, loprimero que haba que medir era la frecuencia libredel VCO. Para hacerlo haba que sacar la bandejaptica y colocarla verticalmente al lado del equipopara acceder al preset del ajuste del VCO.

Colocamos un disco y sorpresa! El equipo ley laTOC y comenz a reproducir con algunos cortes. Todoel alumnado grit: es un falso contacto! Pero no eraas, la falla se produca cuando la bandeja ptica seubicaba horizontalmente.

Entonces es un problema mecnico!dijeron. S,seguramente lo es, pero en qu sector de la bandeja?Lo real es que intentamos por caminos equivocadosque no vale la pena enumerar; pero nos qued unabuena experiencia. Ahora sabemos que si el giro deldisco es irregular, se puede deber a dos causas: A) latensin que alimenta el motor de rotacin vara enfase con la velocidad del disco, es decir: baja tensin -baja velocidad, que implica un problema elctrico enel servo, o B) la tensin que alimenta el motor derotacin vara en contrafase con la velocidad del dis-co, es decir: mucha tensin - poca velocidad, queimplica un problema de mal acoplamiento mecnicoentre el motor y el disco.

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR


MEMORIA DE REPARACION

REPARACION DE REPRODUCTORES DE CD

ING. ALBERTO H. PICERNOIng. en Electrnica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE

E-mail [email protected] http://www.geocities/SiliconValley/Pines/4673

LA REPARACION DE REPRODUCTORES DE CD SUELE TRAERALGUNAS SORPRESAS, PRODUCTO DE LA FALTA DE EXPERI-ENCIA. LOS CASOS TRATADOS AQUI SON UN RELATO DEREPARACIONES QUE PARECIAN MUY COMPLEJAS Y TERMI-NARON SIENDO MUY SENCILLAS.

Nuestro caso era el B). El disco estaba flojamenteacoplado al rotor del motor, el equipo aumentaba latensin para incrementar la velocidad, pero el discopatinaba ms y la velocidad se reduca; era como via-jar en auto por una ruta escarchada. La compro-bacin fue sencilla: un poco de adhesivo de una cintade enmascarar sobre el plato y sobre el centro del dis-co mejor la adherencia y el equipo comenz a fun-cionar, tanto vertical como horizontalmente (apropsito, el funcionamiento casi correcto con la ban-deja vertical se produca porque el peso del discomejoraba levemente el acoplamiento con el plato).

Pero cmo se produce el acoplamiento mecnicoentre el motor y el disco? Esta es una de las diferen-cias ms evidentes entre el antiguo disco fonogrfico yel CD. En el disco fonogrfico comn se usaba unplato muy pesado (de fundicin de hierro) recubiertode goma en donde apoyaba todo el disco, de maneraque se produjera una elevada fuerza de rozamiento yel plato junto con el disco se movieran solidaria-mente. La elevada inercia del plato absorba las fluc-tuaciones de velocidades rpidas del sistema yreduca los efectos de lloro y trino ( wow and flutter).

En el CD, el trino y el lloro se compensan elec-trnicamente y el sistema debe tener la menor inerciaposible para permitir una rpida correccin de lavelocidad de rotacin mediante un sistema de servocontrol. El plato metlico acoplado al motor tiene unpequeo dimetro, el disco queda apretado contra lpor un imn anular y una pieza de plstico que oper-an en forma flotante. En la fig. 1 se puede observarun corte en explosin del sistema.

El motor de CLV esta rgidamente acoplado alpequeo plato de hierro. El plato puede mover el dis-co debido a que cuando el disco est totalmente car-gado se produce una presin ejercida por el imnanular embutido en la pieza plstica. Este ltimo con-junto de piezas, que normalmente cuelga del traves-ao, queda librado cuando el disco llega a la men-cionada posicin final.

En la fig. 2 se observa una secuencia de laoperacin de ingreso del disco. Todo comienza con elchasis portadisco en posicin externa (hacia laderecha) y el disco en su alojamiento. En estemomento se pulsa CLOSE y la bandeja comienza amoverse de derecha a izquierda con el disco apoya-do sobre ella. En esta condicin mostrada en laparte superior, el imn anular est colgado del trav-esao y existe lugar para que el disco pase por deba-jo de l y por encima del plato, ya que la bandejaptica est inclinada.

Cuando el disco est por llegar al final del recor-rido, el plano inclinado que tiene el chasis portadis-co, levanta la bandeja ptica, el plato levanta al dis-co, lo acopla al imn y levanta el carretel del imnpara liberarlo del travesao.

Podemos considerar el conjunto plato-disco-imn-pieza plstica como un embrague magntico.La fuerza ejercida por el imn debe ser lo suficiente-mente intensa como para soportar el momento deinercia que se produce cuando el disco comienza agirar. Este momento de inercia es el correspondiente

al disco y al imn anular que giran solidariamente. Siel plato y el disco patinan, el servo de CLV trata decompensarlo y aumenta la velocidad (y slo consigueque el sistema patine aun ms), por ltimo, como elsistema no puede leer los datos de la TOC, se detieneindicando NO DISC.

Por lo general, todos los reproductores de mesatienen sistemas que, si bien no son idnticos a ste,por lo menos, son similares. Algunos (muy pocos) enlugar del imn tienen un sistema de resorte antagni-co para sujetar el disco, pero el principio de fun-cionamiento es el mismo.

En nuestro caso, el imn tena poca remanencia yel disco quedaba flojamente acoplado al motor. Elcambio del sistema flotante por uno nuevo resolvi unproblema que pareca muy complejo pero que endefinitiva fue muy fcil de reparar.

En conclusin, si el disco gira en forma irregularno revise el servo de velocidad hasta asegurarse deque el acoplamiento mecanico entre el motor y el dis-co sea el adecuado.

3. SEGUNDO CASO

Cuando un reproductor reproduce con cortes, cor-responde medir la seal de ojo de pescado (fish eye)para determinar si el pick-up ptico tiene suficientesalida de seal. Esta seal se mide con un oscilosco-pio sobre el punto de prueba, normalmente marcadocon las letras RF. En este caso tenamos un reproduc-



Fig. 2

Fig. 1

tor AIWA NSX330W, que produca cortes de sealconstantemente. La medicin nos dio un valor de 200mV que est muy por debajo de los 1300mV que indi-ca el fabricante. Ver fig. 3.

La seal RF puede estar baja por mltiplesrazones. La ms comn es la lente sucia pero puedetratarse de un diodo lser con poca emisin, un discocon poca reflexin, el foco o el tracking desajustado.Corresponde empezar por lo ms simple, limpiar lalente. Al mirar la lente encontramos que realmenteestaba tapada de polvo. Despus de la limpieza laseal en RF aument hasta 500mV pap, valor queest por debajo del lmite que puede considerarse de750mV en un equipo con bastante uso.

El siguiente paso consiste en ajustar el poten-cimetro de centrado (vas) de foco y el de centrado detracking. Con esto conseguimos llegar a 550mV peroel equipo tena algn corte espordico y era sensible alos golpes (aun a los ms suaves).

Cuando la lente est muy sucia, con toda seguri-dad la tierra entr en el sistema ptico y, por lomenos, lleg al espejo de reflexin total que estdebajo de la lente (en los pick-up modernos, el haz segenera horizontalmente para reducir la altura de labandeja).

Para acceder al espejo basta con quitar la tapaplstica que cubre la lente y las bobinas de foco ytracking. Esta pieza se mantiene en su posicin medi-ante tres lengetas plsticas y se quita con toda facil-idad. Ver fig. 4.

No hace falta quitar la lente y su montaje paralimpiar el espejo, basta con levantar la lente para lle-gar hasta l con un hisopo de algodn. Realizada estalimpieza, la tensin RF lleg a 950mV y el equipocomenz a funcionar normalmente.

4. TERCER CASO

En este caso no importa la marca o modelo delreproductor. Cualquier equipo de mesa puede presen-tar la falla que vamos a tratar.

Uno de mis alumnos trajo a clase un equipo quepresentaba cortes de audio en forma muy espordicacon cualquier disco. Nuestro amigo haba limpiado lalente, el espejo, haba ajustado el equipo y, segndeca, habiendo levantado 1.000 mV no tena derechoa fallar pero fallaba. Le ped que repitiera el ajuste yla medicin en el punto de prueba RF. Rpidamente

sac la bandeja ptica para acceder a los preset deajuste, conect el osciloscopio, puso el disco de prue-ba, empez a ajustar y nos demostr que la seal erade 1000mV.

Le ped que volviera a armar el equipo y lo pro-bara. As lo hizo y en todos los temas se producandos o tres cortes de poca duracin.

Entonces le hice colocar el equipo sobre uno de suscostados de modo que la bandeja quedara en la mismaposicin que durante el ajuste. La reproduccin eraperfecta, sin ningn corte ni siquiera al golpear elequipo. La contraprueba consisti en colocar el equiposobre el otro costado para que la bandeja quedara enposicin inversa a la de ajuste. El equipo directamenteno llegaba a leer la TOC.

Luego de estos pases de magia me dirig a la claseen general para que sacaran conclusiones. Luego deuna breve discusin la conclusin fue la correcta:

La lente y su sistema mvil tienen una importantemasa mecnica. Como el montaje es flotante, lafuerza de gravedad afecta a la posicin de reposo yesto es equivalente a modificar el ajuste de centradode tracking y de centrado de foco.

Como el cable no tena suficiente largo, la solucinprctica fue colocar el equipo sobre un costado, reti-rar la bandeja, colocar un cartn sobre el equipo y labandeja sobre el cartn, de manera que quedara enposicin horizontal y en esa condicin realizar elajuste.

Luego armamos el equipo con la bandeja en laposicion correcta y le hicimos una exhaustiva prueba,con un disco normal, con un disco con rayas real-izadas a propsito mediante un papel de lija y tam-bin golpeando sobre la mesa de trabajo durante lareproduccin. En ninguna de estas condiciones seprodujeron saltos. Por ltimo, utilizamos la facilidadde bsqueda y controlamos que el pick-up realizara elsalto de una sola vez y no pasndose y luego volvien-do sobre sus pasos. Una cosa ms; le hicimos leer laTOC y controlamos el tiempo mnimo necesario paraescuchar el primer tema, luego de que el disco lleg asu posicion final. Marc 3 segundos, todo un rcord.

No quiero decir que los alumnos lloraban oaplaudan porque no es verdad; pero se fueron satis-fechos de haber aprendido algo nuevo y de evidenteaplicacin prctica; que viniendo de un ingeniero esbastante pococomn. Para els i g u i e n t einforme prometosolemnementeser algo msmodesto.



Fig. 3

fig. 4

14.1 INTRODUCCION

Los circuitos de salida vertical modernos em-plean sofisticados sistemas para conseguir un eleva-do rendimiento. En realidad, el consumo de la etapano es tan importante ni requiere un estudio muyprofundo. Lo que ocurre es que los fabricantes pre-tendieron, desde un principio, realizar una etapavertical integrada de un solo chip y para lograr ungenerador vertical a R y C estable es imprescindibleque el chip trabaje a la menor temperatura posible.

Esta lucha por aumentar el rendimiento provocatambin un incremento de la confiabilidad ya que ladilatacin y contraccin del chip es la principal cau-sa de las fallas.

En el captulo anterior analizamos una etapadiscreta en donde el pulso de retrasado se desarro-llaba dentro de los lmites impuestos por la tensinde fuente. Esta disposicin (heredada de los amplifi-cadores de audio) es la de menor rendimiento, debi-do a que la energa acumulada en el yugo comocampo magntico durante el trazado, se disipa en eltransistor de salida superior y produce un calenta-miento desparejo y abundante.

Prcticamente todos los diseos actuales utili-zan el llamado efecto de bombeo (pump transistores el nombre dado por los autores de habla inglesa).Por lo tanto comenzaremos explicando el funciona-miento de una etapa de salida con efecto bomba.

14.2 LA ENERGIA ACUMULADA EN ELYUGO

Cualquier estudiante de electrnica entiende per-fectamente que un capacitor acumula energa, perocuando el profesor dice que tambin un inductoracumula energa, ya no les resulta tan simple de en-tender. Lo que ocurre es que los capacitores son casiperfectos por construccin, de modo que cuando soncargados por una fuente y luego desconectados,mantienen esa carga por mucho tiempo. Luego alponer el capacitor en cortocircuito se produce una



CURSO DE TV COLOR

AMPLIFICADORES DESALIDA INTEGRADOS

Captulo 14

ING. ALBERTO H. PICERNOIng. en Electrnica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE

EN EL CAPITULO ANTERIOR ESTUDIAMOS LOS OSCILADORES,LOS GENERADORES DE RAMPA VERTICAL Y LAS ETAPASAMPLIFICADORAS DE SALIDA CON COMPONENTES DISCRE-TOS. EN ESTE CAPITULO ANALIZAREMOS LOS AMPLIFI-CADORES DE SALIDA INTEGRADOS.

Fig. 1



chispa, propia de una elevada circulacin de corrien-te.

Si pudiramos construir un inductor perfecto(con alambre de resistividad nula) y le hiciramoscircular una corriente, se generara un campo mag-ntico. Si ahora desconectamos la fuente al mismotiempo que cortocircuitamos el inductor, el campomagntico producir una circulacin de corrientepor el inductor y esta corriente generar un nuevocampo magntico opuesto al anterior y as hasta elinfinito.

Con un inductor real, la corriente se reducetransformndose en calor en forma muy rpida, demanera que, si abrimos el circuito un rato despus,no se producir ninguna manifestacin de la acu-mulacin de energa, ya que sta se ha transformadoen calor.

Sin embargo, en cortos intervalos de tiempo semanifiestan fenmenos que permiten inferir que elinductor acumula energa. La fig. 14.2.1 nos permi-tir realizar experiencias tiles no slo para explicarlos circuitos de retrasado vertical, sino posterior-mente los de barrido horizontal. Los fenmenos soniguales y, por lo tanto, los tratamos en forma con-junta.

La fuente V se aplica en el instante T0, el capaci-tor se carga casi instantneamente al valor de fuen-te, en cambio la corriente por el inductor crece len-tamente en funcin de la tensin V y la inductanciaL (el lector debe notar que utilizamos un inductorcasi ideal con poca resistencia representada por R).En el instante T1 desconectamos la fuente. El induc-tor tiene acumulada energa en forma de campomagntico (que est en su mximo valor). La corrien-te por el inductor slo puede variar lentamente y lonico que encuentra para cerrar el circuito es el ca-pacitor C, que comienza a cargarse con una tensininversa a la de fuente hasta que, en el instante T2,toda la energa magntica se transforma en energaelctrica acumulada en el capacitor como -Vcmax.

A continuacin, el capacitor comienza a descar-garse sobre el inductor y genera una corriente inver-sa a la inicial (-ILmax). Si R fuera nula -ILmax seraigual en valor absoluto a ILmax y la sinusoide conti-nuara existiendo por un tiempo indeterminado. ConR no nula la sinusoide decrece de valor progresiva-mente hasta anularse.

En la etapa de salida vertical L es la in-ductancia vertical del yugo, R es su resis-tencia y C es un pequeo capacitor quesuele conectarse en paralelo con el yugopara evitar variaciones rpidas de tensinsobre el mismo.

Pero esta seal est muy lejos de pare-cerse a la onda trapezoidal que se debe ob-tener sobre el yugo (en principio est inver-tida pero eso se soluciona invirtiendo labatera). Lo que ocurre es que la etapa desalida limita la tensin de pico positiva (ne-gativa en el dibujo) y la mantiene fija en elvalor de fuente mientras dura el retrazadovertical. Ver fig. 14.2.2.

El retrazado comienza cuando el generador tra-pezoidal (a travs del excitador) lleva las bases de Q1y Q2 desde un valor prcticamente nulo correspon-diente al final del retrazado (conduccin de Q2) has-ta un valor cercano al de fuente, por conduccin deQ1. En este instante el yugo comienza a entregarenerga, de forma tal que si no estuviera D1 la ten-sin VS superara a la tensin de la fuente. En cam-bio D1 enclava la tensin VS a un valor 0,6V supe-rior a la fuente, hace que la energa deje detransferirse en forma sinusoidal por Ly y C2 paraempezar a transferirse en forma de rampa por el ca-mino Ly, C1 y fuente. En realidad, podemos decirque el yugo entrega energa a la fuente y aumenta latensin de C2 en forma leve.

14.3 EL CIRCUITO BOMBA

El circuito bomba es prcticamente el mismo pa-ra cualquier marca y modelo de circuito integrado.Nosotros analizaremos el circuito de aplicacin deun AN5521 pero cualquier otro se analiza del mismomodo con slo cambiar el nmero de patita. Ver fig.14.3.1.

En este circuito el trazado ocupa todo el espacio,entre el eje de masa y el de alimentacin de +27V. Elretrazado, por lo tanto, debe realizarse por sobre latensin de fuente.

Cuando se corta la corriente por el yugo, al finaldel trazado, ste produce una sobretensin (como to-da carga reactiva) que tiende a aumentar la tensinde la salida, hasta valores que pueden resultar peli-grosos. El circuito bomba aprovecha esta caracters-tica de la carga inductiva, para realizar un retrazadoy controla hasta un valor de tensin igual al doblede la tensin de fuente. El proceso es el siguiente:

Durante el trazado la tensin de la pata 2 (salida)est por debajo de la fuente. Esto es detectado por elintegrado que entonces conecta la pata negativa deC312 a masa. En esta condicin, D301 carga el ca-pacitor C312 desde la fuente de 27V.

Cuando comienza el retrazado, la tensin de lapata 2 sube ms all de la fuente; el integrado lo de-tecta a travs de C313 y R311 y conecta la pata ne-gativa de C312 a +B. Ahora el retrazado sigue incre-mentndose hasta llegar a la tensin del terminalpositivo de C312. Todo el retrazado se realiza a este

Fig. 2



valor de tensin hasta que la energa inductiva seagota y la tensin comienza a reducirse; cuandoquede por debajo de 27V el circuito bomba vuelve aconectar el terminal negativo de C312 a masa.

14.4 UNA ETAPA DE DEFLEXION VERTI-CAL INTEGRADA COMPLETA

Como ejemplo, vamos a explicar el funcionamien-to completo del circuito de aplicacin del AN5521.La salida vertical con circuito bomba ya fue explica-da con anterioridad pero nos quedan por analizar to-das las redes de alimentacin. El AN5521 est pre-parado para deflexin de 110 y por lo tanto necesitaun oscilador y un generador de rampa externos que,en este caso, estn ubicados dentro del llamado cir-cuito jungla como formando una sola etapa denomi-nada preexcitadora. Ver fig. 14.4.1.

El preexcitador del jungla entrega por la pata desalida una seal diente de sierra que contiene lasdistorsiones necesarias, para que el amplificador desalida haga circular un diente de sierra de corrientepor el yugo. Tambin por la misma pata, se introdu-ce una tensin continua que produce la adecuadapolarizacin de la etapa de salida. Esta predistorsinde la seal no slo obedece a las distorsiones pro-pias de una etapa de potencia; en efecto, la mayordistorsin que debe agregarse, se debe al efecto in-ductivo del yugo durante el veloz periodo de retraza-do.

Otra distorsin importante; se debe al capacitorde acoplamiento C7; sobre l, se generar una ten-sin parablica, producto de la circulacin del dientede sierra de corriente. Esta tensin se sumar aldiente de sierra de tensin, necesario sobre el yugodurante el trazado y da lugar a que en la pata 2 seproduzca una forma de onda de tensin trapezoidal.

La responsabilidad de conseguir que la tensinsobre la salida tenga una forma de seal tan distintaa la generada en el jungla; recae sobre dos lazos derealimentacin. Estos lazos, que en el circuito se in-dican como REAL.CC y REAL.CA, interconec-tan el yugo con la entrada de realimentacindel jungla.

La realimentacin de alterna provocar lapredistorsin de la seal de excitacin y li-nealizar el trazado, ya que se trata de unarealimentacin de corriente (muestra de ten-sin sobre los resistores R6/R5, que estn enserie con el yugo y el capacitor de acopla-miento C7).

La realimentacin de continua se obtienedel terminal inferior de yugo; obviamente, an-tes del desacoplamiento provocado por C7.Esta realimentacin nos asegurar que laetapa de salida est correctamente polariza-da; es decir, que el trazado se realice sin re-cortes contra el eje de masa, en su parte finaly sin recortes contra el eje de +B, en su prin-cipio.

14.5 LOS LAZOS PRINCIPALES DE REA-LIMENTACION

El diente de sierra de corriente por el yugo, pro-duce una tensin sobre el paralelo R6 y R7. Estatensin se atenua en el control de altura, formadopor R5 VR3 y R4; es decir, que para controlar la al-tura, este televisor modifica el coeficiente de reali-mentacin de alterna.

La muestra de tensin del punto medio del presetse enva directamente a la pata de realimentacindel jungla, por medio de R26 R15 y R1. La funcinde R1 es simplemente no enviar la pata 17 del jun-gla directamente a masa, cuando se opera la llave deservicio (que sirve para cortar la deflexin vertical).Como la realimentacin negativa pura no era sufi-ciente para corregir todas las distorsiones (de hecho,la realimentacin debiera ser infinita, para que ladistorsin se haga cero), se provoca una realimenta-cin alineal, sobre el resistor R26, al agregar sobrel, a C22 y R27.

La tensin del terminal inferior del yugo es lacontinua que queremos realimentar, pero tiene unacomponente parablica muy importante (debido aC7) que debe ser filtrada. El filtro de parbola estconstituido por R12 y C14 (el resistor R16 es, enrealidad, un puente de alambre; el agregado de re-sistencia, en esta posicin, acta como un control delinealidad. pero la experiencia indic que este con-trol no era necesario y fue anulado). C9 es un capa-citor para evitar que los arcos en el tubo daen el in-tegrado jungla.

14.6 AMPLIFICACION DE LA SEALVERTICAL

La seal de salida del jungla se enva a la pata 4del vertical, por medio de R6 y R14, que operan co-mo resistores separadores y protectores de arcos,conjuntamente con C11.

Fig. 3

La respuesta enfrecuencia propiadel amplificador,llega a valores muyaltos; por lo tanto,se debe provocar uncorte de alta fre-cuencia externo,para evitar oscila-ciones espurias. Es-to se consigue conun lazo secundariode realimentacinnegativa, a travsde C5 y un capaci-tor (C6), desde lasalida a masa.

A pesar de lasprotecciones ante-riores, es conve-niente, evitar que elyugo se presentecomo una carga in-ductiva a frecuen-cias elevadas; uncapacitor en parale-lo con el yugo (C1)se encarga de com-pensar la inductan-cia de la carga.

Las seales ne-gativas sobre la salida son la principal causa de da-o al amplificador de potencia. El diodo D2 evita es-ta condicin, que se produce debido a la cargainductiva que presenta el yugo.

Como el yugo es una unidad doble, que incluyetambin las bobinas horizontales, debe existir, sobrela bobina vertical, alguna red que rechace la interfe-rencia de horizontal (en realidad esta interferenciase debe a que, por defectos de fabricacin, las bobi-nas horizontales y verticales nunca estn exacta-mente a 90). Esta red es un circuito LR formado porla propia inductancia del bobinado y los resistoresR1 y R2. Dems est decir que, en realidad, el ver-dadero rechazo se produce porque los bobinados devertical y horizontal son perpendiculares entre s; lared slo atenua los restos producidos por la falta deperpendicularidad, debida a tolerancias de produc-cin.

14.7 EL AJUSTE DE LA ETAPA VERTICAL

Los ajustes de esta etapa son, por lo general, re-ducidos al mnimo indispensable. Como ya dijimosel control de linealidad a sido eliminado y el ajustede altura que debera ser doble, considerando lanorma de 50 y 60Hz es en realidad simple, ya que lacompensacin por el cambio de norma se realiza in-ternamente al circuito jungla. Para facilitar el ajustede blanco, esta etapa posee una llave de servicio. Es-

ta llave acta sobre el lazo de realimentacin de con-tinua y conecta la unin de R1 y R15 a masa. Eljungla interpreta que no le llega tensin desde la sa-lida y procede a bajar la tensin de la entrada (existeuna inversin de 180 entre entrada y salida). Esteproceso continua hasta que el amplificador va al cor-te y desactiva la deflexin vertical.

Un centrado vertical es aconsejable en tubos dealta deflexin; en este caso, se realiza un centradoen tres pasos, por intermedio de un conector quepuede conectar R13 a masa, a positivo o dejarlo sinconectar.

14.8 LAS REPARACIONES EN LA ETAPADE SALIDA VERTICAL

Vamos a explicar ejemplificando cmo se realizala reparacin del circuito tomado como ejemplo. Es-ta etapa presenta para su reparacin, las dificulta-des clsicas de toda etapa realimentada. Por lo tan-to, puede llegar a ser necesario, abrir el lazo derealimentacin de continua y reemplazar la tensindel terminal inferior del yugo por una fuente de13,5V (la mitad de la tensin de alimentacin). Esdecir que R312, debe desconectarse del yugo y co-nectarse a una fuente de 13,5V.

Por cualquier falla del vertical, es conveniente,primero, controlar que las polarizaciones de conti-nua se encuentren en su valor justo. Para poder ve-rificar este dato, es necesario quitar la seal de al-



Fig. 4

terna. El lugar correcto para realizar este corte es lapata 4, que debe derivarse a masa con un electrol-tico de 100 uF (colocar primero brillo y contraste amnimo, para no marcar el tubo). En estas condicio-nes, se deben medir primero las tensiones de ali-mentacin en la pata 7 = 26,4V y en la 3 = 25,8V.Controlar tambin, que la excitacin de la llavebomba, en la pata 4, est prcticamente en 0V yque la llave bomba se encuentre conectada a masa,pata 6 < 1V.

En estas condiciones, la tensin de salida (pata2) y la del terminal inferior del yugo deben ser de13,8V +-1V y la de entrada (pata 4) de 0,7V+-70mV.

Si estas tensiones no son correctas, se debe pro-ceder a abrir el lazo de realimentacin y volver a ve-rificarlas. (Nota: sin realimentacin negativa, peque-os cambios de la tensin de entrada puedenprovocar un cambio muy grande de la salida; comola tensin de salida se reemplaz con una fuenteajustable, se puede variar ligeramente la tensin dela misma y observar el resultado en la tensin desalida.

Si la tensin de entrada es correcta y la de salidaes baja, corresponde verificar el diodo D302 y el ca-pacitor C307. Si estos componentes no estn falla-dos, se debe proceder a cambiar el integrado.

En cambio, si la tensin de salida es alta, la fallapuede estar slo en el integrado, salvo un cortocir-cuito en el circuito impreso.

Si la tensin de entrada no es correcta; corres-ponde determinar si la falla se produce en el lazo derealimentacin, en el jungla o en el salida. Primerose verifica la tensin de realimentacin, en la pata

17 del jungla. Si es co-rrecta (2,7V+-0,25V),significa que la red derealimentacin est enbuen estado y el proble-ma est en el jungla, oen R6 R4 o C1. Corres-ponde medir los resisto-res y el capacitor y, encaso contrario, el jungla.Tambin puede medirsesi el jungla entrega latensin correcta; si porla pata 18 entrega 0,8V,el problema est en lared RC o en el integradode salida. Correspondeverificar la red y luegocambiar el integrado.

Si el problema esten la red de realimenta-cin, se puede encontrarla falla, simplementecon un tster digital semedirn los resistores yse controlara que C4 yC2 no estn en cortocir-cuito.

Si el funcionamientoen continua es correcto, pero la imagen tiene distor-siones o plegados, la falla est seguramente en elcircuito bomba. Se debe verificar a D1, C2, C13 yR11. El circuito bomba reduce considerablemente elconsumo de la etapa de salida, al permitir que lamisma pueda ubicarse en el mismo chip que contie-ne todos los circuitos de la etapa vertical

saber electronica 120

Documents

n t i n

pgina a federico

dedicoesta pgina

estetoscopio electronico

hijos sh301

mundo mejor

legado de vida

alanizeditorial quark