EDITORIALQUARK

ISSN: 0328-5073

ISSN: 0328-5073 Ao 2

0 / 2006 / Ao 20 / 2006 / N 230

- $6,50N 230 - $6,50

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SECCIONES FIJASSeccin del Lector 52

ARTICULO DE TAPADispositivos digitales: oscilador de tiempo real, Sonda lgica,teclado llave codificada, cerradura codificada sin teclado 3

MONTAJESInversin del sentido de giro en motores de C. C. 20Cerradura con tarjetas telefnicas 57Compresor de audio 60

SERVICECurso de funcionamiento, mantenimiento y reparacin de reproductores de DVDLeccin 4 - El driver de los diodos lser 29

CUADERNO DEL TECNICO REPARADORMtodo de desoldadura con dos agujas y con cuter 37Cmo funcionan los telfonos celulares - El circuito de recepcin GSM de un mvilParte 2 - El circuito Back End 49

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORASFalta de memoria 40

TV SATELITALCmo montar una antena para recepcin de TV satelital (Parte 2) 43

LANZAMIENTO EXTRAORDINARIOCurso de PICs para estudiantes y aficionados - Entrenador de PICs 63

AUDIOEl teatro del hogar - Cmo dimensionar un equipo de audio (Parte 2) 68

ELECTRONICA Y COMPUTACIONManejo de puertos de PC (Parte 1) 73

INDICEIndice completo del IXX ao 77

EDITORIALQUARK

Ao 20 - N 230SEPTIEMBRE 2006

Ya est en Internet el primer portal de electrnica interactivo. Vistenos en la web, y obtenga informacin gratis e innumerables beneficios.

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EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

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Tirada de esta edicin: 12.000 ejemplares.

EDITORIALQUARK

DEL DIRECTOR AL LECTOR

Tcnicas Digitales, 20 Aos Despus...

Bien, amigos de Saber Electrnica, nosencontramos nuevamente en las pginasde nuestra revista predilecta para compar-tir las novedades del mundo de la electr-nica.

Hace un tiempo, durante un seminario,un lector me coment que se estaba reci-biendo de Ingeniero en Electrnica y quedictaba la materia Tcnicas Digitales en una escuela de ense-anza secundaria. Me coment que su pap haba tenido un ta-ller de reparacin de televisores y que sola ojear las revistasSaber Electrnica cuando todava no saba leer muy bien, peroque su pap le iba comentando a modo de cuento lo que hacacada circuito y que con eso naci su pasin por la electrnica.Lgicamente, saber que podemos contribuir con la formacinprofesional de una persona nos llena de orgullo y ms cuandopodemos definir los temas a tratar a partir de las sugerenciasde nuestros oyentes ya que gracias a otros comentarios de estelector (Carlos Tejero) durante nuestra charla, es que surgi el ar-tculo de tapa de esta edicin ya que nos habl de la necesidadde que sus alumnos puedan aplicar prcticamente lo que vanaprendiendo sobre compuertas y otros dispositivos digitales.

Pero hacindo un anlisis sobre la conversacin con este mu-chacho, rescato el hecho de que cuando l comenz sus prime-ras armas en electrnica, en nuestra querida revista ya estba-mos publicando bibliografa que hoy, casi 20 aos despus, l leentrega a sus alumnos y que en el artculo de tapa de esta edi-cin inclumos proyectos que siguen siendo vigentes, utilizandoesos primeros conceptos.

PrPromociones Exclusivas omociones Exclusivas Para LectorPara Lectores de esta Edicin:es de esta Edicin:En la Seccin del Lector (pgina 52) les ofrecemos una serie de

promociones con importantes descuentos y obsequios impresionantesy creemos que le pueden interesar, las tres promociones son:

Promo Sep061: Curso de Microcontroladores y Sistemas de Control con PLC:Curso de Microcontroladores y Sistemas de Control con PLC: 2 CDs +3 libros + 2 kits completos para armar 2 entrenadores de microcontroladores PI-CAXE. OBSSEQUUIO: (sin cargo adicional) un PLC con caractersticas comerciales,LISTO PARA USAR, de 3 entradas y dos salidas.

Promo Sep062: DVD de Telefona Celular para Tcnicos y Profesionales + Curso deDVD de Telefona Celular para Tcnicos y Profesionales + Curso deMantenimiento, Reparacin y Liberacin de Celulares de 6 Mdulos (actualizado a junioMantenimiento, Reparacin y Liberacin de Celulares de 6 Mdulos (actualizado a junio06):06): 1DVD + 6 CDs. OBSSEQUUIO: 3 videos (para TV y computadora)

Promo Sep063: Alarmas y Sistemas de Seguridad:Alarmas y Sistemas de Seguridad: 2 libros + 2 CDs + 1 kit paramontarse una central de alarma. OBSEQUIO: una central de alarma inteligente, ar-mada y programada, lista para colocar (se entrega la central en lugar del kit)

Vea en la pgina del Club ms detalles de estas promocines,dnde y cmo conseguirlas.

Ing. Horacio D. Vallejo

Saber Electrnica

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Montajes de:Montajes de:

Dispositivos DigitalesDispositivos DigitalesOscilador de Tiempo Real - Sonda Lgica - TecladoOscilador de Tiempo Real - Sonda Lgica - TecladoLlave Codificada - Cerradura Codificada sin TecladoLlave Codificada - Cerradura Codificada sin Teclado

ARTCULO DE TAPA

Con este artculo, si bien no pretendemos sentar las bases de conocimientos sobreelectrnica digital, explicaremos algunos conceptos sobre compuertas, registros, con-tadores, etc. Que nos permitirn encarar el armado de algunos equipos muy emplea-dos en diferentes aplicaciones y que pueden ser adaptados para que formen parte desistemas ms complejos. El objetivo es explicar lo necesario para encarar el montajede una cerradura de cdigo mediante el uso de circuitos integrados CMOS. Para com-prender esta nota no es preciso ser un experto en electrnica, pero damos por sen-tado que el lector tiene conocimientos bsicos y quiere aprender algo ms, espec-ficamente sobre electrnica digital. Y por ms que ya sepa bastante de electrnica,creemos que la lectura de estas lneas no estarn de ms, sobre todo si quiere refres-car conocimientos que le permitan disear dispositivos digitales.

Autor: Horacio Daniel Vallejoe-mail: hvquark@ar.inter.net

En electrnica, una compuertaes un dispositivo especial quegeneralmente dispone de porlo menos una entrada y una salida.Se la puede considerar como unacaja negra con terminales de entra-da y de salida. Nos interesa saberqu es lo que sucede dentro de esacaja, es decir, la operacin que rea-liza entre las tensiones que se sumi-nistren a las entradas y la tensinque presenta a la salida.

Para definir qu son las com-puertas lgicas o digitales, digamosque stas realizan cinco operacio-nes bsicas que son: OR, AND,NAND, NOR e INV (como en lge-bra; suma, producto, resta, divisine inversin.

Las compuertas bsicas tienendos entradas (excepto la inversora).Algo a tener en cuenta es que, gene-ralmente, no es demasiado relevantela tensin en un punto del circuito, si-no, el nivel que hemos establecidocomo 1 (H) lgico y 0 (L) lgico.Por cierto, cuando hablemos de ten-sin de alimentacin (+Vcc) o tensinde nivel alto (H) nos referiremos al ni-vel de tensin entre ese punto y elnegativo de la tensin (-Vdd) o GND(del ingls, ground), que se conside-ra nivel bajo (L). Por tanto, se des-prende que hay dos y slo dos nive-les, nivel alto (H) hay tensin y nivelbajo (L) no hay tensin.

Compuerta ANDUna puerta AND de 2 entradas y

una salida, en su tabla de verdad,establece que siempre que una en-trada est a 0, la salida tambin loestar. O sea, que ambas entradasdeben estar a nivel alto 1 (H) paraque la salida tambin est a nivel al-to H, en la tabla de verdad A y B son(nombres) las variables de entrada yS es la salida.

Tabla de la compuerta ANDA B S0 0 00 1 01 0 01 1 1

Compuerta OREn el caso de una puerta OR (O)

de 2 entradas, en su tabla de verdadse establece que, la salida se en-contrar a nivel alto H, cuando almenos una de sus entradas est anivel alto H.

Tabla de la compuerta ORA B S0 0 00 1 11 0 11 1 1

Compuerta INVEl caso especial de una puerta

inversora INV (NO), slo disponede una entrada y una salida y su ta-bla de verdad establece, que su sa-lida siempre ser el complementodel nivel de la entrada, de ah que al-gunos la llamen puerta complemen-taria o negada, es decir, un nivel al-to H en la entrada dar un nivel bajoL en la salida.

Tabla de la compuerta INVA S0 11 0

Podemos imaginar la inclusin deun inversor en cada una de las entra-das de una puerta, esto produce loque se llama una puerta con lgicanegativa, existen dispositivos lgicoscon representacin lgica positiva yotros con lgica negativa, en la lgicanegativa el 1 es representado por elvalor elctrico ms negativo (0V, porejemplo) y el 0 por el ms positivo(+5V +12V, por ejemplo). De ah lanecesidad de saber la lgica con laque trabaja un circuito para interpre-tar sus resultados. Tanto en la lgicanegativa como en la lgica positiva,las tablas de verdad de cada uno delas puertas, da como resultado lamisma salida.

Compuerta NANDPor lo expuesto, se entiende que

Artculo de Tapa

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Figura 1

al aplicarse un inversor en cada en-trada de una puerta AND, sta en suconjunto independientemente de lalgica, se convierte en lo que se co-noce como una puerta NAND (nega-da AND), y su tabla de verdad as lodemuestra, comprense ambas ta-blas AND y NAND y se apreciarque ambas salidas son complemen-tarias entre s.

Tabla de la compuerta NANDA B S0 0 10 1 11 0 11 1 0

Compuerta NORUn inversor en cada entrada de

una puerta OR, en su conjunto inde-pendientemente de la lgica, se con-vierte en lo que se conoce como unapuerta NOR (negada OR) y su tablade verdad as lo demuestra, comp-rense ambas tablas OR y NOR y seapreciar que ambas salidas soncomplementarias entre s.

Tabla de la compuerta NORA B S0 0 10 1 01 0 01 1 0

En la figura 1 podemos observarlos smbolos de las compuertas, tan-to para la norma europea como para

la norma americana. En este artculoutilizaremos la norma europea paraalgunas figuras y la norma america-na para otros, con el objeto de que ellector se familiarice con ambas y asno tenga inconvenientes cuando de-ba interpretar otros textos.

Elemento de Memoria

Cuando a una puerta OR se co-necta su salida S a una de sus en-tradas A, al aplicar un 1 a la entradalibre B, la salida pasa a 1 que, lorealimenta por la mencionada entra-da A, permaneciendo as hasta cor-tar el suministro de energa de lacompuerta, (es decir, la realimenta-cin), tendiendo as una memoria de1 solo bit.

Compuertas Schmitt TriggerEstas compuertas disponen de

tres estados (puertas triestado), conun tercer estado de alta impedan-cia (Z) que, de algn modo, no tienereferencia de tensin respecto al+Vcc ni a masa. Cuando la salida deuna compuerta no toma ni el estado1 ni el 0, la salida de esta com-puerta se pone en alta impedanciaZ hasta cumplir las condiciones ade-cuadas y de esta forma, se evita da-ar la puerta.

La puerta Schmitt Trigger, es uncaso especial, se comporta de formalgica como una puerta NAND, peroel circuito que la constituye, ademsrecorta la seal y la encuadra, de ma-nera que su salida es realmente cua-drada (vea la figura 2).

Obsrvese que el pulso a la sali-da Q es ligeramente ms largo quela seal de entrada I, para lo cual seadecuar el valor del condensador Cde modo que no perjudique el fun-cionamiento del circuito.

En resumen, stas son las com-puertas ms sencillas y sus tablasde verdad, no es esencial saber c-mo funcionan internamente pero nose debe olvidar que las tensiones

que se aplican a las entradas esten funcin de la tensin de trabajo ode alimentacin que est determina-da por el tipo de tecnologa a la quepertenece y en funcin de la tecno-loga tambin depender la cargaque se puede aplicar a la salida deuna puerta que, por lo general esmuy baja.

Elementos de Memoria y Flip FlopAl combinar distintas puertas en-

tre s, podemos obtener diferentesconfiguraciones que se empleanmuy seguido en sistemas digitales.Una de las primeras combinacionesque se nos presenta poner en prc-tica, es realizar un dispositivo quecambie su estado de salida con unpulso en su entrada y permanezcaen l mientras no le apliquemos unnuevo impulso en la entrada, se tra-ta de un elemento de memoria.

Veamos el caso de un elementode memoria llamado Flip-flop RS,debido a que posee dos entradasRS (Reset y Set). Dispone tambinde dos salidas que son complemen-tarias entre s, Q y Q negada. Su sa-lida Q estar a 1, al alimentarla yfunciona as: al aplicar un 1 en suentrada R, la salida Q pasa a 0 ypermanece as, aunque se apliqueun nuevo 1 en la misma entrada R,el estado de la salida Q, continua a0 y la salida complementaria Q en 1.Al aplicar un 1 en la entrada S, la sa-lida Q pasa de nuevo a 1, con el pri-mer impulso y permanece a 1, hastarepetir el paso anterior. La tabla deverdad es la siguiente

Tabla de un FF RSR S Q Q0 0 Q Q1 0 1 00 1 0 11 1 X XX= indeterminado

Se comporta como una memoriaguardando un 1 (dato) de forma per-manente. Es decir, al aplicarle un im-

Saber Electrnica

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Montajes de Dispositivos Digitales

Figura 2

pulso en su entrada Set (puesta a1), su salida Q pasa a estado alto 1.Si volvemos a aplicar otro impulsoen la misma entrada S, nada cam-bia, si queremos que cambie su es-tado, se deber aplicar un nuevo im-pulso, esta vez, en la otra entradaReset o Puesta a Cero.

En la figura 3 podemos ver el cir-cuito de un FF (Flip-flop) RS, el cualest compuesto por dos compuertasrealimentadas NOR. Con el agrega-do de dos resistencias, como vemosen la parte derecha de la figura se

puede considerarcomo una clula dememoria la cual, unavez en estado altoH, no pasa a nivelbajo L mientras nose aplique una sealde puesta a ceroPAC (Reset). Unavez establecido elestado inicial, en lasentradas set S y re-set R, conectaremossendas resistencias

a masa y tambin un conmutadorentre las entradas y la alimentacinal comn, de modo que desde l po-damos introducir cambios sucesivosen las entradas y por consiguiente,obtener una salida que cambie su ni-vel a nuestra voluntad. En la figura 4se puede observar el diagrama detiempos.

El FF RS posee un estado de in-determinacin y para aplicacionesprcticas sera conveniente tener unelemento de memoria que nos ase-gurara la no indeterminacin. La so-

lucin pasa por disponer un inversorentre las entradas R y S, esto harque estas entradas estn en oposi-cin entre s, evitando el estado deindeterminacin. Se puede interca-lar un inversor entre las dos entra-das, de modo que no tengamos elestado de indeterminacin.

De esta manera tendramos unasola entrada de datos a la que lla-mamos D, y necesitando nuevas en-tradas en el FF, para poner la salidaa 1 (Preset) y de borrado (Clear) pa-ra ponerla a 0, adems de, una en-trada de reloj (CLK) para que los da-tos estn presentes en la salida, deacuerdo al estado de la entrada pe-ro slo cuando se coloca el pulso dereloj.

En la figura 5 podemos ver elsmbolo de este nuevo elemento dememoria, llamado Flip-Flop D. Po-demos apreciar todas estas entra-das y las salidas Q y su complemen-to, tambin vemos que la salida Qsigue a la entrada D, mientras la se-al de CLK est alta. Adems sepuede apreciar un elemento nuevo,el flanco de subida de la seal de re-loj, que establece el momento de in-tercambio del dato de entrada en Da la salida Q. Mientras el Terminal dereloj (CLK) est en alto, los datospresentes en D se reflejarn en lasalida.

En algunos textos hacen una di-ferenciacin entre Flip Flor y bscu-la, la diferencia entre el Flip-flop D yla bscula D, est relacionado conla forma de utilizar la seal de reloj.El estado de salida de la bsculaaparece slo en el instante en quela seal de reloj pasa del nivel l-gico bajo L al nivel alto H, y enningn otro caso. Es decir con elflanco ascendente del reloj. Es de-cir, la transicin de un dato en la en-trada D, a la salida Q, en las bscu-las D, se produce con el flanco desubida o flanco activo y en unFlip-Flop D, ocurre mientras el re-loj est en alto, no slo duranteun flanco. Nosotros preferimos dife-

Artculo de Tapa

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Figura 3

Figura 4

Figura 5

renciar al FF indicando que es dis-parado por fanco o por nivel.

Algunos Consejos tilesEn electrnica digital, general-

mente se considera que las sealesdigitales son perfectamente cuadra-das y se da por sentado que estnexentas de rebotes, lo cual puedeser una fuente de fallas o errores sino se toman recaudos. A continua-cin, veremos cmo podemos gene-rar un impulso sin rebotes.

Al cerrar un interruptor, se produ-ce un rebote mecnico de sus con-tactos que no se puede evitar, queproducen ms de un cierre del cir-cuito, (cuando se trata de electrni-ca digital, ste es un problema muygrave), lo que queramos era un ni-co pulso pero tenemos una sucesinde ellos, o sea que ha aparecido elrebote, produciendo un nmero in-determinado de pulsos.

Para proteger un pulsador delefecto rebote existe una gran varie-dad de opciones. Se debe conside-rar como mejor circuito, aquel queutilizando un mnimo de componen-tes, d un buen resultado. En la figu-ra 6 vemos una opcin que utiliza uninterruptor I, una puerta lgicaSchmitt Trigger G (74LS13, CD4093)junto y un capacitor electroltico C,cuyo valor puede ser de 0,5F y unpar de resistencias R de 1k.

Al utilizar este circuito, conside-ramos una red con la constante detiempo del condensador C y una delas R y el disparador Schmitt G, queevita las interferencias de los transi-

torios originados por el rebote de loscontactos del I.

Al cerrar I, el condensador C, sedescargar a travs de R (lnea atrazos D), hasta la tensin de dispa-ro (0,9V para TTL) y su salida S, pa-sar a nivel alto (H). No obstante,cuando se abra I, el condensador secargar de nuevo y cuando su ten-sin alcance el valor de disparo(1,7V para TTL) la salida S, pasar anivel bajo L. Los rebotes de los con-tactos mecnicos no tendrn efectoen la seal de entrada en la com-puerta G, ya que cuando stos seproducen, el condensador se estcargando o en el otro caso se estdescargando, con lo que los rebotessern absorbidos por el condensa-dor.

La capacidad del condensadorse podr aumentar, en funcin delnmero de rebotes mecnicos delinterruptor. Si el capacitor es muygrande, el efecto de histresis pue-de retrasar demasiado la carga y nopodra generar un posterior impulsoa tiempo. Normalmente su valorpuede estar entre 0,020F y 1F.

Acondicionamiento para Sistema de Conteo

En el caso de tener que aplicarun impulso de conteo en un sistemade control (por ejemplo, personasque entran en un establecimiento,objetos que pasan por un lugar, etc)podemos emplear un simple inte-

rruptor que se active con el elemen-to a ser contado o una clula fotoe-lctrica que tendra una mayor fiabi-lidad, para que nos proporcione unaseal que igualmente debemosacondicionar. Para utilizar la fotoc-lula, deberemos cuidar que la luzambiente no interfiera con la fotoc-lula, para ello, instalaremos la mis-ma dentro de un tubo para que nonos cree problemas. En la figura 7se presenta el esquema con la foto-clula, de forma que cuando F seencuentra iluminada, ofrece una ba-ja resistencia al paso de la corrientey por lo tanto en la entrada de lapuerta G habr un nivel lgico 1, loque nos presentar un nivel lgico 0de salida. Cuando un objeto o perso-na corta el haz de luz sobre la foto-clula F, sta ofrece un alto valor deresistencia al paso de la corriente ypor lo tanto se descarga el conden-sador C, lo que asegura que por uninstante no haya ninguna tensin ala entrada de la puerta G que, enese momento tendr un nivel lgico0 y como consecuencia de esto, nosproporcionar un pulso de salida denivel lgico 1 de duracin proporcio-nal al tiempo de cruce ante el men-cionado haz de luz.

Se debe utilizar un condensadorC de poca capacidad (de 10 a100nF) para permitir una carga rpi-da.

Un sencillo Teclado para Aplicaciones Digitales

Cuando se disea un teclado, sedebe tener en cuenta que cada to-que sobre un interruptor debe produ-cir un pulso nico sin rebotes. Debe-mos proponer entonces, un circuitoque elimine los parsitos que suelegenerar el rebote mecnico de losinterruptores comunes.

Tanto para la construccin del te-clado propuesto como para un sinfin de aplicaciones, ser necesarioun oscilador.

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Montajes de Dispositivos Digitales

Figura 6

Figura 7

Para producir una oscilacin me-diante un dispositivo digital, necesi-tamos usar un par de puertas inver-soras, conectadas en cascada, demodo que lo que una invierte la si-guiente lo vuelva a invertir, aadien-do un desfasaje entre ambas com-puertas por la accin de un conden-sador realimentndolo al primer in-versor.

En sntesis, un oscilador seconstruye mediante un inversor rea-limentado convenientemente.

La figura 8 muestra un osciladorconstruido con una compuertaSchmitt Trigger del 4093B. A estapuerta le conectamos un condensa-dor de 2,2F para producir un osci-lador de muy baja frecuencia, ade-ms usaremos una resistencia de47k y un potencimetro ajustablede 50k. El circuito constituye unsencillo oscilador y las oscilacionesde la salida se vern afectadas porla carga, para evitar este efecto, esconveniente usar una segunda com-

puerta como inversor para separarla carga y conseguir una mayor es-tabilidad del oscilador. La frecuenciaque se obtiene en un oscilador, enalgunas ocasiones se tiene que divi-dir si es demasiado alta y finalmen-te, una frecuencia concreta es la quese usa en un equipo electrnico pa-ra que mediante distintos dispositi-vos podamos modificar su punto defuncionamiento.

Ahora bien, el circuito integradoque vamos a utilizar es de la familiaCMOS, ya que esto permite quepueda ser empleado con tensionesde alimentacin comprendidas entre3V y 15V. El circuito del teclado usa-r un CD40174B (figura 9) que con-siste de 6 flip-flop D, con reloj clearcomn. El equivalente en TTL de es-te integrado es el 74LS174.

Para nuestro teclado se trata deutilizar cada una de las 6 entradasDn del circuito mediante el contactode un pulsador, obteniendo en la sa-lida Qn correspondiente su sealexenta de parsitos, para lo cual,aprovecharemos la seal de reloj delsistema, producido por un osciladory aplicada al integrado.

En el esquema de la figura 10, laseal de reloj se ha conseguido me-diante un oscilador realizado conuna compuerta de un CD 4093.

Reloj de Tiempo Real (Reloj de Lnea de 1Hz) y Generador de Pulsos

Veremos cmo construir un osci-lador econmico con una precisindel 0,02%. Haremos uso de un sen-cillo circuito conocido como reloj delnea, porque se deriva de la lneade tensin alterna (CA) y opera a sufrecuencia de lnea (de 50Hz paraArgentina, 60Hz en Mxico, etc.).

La frecuencia de la seal de lared elctrica en Argentina es de50Hz y esta frecuencia se mantienecon cierta precisin porque mu-chos generadores elctricos estn

Artculo de Tapa

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Figura 8 Figura 9

Figura 10

conectados a la red, y todos viertensu energa a la red para que lausen las empresas y hogares y, pa-ra ello, es preciso que los generado-res estn en fase. Nuestro reloj sepuede usar en una amplia gama deaplicaciones, especialmente en sis-temas digitales para la industria.

En la figura 11, puede verse elcircuito elctrico con los valores delos componentes, consta de tres cir-cuitos integrados CMOS estndar, yunos pocos componentes pasivos.El motivo de utilizar un componenteCOMS, como ya se ha explicado, esdebido al mayor rango de tensin dealimentacin, que puede funcionarperfectamente entre 3,5V y 15V, sualta impedancia a los parsitos quela hace ideal en la mayora de loscasos y su bajo consumo.

El circuito posee una etapa deconformacin de pulsos de red,formado por una resistencia R1, undiodo zener D3 de 4,7V, la resisten-cia R3 y una compuerta del 4093B

como inversor (IC2a). Los pulsos,que poseen una amplitud de 4,7V seaplican a la entrada de una com-puerta Schmitt Trigger, de modo quesu salida presentar pulsos con susflancos de subida y bajada vertica-les, del orden de los nanosegundoscuya frecuencia es de 50Hz. La sali-da de la compuerta se inyecta a laentrada de un divisor CMOS, elCD4022B que es un contador por 8,de modo que nosotros usamos unacuenta por 5 para tener en la salidaQ pulsos de 10Hz. Si la frecuenciade red de nuestro pas es de 60Hz,entonces tendramos que hacer unadivisin por 6. Para que el contadorcuente 5 o 6 pulsos, colocamos susalida a la entrada de RESET, demodo que cuando llega a dichacuenta el CD4022 se resetea y vuel-ve a contar. El interruptor SW2 seocupa de seleccionar la frecuenciade red. Para tener 10Hz en la salidaQ del IC1, debemos colocar la llaveSW2 en la posicin correspondiente

a la frecuencia de la seal de red. Lasalida de IC1 se aplica a la entradade reloj de un contador de dcadas,nos referimos a nuestro viejo conoci-do, el CD4017 de modo que en lapata 12 de dicho integrado tendre-mos una seal con una frecuenciade 1Hz es decir, un pulso por segun-do esto es tiempo real.

Si quisiramos una frecuencia de10Hz, entonces la seal se la debe-ra tomar desde la pata 12 del IC1(no contemplado en el circuito im-preso). Un led conectado en la pata12 de IC3 guiar al ritmo de la se-al generada.

Para utilizar este circuito comogenerador de pulso empleamos elinterruptor SW1, haciendo funcionarun oscilador formado por otra com-puerta del CD4093, el capacitor C2 yel potencimetro VR1. Con los valo-res del circuito se pueden obtenerseales de baja frecuencia, entre1mH y 10Hz aproximadamente. Pa-ra frecuencia mayores se puede

Saber Electrnica

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Montajes de Dispositivos Digitales

Figura 11

reemplazar el capacitor C2 por otrode menor valor, obteniendo siemprefrecuencias en la banda de audio.

En la figura 12 tenemos el dia-grama de la placa de circuito impre-so. Tenga en cuenta que puede ob-

tener una infinidad de combinacio-nes de frecuencias de salida, si to-ma la seal de diferentes patas decada divisor.

Cuando no queremos usar la se-al de la red elctrica para obtenernuestro oscilador, debemos recurriral oscilador hecho con el CD4093 obien utilizar otro esquema. Una va-riante es el circuito de la figura 13,con un CD4060B, que es un conta-dor-divisor binario con oscilador ycon pocos componentes externos,podemos constituir un oscilador debuenas prestaciones.

Los componentes y los valoresnecesa r i osestn des-criptos en elpropio es-quema mos-trado. El osci-lador internotan slo re-quiere de uncondensadorexterno y unaresistencia,en este casose disponede R4 y unares is tenc iaa j u s t a b l eVR1. Paraaproximarsea la frecuen-

cia deseada, en la salida se ha dis-puesto una resistencia que limite lacorriente del diodo LED, con el cualtendremos una visin directa de lospulsos obtenidos, el condensadorpuede ser sustituido por una reso-nancia cercana a la frecuencia de-seada.

Tenga en cuenta que si bien estecircuito es un buen oscilador, cuan-do deba sincronizar la respuesta en-tre dos dispositivos que requierancierta precisin, este circuito puedeintroducir algn tipo de error, es poresto que se ha pensado en mejorareste circuito inicial.

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Lista de Materiales del Oscilador de1Hz y Generador de Pulsos (figura 11)

IC1 CD4022B Integrado CMOSIC2 CD4093 Integrado CMOSIC3 CD4017B Integrado CMOSRG1 7805 Regulador de tensin de3 terminalesD1 Led de 5mm color rojoD2, D3 1N4001 RectificadoresD4 Diodo tener de 4,7V x 1W 1/2WC1 Capacitor electroltico de 470F x25VC2 Caapacitor cermico (ver texto)R1 1kR2 330R3 1kVR1 Potencimetro de 100kSW1, SW2 Interruptores inversores(un piso, dos polos)T1 Transformador de acuerdo con lared local y secundario de 12V + 12V x100mA

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete paramontaje, perilla para el potencimetro,conectores para la salida, cables, esta-o, etc.

Figura 12

Para obte-ner una es-tabilidad enf recuenc ia

mayor, se usa un pequeo cristal decuarzo de los que llevan los relojesde pulsera personales (figura 14),cualquier reloj en desuso nos servi-r, abra la tapa trasera con cuidadoy localice una especie de cilindrocon dos cortos hilos en uno de susextremos como el de la derecha,suele estar en un rea lateral del cr-culo del reloj, desuelde con sumocuidado dichos terminales.

El circuito con el cristal de cuar-zo de 32.768kHz se muestra en la fi-gura 15. Utilizando el CD4060 quetiene diez salidas con otras tantasfrecuencias, de las que utilizaremos

la que ms se adapte a nuestros in-tereses. Seleccionando la pata desalida adecuada, se aplica a la en-trada de un segundo divisor quepuede ser el CD4022 o el CD4040,de modo que podamos obtener en-tre otras las siguientes salidas: 1Hz,10Hz, 25Hz, 50Hz, 1kHz y 10kHz.

Sonda Lgica Digital

Cuando necesitamos conocer elestado lgico de un punto de un cir-cuito bajo prueba y hacer un segui-miento de una seal y, no dispone-mos de un osciloscopio, slo un mul-tmetro, las posibilidades de tenerbuenos resultados no son muy bue-nas. En estos casos, es necesario

disponer de un elemento llamadoSonda Lgica Digital, la cual nos ayu-dar para realizar el seguimiento deuna seal a travs de un circuito digi-tal, especialmente cuando surge lanecesidad de conocer el estado deuna puerta lgica o la situacin en laque se encuentra un circuito integra-do del que sospechamos de su inte-gridad. En estos casos hace impres-cindible, disponer de una sonda quenos permita conocer los diferentesestados que registran las distintaspatas del chip sospechoso.

Describiremos un circuito capazde detectar el estado del punto bajoprueba (sin influenciar en lo posibleal circuito), para lo cual se debe tenerun esquema de entrada que presen-te una alta impedancia, sobre el cir-cuito que se va a controlar, esto per-mitir la deteccin sin apenas absor-cin o adicin de seal del circuitobajo prueba. Para lograr una alta im-pedancia de entrada pueden em-plearse circuitos pasivos (resisten-cias, condensadores, etc,) o activos,es decir, mediante circuitos integra-dos operacionales o lgicos, con losque se logra una muy alta impedan-cia (Z) de entrada. Como primeramedida contemplemos el caso de losniveles TTL con componentes pasi-vos. En la figura 16 conectamos unaresistencia a un amplificador segui-dor de seal, para que nos amplifiqueel nivel detectado sin inversin de fa-se y la salida la inyectamos a un tran-sistor separador, que se encargarde accionar unos diodos led rojo yverde como indicadores de estado al-to (H) o bajo (L), respectivamente.

El esquema de la figura 16, es efi-ciente para la mayora de los casoscon niveles TTL y muestra la disposi-cin de los pocos componentes elec-trnicos pasivos, necesarios para laSonda Lgica propuesta. La alimen-tacin de la sonda admite un granrango de valores pero elegimos 9Vpara que pueda emplearse una bate-ra comn y as tener un dispositivoporttil de pequeas dimensiones.

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Montajes de Dispositivos DigitalesFigura 13

Figura 14

Figura 15

Para anlisis ms rigurosos, unavariante es la sonda que se presen-ta en la figura 17, tomada de Internety que trata de un circuito ms elabo-rado y cercano a los niveles CMOS,aunque los niveles que presenta pa-ra TTL no son del todo rigurosos, sepueden aceptar como buenos.

En dicho esquema, se apreciauna fuente de corriente constante deunos 15mA, formada por los compo-nentes pasivos: Tr1, R3, R4, D5 yD6, la cual se encarga de alimentarel LED correspondiente, segn el ni-vel lgico detectado.

Los diodos D1 y D2, sirven deproteccin para la sonda, contra ten-siones fortuitas de hasta 100V. Si ala conexin terminal libre de R1 de100k, se aplica una tensin eleva-

da respecto a masa, lapuerta inversora N1 del cir-cuito integrado CMOS, in-vertir este nivel y el ctodode D3 (Rojo) se pondr amasa, por consiguiente seiluminar, indicando un ni-vel lgico alto H.

Mientras tanto el niveldel ctodo de D4 (Verde),permanecer alto gracias ala nueva inversin produci-da por N2, y por consiguien-te, dicho diodo no se ilumi-nar. Slo se iluminarcuando al extremo libre deR1 se le aplique una peque-a tensin, respecto a masa inferiora 1/3 de la tensin de alimentacin,en cuyo caso el nivel bajo 0, se

transmitir hasta el ctodo de D4 yste se iluminar indicando un nivellgico L, lo que conlleva que el dio-do D3 se desactive permaneciendoambos diodos en ese estado hastaque se produzca un cambio en laentrada.

Artculo de Tapa

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Figura 16

Figura 17

Figura 18

La resistencia R2 tiene enco-mendadas las funciones de limitar lacarga que presentar la sonda al cir-cuito bajo prueba por una parte y po-ne a masa al primer inversor N1cuando no se aplica tensin algunaa la entrada, evitando as que lascompuertas N1 y N2 entren en auto-oscilacin por la gran sensibilidadque stas presentan por tratarse deCMOS.

Esta sondase ajusta muchomejor a los nive-les lgicosCMOS, segnlas necesidadesque se puedenpresentar. En lafigura 18 se dauna sugerenciapara montar lasonda en unaplaca de circuitoimpreso.

Llave Codificada por Teclado

Vamos a implementar una llavedigital codificada que, en principio,se puede usar para accionar una ce-rradura elctrica. Utilizamos dos in-tegrados CD4013, con lo que pode-mos lograr un cdigo de acceso de 4bits, otorgando de este modo, unanotable seguridad ante cualquier in-tento de violacin (con muy bajocosto), por la cantidad de posibilida-des en contra que ofrece para ha-llar el cdigo correcto de acceso aquien intente violarla.

En la figura 19 se observa el cir-cuito de la cerradura mencionadacon dos 4013.

Se trata de una cadena de 4 flipflops donde la conmutacin del pri-mero habilita el dato del segundo. Aloprimir la tecla correspondiente alclock (Reloj) del segundo (FF1B),ste tambin conmuta y habilita eldato del tercero, as hasta la conmu-tacin del cuarto, el que al cambiarde estado, polariza el transistor y s-te se satura, produciendo con suconduccin el accionamiento de lacerradura. Para liberar el rel sedebe accionar los pulsadores en lamisma combinacin, ya que al acti-varse el 4 FF, la salida Q negadacambia el estado del primero, demodo que la accin de los pulsado-res en secuencia desconectar a lacerradura.

Las teclas de la botonera debenapretarse en la secuencia que se

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Montajes de Dispositivos Digitales

Lista de Materiales de la Sonda Lgi-ca (figura 17)IC1 CD4049 Integrado CMOSQ1 BC547 Transistor NPND1, D2 1N4148 Diodos de uso gene-ralD3 Led de 5mm color rojoD4 Led de 5mm color verdeD5, D6 1N4148 Diodos de uso gene-ralR1 100kR2 - 5,6MR3 56R4 6k8B1 conector para batera de 9V

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete paramontaje, conector o puntas para la en-trada de la sonda (IC2), batera de 9V,cables, estao, etc.

Figura 19

haya determinado,de lo contrario nose producir ningncambio. Todas lasteclas que no seutilicen para ingre-sar el cdigo, seconectan a la lneade reset.

Al estar conec-tadas de este mo-do, si alguien inten-ta hallar el cdigopulsando distintasteclas, aunque enalgn momentoapriete la correctaseguramente luegopulsar una inco-rrecta, con lo queingresar un 1 a lalnea de reset po-niendo a 0 todoslos flip-flops.

Esta situacinse dar segura-mente en todos losintentos. Si quisi-ramos una seguri-dad mayor en esta cerradura, sepuede agregar otro integrado 4013

para obtener 2 bits adicionales decontrol, con lo que pasaramos a te-ner un cdigo de 6 bits, pero son ne-cesarios 3 circuitos integrados.

Puede emplear cualquier tecla-do, al que deber conectar de acuer-do a la secuencia de dgitos que us-ted desee apretar.

Por la descripcin realizada, estecircuito no es aconsejable para utili-zarlos en una cerradura, ya que hayque presionar la clave correcta paraaccionarla y nuevamente apretarlapara que se desactive; su uso esms adecuado como llave conectay desconecta. En ese caso, debecambiar SL1 y colocar en su lugarun rel, conectando la bobina en losbornes de SL1 y utilizando los con-tactos del rel para comandar el dis-positivo que Ud. quiera.

En la figura 20 se grafica el cir-cuito impreso que sugerimos para lallave codificada por teclado.

Cerradura Codificada con Display sin Teclado

Para finalizar coneste artculo, vamosa describir el circuitode una cerraduraelctrica codificadaque emplea dos pul-sadores para esta-blecer el cdigo deapertura (en lugarde un teclado) y undisplay que muestrala cantidad de vecesque se est presio-nando cada pulsa-dor (un pulsadorSW2, que define lasunidades de cuentay otro SW1, que es-tablece las decenasde cuenta), tal comopuede apreciar en elcircuito elctricoque se muestra enla figura 21.

El cdigo que debe ser pulsadose fija por medio de llaves miniswitch que se pueden colocar direc-tamente en la placa de circuito im-preso o fuera de l. Los interruptoresSW4, SW5, SW6 y SW7 fijan lacuenta de unidades en cdigo bina-rio, mientras que SW8, SW9, SW10y SW11 fijan la cuenta de decenas,tambin en cdigo binario.

Las tablas 1 y 2 indican la canti-dad de veces que habr que pulsarSW2 y SW1 en funcin del estadode los pulsadores:

TABLA 1: Designacin de Uni-dades

N SW7 SW6 SW5 SW40 A A A A1 A A A C2 A A C A3 A A C C4 A C A A5 A C A C

Artculo de Tapa

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Figura 20

Lista de Materiales para la Llave Co-dificada por Teclado (figura 19)IC1, IC2 CD4013 Integrados CMOSSW1, SW2, SW3, SW4 Pulsadoresnormal abiertoD1 1N4148 Diodo de uso generalSL1 Cerradura elctrica de 9V (se de-be cambiar la tensin de alimentacinde acuerdo con la cerradura a utilizar.La tensin puede variar entre 5V y145V)R1 a R5 1kQ1 BC548 Transistor NPN de usogeneralB1 Conector para batera de 9V

VariosPlaca de circuito impreso, gabinete paramontaje, batera de 9V, cables, estao,etc.

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Figura 21

Artculo de Tapa

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Figu

ra 2

2a

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Montajes de Dispositivos DigitalesFi

gura

22b

6 A C C A7 A C C C8 C A A A9 C A A C

TABLA 2: Designacin de De-cenas

N SW11 SW10 SW9 SW80 A A A A1 A A A C2 A A C A3 A A C C4 A C A A5 A C A C6 A C C A7 A C C C8 C A A A9 C A A C

En este circuito se utilizan doscontadores BCD alojados en unCD4518 (IC1) cuyo funcionamientoya explicamos anteriormente, unoque contar la cantidad de vecesque pulsamos SW2 (unidades decuenta) y SW1 (decenas de cuenta).A los efectos de generar un pulsonico de cuenta por cada presin deestos interruptores, se emplean arre-glos realizados por compuertasSchmitt Trigger de un circuito inte-grado IC5 del tipo CD4093 (cuyo fun-cionamiento tambin ya expusimos).Se emplean dos compuertas conec-tadas en configuracin inversora ylas salidas de cada conjunto se apli-can a la entrada de reloj de cadacontador del CD4518. Note la inclu-sin de un pulsador SW3 en la patade reset de este integrado. Al pulsardicho interruptor, el display serpuesto a cero en sus dos dgitos.

Las terminales de salida de cadacontador del CD4518 se aplica porun lado a decodificadores BCD a 7segmentos del tipo CD4511 (IC2 eIC4) y por el otro a comparadores di-gitales CMOS del tipo 4063.

Las salidas de IC2 e IC3 se apli-can a sendos displays de 7 u 8 seg-mentos ctodo comn o a uno slodel tipo doble, que en el circuito no-minamos como DS1, se emplean

conjuntos de resistencias de 220para conectar a los integrados (RP1y RP2). Tanto RP1 como RP2 pue-den ser resistencia integradas 7resistencias de 220 x 1/8W.

IC6 e IC7 son circuitos integra-dos que comparan las seales pro-cedentes de los contadores quecuentan los pulsos que nosotros

realizamos a travs de SW1 y SW2con valores fijados por medio de losinterruptores SW4 a SW11, de modoque cuando los nmeros son igua-les, es decir, cuando pulsamos lacantidad de veces para establecer elcdigo correcto, se enviar un pulsoa la base de Q1 que accionar a lacerradura SL1.

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Figura 23a

imagen al 75%

Note la inclusin de un sistemade apertura de emergencia median-te la presin de SW12, que colocaun 1 lgico en la entrada de unacompuerta OR exclusive de un in-tegrado CD4070, lo que permite quela salida se vaya a 1 ya sea por-que apretamos el cdigo correcto oporque apretamos el pulsador de

emergencia. Para energizar la ce-rradura se emplea un par de transis-tores en configuracin Darlington,que puede ser un BC548 para Q1 yun TIP29 para Q2, pero en el impre-so hemos colocado componentesgenricos para que Ud. coloque elque encuentre en su localidad. Portener varios circuitos integrados, la

placa de circuito impreso es del tipodoble faz, tal como se muestra en lafigura 22. Sin embargo, puede utili-zar una placa simple faz, pero paraarmar el circuito tendr que colocarvarios puentes hechos con cableci-tos, de la forma mostrada en la figu-ra 23.

Como digo cada vez que encarola escritura de un artculo, que persi-gue no slo el armado de prototipossino tambin que aprenda electrni-ca mientras realiza prcticas, es pre-ciso que usted sea consciente decada paso que realiza, para que elaprendizaje sea completo.

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Figura 23b

Lista de Materiales de la Cerradura conDisplay Sin Teclado (figura 21)IC1 CD4518B - Integrado CMOSIC2 CD4511B - Integrado CMOSIC3 CD4011B - Integrado CMOSIC4 CD4511B - Integrado CMOSIC5 CD4093B - Integrado CMOSIC6 CD4063B - Integrado CMOSIC7 CD4063B - Integrado CMOSIC8 CD4070B - Integrado CMOSDS1 Display doble de 7 segmentos cto-do comnD1 1N4148 Diodo de uso generalQ1 BC5498 Transistor NPN de uso ge-neral o equivalente (ver texto)Q2 TIP29 Tr. NPN de 1A (ver texto)SL1 Cerradura elctrica de acuerdo conla tensin de trabajoR1, R2, R3, R5 100kR4 1kRP1 7 resistencias de 220RP2 7 resistencias de 220RP3 7 resistencias de 100kSW1, SW2, SW3 Pulsadores normalabierto, cuyas dimensiones dependen delgusto del operador.SW4 a SW11 Interruptores miniatura (vertexto)SW2 Interruptor comnVariosPlaca de circuito impreso, gabinete paramontaje, perillas para los pulsadores o ba-se para fijacin de los mismos, cables, es-tao, fuente de alimentacin de 5V a 18V x500mA, etc.

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Para invertir el sentido de giro deun motor de corriente continua,se debe invertir la polaridad dela tensin aplicada a sus bornes.

Esto se consigue utilizando unafuente de alimentacin simtrica y elcircuito de la figura 1.

Puede utilizar tambin el llamadoMontaje en medio puente, con unasola fuente de alimentacin, comovemos en el circuito de la figura 2.

Inversin del Sentido de Giro en Motores de C.C.

Para invertir el sentido de giro deun motor de C. C., basta con invertir lapolaridad de la tensin aplicada ensus bornas VB (con lo cual vara elsentido de la corriente que circula porsu bobinado), y hacer as que el parde fuerzas que originan el giro del mo-tor sea de sentido contrario.

Otro mtodo de invertir el sentidode giro, es el de invertir la polaridaddel campo magntico producido porlas bobinas excitadoras, esto slopuede hacerse en mquinas que lastengan accesibles desde el exterior.

Como normalmente los motoresde c.c. no tienen accesibles las bobi-nas de excitacin, en este estudio noscentraremos en controlar el sentidodel giro de los motores invirtiendo lapolaridad de la tensin VB aplicada enbornas del mismo.

Mtodos de Controlar el Sentido de Giro de los Motores de C. C.

Con dos Fuentes de Alimenta-cin simtricas, y el circuito en mediopuente. Puede hacerse elctricamen-te con interruptores o electrnicamen-te mediante transistores.

Ventajas: es muy sencillo deconstruccin y de funcionamiento.Con una sola seal de control se go-bierna el sentido de giro del motor.

Inconvenientes: son necesariasdos tensiones de alimentacin.

Inversin del Sentido de Giroen Motores de C. C.

Existen cada vez ms dispositivos electrnicos operadosmediante servomecanismos. Como sabemos, todos estosmecanismos llevan motores que giran para un lado u otrodependiendo de la funcin que se le asigne. El motivo de esteartculo, es explicar algunas mtodos de controlar el sentidode giro de los motores de corriente contnua.

Autores: Equipo docente:Fernando Remiro Domnguez: e-mail: FREMIRO@teleline.es

Fernando Blanco Flores, Eduardo Flix Garca Folgarngel Toledo Martnez, M Jess Nez Sacristn

MONTAJE

Figura 1

Figura 2

Inversin de Sentido de Giro en Motores de C. C.

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Figura 3

Cuando M1 = + y M2 = -en motor gira en el sentidode las agujas del reloj.(Derechas)

Control en medio puente:Son necesarias dos alimentacionessimtricas para su funcionamioento.Circuito elctrico con contactos ycircuito electrnico (con transistores)El funcionamiento de ambos es simi-lar y se invierte el sentido de giromediante la entrada de control.

Circuitos en puente:Slo es necesario una alimentacin.Circuitos de control elctrico y elec-trnico (Contactos y Transistores)La inversin del sentido de giro delmotor se gobierna con las dosentradas de control (c1 y c2)simultneamente.

Cuando M1 = - y M2 = +en motor gira en el sentidocontrario de las agujas delreloj. (Izquierdas)

Figura 4

Con un sola Fuente de Alimenta-cin y el circuito en puente. Su realiza-cin puede ser con interruptores o contransistores al igual que el anterior.

Ventajas: solamente es necesariauna Fuente de Alimentacin para sufuncionamiento. Es el circuito ms uti-lizado.

Inconvenientes: son necesariasdos seales de control para gobernarel sentido de giro del motor.

En las figuras 3, 4 y 5 se muestrandos diferentes maneras de construir elpuente de transistores, junto con es-quemas de bloques de su funciona-miento.

Moduladores de Anchura de Pulsos (PWM) y de Frecuencia de Pulsos (PFM)

Una manera de obtener una co-rriente continua, cuyo valor medio sepueda variar, es modular el ancho o lafrecuencia de una seal pulsatoria deonda cuadrada que vare entre 0 V. yun valor mximo de tensin VMAX.

Estos circuitos reciben el nombrede Modulador de Pulsos (PWM), si loque se vara es el tiempo de duracinde pulso positivo, y Modulador de Fre-cuencia (PFM), si lo que se vara es elperodo total de la seal.

Con cualquiera de estos dos siste-mas se obtiene una seal cuadrada,

cuyo valor medio es fcilmente varia-ble, seal con la que se puede regularla velocidad de un motor de C. C.

Anchura de Pulsos

En una onda cuadrada se vara elancho de pulso positivo, manteniendoconstante la frecuencia, ya que de es-ta manera el valor medio de la ondaresultante es variable dependiendo dela duracin del pulso positivo de lamisma.

La modulacin de anchura de pul-sos (PWM) se consigue con circuitoselectrnicos, de una de estas formas:

Generando una seal triangular y

Montaje

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Figura 5

Inversin de Sentido de Giro en Motores de C. C.comparndola con una tensin conti-nua de referencia (variable a volun-tad), de manera que en la salida seobtiene una onda cuadrada con regu-lacin del ancho del pulso positivo.

Mediante un circuito astable quecontrola el disparo de un monoesta-ble, para obtener en la salida una on-da cuadrada de pulso positivo varia-ble.

Mediante software, por programapara P, obteniendo en el puerto de sa-lida una seal cuadrada donde se pue-de variar el tiempo de pulso positivo.

Frecuencia de Pulsos

En una onda cuadrada se mantie-ne constante el tiempo del pulso posi-tivo, y se vara el tiempo total (la fre-cuencia del ciclo). Con esta variacinde frecuencia se vara el valor mediode la onda de salida.

La modulacin de la frecuencia delos pulsos (PFM) se consigue elctri-camente con circuitos iguales a losanteriores, con elementos de regula-cin de tiempo.

Generando una seal triangularde frecuencia variable y comparndo-la con una continua de referencia, pa-ra obtener en la salida una onda cua-drada de frecuencia variable.

Con un astable de frecuencia va-riable que controla el disparo de unmonoestable, obteniendo as una se-al cuadrada con regulacin de fre-cuencia.

Mediante software, por programapara P, obteniendo en el puerto desalida del mismo una onda cuadradade frecuencia variable por el propioprograma.

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Figura 6

Figura 7

EDITORIALQUARK

ISSN: 1514-5697 - Ao 6 N

81 - 2006 - $9,90

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81 - 2006 - $9,90

FuentesFuentesConmutadasConmutadas

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Introduccin

Que diferencia hay entre unlser para CD y un lser para DVD?Salvo el color, no existe otra diferen-cia significativa. El lser de un CDemite en la regin infrarroja, en don-de el ojo tiene una respuesta muypobre (pero pobre no significa nula,tiene una mnima respuesta que nospermite observar uno o dos puntitosrojos si miramos directamente lalente desde unos 30 cm). Como yasabemos, el lser de DVD emite enla regin visible del rojo, en donde elojo tiene una buena respuesta.

Por esa razn, en la observacindirecta de un lser de DVD, nos pa-rece que emite una energa muchomayor que la de un lser de CD. Enrealidad no es as, es el ojo el quese engaa; los diodos lser emitenprcticamente la misma energa.

Cuantos diodos lser tiene unDVD? En el momento actual todoslos fabricantes optaron por utilizar

dos; uno infrarrojo para CD y otrorojo para DVD. Pero los primeros re-productores hbridos (para CD yDVD) lean los discos CDs con el l-ser rojo de DVD. Esta solucin fueluego abandonada porque genera-ba ms complicaciones que venta-jas.

En efecto, salvando las distan-cias, en la lectura de un disco pti-co, ocurre un fenmeno similar aldel los discos de vinilo. Los discosde 78 RPM utilizaban una pa msgruesa que los discos de 33 RPM.Todo estaba en proporcin a los sur-cos de ambos discos que eran mu-cho ms anchos en el disco de 78.Si usbamos la pa gruesa paraleer un disco de 33 el pick-up salta-ba constantemente porque la pano entraba en el surco y el sonidoprcticamente no tena agudos. Siusbamos la pa fina para el discode 78 no saltaba, pero la salida erabaja porque la pa transmita mal lafluctuaciones de altura del surco. No

estaba optimizada para ese trabajo.Cuando se pretende leer los pits

de un CD con un haz de luz roja, cu-ya longitud de onda es bastante me-nor que la infrarroja, la luz que vuel-ve a los fotodiodos es mucho menor.Como la corriente de salida de losmismos es proporcional a la luz queingresa en ellos, se obtiene una me-nor corriente detectada que requiereuna amplificacin posterior muy su-perior.

Al requerir mayor amplificacinse hace difcil rechazar el ruido y au-menta las prdidas de bits con elconsiguiente perjuicio para el siste-ma.

Resumiendo, en los primerosequipos, slo se pretenda leerDVDs y por lo tanto los pick-up slotenan un lser. En los equipos pos-teriores ya se pretenda leer DVDs yCDs de msica. En ellos se utilizabaun slo lser rojo con un resultadoaceptable. En los equipos modernosse pretende leer discos CD graba-

Curso de Funcionamiento, Mantenimiento y Reparacin deCurso de Funcionamiento, Mantenimiento y Reparacin de

Reproductores de DVDReproductores de DVDLeccin 4Leccin 4

El Driver de los Diodos LserEl Driver de los Diodos Lser

En la edicin anterior, hemos visto una comparacinentre el CD y el DVD, tamao y tipo de discos, sucompatibilidad y su retrocompatibilidad. En estenmero vamos a tratar el driver de los diodos lser.

Por: Ing. Alberto Horacio Picernopicernoa@fullzero.com.ar

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Servicedos en grabadoras de PC. Esta gra-bacin es mucho menos efectivaque la de un disco obtenido por es-tampado con una matriz y entoncesse deben emplear dos diodos lser(cada uno con su propio diodo moni-tor o un empaquetamiento de dosdiodos lser y un solo diodo monitor)acoplados con un prisma ptico, demodo que la luz salga siempre por lamisma lente y retorne para incidir enun mismo conjunto de fotodiodos,sensibles tanto al infrarrojo como alrojo.

El Excitador o Driver de Lser

Prcticamente todos los repro-ductores de DVD fabricados enoriente, utilizan un circuito similarconstruido con un transistor bipolarPNP. Increblemente este circuito esel mismo que tena el famoso AIWA330W y que reproducimos en la figu-ra 1.

Por supuesto que si el reproduc-tor tiene dos lser tendr dos driversiguales y entonces el circuito secomplica, porque los diodos lsernunca se deben encender al mismotiempo (salvo en una condicin muyparticular que veremos ms ade-lante). Pero por ahora analicemos elcircuito de un driver genrico nico.

Es evidente que la energa pro-viene de la fuente indicada como 5V

en el circuito, aunque muchos DVDutilizan hoy en da, una fuente de3,3V. El encargado de regular la co-rriente que circula por el diodo lseres TR1 y el encargado de controlar-la es el circuito integrado, que con-tiene al excitador de lser y que ge-neralmente es el primer integrado dela cadena.

Los componentes L1 y C2 evitanque el lser oscile en frecuencias demicroondas y el capacitor C1 generaun encendido suave y progresivoque incrementa la vida del lser.

En virtud de qu parmetro tra-baja el CI para regular la corrientepor el lser? Trabaja en funcin dela tensin presente sobre el diodomonitor. Este diodo puede trabajartanto en directa como en inversa. Lacorriente inversa por el fotodiodo esfuertemente dependiente de la luzque incide sobre l. El circuito inte-grado genera una corriente cons-tante que sale por la pata 6 y produ-ce una tensin sobre el diodo moni-tor. El preset de ajuste modifica esatensin para compensar las diferen-tes sensibilidades de los fotodiodosreales. Se puede considerar que esun ajuste del rendimiento o sensibi-lidad de dicho diodo y sirve paracompensar las diferencias de pro-duccin del conjunto de diodos l-ser/monitor.

El circuito integrado toma esaseal de entrada y genera la corres-pondiente seal de salida por la pa-ta 5, para ordenar que TR1 conduz-ca mas o menos corriente. Tambinapaga el lser levantando la tensin,segn las ordenes emanada por elmicro y que llegan al integrado deentrada por el bus de comunicacio-nes.

Este circuito tan simple suele serabsolutamente incomprendido porlos reparadores y por esos insisti-mos en recordar su funcionamiento.En principio, es comn que se su-ponga que el circuito funciona ajus-tando la corriente por el lser a unvalor fijado por el fabricante (del or-

den de los 40 a 50mA). Tan es asque muchos reparadores ajustanesa corriente al valor nominal comoprimera accin de su mtodo de tra-bajo. Ese proceder implica un totaldesconocimiento del tema. La co-rriente puede tener amplias variacio-nes de acuerdo con la horas de usodel lser. Cuando el lser es nuevose ajusta en el valor nominal por me-dio de R1 y midiendo la tensin so-bre R3. Por ejemplo si la corrienteindicada por el manual es de 43mA,se ajusta la tensin sobre R3 a430mV.

Para realizar la medicin se co-necta el tster y luego se hace en-cender el lser colocando un discoen la bandeja. El disco no tiene ma-yor importancia porque lo que se mi-de con el diodo monitor no es luz re-flejada en el disco; es un haz deriva-do directamente del haz principal dellser. Inclusive la lente puede estarsucia, fuera de foco o rayada; pocoimporta dado que no influye en lamedicin.

Con el uso, el lser va perdiendointensidad luminosa, pero esto ge-nera una variacin en la tensin dela pata 6 y el circuito interno la com-pensa modificando la tensin de lapata 5. A menor intensidad de luzmenor es la tensin de salida y ma-yor la corriente de base y de colec-tor del transistor. Si Ud. mide la co-rriente hacia el final de la vida til dellser, puede encontrarse con valo-res de 60 o 70mA, que son correctosy no deben ser modificados variandoR1.

Decirlo es muy fcil, pero esepreset es el preferido de todos losprincipiantes, que lo tocan por tocary sin medir nada. Una tocadita y aprobar con un disco es la prcticacomn. Y si no arranca se le da otratocadita y otra ms por las dudas.As inclusive, est recomendado enalguna literatura extranjera especia-lizada que llega a nuestro pas.

Qu se debe hacer si alguienya toc el preset? Se lo debe ajustar

Figura 1 - Driver de lser delAIWA 330W.

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Driver de los Diodos Lsercon un fotmetro debidamente cali-brado. Tambin se puede realizar unajuste indirecto midiendo la tensinRF. Pero en un DVD esa verificacinno es sencilla de realizar, porque laseal RF tiene una frecuencia deaproximadamente 30MHz y se debeutilizar por lo tanto, un osciloscopiode 50MHz o un medidor apropiado.Si se trata de un DVD+CD basta conhacerlo funcionar con un disco deCD para ajustar el lser correspon-diente, pero no hay cmo ajustar ellser de DVD sin un osciloscopio de50MHz. Posteriormente se debemedir la corriente de lser y si supe-ra a la corriente nominal en ms deun 40% se debe descartar el pick-upporque est agotado.

Nunca debe cambiar un pick-upy simplemente probar con un disco aver si funciona. Ese es el mejor mo-do de arruinar un pick-up nuevo. Mu-chos pick-up estn arruinados porun cortocircuito en TR1 y si Ud. no locambia antes de colocar el pick-upde reemplazo, corre el peligro dequemarlo. Un par de segundos a200mA y el lser pasa a mejor vida.

Un pequeo clculo de la co-rriente por el lser cuando TR1 sepone en cortocircuito, puede ser al-go muy didctico al respecto. Si eltransistor se pone en corto, el nicoelemento limitador de corriente quequeda en el circuito es R3.

Para realizar el clculo se debeestimar la barrera del lser en alre-dedor de 2V. Luego la corriente seestablecer entre una fuente de 5V yuna barrera de 2V. Eso implica quesobre R1 quedan aplicados 3V y cir-culan, por lo tanto, una corriente:

3V/10 = 0,3A 300mA.

Si la fuente es de 3,3V la corrien-te ser:

(3,3V - 2V) / 10 = 130mA

En este caso quedan algunasesperanzas de vida para el lser, pe-

ro no muchas; porque a esa corrien-te puede durar 20 30 segundos,luego muere inexorablemente defor-mado por el recalentamiento.

Ahora que conocemos los verda-deros peligros, debemos encontrarun medio seguro de trabajar quepreserve la vida del lser. El dichoes: soldado que huye sirve paraotra guerra. Guarde el pick-up enuna cajita y reemplcelo por un pick-up simulado, construido con un led ydos resistores segn la figura 2.

En la parte inferior de la figura sepuede observar un diodo lser simu-lado con tres diodos de fuente, unled y un resistor.

La curva de este circuito es simi-lar a la de un diodo lser, con unatensin de barrera de alrededor de2V. El led es una indicacin visual dela corriente, impuesta por el circuitodriver. La corriente por el led se eli-gi para un brillo mediano, cuandocirculan 50mA por el lser simulado(corriente del led 7mA). Cuando lacorriente por todo el diodo lser si-mulado llega a los 100mA, la co-rriente por el led es de 10mA y por lo

tanto el brillo es alto, indicando queno se debe conectar el diodo lserreal. De cualquier modo aconseja-mos conectar el diodo lser simula-do a travs de un multmetro digital,predispuesto como miliampermetropara medir la corriente real.

Por lo general, en los DVD elpick-up se conecta con un circuitoimpreso flexible (flex) y no hay unagran variedad de disposiciones deconectores. Le aconsejamos, por lotanto, que construya una plaquetacon conectores mltiples, adecua-dos a los diferentes pick-up que uti-liza normalmente.

El diodo lser simulado, estnormalmente preparado para detec-tar cortocircuitos en el transistor dri-ver. En ese caso, la corriente puedellegar a valores mximos de 300mAaproximadamente. En nuestro diodolser simulado la corriente por el ledqueda limitada a slo 13mA paraproteger al led, que quedar indican-do la falla con un brillo muy intenso.Nosotros aconsejamos predisponerel tster para medir 1A antes de rea-lizar la medicin y luego aumentar la

Figura 2 - Lser simulado y driver de prueba.

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sensibilidad para observar el valorexacto.

En caso de dudas se puedemedir la intensidad luminosa de unpick-up ptico? S, nosotros le va-mos a ensear a construir y a ajus-tar un fotmetro de disco (un discocon un medidor agregado sobre l)que puede realizar una medicinbastante exacta del brillo del haz dellser. Pero para medir el brillo a lacorriente nominal del lser, Ud. de-be ajustar la corriente por el mismocon exactitud y sin riesgo para el l-ser. Es decir que debe construir undriver de prueba con limitador decorriente.

Este circuito se puede observaren la parte superior de la figura 2 yest construido con dos transistoresBC558B o C.

El transistor Q1 es el reguladorde corriente por el diodo lser quese ajusta por intermedio del poten-cimetro R4. El transistor Q2 es elajuste de corriente mxima, que esconveniente ajustar en 100mA conR1, llevando el cursor de R4 a ma-sa. Este driver de ajuste, usado enforma conjunta con el fotmetro dedisco, permite realizar una medicinaceptablemente precisa de la salidaptica de un pick-up, tal como se in-dicar ms adelante en este mismocurso.

Algunas fallas caractersticas deeste driver nos permitirn explicarcmo funciona el driver doble de unDVD.

Fallas Caractersticas de los Driver de Lser

La falla ms comn en un driveres el preset de ajuste de corrientecon el cursor, que no hace contacto.Como ya dijimos, ese preset es jus-tamente el que no debera tocarsepor tocar. Sin embargo, es el quegeneralmente se toca tanto que setermina rompiendo.

Qu ocurre si el cursor se as-la? Ocurre que el monitor queda amxima salida, el CI de entrada con-sidera que la intensidad del haz esmuy alta y reduce la corriente a unvalor muy bajo en donde el lseremite con intensidad de diodo led ocomo lser a muy baja intensidad. Sies infrarrojo, apenas se observarnlos tres puntitos rojo cereza y si esun DVD, se observar muy poco bri-llo. Si se mide con el fotmetro, seobservar una emisin bajsima delorden de la dcima parte de unaemisin normal o menos.

Otra falla muy comn es que laseccin de control, interna al inte-grado de entrada deja de funcionarcorrectamente. Esta seccin estconstruida en base a amplificadoresoperacionales, que no siempre es-tn debidamente protegidos. La fallaque finalmente producen pueden serde las ms variadas. Puede ocurrirque el lser se encienda a pleno oque no se encienda, es decir quequeda totalmente descontrolado. In-clusive puede ocurrir que la seccin

de control funcione correctamente,pero quede desvinculada de la sealde encendido LDON o equivalente,enviada por el micro cuando ingresaun disco.

Un ejemplo de seccin de controlunida a su driver se puede observaren la figura 3.

En este equipo la seal LDON in-gresa al integrado por la pata 16 (eneste integrado en particular se utilizauna seal triestado llamada SEL,que es decodificada por el bloque 3state det). Cuando la seal LDONpasa al estado alto, la pata 6 quedaa potencial de fuente y el transistordriver PNP Q1 se corta. Cuando lallave AS1 se abre, el circuito quedaen condiciones de ajustar la corrien-te del lser y aparecen las tensionesindicadas en el circuito.

Observe que el pick-up utilizadoes un KSS-210A, que posee un dio-do monitor con el ctodo a masa. Elintegrado genera una tensin deunos 400mV que est por debajo dela barrera del diodo. El diodo no es-t en inversa, pero se comporta co-mo si lo estuviera por encontrarsepolarizado por debajo de su tensinde barrera. Esta polarizacin, al bor-de de la conduccin, es la ms efec-tiva para un fotodiodo.

Observe lo que ocurre cuandose corta el preset o se desconectade R34. La tensin sobre la entradaMD1 aumenta, OP1 genera una ten-sin alta sobre su salida, que a suvez genera una tensin alta sobre lasalida de OP2, cortando el transistordriver.

El Driver Doble para un DVD de Dos Diodos Lser

No existe un solo circuito tpicode excitador de lser. Pero muy pro-bablemente se puede considerarque los tres circuitos que vamos aanalizar entre esta entrega y la si-guiente, son muy representativosdel total. En principio, aunque no co-nocemos an la disposicin ptica

Figura 3 - Seccin del driver de lser del TA8191.

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Driver de los Diodos Lserde un pick-upde DVD, nosdebemos ima-ginar que sebasa en dosfuentes de luzque ingresan alsistema pticopor medio dealgn tipo de espejo semitranspa-rente o de un prisma. Como sea, loscaminos pticos de ambos diodoslser se unen en el espejo o prismay si se tiene la precaucin de encen-der un solo diodo lser, es como si elotro no tuviera ninguna influenciacon el circuito ptico.

El primero de los circuitos quevamos a estudiar est basado en unCI procesador de CD y DVD PHI-LIPS que es el TZA1033. La nove-dad, en este caso, es que este circui-to integrado (como otro de la mismamarca TZA1035) tiene en su interiorlos transistores driver de lser y sucircuito de control y de conmutacin.

Observando el pin-up del inte-grado y el circuito de la figura 4 seobserva que tiene slo seis patas re-lacionadas con los drivers de diodolser y que son las que vemos en latabla 1.

Nota 1: tal vez deberamos con-siderar que el bus de datos con susseales SIDA (pata 23) SICL (24) ySILD (25) forman parte del circuitode drivers, porque por ella llegan lasseales de encendido de los lser.

Nota 2: este circuito integradopuede funcionar con las dos posi-bles conexiones del diodo monitor,es decir tipo P y tipo N (con el diodomonitor conectado con el ctodo amasa o el nodo a masa). El proce-sador realizar un reconocimientodel tipo de pick-up y modificar latensin de salida para el diodo moni-tor de acuerdo al tipo. Si se trata deun tipo P y la tensin de fuente es de5V generar una tensin de alrede-dor de 4,85V y si se trata de un tipoN una de 150mV aproximadamente.El reparador deber tener en cuenta

esta caracterstica porque es muycomn comparar las tensiones dedos equipos diferentes, pero con elmismo integrado y cambiarlo luegoequivocadamente.

Diagrama en Bloques de los Drivers de Lser

Como se puede observar, no serequiere ningn componente activoo pasivo extra. Por supuesto que so-bre las entradas de los diodos moni-tores y masa se encuentra un presetpara CD y otro para DVD que permi-ten realizar los ajustes correspon-dientes. Pero como esos presets seencuentran montados en el pick-up,no se los puede observar sobre laplaca principal. En una palabra, noexisten componentes exteriores alcircuito sobre la placa principal.

Y cmo hace el TZA1033 parasaber que debe encender los diodoslser y sobre todo cmo sabe qudiodo lser debe encender? En losreproductores de CD slo haba unlser que se encenda cuando el

compartimiento deldisco terminaba deingresar. Un contac-to informaba estacondicin y el microordenaba una ac-cin de bsqueda.Si la seccin de en-trada devolva un

FOK alto, significaba que exista undisco y que deba encenderse el mo-tor de rotacin para leer la TOC. Pe-ro en un DVD existen dos diodos l-ser y el sistema debera iniciar unaaccin de bsqueda adecuada aldisco ingresado, DVD o CD. En rea-lidad, el sistema no sabe lo que in-gres, simplemente realiza una bs-queda con alguno de los lser (porlo general el de DVD) y si no obtienerespuesta por FOK hace otra bs-queda como CD y recin despusindica no disc. Lo importante esque no alcanza con la seal FOKpara determinar el tipo de disco, esnecesario intentar la lectura de infor-macin desde el mismo.

El proceso de bsqueda es en-tonces el siguiente: al ingresar labandeja, el micro espera la accinde cerrar el contacto de bandeja in-troducida y realiza el proceso deposicionar el pick-up tal como se hi-zo siempre en los equipos de CD.

A diferencia de los CDs, luegoque el pick-up llega a su posicin, elproceso siguiente no es buscar el fo-co, sino detectar la existencia de un

Figura 4 - Diagrama en bloques de los drivers del lser.

TABLA 1 - Terminales relacionadas con los drivers de diodo lser.Pata Funcin Nombre10 Entrada 2, a diodo monitor CD MON262 Entrada 1, a diodo monitor DVD MON164 Salida a lser DVD LD-DVD61 Salida a lser CD CD-DVD58 Masa63 Fuente para los lser VDDL

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disco, cualquiera que ste sea, pararealizar un aborto corto con un nodisc, en caso de que la bandeja sehaya introducido vaca. Esta detec-cin se realiza con un corto encendi-do del lser de DVD, un solo movi-miento de bsqueda de la lente yuna deteccin por el circuito del fot-metro pasa no pasa, que genera laseal FOK (pero con un umbral mu-cho ms pequeo) destinada al mi-cro.

Si hay disco, el micro da la ordende encendido del lser de DVD pormedio del bus de comunicaciones,el 1033 decodifica esa orden, en-ciende la seccin del lser de DVD yel oscilador de bsqueda, analizan-do la seal FOK. Cuando FOK pasaal estado alto se lo comunica al mi-cro por el Bus de datos. Cuando elmicro la recibe ordena el arranquede la seccin de rotacin y esperalos datos que le llegan desde el dis-co. Si le llegan datos, considera queel disco ingresado es un DVD y si-gue adelante con la reproduccin.

Si no le llegan datos despus deun tiempo prudencial, supone quese trata de un CD, enciende el lserde CD y realiza una nueva bsque-da esperando que FOK pase a unestado alto. Cuando FOK pasa a unestado alto ordena que gire el disco

y espera el ingreso de datos del mis-mo. Si ingresan los datos, asumeque el disco cargado es un CD ycontina con la lectura.

Si no se genera la seal FOK enla primer prueba, el micro suponeque no hay ningn disco en la ban-deja y aborta la reproduccin con unno disc en forma inmediata. Si enla primer medicin FOK pasa al es-tado alto, el micro realiza la doblebsqueda y si stas no son exitosastambin indica no disc, pero unos 5segundos despus.

La deteccin de disco con el l-ser de DVD, involucra que sea impo-sible leer un CD cuando el lser deDVD est agotado, o cuando direc-tamente no enciende, ya sea poruna falla del lser o del driver. Poresta razn, algunos equipos realizanla deteccin del disco con ambosdiodos lser encendidos, siendo s-ta la nica operacin vlida en laque participan ambos diodos al mis-mo tiempo.

Un Circuito que Utiliza el TZA1033

Un reproductor muy comn de lamarca Philips, el modelo DVD 703cuya fotografa se puede observar

en la figura 5 utiliza el circuito inte-grado TZA1033, cuyo circuito parcialde la seccin de los driver de lserse puede observar en la figura 6.

Muchos fabricantes acostum-bran a poner la informacin comple-ta de sus productos por marca y mo-delo, pero ciertas secciones que soncomunes a muchos modelos la ubi-can en una carpeta comn.

En el caso del modelo DVD703de Philips la seccin correspondien-te a las matrices, al amplificador deRF y el driver de pick-up se encuen-tra ubicada en una carpeta llamadaASD1.

En la figura 7 se puede observarla parte del circuito involucrada conel pick-up.

En el circuito del lado izquierdo,arriba, se puede observar el conec-tor del pick-up para DVD + CD. Laspatas 1 a 4 pertenecen a las bobinasde foco y tracking, luego se observael punto de prueba F130 y un resis-tor de 91 Ohms a masa para el retor-no del preset de CD; la 7, la 8 y la 9son la conexiones del diodo monitorde CD, el lser de CD y masa. Le si-guen las conexiones de los fotodio-dos A B C D F y E desde la pata 10a las 16, otra masa en la 17, la ten-sin de referencia de 2,5V en la 18;5V filtrados en la 19; el retorno a ma-

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Figura 5 - Reproductor de DVD Philips 703.

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sa por un resistor de 91 Ohms parael preset de DVD; el diodo monitorde DVD y el diodo lser de DVD enla 21 y la 22.

Por ltimo, otra conexin de ma-sa y una de 5V sin filtrar en la 23 y24.

Continuamos con este tema enla prxima edicin.

Driver de los Diodos Lser

Resultado del examen de autoevaluacin N3.

FIG. 7 - Circuito completo del conexionado del Pick-up Philips DVD703.

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Figura 6 - Circuito resumido del conexionado del Pick-up Philips DVD703.

EXAMEN DE AUTOEVALUACIN N 4

1- Cul es el primer fotmetro que debe utilizar un reparador?( ) A) El ojo desnudo situado a 30 cm de la lente( ) B) El ojo desnudo situado a 1 cm de la lente( ) C) El fotmetro electrnico de precisin( ) D) No es necesario comprobar que el lser emita

2- Los componentes ms adecuados para fabricar un fotmetro son:( ) A) Los fotosistores( ) B) Los fototriacs( ) C) Los fototiristores( ) D) Los fototransistores

3- Los fotodiodos de un sensor lser de CD trabajan en:( ) A) Directa( ) B) Inversa( ) C) En algunos equipos trabajan en directa y en otros en inversa( ) D) El 50% del tiempo en directa y el 50% en inversa

4- En un fototransistor la corriente de colector es:( ) A) b veces ms alta que en un fotodiodo( ) B) a veces ms alta que en un fotodiodo( ) C) No vara con el b del transistor( ) D) b veces ms baja que en un fotodiodo

5- La respuesta espectral de 1 fotosensor para CD est en la gama de:( ) A) Los infrarrojos( ) B) Los ultravioletas( ) C) La luz visible( ) D) La zona roja de la luz visible

6- En dnde se puede conseguir un fototransistor adecuado paraconstruir un fotmetro?

( ) A) En un optoaclopador en ngulo( ) B) En un optoaclopador lineal( ) C) En una pistola de videojuegos( ) D) Las tres respuestas anteriores son correctas

7- Se puede usar un tster digital para fabricar un fotmetro?( ) No, porque no tiene suficiente precisin( ) S, si le proveemos un sistema de captura del valor de la resisten-cia ms baja( ) No, porque un tster digital requiere de 0,5 a 1 Seg. de tiempopara leer una resistencia variable y la lente se mueve de punta apunta en ese tiempo( ) S, porque un tster digital slo requiere 10 mS para realizar unalectura

8- Cundo se usa un fotmetro montado en un disco en desusocomo sensor del fotmetro?( ) A) Cuando el lser tiene acceso libre( ) B) Cuando el lser posee una ventanita de observacin( ) C) Cuando el lser no tiene acceso libre( ) D) Cuando el lser tiene un espejo a 45

9- Cul de los fotmetros se utiliza para saber que la TOC estgrabada en la posicin correcta?( ) A) El fotmetro de tubo( ) B) El fotmetro de disco ( ) C) La observacin a ojo desnudo( ) D) El fotmetro construido con un optodiac

10- Si un lser no cae justo antes de la TOC( ) A) Se debe ajustar el fin de carrera del pick up( ) B) Se debe ajustar la corriente de lser( ) C) Se debe ajustar el preset de ajuste de foco( ) D) Se debe ajustar el preset de ajuste de tracking

Cuaderno del Tcnico Reparador

Mtodo de Desoldadura con Dos Agujas y con Cuter

Imagnese que Ud. tiene que desoldar un CI de 60 patas. Esevidente que desoldar las patas una por una es un trabajoprcticamente imposible de realizar, o por lo menos muymolesto, que puede durar varias horas y que probablemen-te dae al circuito impreso.

Por: Ing. Alberto Horacio Picernopicernoa@fullzero.com.ar

Atravs de Saber Electrnicavamos a ensear todos losmtodos de desoldadura;tanto los prcticos como los pocorecomendables por requerir muchotiempo. Por ejemplo, el mtodo dedesoldar patitas una por una seconsidera poco prctico para desco-nectar un chip de 60 patas, peropuede ser muy til cuando se re-quiere levantar una pata para haceruna medicin o agregar un compo-nente.

Se puede doblar una pata deun CI? S, las patas de los circuitosintegrados actuales son prctica-mente tan flexibles como un alam-bre de cobre del dimetro equiva-lente. Si Ud. puede doblar un alam-bre de cobre de 0,5 mm puede do-blar una pata de un circuito integra-do, con separacin entre patas de0,05 de pulgada, tan comunes ac-tualmente.

Las herramientas necesariaspara levantar una patita de estosSMD son dos agujas de coser y unsoldador de punta fina adecuadapara SMD. Ms adelante, vamos aexplicarle cmo convertir un solda-dor de punta comn en otro de pun-ta fina; y para mantenerlo interesa-do le adelantamos que las puntas

que utilizar este soldador modifica-do se consiguen en cualquier ferre-tera a un valor de $50 el Kilogramo.Este soldador admitir posterior-mente, un par termoelctrico que loconvertir en un soldador de tempe-ratura controlada por un PIC quedesarrollaremos prximamente.

Para desoldar una patita, utilicelas dos agujas para hacer palancasobre una misma patita, engan-chndolas debajo de la pata, en n-gulo, y haciendo presin con dosdedos por los ojos de las agujascontra el CI, mientras se calienta lasoldadura con el soldador. Ver la fi-gura 1.

Levante la patita 1 o 2 milme-tros y proceda a realizar la medicino el agregado de algn componen-te. Lo que se haga posteriormentedepende del motivo de la operacin.Si se hizo para realizar una medi-cin que es probable que se debarepetir, es aconsejable no realizarnuevamente la soldadura volcandola pata, sino que conviene unir lapata con el impreso mediante unalambre de cobre estaado de 0,20mm aproximadamente (un pelito deun cable).

Para evitar que accidentalmentese produzca un cortocircuito por es-tao sobre las patas vecinas del CI,se aconseja utilizar el mtodo delparagita de papel o enmascarado:

Si el circuito impreso donde hayque soldar el alambre est muy cer-cano a otra zona estaada tomeuna tirita de papel, realice un aguje-ro con una aguja del tamao desea-do para la soldadura y pguelo pro-visoriamente con aceite mineral (pa-ra auto, por ejemplo) sobre el impre-so, para que acte a modo de ms-cara de papel. Suelde el alambre ala isla as protegida, sin peligro deque se suelde la isla cercana. Lue-go tome otro pedazo de papel secoy pnchelo sobre la patita del inte-

Figura 1 - Agujas utilizadas paradoblar una patita de un CI.

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grado de modo que cubra las patascercanas que no se desean soldar(ver la figura 2). Suelde el alambre ala patita del integrado. Rompa y re-tire los papeles agregados y limpietodo con un pincel y alcohol isopro-plico.

Este mtodo es un poco difcilde aplicar y por lo general no es ne-cesario aplicarlo en equipos deDVD, sino en equipos ms peque-os an como por ejemplo telfonoscelulares o camcorders. Por lo ge-neral, en DVDs slo se utiliza el m-todo de desoldado con agujas sinrequerirse el mtodo de soldado conparagita de papel.

El mtodo del cuter se aplica enaquellos casos en que el circuito in-tegrado est probadamente daa-do, como por ejemplo cuando elchip se calienta y produce un aguje-ro en el encapsulado o cuando unmicro tiene un cortocircuito sobre lapata de fuente, de modo que al le-

vantarla con el mtodo anterior ymedirla con el hmetro se encuentraque est en cortocircuito a masa. Enestos casos no dude en aplicar elmtodo del cuter o del cirujano.Simplemente corte todas las patitasdel integrado justo en el medio, en-tre el encapsulado y la soldadura.Ver figura 3.

Posteriormente debe retirar lasoldadura y los restos de patitas conun desoldador tipo chupador o conmalla desoldante, limpiando luegocon abundante alcohol isoproplico.Posteriormente y sin dejar que pasemucho tiempo, se deben cubrir laspatas dispuestas a recibir el nuevointegrado con flux, aplicado con unpincel para arte.

El flux se puede comprar en ne-gocios especializados, pero si Ud.no tiene ninguno cerca, puede fabri-carlo en forma casera. Compre pie-dras de resina en una ferretera. En-vuelva las piedras en un trapo ymuela con un martillo hasta lograrun fino polvo. Tome un recipientecon alcohol isoproplico, vierta la re-sina en polvo y mezcle muy bien. Elflux que fabric no debe tener tantaresina que aparezca pastoso. Slodebe parecer un lquido denso decolor marrn.

Los mtodos de soldadura delnuevo integrado son comunes a to-dos los mtodos de desoldadura ypor lo tanto, se vern en un tem co-mn.

El primer mtodo consiste ensoldar las patas una por una y es elrecomendado para principiantes opara circuitos integrados de no msde 20 patas. Requiere un soldadorde punta fina para SMD o un solda-dor comn preparado con un alam-bre, tal como le indicaremos a conti-nuacin.

Consiga un alambre de cobreestaado o desnudo, de aproxima-damente 1 mm de dimetro. Lo pue-de conseguir en ferreteras forman-do parte del cable para instalacio-nes exteriores (Sintecrom), o comoalambre de cobre esmaltado comosobrante en talleres dedicados albobinado de transformadores o deldesarme de transformadores o re-guladores de tensin comprados encasas de compra venta. Si es es-maltado se debe quitar primero elesmalte en la llama de un mecherode cocina, lijando luego con lija muyfina.

Haga un ojal en una punta y en-gnchelo en uno de los tornillos dela punta de su soldador, tense elalambre sobre la punta y cuando lle-ga a la zona estaada con forma decono, realice una marca; retrelo delsoldador y llvelo hasta una morsao un yunque para martillarlo, apla-nndolo a partir de la marca porunos 10 centmetros. Vuelva engan-char el ojal en el tornillo y envuelvaprolijamente el alambre aplanado,terminando la punta con el alambreen forma axial de un cm de largo.Ver la figura 4.

Cuaderno del Tcnico Reparador

Figura 2 - Papel para evitar corto-circuitos por soldadura.

Figura 4 - Soldador con puntade alambre.Figura 3 - Cortando las patitas con un cuter.

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Conecte el soldador y cuandollegue a la temperatura de fusin delestao, funda una buena cantidadentre la punta y el alambre enrosca-do. Con esto, el calor se transfieremejor, permitiendo un estaado delapndice de alambre aplanado,ideal para soldar las patas de los in-tegrados, porque slo tiene 0,5 mmde espesor y es rgido, porque en laotra dimensin debe tener unos 2milmetros. Slo falta realizar un cor-te chanfleado con el alicate y a sol-dar. Por supuesto que el cobre utili-zado no es muy adecuado y no re-siste mucho tiempo; pero esto no in-volucra ningn problema porque conel alicate se puede realizar un nuevocorte en una zona donde el alambreno est daado. Si es necesariopuede desenrollar parte del alambre

para extender el uso de la punta. Enrealidad yo construyo una punta ca-da vez que la necesito. Estoy tanprctico que ni siquiera dejo que elsoldador se enfre. Tengo el alambrede cobre desnudo en mi mesa detrabajo y lo utilizo sin martillarlo si-quiera. Slo aprieto la punta con unapinza y luego la corto. Cuando no lanecesito ms la desenrosco y tiro elalambre. Este mtodo es para salirde un apuro. Para trabajar de formams seria, aconsejo utilizar el solda-dor modificado, cuya construccinvamos a encarar prximamente.

Conclusiones

Hasta aqu, nos introducimosen el mundo de los reproductores

de DVD; analizamos las diferen-cias entre los discos y sobre todo,marcamos la diferencia en longitudde onda del lser utilizado en losDVD.

Uno de los aspectos ms impor-tantes que mencionamos es la enor-me capacidad de acumulacin dedatos de un DVD: 17Gb. Si ustedconsidera que los discos rgidosms grandes que se utilizan en lasPC son de 50Gb, significa que sepuede hacer un archivo de back-upcon dos o 3 DVDs.

Ms adelante vamos a analizarlos mtodos de compresin de vi-deo que son, sin dudas, una verda-dera maravilla de la ciencia del soft-ware, quizs tan notables como eldesarrollo del reproductor mismo(hardware).

Mtodo de Desoldadura con Agujas y Cuter

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Intenten conectar la ficha de alimenta-cin del disco duro de manera inverti-da. Notarn que, por ms fuerza quehagan, sta no entrar, dado que lasmuescas que presenta impiden su in-sercin de otra forma que no sea la co-rrecta. Lo mismo ocurre con las fichasUSB, PS/2, serie y Firewire; slo calzanen la forma indicada. De las placas, nihablar, no hay manera lgica de incor-porarlas al motherboard que no sea lacorrecta. Ahora bien con todas laspartes de la PC sucede lo mismo? Estanota se encarga de demostrar lo con-trario.

Los Hechos

El reloj del laboratorio de anlisismarcaba las 16.45 de un da lluvioso y,de a ratos, aburrido. El nico entreteni-do era Ariel, que se entusiasmaba de-trs de incontables pruebas a unas ATIRadeon X850 XT en CrossFire. Justoen el momento en que estbamos ter-

minando de reacondicionar las pistasde un circuito daado, entra un gabine-te que emanaba un olor inconfundible yescalofriante a la vez. La cara de quien

lo portaba estaba tan plida, que casise confunda con el color beige delequipo. Mientras preparbamos la me-sa de anlisis para revisar la unidad,

FALLAS ANALIZADAS CON OJO CLNICO

LA AUTOPSIA DEL MES:

FALTA DE MEMORIALa lgica hace suponer que, en la actualidad,es casi imposible equivocarse en la inser-cin de un conector, placa o mdulo de me-moria. Los zcalos y los jacks vienen dise-ados de manera tal, que no permiten reali-zar conexiones inversas, O s?

De la Redaccin de

de MP Ediciones

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

Figura 1 - Un sitio recomendable para todo reparador es www.pinouts.ru, dondeencontraremos gran cantidad de diagramas de conexiones (pinouts) de diver-sos dispositivos. En esta caso, nos ayud para darnos cuenta de que el pinafectado iba conectado a tierra, y el mdulo estaba a salvo.

Falta de Memoria

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realizamos las preguntas de rutina, pa-ra comenzar a definir el problema y suposible causa.

De acuerdo con las declaracionesdel propietario, todo ocurri en el marcodel reemplazo de los mdulos de me-moria presentes de fbrica, con el finde cumplir con los requisitos de los lti-mos juegos. La idea era instalar un kitCorsair XMS Xpert 3200XL de 1GB,compuesto por dos mdulos de memo-ria CMX-3200XL de 512MB (DDR 400,2-2-2-5).

El destinatario de dicha modifica-cin era un motherboard Gigabyte GA-8IPE1000, con el chipset Intel i865PE(obviamente, para Pentium 4).

Tras instalarlos y encender el equi-po, se desat la hecatombe. La mqui-na no slo no mostr imagen en la pan-talla, sino que, adems, comenz a lan-zar una densa humareda desde el sec-tor donde, justamente, se haba coloca-do la memoria. Fue tal la desespera-cin, que el usuario slo atin a desen-chufar el gabinete, para contemplar lue-go una gran mancha negra que cubratodo el sector de los zcalos. Sin pen-sar siquiera en quitar el mdulo de sulugar, coloc la tapa y acudi rauda-mente en nuestra ayuda. Como se hande imaginar, la desazn del usuario eratremenda, d