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No. 74, Mayo de 2004

Sistemas informáticos Ensamblando una computadora desde cero. Primera de dos partes .................................................. 73 Leopoldo Parra Reynada

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RAYOS CATÓDICOS, ¿PARA QUÉ? Leopoldo Parra Reynada Una de las piedras angulares sobre la que está construido el edificio de la electrónica moderna, son los dispositivos que aprovechan un fenómeno descubierto hace más de un siglo: las emisiones de electrones, conocidas como “rayos catódicos”, por parte de un electrodo. Pero, ¿cómo se descubrieron estos rayos? ¿cómo se supo de qué están compuestos? ¿cuáles son sus aplicaciones más comunes? De todo esto, hablaremos en el presente artículo.

Figura 1 Los rayos catódicos tienen muchas aplicaciones en la vida diaria; pero la mayoría de las personas, no lo sabe.

4

Cómo rayos se descubrieron los “rayos catódicos” ¿Qué hay en común entre un televisor convencional y algunos aparatos que se usan para realizar diagnósticos médicos? Que ambos tipos de sistemas aprovechan cierta forma de emisión descubierta a finales del siglo XIX, a la que genéricamente se conoce como “rayos catódicos”. Originalmente, esta radiación se consideró sólo una curiosidad científica; pero gracias a diversas investigaciones, se fue profundizando en sus propiedades; finalmente, comenzó a ser aprovechada en dispositivos que hoy son muy conocidos en todo el mundo. Y en efecto, millones de personas pasan varias horas al día frente a una fuente de rayos catódicos, y ni siquiera lo saben (figura 1). Pero sin el descubrimiento de estos rayos, la electrónica moderna seguramente no existiría. El origen de los rayos catódicos se remonta a las investigaciones realizadas por el físico inglés William Crookes (18321919). Se atribuye a este científico el descubrimiento del Talio, el proceso de

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Figura 2 Aunque no los descubrió directamente, William Crookes es el científico que más trabajó con los rayos catódicos; logró determinar su naturaleza exacta.

amalgamación para separar metales preciosos de sus minerales derivados y la creación de un método para elaborar azúcar a partir del betabel, entre otras cosas (figura 2). Pero lo que más prestigio le dio, fueron sus experimentos con la electricidad; en el proceso, inventó el famoso “tubo de Crookes”; es una de las primeras fuentes de rayos catódicos conocidas en el mundo (figura 3). En realidad, los supuestos “rayos” fueron descubiertos antes por el físico alemán Eugen Goldstein; observó que al colocar un par de electrodos en una ampolla al vacío, del electrodo negativo (también conocido como “cátodo”) parecía salir una leve radiación; y que ésta, provocaba una luminiscencia en la pared interna –recubierta de fósforo– de la ampolla.

Goldstein, propuso el nombre de “rayos catódicos” para esta nueva radiación; señaló que se trataba de un fenómeno similar al de la radiación luminosa; pero Crookes no estaba de acuerdo con esto, ya que decía que los supuestos “rayos” eran en realidad partículas que viajaban a alta velocidad; para demostrarlo, construyó una ampolla con un par de electrodos (dentro de la cual creó un vacío casi absoluto) y aplicó un alto voltaje entre estos dos elementos. De esta manera, quedó demostrado que los “rayos” parecían salir del electrodo negativo y dirigirse hacia el electrodo positivo; y que cuando esta “radiación” aparecía, entre ambos electrodos se lograba establecer una corriente eléctrica; entonces, postuló que los “rayos catódicos” son en realidad una manifestación eléctrica (figura 4). En aquella época (finales de la década de 1880 y principios de la década de 1890), ya se sabía de la existencia de partículas subatómicas; y el electrón, fue una de las

Figura 4 Crookes descubrió que, cuando se emitían los supuestos “rayos”, podía establecerse un flujo de electricidad entre ambos electrodos. Esto denota la naturaleza eléctrica del fenómeno.

Figura 3 El tradicional tubo de Crookes, es el antecedente más remoto de los modernos tubos de rayos catódicos (TRC).

Medidor de corriente

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primeras en ser identificadas y clasificadas (se determinó su masa, tamaño, carga eléctrica y algunas otras propiedades). También se había determinado que el flujo de energía eléctrica era producto del movimiento de electrones; con base en esto, Crookes descubrió que “los rayos catódicos” eran electrones libres que se desplazaban rápidamente entre ambos electrodos. Para respaldar su teoría, Crookes hizo muchos experimentos; al acercar imanes a los tubos en funcionamiento, comprobó que la supuesta radiación se desviaba (y esto no sucedía con la luz); y cuando colocó una pequeña rueda de paletas dentro de uno de los tubos, comprobó que los “rayos” podían empujarla a todo lo largo del mismo; esto implica que existían partículas con una masa definida, que golpeaban las aspas de la rueda (figura 5). Por la contundencia y fundamento de las pruebas, la comunidad científica aceptó finalmente la definición de Crookes. Se determinó que los “rayos catódicos” son en realidad electrones libres que viajan a gran velocidad por el vacío.

Primera aplicación práctica Los experimentos de Crookes, fascinaron a muchos científicos de finales del siglo XIX; y varios investigadores realizaron experimentos similares, en busca de propiedades

Figura 5 Este ingenioso experimento, permitió demostrar que los “rayos catódicos” están compuestos por partículas con una masa definida.

adicionales de la emisión de electrones acelerados. En 1895, el científico alemán Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) estaba experimentando con un tubo de Crookes de muy alto voltaje; tras colocar una pequeña placa metálica en la trayectoria de los electrones, descubrió que de ella parecía salir una radiación adicional que no se comportaba como los “rayos catódicos”; su naturaleza era completamente distinta, ya que se trataba de una radiación de alta energía capaz de atravesar la mayoría de los objetos (figura 6). Experimentos posteriores, demostraron que estos nuevos “rayos” podían imprimir una placa fotográfica; las imágenes obtenidas, permitían ver por ejemplo los huesos de la mano o el interior de algunos ob-

Figura 6 El descubrimiento de los rayos X, por Roentgen, es consecuencia directa de experimentos realizados con el tubo de Crookes.

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Figura 7 Pese a todos los cambios experimentados, los tubos de rayos X modernos aprovechan todavía el principio de operación que usaban los dispositivos de hace más de un siglo.

jetos. Por su naturaleza tan extraña, Roentgen decidió bautizar a esta radiación como “rayos X” (posteriormente se les daría el nombre de “rayos Roentgen” en su honor); y desde entonces, su aplicación en el campo de la medicina se hizo indispensable (actualmente se utiliza también en la mineralogía, la metalurgia, la mecánica, la biología, etc.). Por sus descubrimientos, Roentgen recibió en 1901 el premio Nobel de Física (el primero que se otorgó en la historia). En la actualidad, para producir los rayos X de los laboratorios médicos de todo el mundo, se usa un pequeño tubo de Crookes modificado (se le han hecho tantos cambios, que el mismo Crookes difícilmente lo reconocería). Sin embargo, se siguen generando mediante el choque de electrones de alta velocidad contra una placa fabricada con un metal especial llamado “Volframio” (figura 7).

Segunda aplicación práctica Una prueba que parecía obvia, pero que nunca se le ocurrió a Crookes, fue finalmente realizada por el físico Joseph Thomson en 1897; demostró que los rayos catódicos también podían ser desviados por campos

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eléctricos; y es que, al igual que cualquier otra partícula cargada eléctricamente, los electrones se comportan tal como lo especifica la “Ley de atracción y repulsión de cargas”; señala que las cargas eléctricas del mismo signo tienden a repelerse, y que las de signo contrario se atraen (figura 8). De manera que si dos placas cargadas eléctricamente se colocan en el trayecto de los rayos catódicos, éstos serán atraídos por la que tenga carga positiva y repelidos por la que tenga carga negativa. Thomson también descubrió que si se controla la cantidad de voltaje aplicado a las placas, es posible modificar el grado de desviación de los rayos. Por todas sus investigaciones, a Thomson se le otorgó el Premio Nobel de Física en 1906.

Aparato de corriente variable Aprovechando las investigaciones de Thomson, el físico alemán Karl F. Braun desarrolló lo que se considera la primera aplicación directa de los rayos catódicos: el aparato de corriente variable. Es el antecedente más remoto de los modernos osciloscopios, porque precisamente usaba un tubo de Thomson con una pantalla en el extremo; también requería de dos juegos de placas cargadas eléctricamente, para producir un haz que se desplazara a lo largo de la pantalla (para lo cual, había que

7

Figura 8 Otra forma de comprobar la naturaleza exacta de los rayos catódicos, consistió en exponerlos a un campo eléctrico. Con este experimento, fue posible desviar su trayectoria. Sistema de enfoque

Base

Terminales del conector

Placas de deflexión vertical

Placas de deflexión horizontal

Cañón de electrones

aplicar una señal tipo diente de sierra a las placas horizontales); cuando a las placas verticales se les inyectaba una señal eléctrica, en la pantalla del equipo aparecía una representación gráfica de la misma; y así, por primera vez, se pudo realizar el análisis de formas de onda tan complejas como las de audio (figura 9). El aparato de corriente variable, fue el primer instrumento de medición que estaba “libre de inercia”. Esto era muy importante cuando se deseaba estudiar señales que tuvieran un rápido cambio en su comportamiento; es el caso de las señales eléctricas. Para medir este tipo de señales, en aquellos tiempos se usaba un galvanómetro; medía la intensidad del voltaje, corrien-

Pantalla recubierta con fósforo

Rayo de electrones

te o resistencia, por medio de una aguja que se desplazaba sobre una escala graduada; pero tenía una limitación muy seria, cuando era usado para medir señales cuyo valor cambiaba rápidamente: la propia inercia de la aguja, impedía que ésta marcara fielmente el comportamiento de las señales. Por lo tanto, el galvanómetro no servía para medir señales con una frecuencia superior a unos cuantos ciclos por segundo; en cambio, el aparato de corriente variable medía claramente el comportamiento de señales que cambiaban a gran velocidad (a la fecha, los modernos osciloscopios pueden expedir señales del orden de decenas de millones de ciclos por segundo); gracias a esto, se convirtió en un auxiliar invaluable

Figura 9 Para aprovechar la desviación generada por los campos eléctricos, se diseñó el “aparato de corriente variable”. Es el antecedente directo de los modernos osciloscopios. Placas deflectoras Cañón de electrones y G

A 1

A 2

x Filamento cátodo Cilindros de ánodos de enfoque

8

Pantalla fluorescente

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para la investigación de los fenómenos eléctricos y electrónicos (figura 10).

El cinescopio Dadas las características del aparato de corriente variable, surgió la idea de inyectar dos series de señales tipo diente de sierra; así, en vez de una línea en la pantalla, se logró un barrido completo de toda su superficie. Por medio de otros experimentos, se comprobó que la emisión de electrones del cátodo era proporcional al voltaje aplicado; esto es, que con una menor cantidad de electrones, se producía un punto de menor luminosidad en la pantalla; y que si la cantidad era mayor, aumentaba la luminosidad del punto. En la primera década del siglo XX, ya se tenían los elementos necesarios para fabricar los primeros tubos de imagen (cinescopios). Pero los experimentos iniciales en que se usó un cinescopio para reproducir imágenes en movimiento, tuvieron lugar hasta la década de 1920; en aquel entonces, aparecieron los primeros sistemas de televisión (figura 11). En principio, el cinescopio era muy parecido a la máquina de corriente variable inventada por Karl F. Braun; para la deflexión del haz electrónico, usaba placas electrostáticas. Pero este método tenía un serio problema: como los campos eléctricos necesitaban de una distancia considerable para producir una deflexión adecuada, los tubos tenían que ser muy largos y las pantallas muy reducidas; poco después se incorporaron unos embobinados (cuyo nombre genérico es “yugos de deflexión”), para lograr la deflexión por medio del magnetismo; y dado que los campos magnéticos podían desviar con mayor rapidez el haz electrónico, finalmente fue posible

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Figura 10 Hasta los osciloscopios más avanzados, siguen usando el principio de operación del aparato de corriente variable.

construir tubos de menor longitud y pantallas de mayor tamaño (figura 12). Como usted sabe, los primeros cinescopios fueron estrictamente monocromáticos; pero a mediados del siglo pasado, se inventó el cinescopio a color. Este TRC, aprovecha el fenómeno de la mezcla luminosa; es decir, con sólo tres colores primarios (rojoverde-azul), genera toda la gama cromática; o al menos, aumenta la cantidad de colores disponibles (de modo que sea posible “engañar” al ojo humano). Esto implica la

Figura 11 Los primeros cinescopios, eran muy largos y de pantalla diminuta; y por medios electrónicos, desplegaban las imágenes en movimiento.

9

Figura 12 Gracias al uso de campos magnéticos para desviar el haz, se pudo reducir la longitud del tubo del cinescopio y aumentó el tamaño de la pantalla. Rayo de electrones Anodos de aceleración Cátodo

Anodo de enfoque Bobinas de deflexión

Pantalla fosforescente

presencia de tres cañones electrónicos, que tienen que golpear tres diferentes tipos de fósforo para generar los tres colores primarios; si hay un control cuidadoso en la cantidad de color rojo, verde y azul de cada punto de la pantalla, se pueden simular bastante bien casi todos los colores del espectro (figura 13A).

Los cinescopios cromáticos modernos han evolucionado tanto, que ahora se construyen pantallas completamente planas y de gran tamaño (29 ó más pulgadas); y la imagen, es todavía más nítida y agradable para el espectador. Todo esto que ahora disfrutamos, es producto de un proceso en el que hubo muchos obstáculos que superar. Veamos: Tal como se mencionó, cuando un haz electrónico de alta velocidad choca contra una lámina metálica, se generan rayos X. En un televisor cromático, precisamente detrás de la pantalla, existe una placa metálica a la que se denomina “máscara de sombras” (figura 13B); es la encargada de garantizar que cada haz electrónico caiga exactamente en las zonas de fósforo de color correspondiente; pero los electrones que no pasan a través de los orificios de la máscara, forzosamente chocan contra ella; y por lo tanto, se generan rayos X. Para evitar que esta radiación afectara a los espectadores, los fabricantes de receptores de televisión tuvieron que buscar la manera de absorberla; por ejemplo, los te-

Figura 13 Con el fin de obtener la gama que se necesita para transmitir imágenes en color, los cinescopios usan tres cañones electrónicos. Yugo de alta deflexión

Ampolla al vacío

A

B

Haz azul Haz verde az rojo Puntos de fósforo de colores (en la superficie interna de la pantalla)

Triple cañón electrónico

Máscara de sombra

nes rónicos

Pantalla negra y casi plana

Aquadag

Varias rejillas de enfoque y aceleración

Fósforo en tiras verticales

Sellado Banda de protección

Pantalla Máscara de sombras con orificios alargados

Banda de tensión

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Figura 14 Tomás Alva Edison descubrió el efecto termoiónico, que permite que los electrones se desplacen en una sola dirección.

Si hay flujo de electrones

levisores modernos poseen una delgada capa metálica (generalmente de aluminio) entre la cara interna del cinescopio y el fósforo que la cubre por completo. La capa metálica, puede absorber una buena parte de las radiaciones producidas por el choque de los electrones. Y algunos fabricantes, colocan en la pantalla un vidrio con aleación de plomo; esto reduce aún más el escape de radiaciones hacia los televidentes. En conclusión, el uso de un televisor moderno no implica riesgo alguno.

No hay flujo de electrones

I=0

pero decidió patentarlo (por eso se conoce como “efecto Edison”), y luego se olvidó de él. El fenómeno que provoca la formación de una nube de electrones alrededor de un filamento, se conoce como “emisión

Figura 15 El diodo, es el primer dispositivo electrónico realmente moderno. Su invención, es producto del aprovechamiento del efecto Edison.

Símbolo

El efecto Edison

P

Anodo

Tomás Alva Edison, descubrió otro fenómeno que tiene que ver con la emisión de “rayos catódicos”. Mientras hacía experimentos para perfeccionar su lámpara incandescente, colocó un alambre metálico dentro de una bombilla; y al encender ésta, observó que alrededor del filamento incandescente se formaba una “nube de electrones”; y que éstos viajaban del filamento al alambre, si se aplicaba entre ambos un voltaje; pero nunca se desplazaban en sentido contrario, a pesar de invertir la polaridad del voltaje aplicado (figura 14). Inicialmente, Edison no encontró ninguna aplicación directa para este fenómeno;

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Cátodo K Filamento

H

H

Blindaje (Shell) Anodo Cátodo Filamento Soporte Base Terminales

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termoiónica” (que incluso fue aprovechada con señales de baja intensidad). Puesto que en los primeros experimentos con tubos de rayos catódicos se empleaba el cátodo “en frío”, los voltajes entre cátodo y ánodo tenían que ser muy elevados para obtener un flujo apreciable de partículas. Al calentar previamente el cátodo por medio de un filamento extra, se favorece la emisión de electrones y se establece un flujo electrónico incluso cuando es relativamente bajo el voltaje entre ánodo y cátodo. Este método se sigue utilizando en los cinescopios modernos. A principios del siglo XX, el investigador inglés John Ambrose Fleming decidió buscar una aplicación al “efecto Edison”. Después de varios experimentos, desarrolló lo que habría de convertirse en el primer dispositivo electrónico de la historia: el diodo (figura 15); su aplicación, hizo posible rectificar con relativa facilidad una señal de corriente alterna; por eso, casi de inmediato se le encontraron varias aplicaciones (en aquella época, el uso de la corriente alter-

na, impulsado por Nicola Tesla, se estaba imponiendo al uso de los métodos de distribución basados en corriente directa, apoyado por el propio Edison). Tiempo después, las investigaciones realizadas por Lee DeForest permitieron el perfeccionamiento de estos componentes; se desarrolló la válvula triodo (el primer amplificador electrónico del mundo), el cuatrodo y el pentodo (figura 16). Todos estos elementos, constituyen la base de la tecnología electrónica de la primera mitad del siglo XX (en el artículo “Las válvulas de vacío: auge caída y resurrección”, publicado en el número 72 de esta revista, se estudian a fondo las válvulas de vacío o bulbos).

Los rayos catódicos en nuestros días En la actualidad, los dispositivos electrónicos basados en rayos catódicos parecen estar condenados a desaparecer. Las tradicionales válvulas de vacío han sido reemplazadas con avanzados elementos semiconductores, más baratos, pequeños y

Figura 16 Las válvulas de vacío, constituyen los cimientos de lo que hoy es la tecnología electrónica.

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confiables; la “supervivencia” de los cinescopios, está amenazada por la presencia de las pantallas de cristal líquido (que son muy delgadas, y consumen poca energía); incluso, ya hay instrumentos de medición (osciloscopios, analizadores de espectro, probadores de componentes, etc.), cuya pantalla funciona con tecnología LCD. Pero la enorme mayoría de los televisores y monitores de computadora que se fabrican en el mundo, todavía usan un cinescopio tradicional; los osciloscopios e instrumentos de medición más avanzados,

SONY

requieren de la precisión y rápida respuesta de los tubos de imagen que trabajan con rayos catódicos; los aparatos de rayos X empleados en los laboratorios, siguen aprovechando el método de choque de los rayos catódicos contra un blanco metálico; y hasta los bulbos, parecen estar de regreso en ciertas aplicaciones muy especializadas (consulte el artículo citado unas cuantas líneas antes). En otras palabras, parece que los rayos catódicos seguirán presentes en nuestra vida por un buen tiempo más.

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LAS MODERNAS CÁMARAS DIGITALES Leopoldo Parra Reynada

“He ahí una fotografía singular, tomada por nuestro satélite de reconocimiento. Aún no podemos leer las placas de los automóviles, pero estamos trabajando en ello”. Michael Crichton, “La amenaza de Andrómeda”.

En los últimos años, han cambiado notablemente los fundamentos de la fotografía. Las tradicionales cámaras mecánicas que utilizaban película, fueron sustituidas primero por avanzados equipos cuyos circuitos electrónicos realizaban automáticamente muchos ajustes de su operación (enfoque, medición de luz, cálculo de la velocidad y apertura, etc.); después aparecieron las cámaras semiprofesionales, que permitían a los s inexpertos obtener imágenes de gran calidad; y ahora, con las cámaras digitales, se ha prescindido de la película y, por consiguiente, de los mecanismos respectivos. Aunque todavía existen nichos de mercado en que la fotografía tradicional sigue dominando, cada vez son menos. Esto se debe a las ventajas de las cámaras digitales, cuya estructura, características internas y principios de operación veremos en el presente artículo; también haremos un recuento de las tecnologías disponibles en la actualidad, e intentaremos esbozar el futuro de la fotografía.

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Figura 1 Sin duda alguna, el principal punto de partida de la fotografía digital fue la invención de los dispositivos captores de imagen (CCD)

Si se usa un CCD en vez del Vidicón, pueden fabricarse cámaras de video más pequeñas; y la batería de estas máquinas, dura más tiempo que la batería de las cámaras que contaban con dicho tubo (el cual necesitaba de mucha energía, para funcionar adecuadamente). Por estas razones, y porque aparecieron equipos profesionales que aprovechan todas las ventajas de los CCD, hoy el Vidicón ha desaparecido por completo; todas las cámaras de video que se fabrican a la fecha, disponen de captores tipo CCD (figura 3).

Figura 3

Una postal del pasado El principal punto de partida de la fotografía digital, es el desarrollo de los dispositivos captores de imagen basados en semiconductores; son conocidos como CCD o “Dispositivos de Carga Acoplada”, cuyo principio de operación se explica de manera breve más adelante (figura 1). Cuando aparecieron estos componentes, los fabricantes de cámaras de video caseras pudieron prescindir del tradicional tubo captor de imagen conocido comúnmente como “Vidicón”. En comparación con éste, un CCD es más confiable, ligero, pequeño y resistente (figura 2). Figura 2 El CCD, permitió reemplazar al tradicional tubo Vidicón en las cámaras de video.

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Todas las cámaras de video modernas, utilizan como captor de imagen uno o más dispositivos tipo CCD.

Pero la gran aceptación del CCD entre los fabricantes de cámaras de video modernas (y por supuesto, entre los s de estos sistemas), no se reflejó en un principio en el ámbito de las cámaras fotográficas; y es que la tradicional película para impresiones, seguía siendo del gusto del público; por esta razón, las firmas especializadas en equipo fotográfico descuidaron por mucho tiempo la tecnología de los dispositivos de carga acoplada. Originalmente, empresas como Nikon, Minolta, Canon, Pentax, Leica, Contax, etc., miraron con cierto desprecio a la fotografía digital (muchas de ellas la consideraban “un juguete divertido pero inútil”); y se con-

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centraron en la fabricación de equipos cada vez más automatizados, pero que seguían utilizando película normal. Fue una empresa con experiencia en la electrónica de consumo, la que abrió camino en el campo de la fotografía digital. Seguramente, usted se acuerda de la tradicional serie de cámaras “Mavica”, que Sony comenzó a producir a principios de la década de 1990; en poco tiempo, llegaron a ser la novedad para los aficionados a la fotografía (figura 4). Pero los primeros modelos de máquinas Mavica, tenían muchos defectos (vistas en retrospectiva); por ejemplo, baja resolución, limitada capacidad de almacenamiento, poca sensibilidad a la luz, etc.; no obstante, conforme mejoraron las técnicas de fabricación de los CCD y de sus circuitos auxiliares, evolucionó la serie Mavica; tanto, que sus últimos modelos po-

Figura 4 Con el lanzamiento de sus equipos de la serie Mavica, Sony se convirtió en una de las empresas pioneras en el desarrollo de cámaras fotográficas digitales.

dían generar fotografías de excelente calidad, sin que el tuviera que pasar por el engorroso proceso de revelado e impresión de sus rollos. Todo esto se tradujo en ventas considerables para Sony, que rápidamente se convirtió en el líder mundial en esta novedosa área. Al ver el éxito alcanzado por esta empresa en la comercialización de sus cáma-

Figura 5 La fotografía digital se está volviendo tan popular, que algunos fabricantes han dejado de producir cámaras tradicionales y ahora concentran sus esfuerzos en la construcción de equipos digitales.

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Figura 6 Memoria temporal

Diagrama a bloques típico de una cámara fotográfica digital.

Pantalla y/o visor LCD

CCD Lente Conv. A/D

Interfaz a la PC Proceso digital

Control de lente

Teclado y controles de

ras digitales, poco a poco otros fabricantes se incorporaron al mundo de la fotografía digital; primero con equipos para el casual, luego para los aficionados serios y finalmente para aplicaciones profesionales. En la actualidad, casi todos los fabricantes de equipo fotográfico tradicional ya tienen una línea especializada de cámaras digitales; y el gigante de la fotografía, Kodak, ya anunció que dejará de producir equipos que usan película normal y que concentrará su fuerza productiva en las máquinas digitales (figura 5).

Medio de almacenamiento principal

Microcontrolador

Fuente de poder

típica. A continuación, analizaremos por separado todos estos bloques.

Lentes En el mundo de la fotografía tradicional, existe un dicho que reza: “la calidad de tus fotografías es tan buena como la calidad de la lente de tu cámara”; y es que este conjunto de elementos ópticos, se encarga de tomar la luz proveniente del exterior y de proyectarla de forma adecuada sobre la superficie del captor de imagen –trátese de película tradicional o CCD– (figura 7).

Estructura de una cámara digital típica Figura 7 La estructura de este tipo de cámaras, es sorprendentemente sencilla; la mayoría de sus procesos internos, se realizan por medio de unos cuantos circuitos de muy alta escala de integración; y estos dispositivos, son capaces de controlar la enorme cantidad de información que implica una imagen digitalizada. En la figura 6, se muestra un diagrama en bloques interno de una cámara digital

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La lente capta la luz de la escena en encuadre, y la envía adecuadamente enfocada a la superficie del CCD.

CCD

te

Len

17

Figura 8 Las cámaras digitales profesionales, permiten que el cambie la lente original por una lente que responda a sus necesidades según el momento y lugar en que se encuentre.

Para que a los s se les facilite el proceso de toma de fotografías, los fabricantes de cámaras digitales suelen incluir sofisticadas lentes tipo “zoom” (que pueden hacer desde una toma abierta, hasta un acercamiento) y servomecanismos de enfoque y control de diafragma (para contro-

lar la cantidad de luz que llega hasta el CCD). Así que lo único que tiene que hacer el , es “apuntar y disparar”; los microcontroladores internos de la cámara, se encargan de fijar los parámetros necesarios para que la fotografía obtenida tenga un buen nivel de exposición y esté perfectamente enfocada. Al igual que ocurre en la fotografía tradicional, existen cámaras digitales que sólo tienen una lente sencilla; otras cuentan con lentes más complejas, pero todavía fijas; y también hay equipos para uso profesional, que permiten cambiar la lente según las necesidades del (figura 8).

El CCD: los “ojos” de una cámara digital Si observáramos con microscopio la superficie de un CCD, veríamos que parece un mosaico formado por cientos de miles de celdas individuales, cada una de las cuales

A

Figura 9 Un CCD está formado por cientos de miles de celdillas de imagen individuales, denominadas “pixeles”.

Sección de recepción de luz

Registro V

V1 V2

G

R

G

B

G

V3 V4

G

R

G

B

G

G

R

G

B

G

G

R

G

B

G

G

R

G

B

G

G

R

G

B

G

G

R

G

B

G

B

18

El CCD basa su funcionamiento en una enorme cantidad de elementos captores de luz semiconductores, colocados en forma de mosaico, donde cada celda está diseñada específicamente para captar sólo uno de los tres colores básicos que forman el espectro luminoso (rojo, verde, azul, o R-G-B por sus iniciales en inglés).

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recibe el nombre de “unidad de imagen” o pixel (figura 9). Las celdillas, fabricadas con tecnología CMOS, aprovechan un fenómeno descubierto en este tipo de circuitos electrónicos: cuando se construye un condensador mediante tecnología CMOS, su capacitancia varía de acuerdo con la magnitud de la luz aplicada al dispositivo; por lo tanto, si a través de un juego de lentes se proyecta una información lumínica en el CCD, la imagen obtenida por la lente se aplicará directamente en la superficie del mosaico de celdillas (y por consiguiente, cada una de éstas almacenará una determinada carga, que depende directamente de la cantidad de luz recibida); y después, por medio de un método de rastreo línea por línea, se explora toda la superficie del CCD y se genera en su salida una señal que refleja las variaciones de luz experimentadas en la superficie del mosaico. Gracias a este comportamiento, el CCD pudo utilizarse para capturar imágenes y convertirlas en una señal eléctrica que luego era procesada. Hay que recordar que la primera aplicación directa de esta tecnología, ocurrió en las cámaras de video de finales de la década de 1980.

A partir de esa época, la evolución de los captores de imagen ha sido notable; dejaron de ser unos simples dispositivos CCD de apenas 200,000 celdillas, para convertirse en unos modernos captores con más de 10 millones de pixeles en su superficie. De hecho, puede decirse que en el mundo de los CCD también se ha cumplido fielmente la “Ley de Moore” (normalmente aplicada a microprocesadores); señala que la potencia de los dispositivos electrónicos se va duplicando aproximadamente cada dos años, al tiempo que disminuye su costo.

Convertidor analógico-digital Aunque usa tecnología CMOS, de un CCD sólo se obtiene una señal análoga; es decir, se produce un voltaje cuyo nivel es proporcional a la cantidad de luz que golpea a la celda respectiva. Esto significa que para que la imagen pueda ser procesada de manera digital, lo primero que debe hacerse es convertir dichos niveles de voltaje en información numérica; así que el primer circuito importante que encontramos dentro de la cámara digital, es precisamente el convertidor A/D (figura 10).

Figura 10 Por medio de un convertidor A/D, la señal analógica del CCD es convertida en datos numéricos. Tiene que ser transformada, para después someterse a otros procesamientos.

CCD

Señal analógica

8 bits Rojo

A/D 8 bits

Señales R-G-B mezcladas

ELECTRONICA y servicio No. 74

Separador R-G-B

Color de 24 bits

8 bits Verde

8 bits Azul

19

El convertidor A/D de un equipo fotográfico digital, debe tener ciertas características; por ejemplo, como casi todas las cámaras guardan las imágenes obtenidas en formato JPG, y éste requiere que la información sea codificada en 24 bits, las máquinas usan un convertidor que transforma los niveles de voltaje en datos numéricos de 8 bits de extensión; y si multiplicamos 8 por 3, que es el número de colores primarios (rojo, verde y azul), obtendremos un total de 24; es la cantidad de bits de profundidad requerida por el formato JPG. Este proceso debe ejecutarse con gran rapidez, porque muchas cámaras modernas no sólo hacen tomas fijas; también pueden guardar pequeños segmentos de video en movimiento.

Figura 11

Control de lente

para comprimir la información, elimina los datos redundantes o de poca importancia). Tan efectivo resulta este método, que puede lograr reducciones del orden de 10:1 sin que disminuya mucho la calidad de la imagen; pero si se aumenta en exceso el grado de compresión, la calidad de la imagen disminuirá rápidamente (figura 12); los fabricantes de cámaras digitales utilizan un grado de compresión optimizado, para que, pese a reducirse el tamaño del archivo, conserve la mayor calidad posible. Otro aspecto controlado por este procesador, es el almacenamiento de las imágenes en el medio del que se disponga; puede ser un disquete de 3.5 pulgadas, un quemador de CD miniatura, una memoria interna o uno de los nuevos dispositivos de almacenamiento removibles (de los cuales hablaremos en el subtema “Medios de almacenamiento”). De este circuito sale una señal ya estandarizada, que puede aprovecharse en los bloques que se localizan después de él.

Adosado al convertidor A/D, se encuentra un microcontrolador que maneja la lente del equipo; o sea, puede controlar el enfoque, la apertura de iris y –si se cuenta con esta función– el zoom óptico (figura 11). Como este control se realiza por medios digitales, en la mayoría de las escenas captadas puede obtenerse un enfoque y una exposición adecuados; el ya no tiene que molestarse en hacerlo. Se estima que en la época de mayor auge de la fotografía tradicional, aproximadamente un 40 ó 50% de las tomas no cumplían las expectativas del ; así sucedía, por problemas de enfoque y exposición.

Procesador digital de señal Básicamente, en este integrado se realiza la mayoría de las transformaciones que sufre la imagen digital; por ejemplo, para ahorrar espacio de almacenamiento, las imágenes obtenidas se guardan en un formato especial conocido como JPEG (que

20

Los motores internos de las modernas lentes de las cámaras digitales, permiten realizar de manera automática las funciones de enfoque, control de iris y zoom.

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 12 El formato JPG permite comprimir el archivo de imagen obtenido. Si se aumenta demasiado el grado de compresión, disminuirá la calidad de la imagen.

Memoria temporal Para tomar fotografías, la cámara digital debe guardar la información numérica de cada imagen en algún medio de rápido ; y dicho medio, es un bloque de memoria temporal cuyo espacio es suficiente para almacenar una sola fotografía tomada con la máxima resolución que permite el equipo. La información guardada de manera temporal, puede vaciarse en uno de los tantos medios de almacenamiento permanente que hoy existen en el mercado; de ellos se habla en el siguiente subtema.

manejo de la pantalla de cristal líquido. Este circuito, no sólo recibe la señal de imagen que proviene del proceso digital de señal; también recibe las instrucciones y datos que se van a proyectar en dicha pantalla (información sobre exposición, número de fotos tomadas, espacio disponible, etc.).

Control del sistema Tal como usted se imagina, todos los procesos involucrados en la toma, transformación, despliegue y almacenamiento de las imágenes digitales, tienen que ser cuidadosamente controlados por un microprocesador central. Este circuito recibe las ór-

Control del despliegue LCD La mayoría de las cámaras digitales, cuentan con un control que sirve para revisar las tomas que se van a hacer y las que ya se realizaron (figura 13). En ocasiones, esto se complementa con un visor óptico; son muy pocos los equipos que sólo cuentan con este último. Las máquinas muy sofisticadas, incluso pueden incorporar avanzados métodos de visualización; por ejemplo, como los que se usan en las cámaras tipo SLR (réflex de un solo lente). Para el despliegue LCD, se requiere de un circuito que, por un lado, reciba la información digital de imagen; y que por el otro, genere las señales adecuadas para el

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 13 Para revisar la escena apenas encuadrada o las escenas que ya se tomaron, se usa una pequeña pantalla LCD.

21

Figura 14 Algunos modelos de máquinas de la serie Mavica, usaban como medio de almacenamiento principal unos disquetes convencionales (A); otros, discos compactos miniatura (B).

B

A

denes directas del , y reparte las instrucciones necesarias para que sean cumplidas. En muchas ocasiones, un solo circuito integrado contiene los bloques de procesamiento digital de imagen, control de LCD, control de sistema e interfaz con la computadora.

Medios de almacenamiento Las cámaras digitales han utilizado una amplia variedad de medios de almacena-

miento semi-permanentes para las imágenes obtenidas. Las primeras máquinas usaban disquetes de 3.5 pulgadas; luego se recurrió a bancos de memoria RAM internos (cuyo contenido se perdía, cuando se retiraba la alimentación a la cámara) y finalmente se incluyeron bancos de memoria flash y un pequeño quemador de discos compactos de 8 centímetros (figura 14); pero en la actualidad, dominan el escenario los módulos de memoria flash externos. Sobre tal asunto, cabe señalar que existen tres formatos que luchan por la supremacía en el mercado:

C A

B

Figura 15 Memory Stick (A), SmartMedia (B) y SD-Card (C), son los principales medios de almacenamiento de imágenes que actualmente compiten en el mercado.

22

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 16 A la fecha, un Memory Stick puede almacenar hasta 1GB de información.

Figura 18 Los nuevos formatos de almacenamiento de imágenes que compiten con Sony, son las tarjetas SDCard y XD-Card. Se trata de dispositivos de gran capacidad, y tamaño reducido.

1. Memory Stick de Sony (figura 15A) Es casi exclusivo de las cámaras producidas por Sony. Esta empresa domina un buen porcentaje del mercado, porque es líder mundial en venta de cámaras digitales. Por el momento, el MemoryStick es el medio con mayor capacidad de almacenamiento; hay dispositivos capaces de guardar hasta 1GB de datos, que equivale a poco menos de 1000 fotografías de alta resolución (figura 16).

La base instalada de cámaras que requieren una tarjeta SmartMedia, todavía es muy significativa (figura 17).

3. Tarjetas tipo SD-Card (figura 15C) 2. Tarjetas SmartMedia (figura 15B) Fueron muy populares entre muchos fabricantes de cámaras digitales; y aunque poco a poco están cayendo en desuso (por su tamaño relativamente grande), aún son requeridas por varios fabricantes de estos equipos.

Figura 17 Las tarjetas tipo SmartMedia, fueron muy populares hasta hace algunos años; pero poco a poco han ido perdiendo terreno.

ELECTRONICA y servicio No. 74

Son la más reciente adición al mundo de la fotografía digital. Han tenido una gran aceptación, porque combinan una amplia capacidad de almacenamiento con un tamaño muy reducido (figura 18). Recientemente, este formato ha evolucionado a las tarjetas tipo XD-Card; aunque son un poco más pequeñas que las tarjetas convencionales, ofrecen mayor espacio de almacenamiento. Sólo para efectos de comparación, en la figura 19 se muestra una tarjeta SmartMedia junto a una tarjeta SD-Card.

Interfaz con la computadora El penúltimo de los principales bloques internos de una cámara digital, corresponde a los circuitos que sirven para establecer comunicación con una computadora tipo PC, Mac o cualquier otro sistema compatible con el modelo de cámara en cuestión.

23

Figura 19

Figura 20

Comparación entre una tarjeta SmartMedia y una tarjeta SD-Card. Observe qué pequeña es esta última.

El puerto USB, es la principal vía para descargar en la computadora los archivos de imagen almacenados en una cámara digital moderna.

operación de los distintos bloques internos del equipo.

Conclusiones

En la actualidad, esta interfaz es de tipo USB y permite colocar un conector muy pequeño en el extremo de la cámara. Casi todas las computadoras de unos 5 años a la fecha, cuentan con este tipo de puerto de comunicaciones. El vaciado de las imágenes al disco duro de la computadora, se ha convertido en una tarea muy sencilla (figura 20).

Fuente de poder Este bloque puede alimentarse por medio de baterías desechables, una batería recargable o un eliminador de corriente directa. Para proporcionar energía a todos los circuitos y componentes internos de la cámara, la fuente de poder toma el voltaje de la fuente original y lo transforma en los niveles de voltaje y corriente necesarios para la

24

La estructura interna de las cámaras digitales es bastante sencilla; pero no su reparación, porque el uso de avanzados circuitos de muy alta escala de integración dificulta considerablemente el diagnóstico y reparación de estos equipos. Y es que, por ejemplo, dichos circuitos usan terminales demasiado delgadas y pistas de circuito impreso muy delicadas; así que para retirar un dispositivo y colocar otro en su sitio, se requiere de herramientas de soldado y desoldado muy sofisticadas, que sólo existen en algunos talleres. Estudie a fondo el mundo de las cámaras fotográficas digitales. Después de todo, se cree que en pocos años dominarán el mercado; y por supuesto, se convertirán en una interesante fuente de trabajo para su taller de electrónica.

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S e r v i c i o

t é c n i c o

TEORÍA PARA EL SERVICIO A CÁMARAS FOTOGRÁFICAS DIGITALES Armando Mata Domínguez

Entre las novedades tecnológicas que últimamente han tenido mucha promoción y demanda, destacan las cámaras fotográficas digitales. Estos equipos, que usan un lenguaje digital, permiten visualizar las imágenes antes de almacenarlas en una tarjeta de memoria. Sony es una de las compañías que encabezan este segmento de mercado. Como se trata de sistemas que han ido ganando la preferencia de los fotógrafos profesionales y semiprofesionales, y que poco a poco están haciendo que los aficionados a la fotografía se olviden de las tradicionales impresiones en película, es muy probable que pronto se conviertan en otra área de trabajo y otra posibilidad de desarrollo para los técnicos en electrónica. Por tal motivo, en el presente artículo describiremos las secciones y componentes de estas avanzadas máquinas. 26

Estructura general Tienen cuatro secciones básicas: sección óptica, sección de proceso análogo y digital de la señal de imagen, circuitos de comunicación I/O y dispositivo de almacenamiento o memoria. La triple función primaria de este conjunto, es enfocar las imágenes, convertirlas en lenguaje digital y almacenarlas. El Memory Stick (figura 1), que es un dispositivo de almacenamiento creado por Sony, es pequeño y delgado; tiene 28mm de largo, 21.5mm de ancho y 5.8mm de espesor; pesa 4 gramos, y tiene una construcción rígida; cuenta con una conexión

Figura 1

ELECTRONICA y servicio No. 74

de diez pines que nunca se tocan, y con un seguro contra borrado; su velocidad de grabación es de 1.5MB por segundo, y su velocidad de lectura es de 2.45MB por segundo; y por si fuera poco, se fabrica con varias capacidades de almacenamiento: · MSA-16: Capacidad de 16 MB, o 260 fotos · MSA-32: Capacidad de 32 MB, o 520 fotos · MSA-64: Capacidad de 64 MB, o 1050 fotos · MSA-128: Capacidad de 128 MB, o 2100 fotos (En todos los casos, con baja resolución de imagen) Para describir las secciones de una cámara fotográfica digital, nos apoyaremos en los diagramas esquemáticos del equipo Sony modelo DSC-P32 (figura 2). Esta máquina, se caracteriza por usar un elemento captor de imagen -CCD- de 3.2 megapixeles, un control automático de exposición, un sistema de balance automático de niveles blancos, unas líneas de salida de audio y video análogas y digitales (a través de un jack de 3.5 y de un mini-jack USB), un dispositivo para visualización de imágenes a color (de tipo TFT, y de 1.6 pulgadas) y un par de pilas AA de níquel de 2.4 voltios (que le suministran la alimentación que necesita para funcionar).

Figura 2

ELECTRONICA y servicio No. 74

Secciones Una cámara digital promedio, consta de varias secciones electrónicas que se localizan en una tarjeta de circuito impreso (figura 3), una sección óptica (en donde se aloja una lente de alta calidad y unos motores de iris y de enfoque) y unos circuitos de entrada y salida (ubicados en pequeñas tarjetas de circuito impreso).

CCD La sección en que comienza todo, es la que recibe las imágenes captadas por la lente óptica; y esa sección es el CCD -elemento captor de imagen- IC351 (figura 4), que recibe la imagen enfocada. Para funcionar, este circuito integrado de tipo DIL requiere de voltajes de alimentación y de pulsos V1 a V6, H1 y H2 y RG. En conjunto, estos pulsos permiten que la señal análoga sea obtenida en la terminal Vout (Video out). Si el CCD no recibe alimentación, no podrá captar ninguna imagen. Y si falta alguna de las señales V1 a V6, H1 y H2 y RG, las imágenes captadas carecerán de entrelazado. Para verificar la existencia o el valor de estos pulsos, así como de la señal Vout (entregada por el CCD), use un osciloscopio.

Módulo de cámara La señal de Vout, proveniente del CCD, se hace llegar al módulo de cámara. La función básica de este bloque, que consiste en un circuito integrado IC901 (figura 5), es ajustar los niveles de color para evitar imágenes rojizas, verdosas o azuladas; también se usa para fijar los niveles blancos y negros, y para transformar la señal Vout -que es análoga- en una señal digital. Si usa un osciloscopio, verá que en cada línea de salida hay un tren de pulsos de 5.0 voltios de pico a pico.

27

Figura 3

Diagrama a bloques (3/10)

SY-84 BOARD (1/10)

LENS BLOCK

IC351 CCD IMAGER

IRIS

IC301

(1/10)

CCD OUT

IC901

DATA BUS

CAMERA DSP

14

V,HD O 2

CAMERA MODULE V1,V2,V3A,V3B (CH-122 (3M) V4,V5A,V5B,V6 BOARD) H1,H2

CLK TG

(HM (3M SA) BOARD)

CCD FD,CCD HD

YO

CAM SO,XCAM SCK

V SUB

R,G,B 3

(4/10) X781 27MHz

IC781 CLOCK GEN.

TG CLK MC CLK1

A OUT L

USB CLK

A IN (4/10)

(2/10)

V AMP ON

IC201

DATA BUS

IRIS DRIVE

FP-644

FOCUS MOTOR

IC203 MOTOR DRIVER

CONTROL SIG

4

(4/10)

(2/10)

IC502

IC202 H

4

(2/10) 2

M

MC CAM SH DSP

ADDRESS BUS

(FLEXIBLE) IRIS M METER

IC501

IRIS/HALL CONT

EEPROM (2/10)

IC205 SHUTTERM MOTOR

SHUTTER DRIVER

SYS V STRB ON

FOCUS RESET SENSOR

2 USB DATA+/-

LENS TEMP SENSOR

(2/10)

IC204 D/A CONV

CAM SO,XCAM SCK SP VOL

(9/10)

IC001 BT901 BATTERY TERMINAL

BATT UNREG EVER 4V

DC/DC CONVERTER

UNREG SO,UNREG SCK SYS DD ON D1.5V D2.9V A2.9V

JK-247 (1/2)

2.9V

(FLEXIBLE) J101 DC IN

ACV UNREG

13.2V -15.3V

ACV UNREG

D3.1V

ST UNREG

A4.9V

BATT/ XEXT

4.9V M5V CAM 15V CAM-7.5 EVER 3V EVER 3V BL H

28

ELECTRONICA y servicio No. 74

SW-390 (1/2) (FLEXIBLE)

(5/10)

UNIT

VR,VG,VB

IC801 LCD DRIVER

LCD901 COLOR LCD MONITOR

(3/10) (5/10)

IC601

IC802

VIDEO AMP

LCD TG BL H

ND901 BACK LIGHT

(7/10)

IC151 AUDIO AMP

SP SP+

SP901 SPEAKER

UA-001 (FLEXIBLE)

MIC IN

MIC901 MIC

S101,102 2

SENCV OPEN/CLOSE

JK-247(2/2) (FLEXIBLE) V OUT AV JACK IN AU OUT

MS DIO,MS SCLK,MS BS

J102 A/V OUT (MONO)

(MS SOCKET) XMS IN CN101 USB JACK IN

FR SI,FR SO,XFR SCK

USB TYPE B

CAM SO,XCAM SCK

RL-059

(6/10)

(FLEXIBLE) IC401

S002 POWER

FRONT CONT

S003 (SHUTTER)

KEY AD0,AD1 2

FUNCTION KEY

KEY AD3

ZOOM SWITCH

MODE DIAL

4 MODE DIAL

XRST IN

S109 RESET

SW-390 (2/2)

(6/10)

(FLEXIBLE)

IC402 INITIAL RESET BACKUP VCC

BT100 LITHIUME BATTERY

ST UNREG

CHARGING CAPACITOR

ST UNREG

FLASH UNIT

STB CHARGE XSTB FULL

STB ON AUDIO SIGNAL VIDEO SIGNAL VIDEO/AUDIO SIGNAL

ELECTRONICA y servicio No. 74

FP-643 (FLEXIBLE)

ST-82 BOARD

29

Figura 4

Figura 5 (1/10)

(1/10) (CH-122(3M) BOARD)

IC351 CCD IMAGER

IC901

Q352

V OUT 10

CAMERA MODULE

V1 8 V2 7

6 CCD OUT

V3A 6 V3B 5

LENS BLOCK

18 V1

V4 4

10 V2

V5A 3 IRIS

V5B 2

19 V3A

V6 1

20 V3B

H1 17

14 V4

H2 18

15 V5A

RG 12

16 V5B

MCK12 49 WEN 55 CAHR 46 CAVR 47

17 V6

SUB 14

CLPOB 43

2 H1

CLPOM 44

3 H2

CSUB 15

XCAM SO 41

5 RG

Q351

XCAM SCK 42

24 VHST

XFE CS 39

48 TG CLK

El procesamiento final de la señal de imagen, es realizado por los circuitos DSP (procesadores de señal digital) IC301 e IC501. Estos componentes reciben la señal Vout en lenguaje digital, en un conjunto de líneas en paralelo (figura 6).

H

(FLEXIBLE) IRIS DRIVE-

IRIS BIAS+

4

IRIS HALL+

6

IRIS HALL-

3

IRIS BIAS-

5

M

FOCUS B

FOCUS A FOCUS B

FOCUS RESET SENSOR

VFC RST SENS

LENS TEMP SENSOR

LENS TEMP

XFE CS XTG CS XCAM RESET

CSX 57

RO 212

IRIS DRIVE+

FOCUS A

XCAM SCK

88 CLK

CN201 1 2

FOCUS MOTOR

CAM SO

Dicho procesamiento, consiste principalmente en distribuir la señal de imagen a través de diferentes caminos; pero también sirve para insertar caracteres o títulos, para

Figura 7

FP-644

M

XTG CS 40 XCAM RST 45

Circuitos DSP

IRIS METER

D0 25 D13 38

12

IRIS DRIVE+ IRIS BIAS+ IRIS HALL-

IRIS IN1 9 DRIVER IN2 11

2 A1 FA

EN1 10

7

6

BO 204 LCD VD 229 LCD HD 225

(2/10)

IC203

(2/10)

GO 207

196 M SHUT EN

EN2 12

4 A2 FB

5

246 SHUTTER

RSTX 94

IC202(1/4) FOCUS A FOCUS A

14 11 FOCUS B FOCUS B 13

7

21 B2 FB

23 B1 FA

IRIS DRIVE-

HALL BIAS CONT

7 A4 ZB

FOCUS IN3 13 MOTOR IN4 15 DRIVER EN3 14

17 B4 ZB

EN4 16

5 A3 ZA 19 B3 ZA

XFC RST SENS

234 DIR 0A 235 DIR 0B

NDVDO 227

233 EN0

232 SENS0 STROB E1 248

10

LENS TEMP (2/10) CN202

SHUTTER M MOTOR

LENS BARIA OUT A LENS BARIA OUT B

2 1

IC205 7 SHUTTER 2 6 DRIVER 3

SENCV OPEN 201 SENCV CLOSE 190 YO 215 AOUT L 278 AIN 272

30

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 6 (3/10) (HM (3M SA) BOARD)

(4/10)

ADIN00

24 . 18 . ADIN13 22 . 16 . 23 . 13 .

96 CLK TG 183 TG WEN 8

CCD HD

9

CCD FD

6

OPB CLP

7

DUM CLP

67 . . 68 72 . . 65 66 . . 81 D00 78 . . 77 D15 73 . . 75 71 . . 69

60 49 . 56 . . 47 16

DATA BUS

16

79 . . 80 74 76

20 12

250 SUB CNTL

54 . 38 . 52 . 37 . 51 . 41 . 49 . 39 . 47 . 35 . 53 . 33 A01 . 45 . 36 A25 . 44 . 34 . 50 . 31 . 48 . 29 . 40 . 32 . 46 . 30 43

3 DI

SCK2 204

2 SCK

CS 189

62

RXD0 191

1 CS 7 BUSY

WE 71

6 RST

FR SI

TXD0 190

25

79 . 64 . 81 . 66 . 83 68 88 . 70 . 90 A1 . 72 . 92 A25 . 73 . 93 . 75 . 95 . 76 . 97 78

ADDRESS BUS

FR SO XFR SCK

SCK0 185

XCS MC

SCS0 134

XMC NMI

NMI 136 UPDATA 74

XCS TG 137

4

FRONT BLOCK

(PAGE 3-5)

MC UPDATA MC HELP

HELP 157

XCS TG VG

VG 232 V COM 235

V COM AD

5

LCD BLOCK

(PAGE 3-5)

146 TCLK

PLL BYP 104

162 SCL

XWAIT 64

138 WAIT

IRQIMG 62

165 IRQ1

WRLX 59

100 WE0

WRHX 60

101 WE1

Q701(1/2) AE LOCK 35

99 RD

CS XRAM 58

114 CS4

CSX 57

117 CS6

D2.9V D703 (AE LOCK/FLASH)

LED DRIVE

D705 (MS ACCESS)

MS DIR 216

JK-247 (FLEXIBLE)

R

RO 212

CN701

G

GO 207

B

BO 204 196 M SHUT EN

V

LCD VD 229

LCD BLOCK

1

MS DIO 215

6

MS SCLK 213

4

MS BS 214

9

USB D + PULLUP 28

XRST SYS

RSTX 94

XMS IN

(PAGE 3-5)

HDO

LCD HD 225

FRONT BLOCK

DP 239

5

USB JACK IN AV JACK IN

19 22

Q501

DM 238

234 DIR 0A

21

MS DIO MS SCLK (MS SOCKET)

MS BS XMS IN

CN101 USB JACK IN USB DATA+ USB DATA-

1 3 2

VCC D+

USB TYPE B

D-

(3/10)

164 IRQ0

NDVDO 227

6

(PAGE 3-5)

D3.1V 140 RESETP

235 DIR 0B

4 DO

TXD2 202

BUSY 14

RDX 55

246 SHUTTER

EEPROM

RXD2 203

D0 54 . 45 D15 52 . 41 . 51 39

AUCK 259

88 CLK

IC502

MC CAM SH DSP

CAMERA DSP 26 . 21 . 27 . . 19 25 . 14 .

(4/10)

IC501

IC301

IC601

233 EN0

VIDEO AMP SYS V XRST SYS

FRONT BLOCK

2

VAMP ON 13

7 POWER SAVE

(PAGE 3-5)

232 SENS0

VOUT 4

6 VIDEO IN STRB ON

STROB E1 248 SENCV OPEN 201 SENCV CLOSE 190 YO 215 AOUT L 278

FRONT BLOCK

3

XAU LINE MUTE 29 XAU SP MUTE 50 CASU 124

AIN 272

XAU PWR SAVE 25 187 CKIO

XCAM RESET USB CLK TG CLK EN USB CLK EN

J102 A/V OUT (MONO)

AU OUT

IC151

TH351 TEMP SENSOR

XTG CS

V OUT AV JACK IN

AUDIO AMP

230 CCD TEMP

XFE CS

13

(7/10)

(PAGE 3-5)

SENCV OPEN SENCV CLOSE

17 15

226 XFE CS 110 XTG CS 220 XCAM RESET 184 USB CLK

C8 LINE MUTE

H4 PB IN H5 REC OUT

229 LENS TEMP 128 LENS OPEN ON

(FLEXIBLE)

CN702 (1/3)

H9 STBY SP OUT+ A2

5

SP OUT- D1

4

SP+

SP901 SPEAKER

SP-

J3 VOL CTL E1 BEEP F2 XBEEP MUTE

22 TG CLK EN 23 USB CLK EN

SW-390 (1/3)

LINE OUT B4

B2 SP SAVE

G8 LPF SEL MUTE DRVR A5

MIC901

CN706 MIC IN B8

6

MIC SPY B9

MIC IN

MIC

D001 SELF TIMER AF ILLUMINATOR

Q704 3. 4

LED DRIVE

A4.9V

168 LENS CLOSE ON 228 HALL AD CAM SO XCAM SCK DAC STB

SELF TIMER LED BEEP ON

200 TXD1

BEEP

7

UA-001

FRONT BLOCK

(FLEXIBLE)

(PAGE 3-5)

199 SCK1 19 DAC STB

S101 SENCEV OPEN 8 10 S102 SENCEV CLOSE

XCAM SO XCAM SCK

ELECTRONICA y servicio No. 74

8

LCD BLOCK

(PAGE 3-5)

AUDIO SIGNAL VIDEO SIGNAL VIDEO/AUDIO SIGNAL

31

cambiar el formato de imagen a wide screen (pantalla ancha) o a tamaño convencional (3/4) y para incorporar efectos digitales sobre la imagen (de manera que tenga un tono sepia o pastel, que sea ancha o alargada, que se vea doble, etc.).

IC501, también convierte la señal digital en una señal análoga. Gracias a esto, además de que proporciona la señal de imagen en lenguaje digital para el Memory Stick (CN101), suministra una señal análoga de audio y video para el jack J102 y para la

Figura 8 SY- 84 BOARD (2/2) (6/10)

RL-059

IC401

(FLEXIBLE)

FRONT CONTROL CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

2

SYS V

32 SYS V

XRST SYS

PWR LED ON 17

S002 POWER

24 FR SO

XFR SCK

1

5

XSHTR ON 4 XAE LOCK 5 ON

3

XPWR ON

25 XFR SCK

XCS MC

26 XCS MC

XMC NMI

80 MC WAKEUP

MC UPDATA

44 XCS LCD

MC HELP

1

36 XMC HELP

D702 (Self-timer/recording)

XTALLY LED 15

6

USB JACK IN

19 SELF TIMER LED

BEEP ON

(FLEXIBLE) S100,104 S107,110

KEY AD0 55

34

FUNCTION KEY S101,103 S105,108

KEY AD1 56

33

FUNCTION KEY

KEY AD3 58

36

49 BEEP ON Q403

BEEP

SW-390 (2/3) D704 (FRASH/CHARGE)

LED DRIVE

CN702 (2/3)

11 AV JACK IN

SELF TIMER LED

7

CHARGE/STB 16 9 XUSB JACK IN

AV JACK IN

CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

Q701(2/2)

6 MS IN Q402(1/2)

S003 (SHUTTER)

D2.9V

Q401

XMS IN CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

EVER 3.0V

10

23 FR SI

FR SO

4

CN705

LED DRIVE

77 XRST SYS

FR SI

CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

D002 (POWER)

Q402(2/2)

MODULATOR

79 MELODY S102 (INDEX) S106 74 MELODY EN V

W

ZOOM

T

MODE SW 35

MODE DIAL 54 28 X1 IN X401 10MHz

XRESET 73

38

(6/10)

29 X1 OUT

IC402

4 MODE DIAL S109 RESET

INITIAL RESET BACKUP VCC 52 X2 IN X402 32.768kHz

RESET 5 51 X2 OUT

2

VBAT 3 VIN 7

EVER 4V

BT100 LITHIUME BATTERY

CN704 10 ST UNREG

ST UNREG

12

FP-643 (FLEXIBLE)

XSTB SAVE 75

3

STB CHG 46

9

XSTB FULL 34

4

CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

32

3

STB ON

1

XSTB PWR SAVE STB CHARGE XSTB FULL

STB ON

ELECTRONICA y servicio No. 74

pequeña bocina SP901 integrada en el equipo. Y es que la cámara Sony modelo DSPP32, elegida para nuestras explicaciones, puede almacenar algunos minutos de audio

y video; pero a diferencia de una videocámara, no usa cinta magnética; sólo aprovecha un pequeño espacio disponible en el Memory Stick.

SW-390 (3/3) R

48

G

47

B CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

1

46

(FLEXIBLE)

R IN G IN B IN

V HDO

(5/10)

VR

IC801

VG

LCD DRIVER

VB COM OUT

RST SYS

EXT DA2 XSCK

EXT DA1

VG

20

24

VB

21

16

V COM

11

27

19

37

IC802 LCD TG

1 HD 36 XCLR 44 XCS

DR PSAVE

FRP

(5/10)

48 XVD

LCD901 COLOR LCD MONITOR

35

37 39 40 41 28 25 XC SABE

27 26

COM FRP

29

42 XSCK

GRES 14

11

GPCK 15

12

GRES

6

GPCK

7

GSRT

GSRT 16

13

SBTYB 17

14

STBYB

9. 13

RESET 18

15

RESET

10

SRT 20

17

SRT

14

OE 21

18

OE

15

CLR 22

19 20

MCLK 23

9 PWM

5

23

24

D802 C818 L805

SW

OSC

BGP

FILTER

46 SI

CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

22

22

33 32 30 29 38 45

45 SO

XCS TG

20

XP SAVE

COM FRP

XC SAVE

BGP

11

FRP

10

BLACK IN

7

OSCI

9

OSCO

8

VCO

XCS

BIAS

41

OP OUT

39

OP IN-

XCAM SCK

RPD

8

40

UNIT

CN102 VR

SI

OP IN+

CAMERA BLOCK (PAGE 3-4)

XCAM SO

CN702 (3/3)

21

HCNT 24

8

CLR

16

MCLK

17

HCNT

18

VG V COM AD

ND901 BACK LIGHT

BL ON BL LEVEL POWER BLOCK (PAGE 3-7)

9

BL H

30

BL THL

29

BL H

BL THL

CN101 4

3

AUDIO SIGNAL

CN501 Q501,502 10 12

T501

D502

XE H

Q503 Q504 TRANS DRIVE

L501

3

Q505

9

FLASH CHARGE DET

4

TRIGGER

FLASH UNIT

XE L

IC501

1

FLASH DRIVER 4 2

ELECTRONICA y servicio No. 74

Q506

ST-82 BOARD

33

Figura 9A

Desensamble del gabinete trasero o posterior 6 Clip

Precaución El cable flexible de los interruptores de control quizá se dañe al zafarlo, tome precauciones.

Bloque de interruptores de controles (SW-390) (39P)

10

Tornillo (M2 x 4), Seguro, p2

2

1 Dip (M2 x 4), seguro, p2

3 Tornillo (M2 x 4),

7 Clip

seguro, p2

4 Abrir el 11 Ensamble del bloque del gabinete posterior

compartimiento de Memory stick

5

9 Clip

Tornillo (M2 x 4), seguro, p2

8 Clip

Módulo de interruptores de control Batería de litium

Cuidado Cuidado. :

Cuando instale posicione el interruptor SW -390 en la posición mostrada

La batería puede explotar cuando es colocada incorrectamente es por ello que debe de colocar la batería equivalente u original.

Bloque de interruptores (SW-390)

6 Bloque de interruptores (SW-390) 5 Placa guía del bloque de luz

1 Seis tornillos (M1.7 x 4)

3 Módulo de LCD 7 Batería de litium

4 Placa guía del bloque de luz (24P)

34

Módulo del indicador

2 de cristal líquido (6P)

ELECTRONICA y servicio No. 74

IC301, realiza un proceso adicional (figura 7). Interviene en el control de los motores de enfoque, para lograr un enfoque automático de las imágenes (aunque existe la modalidad de enfoque manual), en el control del motor de shutter (a través del cual se modifica la velocidad del obturador, a fin de captar imágenes en movimiento sin “halos” o “estelas”) y en el control del motor de iris (que abre y cierra las pequeñas láminas plásticas ubicadas entre el lente y el CCD, para controlar la cantidad de luz que excita a los sensores de este último; cuando hay mucha luz, se cierran las

laminillas; cuando hay poca luz, se abren; es decir, actúan como lo hace el iris del ojo humano). El control de todas las funciones es ejecutado por el microprocesador IC401 (figura 8), que tiene relación directa con las secciones de procesamiento digital, con el teclado, con el visualizador de imágenes (display), con las líneas USB y con la unidad del flash.

Cuidado El voltaje de carga del Flash es superior a 300V y no es descargado después de haber retirado la alimentación de la máquina. Descargue el voltaje residual apoyándose en la nota de servicio

Figura 9B Desensamble del bloque principal

Capacitor 2

Dos guías

Jig de corto (1kΩ / 1w)

3

1

Unidad de flash ST-82 board

Guía

Motor DC (2P)

Cuidado 4

Cuando instale, pase a través de la ranura el cable flexible plano

Ensamble del bloque principal

Motor DC 8C-023G (2P)

ELECTRONICA y servicio No. 74

35

Conclusiones La labor de servicio en este tipo de equipos, implica la necesidad de exagerar las precauciones para desensamblarlos y ensamblarlos; después de todo, se trata de máquinas integradas en una sola tarjeta de circuito impreso; y la comunicación con los botones, el visualizador y otros elementos de sus componentes, se logra por medio de unos cables flexibles planos que son muy delicados; por todo esto, las cámaras fotográficas digitales deben desensamblarse según las instrucciones proporcionadas en el manual de servicio.

En la figura 9, se explica cómo debe desensamblarse la cámara digital DSP-P32. Tanto las acciones básicas como las de precaución, son aplicables a otras marcas y modelos de cámaras digitales; pero hay que usar toda la herramienta que este tipo de trabajo demanda: desarmadores tipo philips tamaño cero o doble cero, con punta especial de grafito o tungsteno (para no maltratar a los tornillos); puntas de prueba del multímetro digital (deben estar bien afiladas, y tener ganchos pequeños); cautín o desoldador de baja potencia (si es posible, que despidan aire caliente).

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S e r v i c i o

t é c n i c o

SOLUCIÓN DE FALLAS TÍPICAS EN LA SECCIÓN DE PINCUSHION DE TELEVISORES SONY WEGA Javier Hernández Rivera [email protected]

Todos los televisores de pantalla plana que hoy se están comercializando, cuentan con circuitos antes exclusivos de los televisores convencionales; tal es el caso de los circuitos correctores del efecto barril y del efecto cojín, que sólo existían en receptores convencionales con pantalla de más de 25” y que ahora son parte de los nuevos equipos de pantalla plana aunque apenas tengan 13”; uno de estos modernos “privilegiados”, es el receptor Sony Wega modelo KV13FS100 chasis BA-6. Por la complejidad operativa de este tipo de circuitos, es difícil saber el origen de cualquiera de sus fallas porque son muchos y muy variados los síntomas que se presentan. En este artículo describiremos el modo de operación de dich bloque, y explicaremos las técnicas de servicio para la localización de averías en él.

ELECTRONICA y servicio No. 74

Estructura del circuito de “pincushion” Tal como usted sabe, las alteraciones en el funcionamiento de los circuitos de pincushion provocan que las imágenes se distorsionen (figura 1); pueden sufrir el efecto cojín o el efecto barril. Entonces, hay que revisar cuidadosamente las partes involucradas; para que usted sepa cuáles son, enseguida describiremos la operación de los circuitos de pin cushion que se usan en los televisores Sony Wega con chasis BA-6 (modelo de receptores más reciente de esta marca). El circuito corrector del efecto cojín o del efecto barril del televisor Sony modelo KV13FS100 (figura 2), consta de uno de los llamados “circuitos únicos” (One Chip, que funge como microprocesador), un circuito jungla (IC001), un IC565 drive vertical, un dispositivo IC561 (denominado “drive pin

37

Figura 1 Una pantalla esférica "engorda" a las personas y objetos

Pantalla plana

Pantalla esférica (con efecto "barril")

Pantalla con efecto cojín

Pantalla normal

cushion”) y los transistores Q521 y Q522 (asociados al diodo D505).

gundos, provenientes de la terminal 50 del One Chip (figura 3).

Modo de operación del circuito de pincushion

T585 FLYBACK

Figura 2

FOCUS 200V

4

+135V

2

+135V

5

6

D526

+13V

7

-13V

HDY

CN515

R525 C511

9V

Q522 7 IC565

L525 HORIZ. LINEARITY CIRCUIT

R535 2

3

D506

1 2 3 4

ABL

9

C525

C526

+ -

G2 11

D505

R51

HV

1

Los circuitos correctores del efecto cojín y del efecto barril (pincushion), están relacionados con la sección de barrido horizontal. Este bloque se forma con el transistor Q502, el cual recibe unos pulsos rectangulares de entre 1 voltio y 5 voltios de pico a pico y con una duración de 63.5 microse-

-13V

+ -

3 R528

R512

R514

+

IC561 +135V R513

D569 5.1V

38

D514

-

D528 D525 R574

1

2

HP 9V

D515 Q521

1

A BOARD

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 3

IC001/Pin 50 (HD Pulse)

1K

IC001

5/16v

DRIVE HOR. Q502 2SC3209

50 220

.001

330p

Luego de ser reforzada por el transistor drive Q502, dicha señal de pulsos se envía a la base del transistor de salida horizontal; y este componente la amplifica, para que en el colector de Q505/Q506 se obtengan pulsos de más de 1000 voltios de pico a pico (figura 4). Tal como se muestra en la figura 5, la señal amplificada por los transistores Q502 y Q505/506 se hace llegar a la bobina primaria del transformador de línea (fly-back T585) y a las bobinas de desviación horizontal (HDY). El transformador de línea aprovecha la señal, para generar niveles de alto y bajo

4.7k

voltaje en sus diferentes devanados: HV, G2, alimentación de filamentos (heater), enfoque, ABL, +/- 13 voltios para el circuito de salida vertical. Y las bobinas de desviación manifiestan campos electromagnéticos, para hacer que el rayo electrónico se desvíe horizontalmente sobre la pantalla del cinescopio.

1.2 KV

Figura 4

2SD2634-YB Q506 .001

T510

TFB TS85

BY228

5700 1.2K

BY228

.027 400

220V

7.5 Ω T505 B+

ELECTRONICA y servicio No. 74

39

Figura 5

T585 FLYBACK Q505 OR Q506

HV

1

R503

FOCUS

+135V 4

200V

G2

R505 6

3

IC001

T505

C501

2

+135V

R506

50 Q502

1 2 3 4

D505

11

ABL

9

+13V

7

-13V

HDY (YUHO)

CN515

En este último trabajo, participa el circuito corrector del efecto cojin y del efecto barril; se encarga de modificar la cantidad de corriente que circula por las bobinas de desviación; para hacer esto, compensa la desviación no lineal (lo cual, a su vez, sólo

es posible si se eliminan los dobleces o estiramientos que aparecen en el centro de la pantalla).

Q506 SAL.HOR.

Figura 6

IC001

AL FB

D 505

47 E/W +135V

R51 5

6

D526

D506

R525 C511

9V

Q522 7 IC565

L525 HORIZ. LINEARITY CIRCUIT

R535 2

3

HDY

C525

C526

+ -

D506

-13V

+ -

D528 3 D525 R574

1

2

HP 9V R528

D515

D514

R512

R514

Q521

1

+

IC561 +135V R513

D569 5.1V

40

ELECTRONICA y servicio No. 74

Para que el circuito corrector del efecto cojín y del efecto barril pueda funcionar, es necesario comparar las señales de configuración parabólica con la señal o pulso horizontal (figura 6). La señal de configuración parabólica invertida, se usa para controlar la cantidad de corriente suministrada por el transformador de línea. La finalidad de esto, es compensar la distorsión por efecto cojín o por efecto barril. La señal de E/W (señal parabólica invertida), que se obtiene en la terminal 47 del IC001 (One Chip), atraviesa un circuito reforzador (terminal 5 de IC565) para dirigirse al circuito IC561 (terminal 2); y por su terminal 3, este circuito recibe la señal de referencia horizontal. El propio IC561, sirve para comparar la señal parabólica con la señal de referencia horizontal; y en su terminal 1, se obtiene el resultado de esta comparación (que finalmente es amplificada por los transistores Q521 y Q522). La señal de salida del transistor Q522 se envía al ánodo del diodo D505, lo cual modifica la conducción de este ultimo; y esto, a su vez, determina la cantidad de corriente que fluye a través del fly-back y de las bobinas de desviación horizontal.

Figura 8 Osciloscopio. Escalas: 0.1V, 20ms

IC562/Pin3 (Pulsos HD)

Segundo paso Verifique que por su terminal 3, IC561 reciba un pulso horizontal (figura 8).

Tercer paso Para asegurarse que la señal de pincushion está presente en el ánodo del diodo D505, trace una señal desde la terminal 1 de IC561 (figura 9).

Figura 9

Localización de averías

Osciloscopio. Escalas: 50V, 5ms.

Cuando se daña cualquiera de los elementos del circuito corrector de efecto cojín o de barril (pincushion), este componente deja de funcionar; y por lo tanto, la imagen se expande o se comprime de manera horizontal. Por tal motivo, es necesario ejecutar las siguientes acciones (figura 7):

Primer paso Asegúrese que IC561 esté recibiendo por su terminal 8 una polarización de 12.0 voltios.

ELECTRONICA y servicio No. 74

D505 Ánodo (parábola invertida)

41

Figura 7 D508 MA111-TX

Q578 2SD601A SW

R503 10k 3W

Q506 2SD2634-YB H OUT

11

C506 0.001 2k

C507 5700p 1.2k

D505 BY2 28

C503 0.047 C501 JW(5.0mm)

9

Q502 2SC3209LK H DRIVE

VID-2

1

4

C504 5.6K

1

R540 33k

2

VCC-

3

4

FB505 1.1UH

5

IC545 AN5522 V OUT

6

R548 15k 1/16W

7

R541 15k

Q573 2SB709A SW

C545 220

R542 10k

R572 4.7k :CHIP

Q572 2SD601A SW

REF

VCC+

DRI V E-

R573 4.7k :CHIP

R547 10k

C546 0.47

R545 470

FB506 1.1UH

14

13

12

DRI V E+

8

D506 RU4AM-T3

R505 JW(7.5MM)

T505 *

C505 680p

R504 820P 500V

BOOS T

R502 4.7k

6

OUT

C502 330p B

C508 0.027 400V

10

5 3

R546 68

R543 1.5 1W D545 GP08DPKG23

C544 47

D526 RGP10GPKG23 C527 22

L527 JW(5.0mm)

C525 2200p

R525 47 R563 10k :CHIP

C526 220p R532 JW(5.0MM)

L525 8mH R521 680 1/16W :CHIP

C571 100

R520 10k 1/16W :CHIP

Q521 25C3311 PIN DRIVE

R562 10k

8 7

I C5 6 1 NJ M2 9 0 3 M- TE2 V HOL D CNTRL

1 2 3 4

14

R561 10k :CHIP

C562 220 C563 0.01 :CHIP

13

1

R529 22k 1/16W :CHIP

R526 22k :CHIP

R528 6.8k :CHIP D525 1SS133T-77

9

10

11

12

D528 1SS133T C529 0.0022 :CHIP

8

7

6

C539 0.01 :CHIP

R852 8.2k

2

R533 2.7k :CHIP

R534 15k

3

R535 2.2k :CHIP

4

R589 470k

R530 10k 1/16W C520 22

FB522 1.1UH

R575 4.7

R539 0

I C5 6 5 NJ M2 9 0 2 M- TE2 VERT DRI VE BUFF

D562 S133T-77

C542 0.0022 :CHIP

5

R590 10k L609

R537 82k

R557 2.2k :CHIP

10

D58 9 1SS133 T- 77

590

Q522 KTC4370A PIN OUT

C521 1

6

R851 1k :CHIP

C522 47p CH:CHIP

R522 : CHIP 330

C534 0.0022 :CHIP

D563 JW(5MM)

5

R511 JW(5.0MM)

+9V

42

ELECTRONICA y servicio No. 74

CN515 6P

15 R578 10k

16

R514 68 R510 220 1/2W

C511 0.68 250V

C515 2.2 250V

L515 2.2mH

JW585

2

1

5.0MM

47

D587 RGP10GPKG23

VDY-

6

VDY+

HV

1

1

GND

2

VD+

3

HEATER

4

NC

5

200V

6

+B

H.DY

H.DY

V.DY

V.DY

TO CV BOARD

HV

C589 22

4

3

5

2

1

HDY-

5

CN585 6P

T511 R587

HDY-

4

D514 GP08DPKG23

R515 100 2W

C514 0.39 250V

4

3

5

T510

L511

HDY+

3

SW515

C513 0.1 200V

C512 0.001 100V

HDY+

2

D515 GP08DPKG23

R512 68

R513 220 3W

L513 10mH

1

CN1751 L588

4

R597 220k :CHIP

L510

2 R588 22 2W

C588 0.01 200V

C594 33

6 R596 0.47

T585 FBT

HEATER 5

C595 220

D596 RGP15GPKG23 D598 RGP15GPKG23

R598 0.47

FV FOC

C597 220

B+ SV R567 47k 1W

R570 10k

R574 10k :CHIP D567 1SS133T77 TEMP CORR

D569 MTZJ-T-77-5.1C

D568 MTZJ-T-77-8.2B HOLD DOWN

R566 100k

C561 4.7

R564 390k 1/16W :CHIP

R565 10k :CHIP

R850 18k

G2

13

R569 10k

11

R584 22k

R581 100k

10 R585 47k

9

R568 620

8

7

C566 4.7 D566 EGP20DPKG23 PROTECT

R582 JW(7.5MM)

R583 0.47

R586 2.2k

ELECTRONICA y servicio No. 74

C582 0.068

43

Figura 10

Figura 11

Osciloscopio. Escalas: 0.2V, 5ms.

Ajustes Linealidad vertical. (VLIN) Corrección vertical (SCOR) Amplificador Pin (PAMP) Trapezoide horizontal (HTPR) 1.Aplique patrón de cuadrícula 2.Entre al modo de servicio 3.Seleccione VLIN, SCOR, PAMP, o HTPR presionando las teclas 1 y 4 del control remoto. 4.Ajuste tamaño horizontal con las teclas 3 y del control remoto. 5.Presione las teclas de MUTING y ENTER para salvar datos en memoria. Linealidad vertical. (VLIN)

IC001/Pin47 (Parábola interactiva)

Corrección vertical (SCOR)

Cuarto paso Para estar seguro de que existe señal parabólica, trace una señal desde la terminal 47 de IC001 hasta las terminales 5 y 7 de IC565 y la terminal 2 de IC561 (figura 10).

Amplificador Pin (PAMP)

Quinto paso Si hay señales de entrada, pero no señal de salida, en las terminales 2 y 3 de IC561, reemplace este componente. Si existen todas las señales pero con ligeras distorsiones, sobre todo después de los transistores Q521 y Q522, se recomienda -siempre y cuando sea necesario- verificar o reemplazar al capacitor C525 y al resistor R525. Estos elementos, al igual que el diodo D505 y la bobina L525, se dañan con cierta frecuencia. Antes de realizar cualquier verificación, asegúrese que el problema de imagen dis-

Trapezoide horizontal (HTPR)

torsionada (expandida o comprimida horizontalmente) no se debe a desajustes o alteraciones en el modo de servicio; para entrar a esta función y revisar los ajustes realizados (figura 11), aplique un patrón de cuadrícula.

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S e r v i c i o

t é c n i c o

RESOLVIENDO PROBLEMAS CON EL CAPACHECK PLUS 735 Armando Mata Domínguez

Procedimiento de servicio Entre la cantidad y variedad de aparatos electrónicos cuya reparación se nos encomienda, resaltan los casos de aquellos que tienen problemas por un condensador electrolítico dañado. Determinar que esto es el origen de la falla, es apenas el inicio de un trabajo laborioso y a veces muy difícil; seguramente lo es, porque en tales equipos se usan varios condensadores y en un principio no sabemos cuál es el que tiene daños; para identificarlo, hacemos varios pruebas y –trabajando por ensayo y error- hasta reemplazamos a algunos que realmente están funcionando de manera normal. Todo esto, implica el uso de tiempo, dinero y esfuerzo que bien podrían ser aprovechados para atender otros aparatos o para realizar actividades ajenas al servicio. Con tales propósitos, en el presente artículo presentaremos una guía que puede ayudarle a diagnosticar con mayor facilidad, exactitud y rapidez el origen de fallas en reproductores de CD. El método que propondremos, se basa en el uso del nuevo CAPACheck Plus 735.

46

Uno de los problemas más frecuentes de los reproductores de CD, es que no detectan la presencia de los discos que se les insertan; en su display, aparece el mensaje NO DISC. Para eliminar esta falla, ejecute los siguientes pasos: 1. Retire las cubiertas del equipo, y verifique si el disco gira o no.

Figura 1

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 2 Figura 4

2. Si el disco no gira, verifique las condiciones físicas y operativas del recuperador óptico. Esto implica desmontar el ensamble óptico, para tener y -si es necesario- dar servicio de limpieza al pick-up (figura 1). 3. Tome el recuperador óptico, y sepárelo del resto del ensamble (figura 2). 4. Retire la cubierta plástica que protege del polvo al pick-up (figura 3). Así tendrá a las bobinas, lentes y espejos.

Figura 3

5. Con la ayuda de un multímetro digital en función de óhmetro, verifique el estado de la bobina de enfoque (focus) y la bobina de seguimiento (tracking). Tal como se muestra en la figura 4, el valor registrado por el aparato deberá ubicarse entre 5.0 y 20.0 ohmios; esto no se cumplirá, si hay daño en la bobina de enfoque (en cuyo caso, el disco no puede girar) o en la bobina de seguimiento (en cuyo caso, el disco gira pero no es leído).

Figura 5

ELECTRONICA y servicio No. 74

47

Figura 6

6. Si el valor se encuentra dentro de dicho rango (es decir, si las bobinas están en buenas condiciones), limpie a fondo el pick-up. Aplique aire comprimido en la cavidad interna de lentes y espejos (figura 5); y con un algodón humedecido con alcohol isopropílico, limpie la super-

ficie de la lente (figura 6); por último, regrese a su sitio la tapa plástica anti-polvo. 7. Verifique el estado óhmico de los motores de giro de disco y de deslizamiento de recuperador óptico, aprovechando que su ensamble está separado del resto del equipo. El valor registrado por el multímetro, deberá ubicarse entre 9.0 y 16.0 ohmios (figura 7); si esto no se cumple, reemplace -según sea necesario- a uno u otro motor, o a ambos; si no hace la sustitución correspondiente, puede haber “salto” de canciones o los discos se reproducirán con interrupciones. Si la ejecución de este procedimiento no es suficiente para que el disco vuelva a girar, no actúe como lo hacen la mayoría de los técnicos; no se conforme con reemplazar el recuperador óptico. Recuerde que no todas las fallas son provocadas por este componente, y que cualquiera de las piezas que en conjunto forman la sección del reproductor de discos (circuitos, transistores, diodos, condensadores y resistores), puede ser también la causa de que -por ejemplo- el disco no gire.

Figura 7

48

ELECTRONICA y servicio No. 74

C40, es otro condensador asociado a IC11 (se conecta en la terminal 60 de este circuito). Si este condensador se daña, impedirá que gire el disco. En el recuperador óptico con matrícula KSS-240 (usado en ciertos modelos de reproductores de CD), existe una pequeña tarjeta de circuito impreso que contiene un capacitor de 100mfd. Cuando este componente se daña, ocurre la misma falla (figura 10).

Figura 8

Figura 10 Verifique minuciosamente cada uno de los condensadores, con el CAPACheck Plus 735 (figura 8). Es la herramienta ideal para probar estos dispositivos.

Capacitor dañado

Fallas típicas Los condensadores dañados, provocan diversas fallas en ciertos modelos de reproductores de CD alojados en componentes de audio Aiwa. Si por ejemplo se daña el condensador de la terminal 59 de IC11 (matrícula LA9230), serán “saltadas” las canciones de los discos que estén un poco maltratados (figura 9).

Figura 9

Dañado

1 2 3

1

ICII LA9230M RF SIGNAL SER VO PROCESOR

2.5V

4 5 6

JP- 32 SL+ 31 SL- 30 5 SLD 29 SLED 28 2.5V SPD 27 SP- 26 1 SPG 25 SP1 24 SP 23 PGND 22 FE- 21 FE 20 2.5V FA - 19 FA 18 1 FD- 17 5.0V

7 8

ELECTRONICA y servicio No. 74

TO FD

0V 5V 0V

2.5V

TES1 SCI TH TA TDTD JP

DEF 0V CLK 2.5V CL DA T CE DRF 0V NC VCC2 REF1 0V VR LF2 0.9V PHI BHI 2.1V LDO LDS VCC I

FIN2 FIN1 E F TB TETE

C38 100/10

C50 0.01 +

49 50 51 52 53 54 55 56 C37 10/50 57 + 58 C39 0.01 59 0.40 + 60 1/50 61 C41 0.33K 62 4.3V 63 0V 64

NC NC NC DGND SL1 SLC RFSRFSH CV+ CV SLOF HFL TES TDFF TGL JP+

48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33

9 10 11 12 13 14 15 16

1

Naturalmente, la primera opción para solucionar el problema consiste en reemplazar la pieza dañada; pero para saber cuál es, hay que invertir -como se mencionó al principio- tiempo, dinero y esfuerzo. Si usted quiere evitar todo esto, use el CAPACheck Plus 735.

Uso del CAPACheck Plus 735 Es muy fácil usar esta valiosa herramienta. Sólo ejecute los siguientes pasos:

49

Figura 11

DC, el equipo está desprotegido; y que en función AC, queda protegido. Pese a que el condensador en cuestión tenga un corto, el CAPACheck indicará que se encuentra en buenas condiciones; por eso es importante que usted seleccione una u otra función de este aparato de prueba, según el estado del condensador (total o parcialmente descargado). 5. Coloque las puntas de prueba del CAPACheck en los extremos del condensador (figura 13).

Comentarios finales

1. Coloque una batería nueva de 9.0V. 2. Encienda el CAPACheck Plus 735. 3. Junte las dos terminales de prueba, y ajuste a cero (figura 11). 4. Cuando esté seguro que el condensador sujeto a prueba se encuentra descargado, coloque el interruptor frontal en modo DC (figura 12). Si sospecha que no está descargado por completo, seleccione el modo AC; de esta manera, protegerá al equipo. Recuerde que en modo

Una de las ventajas de este instrumento, es que su uso no implica la desconexión de los condensadores del equipo. Con este probador, se facilita la verificación de las condiciones de los mismos; y si todos están en buen estado, deberá hacerse, con la ayuda de un osciloscopio, un seguimiento de las

Figura 13

Figura 12

50

ELECTRONICA y servicio No. 74

señales; desde el amplificador de RF hasta las terminales de salida del circuito procesador digital (figura 14). Si usted repara los equipos con eficiencia y rapidez, tendrá clientes satisfechos y

Figura 14

más trabajo en puerta. Y una forma segura de lograrlo, es mediante el uso del CAPACheck Plus 735; téngalo siempre en cuenta.

Salida de señal de audio digital hacia el convertidor digital análogo

Salida del Amp. de RF, entrada del circuito procesador digital

Procesador digital

Salida de señal PDO hacia el circuito servo

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21 y 22 de Mayo Hotel "Playa Viscaya" Ginez Vázquez del Mercado 806 Col. Nueva Vizcaya

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28 y 29 de Mayo Hotel "Days Inn" Av.Pino Suárez 343 Sur Centro

31 de Mayo 01 de Junio Hotel "H.J. Hotel Everest" Cristobal Colón No.126 Centro

2 y 3 de Junio Escuela Edayo Chalco Calle de Artes y Oficios Ex. Hacienda de San Juan Chalco Infromes: 57.87.35.01

4 Y 5 de Junio Escuela Edayo Ecatepec Emiliano Zapata No.50 Sauces Coalición Ecatepec de Morelos Infromes: 57.87.35.01

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4 y 5 de Junio Hotel "Real de Minas" Portal Carrillo Puerto No.1 Centro

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7 y 8 de Junio Escuela Edayo Naucalpan Calle Ruiseñor y Calle Patrón San Agustín el Torito Informes: 57.87.35.01

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Zumpango, Edo. Méx.

Guadalajara, Jal.

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9 y 10 de Junio Hotel "Fenix" Madero sur No. 401 Centro

11 y 12 de Junio Escuela Edayo Zumpango Conocido Barrio San Juan Zumpango Infromes: 57.87.35.01

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Méx.16 y 17 de Junio Escuela Edayo Tlalnepantla Av. de los Petroleros s/n San Juan Ixhuatepec Informes: 57.87.35.01

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2 y 3 de Julio Escuela Edayo Toluca Paseo Adolfo López Mateos Km.4.5 Lindavista, Zinacantepec Edo. de México Infromes: 57.87.35.01

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5 y 6 de Julio Escuela Edayo Atlacomulco Av. Isidro Fabela Nte.59 Centro Infromes: 57.87.35.01

9 y 10 de Julio Escuela Edayo Tultitlán Lerdo s/n, esq. Insurgentes Benito Juárez Infromes: 57.87.35.01

27 y 28 de Agosto Escuela Mexicana de Electricidad Revillagigedo No.100, Centro Infromes: 57.87.35.01

Próximas Fechas

Próximas Fechas

• Hermosillo, Son. 30 y 31 de Ago.

•Guaymas, Son. 1 y 2 de Sep.

• Salamanca, Gto. 20 y 21 de Sep.

• Aguascalientes, Ags. 22 y 23 de Sep.

• Cd. Obregón, Son. 3 y 4 de Sep.

• Los Mochis, Sin. 6 y 7 de Sep.

• León, Gto. 24 y 25 de Sep.

• Salvatierra, Gto. 27 y 28 de Sep.

• Culiacán, Sin. 8 y 9 de Sep.

• Mazatlán, Sin. 10 y 11 de Sep.

• Celaya, Gto. 29 y 30 de Sep.

• San Juan del Rio, Qro. 1 y 2 de Oct.

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S e r v i c i o

t é c n i c o

SERVICIO BÁSICO A AUTOESTÉREOS PIONEER Alejandro Pérez Islas Especialista de Video Servicio

VIDEO SERVICI

Al igual que los televisores, componentes de audio y equipos similares, los autoestéreos tienen ciertas fallas comunes; algunas suceden por deficiencias en su conexión, y otras por daños en dispositivos de alto riesgo (por ejemplo, los amplificadores de potencia). En este artículo veremos dos de los problemas más típicos de los autoestéreos Pioneer modelo DEHP1550, DEH-P2550 y DEH-P3550, así como las consecuencias de conectarlos de manera incorrecta.

Figura 1

Fallas típicas y soluciones Falla No. 1: El autoestéreo no tiene audio.

Falla No. 2: El autoestéreo no enciende.

Procedimiento Para solucionar ambas fallas, se ejecutará casi el mismo procedimiento; mas como los resultados difieren, es recomendable realizar las siguientes acciones en la forma indicada hasta encontrar la causa de uno u otro problema.

Paso 1 Verifique las condiciones del fusible de entrada, pues quizá está abierto; si se encuentra dañado, cámbielo (figura 1). Si se abre el fusible nuevo, quiere decir que el amplificador de potencia de audio matrícula PAL007A está dañado. Por experiencia, sabemos que siempre que se daña el fusible es porque el amplificador de potencia de audio también tiene algún daño.

54

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 3 Figura 2

Paso 2 Si se dañó el fusible nuevo, ANTES de que compre y coloque un dispositivo más reemplace el amplificador de potencia de audio (así evitará seguir gastando en fusibles nuevos). Las características del nuevo amplificador, deben ser iguales a las de la pieza original; en su defecto, o sólo como prueba, puede usar los circuitos integrados matrícula TDA7386 ó TDA7486; son más económicos que el componente exacto de reemplazo, pero no permiten que funcione el cable del sistema de control remoto. Para tener al circuito amplificador de potencia PAL-007, primero retire la cubierta principal (figura 2). Quite los cuatro tornillos tipo philips que sujetan al sistema mecánico del reproductor de CD (figura 3), y levántelo con mucho cuidado.

Figura 6

ELECTRONICA y servicio No. 74

Retire el conector flexible plano (figura 4). Después, retire las cubiertas metálicas laterales (figura 5). Y para desoldar al circuito amplificador, separe del resto del chasis a la tarjeta de circuito impreso (figura 6).

Paso 3 Una vez que haya colocado el nuevo circuito amplificador de potencia de audio (figura 7), tendrá que armar casi por completo el autoestéreo para verificar si enciende y tiene audio. Si enciende pero no hay audio, verifique la tierra que va del chasis al paquete de cables del conector principal (figura 8); esta falla, ocurre con más frecuencia en autoestéreos modelo DEHP2550 y DEH-P3550. Si alguno de estos dos modelos carece de sonido a pesar de que no existen problemas de tierras y de que se colocó un nuevo circuito amplificador de potencia de audio, habrá que asegurarse de que los Figura 7

55

Figura 4

Figura 5

diodos aterrizados NO están en corto (figura 9); si lo están, reemplácelos.

Paso 4 Si sospecha que hay problemas de conexión de tierras, coloque un puente entre el chasis y el cable de tierra del paquete de cables. Si esto no es suficiente para que vuelva el audio, quiere decir que todavía hay algo anormal en el amplificador; verifique cada una de sus polarizaciones, y asegúrese de que la señal de audio llega a las terminales de entrada de audio (figura 10). Si todo está bien pero sigue sin haber audio, instale un nuevo circuito.

Conclusiones El servicio a los autoestéreos es laborioso, porque se trata de equipos compactos. Es

Figura 8

56

preciso desarmarlos en su totalidad, o casi en su totalidad, para reemplazar cualquiera de sus dispositivos (como en este caso, el amplificador de potencia). Y para verificar que ya no tienen ningún problema, hay que armarlos casi en su totalidad. Por tales razones, muchos técnicos se rehúsan a aceptarlos para su reparación; sin embargo, como usted se habrá dado cuenta, no es muy difícil desensamblar estos equipos; más bien es fácil, porque la sección de CD

Figura 9

ELECTRONICA y servicio No. 74

consta de un solo módulo; y en este módulo existe un conector flexible plano largo, que permite hacer las comprobaciones que sean necesarias.

Así que ya lo sabe: si acepta dar servicio a estos aparatos, proceda sin temor alguno; hay muchas similitudes entre la mayoría de ellos.

Figura 10

A

TUNER AMP UNIT

REAR L CH

REAR R CH

CEK1136

600 H

10A

GND

RLFLRL+ FL+ RRFRRR+ FR+

ELECTRONICA y servicio No. 74

57

S e r v i c i o

t é c n i c o

SOLUCIÓN DE PROBLEMAS EN COMPONENTES DE AUDIO SONY Alejandro Pérez Islas Especialista de Video Servicio

VIDEO SERVICI Si el problema en un componente de audio es que no puede leer los discos, la mayoría de las veces lo primero que se hace es reemplazar el recuperador óptico; pero esto, no siempre soluciona la falla; y aquí aparece entonces un dilema, pues aparte de que ya se hizo un gasto para adquirir el nuevo pick-up, no se tiene la certeza de que éste realmente funcione bien. Seguramente, usted también se ha encontrado con componentes que pese a ser nuevos no sirven. Para que esto no le suceda con frecuencia, en el presente artículo proponemos una guía de aislamiento de fallas en la sección de CD de los componentes de audio. Nos servirá de base el equipo Sony modelo HCD-XB4. Con esta referencia, usted podrá diagnosticar cuál es exactamente el componente dañado; y así, no tendrá que cambiar piezas al azar.

58

Aislamiento y reparación Paso 1 Proceda primero a la limpieza del recuperador óptico. Aplique para ello un poco de

Figura 1

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 2 Figura 3

aire comprimido en la parte interna del pick-up. Use un algodón humedecido con líquido especial, para limpiar la superficie de la lente. Para tener al sistema óptico, primero tendrá que retirar la cubierta metálica inferior; quite el tornillo tipo philips que la sujeta (figura 1). Extraiga el ensamble óptico con mucho cuidado, para que no se rompa el cable flexible plano que lo mantiene unido al resto del equipo (figura 2). Una vez que haya retirado el ensamble, colóquelo en una cu-

bierta en forma horizontal (figura 3); por último, limpie la lente.

Paso 2 Para aprovechar que el ensamble del mecanismo de CD está fuera del equipo, con

Figura 5

Figura 4

ELECTRONICA y servicio No. 74

59

Figura 6

no se dañe el cable flexible plano del recuperador óptico (figura 6), levante ligeramente y con mucho cuidado la tarjeta de circuito impreso; colóquela en una posición que permita retirar fácilmente al motor dañado. NOTA: En realidad, es preferible retirar por completo la tarjeta de circuito impreso; pero para esto, hay que retirar el conector del recuperador óptico (figura 7).

Paso 3

la ayuda de un óhmetro verifique el estado de los motores; en cada uno, debe haber un mínimo de 9.0 ohmios y un máximo de 16.0 ohmios. Limpie los interruptores (figura 4). Si el valor de alguno de los motores está fuera de especificación, tendrá que ser reemplazado; con el fin de extraerlo, retire la soldadura que lo sujeta en la pequeña tarjeta de circuito impreso (figura 5). Para que

Figura 7

60

Ensamble la sección de CD en el resto del componente de audio. Pruebe la operación del aparato, para saber si el problema fue eliminado con la limpieza del recuperador óptico. Si la falla aún existe, ejecute el siguiente paso.

Paso 4 Verifique que esté en buenas condiciones el cable flexible plano (figura 8) que comunica al recuperador óptico con la sección de CD y con el sistema de control del resto del equipo. Si es necesario, reemplácelo; en

Figura 8

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 9

ocasiones, este conector tiene fracturas o roturas intermitentes.

Paso 5 Asegúrese que la etapa de CD recibe alimentación. Recuerde que normalmente se requiere de líneas que suministren de 3.3 a 5.0 voltios para los circuitos integrados que procesan la señal digital y para el diodo emisor de luz láser del recuperador óptico (figura 9). A veces, esta etapa requiere también de una línea que proporcione de 7.0 a 12.0 voltios para los circuitos drive de los motores de deslizamiento y giro de disco.

que este componente, cuyo valor es de 47uF, suele secarse; y cuando es así, provoca que el voltaje que se suministra al LED láser sea insuficiente. Si se daña el transistor Q101 (figura 11), no habrá luz láser o será insuficiente; y en casos extremos, hará que se dañe el recuperador óptico; por eso es necesario que verifique si está en buenas condiciones. En componentes de audio de otras marcas, y en aparatos Sony de modelo distinto al que elegimos para nuestras explicaciones, el transistor Q101 se localiza dentro del circuito integrado amplificador de RF. Si se dañan los elementos asociados en las terminales LD y PD de este último componente, sucederá lo mismo que en el caso anterior; también es preciso verificar sus condiciones.

Paso 7 Si hasta el paso anterior todo está en orden, reemplace el recuperador óptico. Para que después no sufra una desagradable sorpresa, asegúrese que la pieza de reem-

Figura 11

Paso 6 Si hasta el paso anterior ya no hay ningún problema, asegúrese que el LED láser del recuperador óptico esté recibiendo el nivel de voltaje que necesita para funcionar; si su alimentación no es correcta, no podrá leer ningún disco (incluso, éste ni siquiera girará). Por tal motivo, hay que comprobar el nivel de polarización del LED; debe haber un mínimo de 1.5 voltios, y un máximo de 2.3 voltios. En el componente de audio Sony modelo HCD-XB4, es común que se dañe el condensador electrolítico C101 (figura 10). Y es

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Figura 10

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ELECTRONICA y servicio No. 74

plazo sea exactamente igual que la original. Los recuperadores ópticos se venden con garantía, en tiendas de prestigio. Fíjese en el empaque (figura 12); es distinto a los que se usan para refacciones de

dudosa procedencia, y está sellado con plástico PVC (lo cual impide que el dispositivo se empolve). En la tarjeta de circuito impreso, debe haber un holograma que garantiza la autenticidad del producto.

Figura 12

Para mantenerte Lo mejor de Aurelio Mejía

Clave: 1450 Eureka. Título: Diccionario de electrónica e informática. Inglés-español

Precio: $150.00

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actualizado

S e r v i c i o

t é c n i c o

Aplicación del DVD-01 PATRONES DE AJUSTE PARA EL SERVICIO A TELEVISORES Y REPRODUCTORES DE DVD Guillermo Palomares Orozco

Una opción útil y económica

Una parte muy importante del servicio normal a televisores de color, es la verificación de las condiciones generales de la imagen; hay que revisar tanto sus características básicas (altura vertical, centrado horizontal, linealidad vertical, etc., que pueden evaluarse con cierta facilidad observando la señal de cualquier canal de televisión), como ciertas condiciones operativas que sólo los técnicos expertos conocen a fondo (y que son difíciles de diagnosticar con exactitud, si se carece de un generador de patrones). En este artículo presentamos el DVD-01 con patrones de ajuste en video como una opción útil para el servicio a televisores y reproductores de DVD.

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Justamente para verificar las características especiales de la imagen desplegada por los televisores de color, se usa el generador de patrones (figura 1). Este aparato funge como una pequeña transmisora de señales de televisión; y a voluntad, puede enviar hacia el televisor imágenes fijas tales como barras de colores, patrones de señal cuadriculada, patrón de puntos, ventana de alto contraste, patrón de cruz, etc. Gracias a todas ellas, es posible analizar la ejecución Figura 1

ELECTRONICA y servicio No. 74

Figura 2

lará casi por completo a un generador de patrones que cuesta cientos de dólares. Si se combina el uso de este DVD con el uso de un reproductor de discos DVD convencional o casero, es posible acondicionar las señales que se necesitan para realizar de manera correcta y completa los ajustes de un televisor. En el presente artículo, describiremos las funciones de esta herramienta y la manera en que se aplica en televisores de color y hasta en monitores de circuito cerrado y monitores profesionales de televisión.

Comprobación de temperatura de unos delicados ajustes a los que se denomina “ajustes mecánicos” (pureza de color, convergencia, inclinación horizontal, etc.); estos movimientos, se realizan por medio de los pequeños aros magnéticos que rodean al cuello del cinescopio o tubo pantalla. Dichos patrones, también sirven para verificar la ejecución de los llamados “ajustes electrónicos”. Estos ajustes (pin cushion o efecto cojín, balance de blancos, nivel de screen y nivel de focus), se hacen mediante la colocación de un potenciómetro en el circuito impreso del televisor o a través del famoso modo de servicio (que existe en la mayoría de los televisores modernos). En fin, son muchas las ventajas de usar un generador de patrones. Pero su elevado precio y el desconocimiento de su uso práctico, han provocado que hasta ahora sean muy pocos los centros de servicio que cuentan con él. Para solucionar este problema de alguna manera, hemos diseñado un DVD cuyos altos estándares de resolución de video (más de 400 líneas de resolución en la salida de video compuesto) y el software con que cuenta, lo convierten en un valioso recurso de trabajo (figura 2); si lo usa, emu-

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Como usted sabe, las imágenes que aparecen en la pantalla de un televisor se originan por medio de tres señales a las que se denomina “colores primarios”: rojo (R), verde (G) y azul (B). También son conocidas como “señales RGB”, y se inyectan a los tres cátodos de una pantalla de color; combinándolas apropiadamente, se pueden obtener los demás colores que vemos en pantalla (incluso niveles de grises, y hasta el color blanco). Por razones de uso y envejecimiento de los componentes electrónicos de un televisor, y en especial del tubo pantalla (mejor conocido como “cinescopio”), las condiciones de los cátodos se deterioran; entonces deja de ser adecuada la combinación de colores, y aparecen tonalidades un tanto extrañas; todo esto se manifiesta con énfasis en el blanco, que suele adquirir tonalidades amarillentas, verdosas o azuladas. Sólo si se aplica al televisor una señal fija con tonos blancos, podrá apreciarse si es correcto el ajuste de temperatura. Precisamente en estos casos, debe usarse el DVD-01; entre las múltiples señales y patrones que contiene, se cuenta un patrón de cuadrícula que sirve para verificar si exis-

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te alguna alteración en la temperatura del color. Es recomendable hacer estas comprobaciones y ajustes, luego de que el equipo haya estado funcionando por un lapso mínimo de 20 minutos (así, la pantalla estará trabajando en modo normal); es común que en los primeros minutos, por desgaste en algunos componentes electrónicos o en la pantalla, aparezcan imágenes un tanto alteradas; pero las pruebas serán correctas, si se hacen luego de este periodo. Ejecute los siguientes pasos:

Paso 1 Conecte el reproductor de DVD en el televisor, por medio de la línea Video Out (conector tipo RCA color amarillo).

Figura 3

En televisores de última generación, estos ajustes se realizan por medio del modo de servicio. Y para entrar a él, debe procederse como indicamos a continuación.

Entrada al modo de servicio Paso 2 Por medio de los controles del televisor, seleccione la entrada de video como señal activa.

Paso 1

Paso 3

Entre al modo de servicio. Recuerde que las claves de a dicho modo varían, dependiendo de la marca y modelo de cada televisor. Consulte su manual de servicio.

Inserte el DVD-01 en el reproductor de DVD, y seleccione el Patrón de cuadrícula.

Paso 2

Paso 4 Por medio de los controles del televisor, ponga en escala mínima el control de contraste y en escala media el control de brillo.

Paso 5 En ese momento, aparecerá en pantalla un patrón cuadriculado (figura 3).

Paso 6 Verifique que la cuadrícula sea de color blanco; si es de otro color, quiere decir que ya está desgastado el tubo pantalla o que hay un desajuste en los controles de temperatura (que se localizan en la base del circuito impreso del cinescopio).

66

Una parte muy importante del servicio normal a televisores de color, es la verificación de las condiciones generales de la imagen; hay que revisar tanto sus características básicas (altura vertical, centrado horizontal, linealidad vertical, etc., que pueden evaluarse con cierta facilidad observando la señal de cualquier canal de televisión), como ciertas condiciones operativas que sólo los técnicos expertos conocen a fondo (y que son difíciles de diagnosticar con exactitud, si se carece de un generador de patrones). Si la cuadrícula obtenida no es completamente blanca, ajuste la temperatura de color. Para esto, modifique la posición de los controles en la base del cinescopio hasta que de la combinación del rojo, verde y azul

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se obtengan unas líneas blancas; cuando éstas aparezcan, las tonalidades en pantalla serán reales.

Figura 4

Comprobación de ajuste de convergencia estática y dinámica Paso 1 En el menú del DVD-01, seleccione la opción de Patrón de puntos (figura 4).

Paso 2 Coloque el control de contraste y el control de brillo en escala media.

Paso 3 Verifique que los puntos desplegados en el centro de la pantalla sean totalmente blancos y que no estén rodeados por unas pequeñas sombras de color. Si es así, quiere decir que es correcta la convergencia estática del equipo. Pero si las sombras o fantasmas de color aparecen alrededor de los puntos, es preciso ajustar dicha convergencia.

Paso 4 Cerciórese de que los puntos de las esquinas y las zonas periféricas de la imagen, sean completamente blancos y no estén rodeados por fantasmas de color. Si es así, significa que es correcta la convergencia dinámica.

cuál es el procedimiento para un aparato de cierta marca y modelo, consulte su manual de servicio.

Convergencia estática Paso 1 Afloje el tornillo de sujeción, y ajuste las aletas de los imanes de cuatro polos (figura 6).

Paso 2 Ajuste el ángulo entre los imanes, de manera que los puntos rojos coincidan con los azules en el centro de la pantalla y que los puntos localizados en esta área sean completamente blancos. Cuando haga girar es-

Figura 5

Paso 5 Para ajustar ambas convergencias (estática y dinámica), mueva los pequeños imanes circulares localizados alrededor del cuello del cinescopio (figura 5). En los siguientes apartados, explicaremos en su aspecto general, cómo se ajustan la convergencia estática y dinámica de los televisores en general. Si desea saber

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Figura 6 Ajuste el ángulo (hasta que coincidan las líneas verticales)

C

B

D Azul

Angulo fijo

Rojo

Azul Rojo

Movimiento de los imanes de cuatro polos

Ajuste de los imanes

tos arillos, los puntos se desplazarán de manera vertical (hacia arriba y hacia abajo).

Gire ambas aletas al mismo tiempo (para hacer coincidir la línea horizontal)

Si los mueve de manera circular alrededor del cuello del cinescopio, logrará un ajuste horizontal.

Paso 3 Sin que varíe el ángulo, mueva ambos imanes alrededor del cuello hasta que los puntos del centro sean completamente blancos. Una vez que lo haya hecho, los puntos se desplazarán de manera horizontal (de izquierda a derecha).

Paso 4 Si no puede hacer que los puntos coincidan totalmente, mueva el par de imanes denominados “de seis polos” (figura 7). Cuando mueva estos imanes, los puntos del centro se desplazarán de manera vertical.

Paso 5 Recalibre nuevamente los arillos de cuatro polos; y si es necesario, retoque los imanes de seis polos.

Paso 6 Una vez hechos los ajustes, atornille el aro de sujeción para que no se mueva durante el traslado y uso normal del equipo. Observe que todo consiste en colocar en cierta posición tanto los imanes de cuatro polos como los de seis. Por supuesto, también se requiere de una imagen fija para verificar que se están haciendo correcta-

Figura 7 Ajuste el ángulo (hasta que coincidan las líneas verticales) Rojo/Azul

Verde

Angulo fijo

Rojo/Azul Verde

Ajuste de los imanes

68

Movimiento de los imanes de seis polos

Gire ambas aletas al mismo tiempo (para hacer coincidir la línea horizontal)

ELECTRONICA y servicio No. 74

mente los cambios en los puntos centrales de la pantalla; y para esto, no hay nada mejor que el DVD-01.

Posición

Figura 8

1

A Adhesivo

B

Convergencia dinámica A veces, los ajustes realizados en la convergencia estática también reducen o eliminan los problemas de convergencia dinámica. Cuando no suceda esto, tendrá que mover ligeramente los compensadores de la bobina del yugo (figura 8). En ciertos casos, existen unas laminillas a los lados del yugo de deflexión; muévalas ligeramente, para lograr retoques finos de la convergencia dinámica. Tal como se señaló, consulte el manual del equipo en cuestión para obtener instrucciones más precisas.

Posición 1 Yugo de deflexión Lado azul

Lado rojo

Paso 4 Si este color no queda perfectamente centrado, mueva un poco los imanes de pureza; se localizan en el juego de anillos, sobre el cuello del cinescopio (figura 9).

Comprobación de ajuste de tinte

Comprobación de ajuste de pureza

Paso 1

Paso 1

Reproduzca el patrón de barras NTSC a color del DVD-01 (figura 10).

Reproduzca el patrón de campo rojo del DVD-01.

Paso 2

Paso 2 Coloque en escala media el control de brillo, y en escala mínima el control de contraste. Si es correcto el ajuste en el televisor, aparecerá una franja roja perfectamente centrada; y a los lados, una franja verde y una franja azul.

Para obtener una imagen normal, coloque en escala media los controles de brillo y de contraste.

Figura 9

Imanes de cuatro polos

Imanes de seis polos Anillo de fijación

Paso 3 Si el ajuste no es correcto, afloje el anillo de sujeción de yugo y muévalo ligeramente hacia atrás (hacia la base del cinescopio) hasta que quede bien centrado el color rojo; asegure nuevamente el yugo. Imanes de pureza

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69

Figura 10

sirve para determinar el estado actual del cinescopio; si hay una marcada diferencia entre los cuatro valores de intensidad, significa que es necesario reajustar los controles de ganancia de los colores RGB. Por supuesto, debemos obtener un campo completamente blanco.

Comprobación de centrado correcto de la imagen Paso 1 Paso 3 Verifique que aparezcan unas barras de color primario, y que su intensidad sea correcta (rojo, verde, azul). También deben aparecer los colores complementarios, con una tonalidad correcta (amarillo, cyan, magenta).

Reproduzca los patrones de cruz y de ventana del DVD-01 (figura 11).

Paso 2 Coloque en niveles normales de visión los controles de brillo y de contraste.

Paso 3 Paso 4 Si no aparecen las barras ni los colores complementarios, tendrá que ajustar el tinte por medio de los botones del frontal del aparato o por medio del menú de .

Asegúrese que la cruz y la ventana tengan simetría; es decir, que en sentido vertical y horizontal, y tomando en cuenta el propio

Figura 11

Paso 5 Y si con esto tampoco aparece nada, quiere decir que hay problemas de temperatura de color, de desajuste de subtinte o de demoduladores de croma.

Comprobación de intensidad de colores Paso 1 Reproduzca el patrón de campo rojo, luego el de campo verde, el de campo azul y el de campo blanco, del DVD-01.

Paso 2 Compare estos patrones, para saber si tienen la misma intensidad. Esta evaluación,

70

ELECTRONICA y servicio No. 74

centrado de la imagen, ésta no se vea alargada o aplastada.

Paso 4 En caso de que exista alguna anomalía, será necesario ajustar el control correspondiente. Esto puede verificarse en el manual de servicio del equipo en cuestión; pero en los televisores en general, deben verificarse las siguientes condiciones operativas (y si alguna tiene que ser modificada, sólo debe mover su control):

Paso 3 Mueva el control de Screen, situado en el cuerpo del fly-back. Manéjelo con cuidado, ya que a su alrededor existen tensiones del orden de 20kV que pueden provocarle una fuerte sacudida). Muévalo lentamente, hasta que la cuadrícula sea ligeramente visible en la pantalla; si aparece, quiere decir que el ajuste está bien hecho (y cuando este movimiento no es correcto, el brillo es intenso).

Ajuste de Focus a. Vertical size. Se refiere al control de altura vertical. b. Vertical lin (linealidad vertical). Mueva este control, para modificar la proporción vertical de la imagen; puede hacerla más alargada o achaparrada, en la parte superior o inferior de la pantalla. El ajuste está bien hecho, cuando ambos extremos verticales de la pantalla tienen la misma proporción (arriba-abajo). c. Vertical cent (centrado vertical). Con este control, el cuadro se desplaza de arriba a abajo. d. Horizontal size (anchura horizontal). Mueva este control, hasta que la imagen de cuadro se vea blanca y quede en el centro rodeada completamente por franjas de color negro. e. Horizontal cent (centrado horizontal). Mueva este control, hasta que la ventana de cuadro quede centrada a lo ancho de la pantalla.

Paso 1 Reproduzca los patrones de cuadrícula y de puntos del DVD-01.

Paso 2 Coloque en escala alta (no máxima) los controles brillo y contraste.

Paso 3 Mueva el control de focus, también situado en el cuerpo del fly-back, tomando las debidas precauciones. Muévalo ligeramente, hasta que la cuadrícula y los puntos sean nítidos, claramente definidos; es decir, que no se vean borrosos. Si no consigue esto a pesar de haber girado el control hasta su nivel máximo, significa que hay alguna falla en el cinescopio o en el propio fly-back.

Ajuste de Screen

Por experiencia, sabemos que la base de conexiones del tubo pantalla llega a sulfatarse; esta es la verdadera causa del problema de desenfoque casual del televisor.

Paso 1

Ajuste de Pincushion

Reproduzca el campo de cruz del DVD-01.

Paso 1 Paso 2 Coloque en baja escala (no mínima) los controles de brillo y contraste.

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Reproduzca el patrón de cuadrícula del DVD-01.

71

Paso 2

Funciones adicionales

Coloque en escala normal de visión los controles de brillo y contraste.

Paso 3 Verifique que las líneas verticales de la cuadrícula estén rectas, y que sean exactamente paralelas entre sí. Si se ven inclinadas, torcidas, con tendencia a cerrarse o abrirse en la mitad de la pantalla, quiere decir que hay un desajuste en los controles de pin cushion. Mueva ligeramente estos controles, hasta que las líneas verticales tengan las características antes mencionadas. Consulte el manual de servicio del televisor en cuestión. Si hay que hacerle ajustes por medio del modo de servicio, anote en un papel el valor original de cada uno de sus parámetros más importantes; si comete algún error, podrá dejar el equipo en las condiciones en que lo recibió.

La mayoría de los equipos reproductores de DVD, cuentan con un par de salidas de video. Una de ellas, denominada “Svideo” o simplemente “súper video”, provee mayor definición de imagen; si está incluida en el televisor en cuestión, no dude en usarla; los ajustes serán todavía más precisos. La otra salida de video, denominada “videocomponente”, consta de tres conectores tipo RCA; uno rojo, otro verde y uno azul (marcados como Cr, Y, Cb, respectivamente). En estos puntos se obtienen señales RGB, que son aplicadas en televisores o en monitores que disponen de este tipo de entrada; es muy alta la calidad de imagen y definición. En resumen, puede afirmarse que gracias al software utilizado para elaborar el DVD-01, es posible obtener el máximo provecho tanto de los reproductores de DVD como de los equipos de televisión.

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S i s t e m a s

i n f o r m á t i c o s

ENSAMBLANDO UNA COMPUTADORA DESDE CERO Primera de dos partes Leopoldo Parra Reynada

El presente artículo es un extracto de la lección 11 del CURSO BÁSICO DE REPARACIÓN Y ENSAMBLADO DE COMPUTADORAS PC. En esta obra, los temas se explican con gran sencillez y abundantes ejemplos gráficos para facilitar la comprensión. Y, para apoyar directamente el trabajo de campo, en el CD-ROM que se entrega con la lección 1, se incluyen diversas utilerías, así como la interfaz y la introducción de un minicurso multimedia en 10 lecciones, el cual se descarga gratuitamente de Internet (www.computacion-aplicada.com), en el que se incluyen explicaciones interactivas, videoclips, animaciones e información especializada.

Colocación del microprocesador y la RAM en la tarjeta madre Figura 1

1

Extraiga la tarjeta madre de su caja y/o de su bolsa protectora. Colóquela encima de la caja.

Para las explicaciones respectivas, siga los pasos que se muestran en la figura 1. Sea cuidadoso de seguir las instrucciones que se van dando, y tome en cuenta que puede haber variantes de los componentes que usted maneje en relación a los que se muestran en las fotografías.

Instalación de la tarjeta madre en el gabinete Una vez hecho el preensamblado básico de la tarjeta madre, hay que montarla en el gabinete. Siga los pasos indicados en la figura 2.

ELECTRONICA y servicio No. 74

73

4 Para preparar la inserción del microprocesador, levante la palanca del ZIF-socket.

2

A Inserte el microprocesador en el socket.

3

Extraiga el microprocesador de su caja protectora; tómelo sólo por los bordes, y nunca toque sus terminales metálicas.

5 Para colocar el conjunto enfriador, aplique una fina capa de grasa de silicona en la superficie del rectángulo metálico del microprocesador y en la parte inferior del disipador; por lo general, la silicona se proporciona junto con la tarjeta madre o el ventilador. Los ventiladores que vienen junto con los microprocesadores que se venden “en caja”, ya incluyen una capa de material conductor en su parte inferior; así que no requieren de grasa de silicona adicional.

74

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B

C

Este circuito posee terminales que impiden conectarlo en forma incorrecta.

Cuando haya asentado bien sobre el socket, baje la palanca para asegurarlo.

6

A

Conecte el cable del ventilador en uno de los zócalos incluidos para tal fin en la tarjeta madre.

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Con cuidado, coloque el disipador sobre el microprocesador. Asegúrese que las uñas del socket encajen bien en las muescas del resorte de montaje del disipador.

B

75

7

A

Presione firme y cuidadosamente, hasta que sienta que los módulos están bien insertados

8

Para colocar la memoria, extraiga el módulo de RAM de su empaque. Verifique en qué posición debe colocarse, de modo que sus muescas coincidan con los topes de sus zócalos

B

Para estar seguro, verifique que las palancas blancas de los extremos entren sin esfuerzo en las muescas laterales de los módulos; estas palancas pueden ser de otro color.

Figura 2

1 Retire las tapas laterales del gabinete, y localice la placa de montaje donde se colocará la tarjeta madre.

76

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4 Asegúrese que las ranuras de expansión coincidan con las salidas existentes en la parte trasera del gabinete.

2

Observe que posee varios orificios para colocar tornillos o postes de montaje; pero sólo algunos se utilizarán.

3

ELECTRONICA y servicio No. 74

Provisionalmente, coloque la tarjeta madre sobre la placa de montaje

77

5 Marque los orificios que empleará para los tornillos de montaje, y coloque en ellos los postes para dichos tornillos.

6 Antes de fijar la tarjeta madre, tendrá que elegir entre las laminillas de puertos incluidas en el gabinete (y a veces suministradas junto con la propia placa base) aquella que permita acceder a todos los puertos incorporados en la misma. Por lo general, la opción predeterminada es adecuada para la gran mayoría de las tarjetas madre tipo ATX; pero en algunos casos, tendrá que reemplazar esta laminilla. Las laminillas de configuración muy particular, se incluyen junto con su respectiva tarjeta madre.

7 Coloque la laminilla en el sitio que le corresponde en la parte trasera del gabinete. Fije la tarjeta madre, cuidando que los puertos encajen en los orificios de la laminilla correspondiente. Atorníllela, para que no se mueva.

78

ELECTRONICA y servicio No. 74

Clave

Títulos

1112

Cómo reparar hornos de microondas con fuente conmutada (sistema inverter)

1113

Servicio a reproductores de DVD

Teoría y servicio a fuentes conmutadas de TV (en 4 fascículos)

1114

Fuentes transistorizadas Sony. Parte 1

1115

Fuentes transistorizadas Sony. Parte 2

1116

Fuentes PWM. Parte 1 (Sharp, Broksonic y Mitsubishi)

1117

Fuentes PWM. Parte 2 (Sharp y RCA)

$35.00 c/u

NUEVOS TITULOS (Búscalos en tu puesto de periódicos)

Servicio a sistemas de componentes de audio (en 4 fascículos)

1118

Sistemas de autodiagnóstico

1119

Localización de fallas en los sistemas electrónicos y mecánicos (Sharp, Kenwood y Pioneer)

1120

Detección en fallas en Sony, Aiwa y Panasonic

1121

Servicio y detección de fallas en las secciones de CD y casetera

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PRÓXIMO NÚMERO (75) La electrónica en el tiempo • Presente y futuro del control remoto

Junio 2004

Perfil tecnológico • Los microprocesadores de 64 bits Leyes, dispositivos y circuitos • Circuitos integrados. Fundamentos y aplicaciones. Segunda de tres partes Servicio técnico • Detección de fallas en los nuevos circuitos de audio y protección de los minicomponentes • Reproductores DVD. Fallas resueltas y comentadas • Fallas resueltas y comentadas en hornos de microondas • Fallas resueltas y comentadas en estéreos del automóvil • Teoría y práctica de los amplificadores de potencia y de las redes de altavoces • Las etapas de barrido (vertical y horizontal) y circuitos asociados en televisores modernos Sistemas informáticos • Ensamblando una computadora desde cero. Segunda y œltima parte Diagrama

Búsqu ela co n su dis tribuid o r habitu al