Saber Electrónica N° 213 Edición Argentina

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EDITORIAL QUARK ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 18 / 2005 / Año 18 / 2005 / Nº 213 - $6,50 Nº 213 - $6,50 ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 18 / 2005 / Año 18 / 2005 / Nº 213 - $6,50 Nº 213 - $6,50

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Desarrollo de proyectos electrónicos con técnicas de Inteligencia ArtificialIntroducción a las redes neuronales, implementación en microcontroladoresMONTAJESPreamplificador para discos de viniloIndicador de tensión de redPrueba y uso de timbres y zumbadores con el sistema PICAXE Módulo convertidor analógico digital de 3 dígitos Colección de circuitos prácticos: amplificador para instrumentación Amplificador de ganancia elevada Amplificador transistorizado para intercomunicador Distorsionador para guitarra eléctrica Amplificador para auriculares CUADERNO DEL TECNICO REPARADORService - Curso de fuentes conmutadas - Lección 7Medición de la fuente Sanyo 6736-00 Fallas en el motor de SLED de lectores de CD y CD-ROM Liberación de teléfonos celulares por LOGs y por software PLANOS GIGANTESModular de audio AIWA NSX-T991TV Grundig PaP CU1822/23/52 ELECTRONICA Y COMPUTACIONMotherboards - Parte 2 MANTENIMIENTO DE COMPUTADORASLos secretos del Streaming INFORME ESPECIALSistema de posicionamiento global (GPS) RADIOAFICIONADOMedición de impedancias (Parte 4) AUTOMATAS PROGRAMABLESLección 9 - Diseño y montaje de un módulo simulador de proceso de nivelVIDEOUn nuevo camcorder digital

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EDITORIALQUARK

ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 18 / 2005 /

Año 18 / 2005 / Nº 213 - $6,50Nº 213 - $6,50

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SECCIONES FIJASSección del Lector 96

ARTICULO DE TAPADesarrollo de proyectos electrónicos con técnicas de Inteligencia ArtificialIntroducción a las redes neuronales, implementación en microcontroladores 3

MONTAJES Preamplificador para discos de vinilo 10Indicador de tensión de red 13Prueba y uso de timbres y zumbadores con el sistema PICAXE 17Módulo convertidor analógico digital de 3 dígitos 20Colección de circuitos prácticos: amplificador para instrumentación 66Amplificador de ganancia elevada 67Amplificador transistorizado para intercomunicador 67Distorsionador para guitarra eléctrica 68Amplificador para auriculares 68

CUADERNO DEL TECNICO REPARADORService - Curso de fuentes conmutadas - Lección 7Medición de la fuente Sanyo 6736-00 29Fallas en el motor de SLED de lectores de CD y CD-ROM 36Liberación de teléfonos celulares por LOGs y por software 57

PLANOS GIGANTESModular de audio AIWA NSX-T991TV Grundig PaP CU1822/23/52 41

ELECTRONICA Y COMPUTACIONMotherboards - Parte 2 60

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORASLos secretos del Streaming 73

INFORME ESPECIALSistema de posicionamiento global (GPS) 78

RADIOAFICIONADOMedición de impedancias (Parte 4) 84

AUTOMATAS PROGRAMABLESLección 9 - Diseño y montaje de un módulo simulador de proceso de nivel 88

VIDEOUn nuevo camcorder digital 92

EDITORIALQUARK

Año 18 - Nº 213ABRIL 2005

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SSAABBEERR

EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

I m p r e s i ó n : I n v e r p r e n t a S . A . , S a n A n t o n i o 9 4 1 , B s . A i r e s , A r g e n t i n aPublicación adherida a la Asociación

Argentina de Editores de Revistas

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UruguayRODESOL SA

Ciudadela 1416 - Montevideo901-1184

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Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

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EDICION ARGENTINA - Nº 213

Director Ing. Horacio D. Vallejo

Jefe de RedacciónPablo M. Dodero

ProducciónJosé María Nieves

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

Juan Pablo MatuteEn este número:Sergio R. Richter

Guillermo H. NeccoIsmael Cervantes de Anda

Alberto H. PicernoEgon Strauss

Juan Manuel de Pablo OrtízEduardo NavasArnoldo Galetto

Fernando Ventura Gutiérrez

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicaciónmensual SABER ELECTRONICAHerrera 761 (1295) Capital FederalT.E. 4301-8804

Administración y NegociosTeresa C. Jara

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Diego PezoaGastón NavarroJavier Isasmendi

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La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan respon-sabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción totalo parcial del material contenido en esta revista, así como la in-dustrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones le-gales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.

DEL DIRECTORAL LECTOR

Inteligencia Artificial y PICAXE:Una Fórmula Explosiva

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos en-contramos nuevamente en las páginas de nues-tra revista predilecta para compartir las noveda-des del mundo de la electrónica.

Se habrá dado cuenta que nos estamos “vol-cando” a los PICAXE cuando trabajamos con mi-crocontroladores; la explicación es muy sencilla:“son fáciles de manejar, difíciles de quemar yhasta aparecen como elementos de diseño en los laboratorios virtualesde New Wave Intercative”.

Es por este motivo que decidimos emplear a estos componentes pa-ra encarar una nueva sección que muy pronto va a ser “muy difícil”desplazar, nos referimos a “Inteligencia Artificial”. Con esta nueva sec-ción pretendemos aunar los conceptos de róbotica, electromedicina, ad-quisición de datos y computación y para tratarla decidimos emplearcomponentes conocidos y baratos para que todos puedan armar los di-ferentes proyectos que se vayan presentando sin que tengan que gas-tar grandes sumas.

Para programar PICAXE tiene utilitarios gratuitos que puede bajarde nuestra página y para las aplicaciones de inteligencia artificial tam-bién daremos aplicaciones gratuitas, como la que presentamos en estaedición y que sería muy importante que baje y comience a practicar yaque en el futuro “hasta para hacer una reparación se podrán empleartécnicas de inteligencia artificial”.

En lo personal, les comento que voy a ir aprendiendo este tema conUds. ya que es una disciplina que me apasiona y que por años he idorelegando debido a la falta de tiempo y a tener que emplear elementosde uso engorroso y muy caros. Les cuento que sólo me llevó media ho-ra entender los conceptos vertidos por Sergio Richter en el artículo detapa para empezar a experimentar y los resultados son asombrosos.

Lo invito a “navegar por el frondosoocéano de la inteligencia artificial” y aque compruebe las bondades del siste-ma PICAXE para que en un futuro cer-cano pueda “vincular” estos conoci-mientos con la programación de lamascota virtual publicada en SaberElectrónica Nº 211 y así “aprendermientras practica”.

Por último, les comentamos que yaestá a su disposición el Nº 7 del perió-dico del Club SE, cuya portada repro-ducimos a la izquierda.

Ing. Horacio D. Vallejo

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Saber Electrónica

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Desarrollo de Proyectos Electrónicos con Técnicas de

Inteligencia ArtificialIntroducción a las Redes Neuronales,

Implementación en Microcontroladores

ARTÍCULO DE TAPA

Introducción

Este campo ha crecido en los últi-mos años, junto al enorme avance enla capacidad de procesamiento delos dispositivos electrónicos.

Así han surgido muchos métodos,en algunos casos disciplinas comple-tas de estudio y entre ellas cabemencionar: las redes neuronales arti-ficiales, la lógica difusa, los sistemasexpertos y la computación evolutiva.

Es la idea de este curso, permitiral lector introducirse en este fasci-nante mundo, comprendiendo los

principios básicos que se utilizan tan-to en un lavarropa con un control ba-sado en “Fuzzy Logic”, como en unrobot que es capaz de aprender me-diante “Redes Neuronales”.

Procuraremos paso a paso reco-rrer estas técnicas, e implementarlasde una manera sencilla, en microcon-troladores. Veremos su aplicación ala solución de problemas simples, pe-ro aleccionadores. La idea no es rea-lizar proyectos completamente con-cluidos, sino experimentos que el lec-tor pueda modificar a su gusto yaprender.

Redes Neuronales Artificiales

Una Red Neuronal Artificial esuna estructura computacional inspira-da en el estudio de los circuitos neu-ronales biológicos. Es decir, la emu-lación mediante software y hardware,de neuronas y sus conexiones.

Hay muchos tipos diferentes deredes neuronales artificiales, desderelativamente simples hasta muycomplejas, así como también existenmuchas teorías sobre cómo trabajansus pares biológicas.

Comenzaremos estudiando una

Inteligencia Artificial (IA) es el área encargada deestudiar metodologías, procedimientos, arquitec-turas, etc, que permitan a una computadora (o acualquier aparato con capacidad de procesar infor-mación) implementar actividades que, por elmomento, el hombre realiza mejor (adquirirconocimientos, razonar y actuar). Algunos ejemplosde aplicación son: diagnóstico médico, diagnósticoindustrial, problemas de percepción (visión, habla),interpretación de señales e imágenes, juegos, detec-ción de virus en computadoras, navegación derobots móviles, etc.

Autor: Sergio Raúl Richtere-mail: [email protected]

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Saber Electrónica

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Artículo de Tapamuy sencilla que recibe el nombre deperceptrón simple, incluso no se tratade una red en sí, sino de una neuronaaislada. La utilidad de la misma esmuy limitada, pero su comprensiónnos permitirá luego avanzar en el en-tendimiento de otras redes.

Perceptrón simple

Las neuronas biológicas poseenelementos especializados para recibir,integrar, conducir y transmitir señales,éstos son: las dendritas, el cuerpo ce-lular, el axón y los terminales del axón(figura 1).

El perceptrón simple lo que pre-tende, es simular matemáticamenteuna sola neurona.

Como vemos en la figura 2, poseeentradas y una función de transferen-cia de tipo umbral. Las entradas a lared son las componentes del vectorde entrada X (las xi), la salida es Y ylos pesos (codificación de la intensi-dad de las sinapsis) son el arreglo de

números wi. Ya veremos esto conmás detalle.

Antes de proseguir veamos un po-quito de álgebra, a no asustarse, sonsólo unas definiciones elementalespara facilitarnos la tarea, ya que no esel propósito de este curso ahondar enálgebra. Entonces:

Se llama vector a un simple arre-glo de números:

A x1,x2, x3 les llamamos las com-ponentes xi .

Así decimos que la entrada X es elvector “columna”, por la disposiciónde sus números, es decir en variosrenglones.

Y también tenemos el vector de

“pesos” que es unvector “renglón”.

Ahora, volviendo a la neurona arti-ficial de la figura 2, veamos cómo és-ta funciona. Cada entrada xi sería elequivalente a la señal, digamos un va-lor numérico, proveniente de otra neu-rona o de un sensor externo. Cadaentrada va a influir sobre el disparo dela neurona, cuánto influya va a depen-der de la intensidad de esa sinapsis, osea la “fuerza” con que esa entradaestá conectada a la neurona, esto lova a determinar el valor de su respec-tivo peso wi.

Así cada entrada se va a multipli-car por su peso respectivo, y luego elcuerpo neuronal “suma” todos estosproductos. Esta operación en álgebrase llama producto escalar de vectoresy se define de la manera que vemosen la fórmula de la tabla 1.

Ojo, las entradas pueden ser másque tres o menos y por lo tanto loscomponentes de cada vector tambiénmás que tres, esto se simboliza po-niendo la sumatoria desde i=1 hasta n.

Bien, no era complicado ¿no?.Después esa suma pasa luego poruna función de activación f, que equi-valdría a un umbral biológico, o sea

si esta suma supera cierto valor, en-tonces la salida se pone en alto. Eneste caso usaremos la siguiente f,(figura 3). Por otra parte si volvemosal esquema de la neurona vemosotro valor: b1, este puede ser cero ouno, se le llama bias y lo que hace,en caso de no ser cero, es lo siguien-te (figura 4).

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Tabla 1

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Inteligencia Artificial

Desplaza el umbral por b1*w0, alos fines prácticos b1 se trata comouna entrada más que, o es siemprecero o siempre uno, según deseemoso no desplazar el umbral, esto le daun grado más de libertad a la regiónde decisión. Vea la fórmula de la Tabla2. De esto, el modelo matemático finalde neurona queda (algoritmo 1):

Y = 1 si

Y = 0 si

Bueno, hasta aquí sabemos cómocalcular la salida de una neurona fren-te a una entrada determinada. Ahorasabemos que los sistemas biológicospueden aprender, entonces se plan-tea la pregunta: ¿cómo aprende nues-tro perceptrón?

Y es allí donde volvemos a los pe-sos wi, son éstos los que determinanel valor de la sumatoria ante una de-terminada entrada, y de allí que se ac-tive o no la salida Y.

Entonces cabe la pregunta: ¿su-pongamos que encontramos la mane-ra para que el valor de los pesos cam-bie, adaptándose para dar una salidadeseada ante una determinada entra-da, entonces la red estaría aprendien-do a responder frente a una entrada?

Y así es como nace el algoritmo deentrenamiento, o sea lo que se hace

computacionalmente es mostrarle unadeterminada entrada (digamos un gru-po de valores de xi, o sea un vector X)a la red y simultáneamente mostrarlela salida que deseamos frente a esaentrada. Los pesos se van modifican-do y de esa manera la informaciónqueda en la intensidad de las sinap-sis, codificada en los pesos, al igualque en las neuronas biológicas.

Esto se lleva a cabo mediante unproceso que se llama entrenamiento,y una vez concluido, si fue exitoso, ypor lo tanto la red aprendió, ésta debedar la salida deseada al “ver” la entra-da correspondiente.

O sea, las neuronas tienen dosmodos de funcionamiento, uno que esmientras aprenden y por lo tanto mo-difican sus pesos y otro cuando ha-biendo aprendido se las usa con suspesos fijos para obtener la salida anteuna entrada determinada, aquí es elmomento útil de la neurona.

Algoritmo de Entrenamiento

En realidad, en el entrenamientolo que se tiene es un conjunto de en-tradas que representan distintas situa-ciones (patrones) y el conjunto de sa-lidas deseadas correspondientes acada situación.

Ahora, en nuestra vida cotidiana,¿Cómo aprendemos?. Podemos ob-servar que, desde niños vamos apren-diendo en base a prueba y error, diga-mos que nuestra guía en el aprendiza-je es el error. Por ejemplo, al leer ve-mos una “a” y nos dicen que es una“a”, así la entrada es “a”, la salida de-seada es que pronunciemos “a”, si de-cimos “e” nos corrigen, volvemos a in-tentar, hasta que frente a una “a” deci-mos “a”, este es un ejemplo muy sim-ple, pero así es todo.

Fue esto lo que motivó a los pri-

meros investigadores a pensar en elerror entre la salida deseada y la quela neurona proporciona ante una en-trada como la herramienta guía paramodificar los pesos. Así surge el algo-ritmo de entrenamiento para el per-ceptrón simple, que bien podemos veresquematizado en la figura 5. Descri-bimos a continuación este algoritmode entrenamiento (algoritmo 2):

1) Inicializar los pesos wi con valo-res aleatorios menores que 1, así laneurona comienza sin “saber” nada.

2) Presentar al Perceptrón simpleun vector patrón de entradas y la sali-da deseada D.

3) Calcular el error entre la salidaY y la salida deseada D (e = D - y)

4) Ajustar los pesos de la red se-gún el siguiente algoritmo:

Donde wi (t + 1) es el nuevo peso,

wi (t) es el peso “viejo”, e es el error y

un parámetro de aprendizaje general-mente con valor 1, esto se realiza pa-ra cada peso wi.

5) Volver al paso 2) y repetir elproceso.

Los patrones de entrenamiento,es decir los vectores de entrada consu salida deseada se van mostrando ala red en forma aleatoria, un númerodeterminado de veces, hasta que éstaaprende. Una vez que la neuronaaprendió, los pesos no se modificanmás y esta se puede usar para cual-quier situación dentro de las queaprendió, o aún “nuevas” (esto se lla-ma generalización y lo veremos másadelante).

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Figura 4

Tabla 2

Figura 5

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Bueno, creo que por ahora es su-ficiente teoría, así que mejor algo depráctica para afirmar y comprender loque hemos visto. A no preocuparse sipareció muy teórico o algo no quedóclaro, notaremos que al ver cómo seemplean estas herramientas, todo seesclarece. Pronto veremos lo satis-factorio que es comprender la ideadetrás de algo tan vigente como la IA(siglas de Inteligencia Artificial en in-glés).

En la próxima entrega estaremosentrenando el “cerebro” de un robotpara recorrer laberintos, para lo cualnecesitaremos varias neuronas.

Primero, lo que vamos a hacer es

la resolución de un problema suma-mente sencillo, que nos permitirá ob-servar el funcionamiento de una neu-rona. Pero antes de proseguir con es-to, veamos con qué vamos a trabajar:

PRACTICA:Implementación de un Perceptrón Simple en NePic

El sistema NePicPara realizar las prácticas, me pa-

reció adecuado crear un pequeñosoftware para el entrenamiento deneuronas y la generación del código

que vamos a emplear en los micro-controladores. Este software va ir cre-ciendo con los artículos. Nuestra pri-mer práctica va ser entrenar un per-ceptrón simple mediante el software yluego usarlo en un PICAXE, (ver Sa-ber 205, 211 o consultar el sitio webwww.rev-ed.co.uk para saber más deéstos).

Vamos a enseñarle a un percep-trón a resolver la función “OR”, esteejemplo es sumamente simple, perosirve para entender la idea, ademáspor tradición, así como al aprender aprogramar uno aprende a escribir“HELLO WORD” en pantalla, en IA esla función “OR” el primer ejercicio .

Veamos nuestro software (que Ud.lo puede bajar gratuitamente de nues-tra web: www.webelectronica.com.ar,haciendo click en el ícono password eintroduciendo la clave nepic), ver la fi-gura 6.

Para cargar la tabla y entrenar lared procedemos como sigue, porejemplo para cargar el segundo ren-glón hacemos click en In1 y Out, o sealos encendemos, y luego damos clicksobre “cargar”, así en patrones carga-dos queda tal como se muestra en lafigura 7.

Y así proseguimos hasta cargartoda la tabla, clickeando los botonescon la configuración deseada y a con-tinuación “cargar”, hasta que ingrese-

Artículo de Tapa

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Cargamos la tabla“OR” para que la redla aprenda

Figura 6

Figura 8

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Inteligencia Artificialmos todos los renglones, como vemosen la figura 8.

De esta manera le estamos mos-trando a la red las entradas con quese va a encontrar y la salida que de-seamos para cada una de ellas (patro-nes de entrenamiento) y le decimos elnúmero de veces que queremos sehaga esto: observe nuevamente la fi-gura 7.

Luego presionamos “entrenar”con lo que el software ejecuta el algo-ritmo de entrenamiento visto ( algorit-mo 2), durante el número de veceselegido y va modificando los pesos.Finalmente se enciende el indicador“LISTO”, entonces presionamos “Ge-nerar código BASIC”, ésto genera uncódigo para PICAXE que se guardarácon el nombre de “C:\Archivos de pro-grama\Nepic\ NeurOR.bas”, (se pue-de abrir con editor de textos).

El código BASIC generado es elque vemos en figura 9:

El entrenamiento, lo que generason los pesos w11 y w12 (equivalen-tes a w1 y w2), que son los que codi-fican la solución del problema. El códi-go en sí, no es más que el modelomatemático de la neurona (algoritmo1) que vimos anteriormente imple-mentado y ejecutado, vez tras vez, ensoftware. Y podríamos haberlo gene-rado mediante el editor de flujo de PI-CAXE (en el “PICAXE ProgrammingEditor”, se puede bajar gratis de www-.rev-ed.co.uk), y simularlo con el si-mulador, de la forma que se ve en lafigura 10.

En el problema de la figura 11 in-cluso “a ojo” podríamos haber obteni-do los pesos w1 y w2, ya que por cla-ridad resolvimos un ejemplo muy sen-cillo, en el que incluso las entradasson binarias, pero más adelante vere-mos que no es así en problemas demayor magnitud, donde son muchospesos y con números reales.

Ahora, para probar esto en hard-ware, debemos abrir este código conel “PICAXE Programming Editor” y pa-sarlo a código ejecutable.

Bueno, no queda más que des-

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Figura 7

Figura 9‘codigo para ejercicio OR‘

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cargar el código ejecutable a un cir-cuito experimental como se ve en lafigura 12, que podemos hallar en lapágina www.rev-ed.co.uk, específica-mente en:

www.rev-ed.co.uk/docs/axe001_pcb.pdf

Recomiendo usar el PICAXE 18X,para que nos sirva para los códigos si-guientes. Armaremos este circuito ynos servirá para todos los experimen-tos, en este experimento le agregamosLed1 (será la salida y), s2 (será la en-trada x1) y s3 (será la entrada x2):

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Figura 13

Figura 14

Fig

ura 12

Figura 11

Figura 10

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Inteligencia Artificial

Y listo, podemos verificar cómo losinterruptores s2 y s3 responden segúnla tabla OR, encendiendo y apagandoel Led1. Quizás parezca inútil tantoproceso para una simple tabla OR,pero lo cierto es que nuestro progra-ma “aprendió” a responder, y ése es elcamino hacia la IA.

Como dijimos, en la próxima parteveremos las verdaderas redes, los“perceptrones multicapa” y estaremosentrenando el “cerebro” de un robot

para recorrer laberintos, para lo cualnecesitaremos de varias neuronas.

Algunos de los proyectos experi-mentales, en los que intentaremosmostrar cómo se utilizan estas herra-mientas, serán:

• Perceptrón simple y perceptrónmulticapa (capaz de aprender la res-puesta a entradas sencillas). (Ver la fi-gura 13).

• “Entrenar el cerebro” de un robot

para recorrer laberintos, como se veen la figura 14.

• Diseñar un control simple, delmovimiento de rotación de un brazorobot, a partir de las señales de elec-tromiografía de una persona (figura15).

¡Hasta la próxima edición!.

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Figura 15

Lista de Materiales:

IC1: Picaxe18 (Microcontrolador)IC2: ULN2803A - C. IntegradoCT1: 3,5mm - Conector miniaturaestereoTB1: Conector de los usados en bateríasde 9V, con portapila de 6VR1 a R6: 10kΩ 1/4WR7: 22kΩ 1/4WR8: 4k7 1/4WC1: 100µF capacitor electrolíticoS1: miniature push reset switchS2: switch miniaturaS3: switch miniaturaLed 1: diodo emisor de luz

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En mi caso particular tengo arribade la PC un MiniDisc, un Deck decasetes y una bandeja pasadis-

cos, para poder pasar a CD todo tipode formato de música. El equipo deaudio lo tengo bastante lejos de la PC,por lo que no me quedó más remedioque hacer un ecualizador RIAA (así sedenomina el tipo de ecualizador paracápsulas magnéticas) independiente,que paso a describir en los siguientesrenglones.

¿Por qué se Ecualiza?

La grabación en un soporte de vini-lo tenía ciertos inconvenientes, asaber: para una velocidad angular con-stante, la diferencia de amplitud entreuna señal de baja frecuencia y una dealta frecuencia era muy importante (verfigura 1). Al grabar las frecuenciasbajas el surco iba a ser muy ancho, loque provocaría una reducción en laduración del disco. Para evitar esto, se

introducía un deénfasis a partir de los500Hz, que atenuaba los graves. Conrespecto a las frecuencias agudaspasaba lo contrario, al decrecer enamplitud el surco era más estrecho,pero existía el problema de la relaciónseñal – ruido. Esto es, que aldesplazarse la púa sobre el surco segeneraba un siseo, con una compo-nente importante en el rango de losagudos. Podía suceder que el siseo

propio del arrastre se mezclara con lamúsica grabada, por lo que se introdu-jo un preénfasis a partir de los 2.150Hzpara superar este inconveniente (verfigura 2).

La tensión de salida de los fono-captores magnéticos viene dada por:Vsal = (A . v) – (Z . i) donde A es unaconstante que depende de la inducciónmagnética B y del número de espirasde la bobina; v es la velocidad de

Preamplificador Para Discos de Vinilo

Para los que vivimos nuestra adolescencia en los 70’ssurge un ligero inconveniente a la hora de escuchar músicade nuestra época: hay muchos artistas e intérpretes cuyosálbumes no han sido editados en CD. Si uno tiene un equipode audio con algunos años encima no tiene problema, dadoque puede conectar una bandeja pasadiscos a la entradaPHONO y por la salida de MONITOR conectar la entrada deuna placa de sonido de PC, para que por algún programa deaudio (Cool Edit o Sound Forge) se puedan grabar los temascomo archivos .wav y encima se pueden mejorar y procesar con los plug-in de estos programas.Pero en estos días, es muy difícil encontrar un equipo de audio hogareño con entrada para cáp-sula magnética, para hacer la conexión con una bandeja y la PC.

Autor: Guillermo H. NECCO; LW 3 DYLe-mail: [email protected]

MONTAJE

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Figura 1

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desplazamiento lateral del estilete(vemos que si es más aguda la fre-cuencia, más se desplaza); Z es laimpedancia del fonocaptor formada porla inductancia L y la resistencia r de labobina; e i es la corriente que suminis-tra. De aquí podemos ver que si laimpedancia es infinita, la cápsula

entrega una tensión directamente pro-porcional a la velocidad de desplaza-miento. Como la impedancia infinita esteórica, los fabricantes trabajan conuna impedancia normalizada de 47Kilohms.

Vemos entonces, que para lograruna reproducción fiel del disco debe-

mos aumentar graves a partir de los500Hz y disminuir los agudos a partirde los 2150Hz , o sea, una curva inver-sa a la que vimos en la figura 2.

¿Cómo Fabricarlo?

Teniendo en cuenta que la tensiónde salida de un fonocaptor magnéticoestá en el orden de los 5mV, debemostener mucho cuidado con el tema de lainducción electromagnética, dada laextrema facilidad para captar ruidos decorriente alterna. Como ésta es unaunidad independiente, decidí hacerla abaterías. Para que tenga fidelidad yganancia la única opción de diseño esel amplificador operacional, pero si uti-lizo uno con integrados voy a tenermucho nivel de ruido (típicamente 4veces más que con transistores) y unconsumo importante, que limitaría lavida útil de las baterías. Es por eso queme decidí a hacer un operacional dis-creto, esto es con transistores yresistencias, obteniendo un muy bajoruido y un consumo mínimo (1,5mA porcanal), lo que asegura una vida prácti-camente ilimitada de las baterías.Podemos ver el circuito en la figura 3.

Como vemos, es un elementalamplificador operacional, cuya fuentede corriente es una resistencia de 27K;la entrada está fijada a una impedanciade 47K, que es valor óptimo para elfuncionamiento del pick-up y la red deecualización está conectada entre lasalida y la entrada inversora. Laresistencia de 120 ohms fija la ganan-cia del sistema, si ésta es muy elevaday satura la entrada de la placa de

sonido de la PC puedeaumentarse, con lo quedisminuye la tensión desalida. En la figura 4 tenemos eldibujo de circuito impresode un canal y la ubicaciónde los componentes en laplaqueta, recuerden quehay que hacer dos plaque-tas idénticas para la ver-

Preamplificador Para Discos de Vinilo

Figura 2

Figura 3

Figura 4

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sión estéreo: una para el canal izquier-do y una para el canal derecho.

En la figura 5 hay un diagrama demontaje completo para los que reciénse inician. Recuerden que la llave deencendido debe ser doble, para quecorte el positivo y el negativo al mismotiempo, de lo contrario se descargaríauna de las pilas.

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Montaje

Figura 5 Lista de Materiales

2 Transistores BC5481 Transistor BC5583 Electrolíticos 10uF x 16V2 Electrolíticos 100uF x 16V111 1 Capacitor poliéster .056uF (56nF)(563)2 Resistencias de 100Ω 1/4 W1 Capacitor poliéster .015uF (15nF)(153)1 Res 120Ω1 Res 2K21 Res 4K71 Res 10K1 Res 27K1 Res 47K1 Res 56K

Varios: Placa de CI, conectores, cables, etc.

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Hace más de 6 años presentéeste circuito, cuyo funciona-miento retomo para que pueda

comprobar las bondades de los labo-ratorios virtuales, especialmente elsimulador Livewire. En esta nota vol-vemos a describir el funcionamientode un voltímetro que indi-ca si la tensión de líneaestá entre 200V y 250V, osi la misma es demasia-do baja o muy alta.

El circuito de nuestroindicador de tensión de lí-nea se muestra en la fi-gura 1.

La tensión de alimen-tación de la parte electró-nica se toma a través delregulador formado por R1y el diodo zener que eneste caso está formadopor 3 componentes (D5,D6 y D7) dado que espreciso contar con un ze-ner de más de 20V y elsimulador que usaremossólo cuenta con compo-nentes de menor tensiónzener. Esta tensión de re-

ferencia se aplica a un regulador inte-grado tipo TL78L15, en cuya salidase tiene una tensión constante de15V que permanece prácticamenteinalterable por más que baje dema-siado la tensión de la red.

La tensión presente a la salida de

RG1 de 15V no sólo sirve para ali-mentar al conjunto, sino también co-mo tensión de referencia para loscomparadores IC1 e IC2.

La tensión de red, que es la quese quiere monitorear y que se aplicaen las terminales CN1 y CN2, se to-

Indicador de Tensión de REDContar con un aparato que indique si la tensión dered está dentro de los valores "normales", puederesultar muy útil para no exponer determinadosequipos electrónicos a que sufran daños irrepara-bles. Es el caso de las PC, cuya fuente puede que-marse si se la alimenta con tensiones inferiores alos 200V o si la tensión es excesiva. En este artí-culo, proponemos el armado de un sencillo y eco-nómico indicador de tensión.

AUTOR: Ing. Horacio Daniel Vallejoe-mail: [email protected]

MONTAJE

Figura 1

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ma del punto central delpotenciómetro VR1, inte-grante del divisor de ten-sión formado por R2, VR1y R3. La porción resultan-te se rectifica con D1 y sefiltra con C4. Cuando latensión de red baja másallá de 200V se deberáencender el led D9, mien-tras que si sobrepasa los250V será D8 quien se ilu-mine.

Obviamente, cuandola tensión está entre 200Vy 250V, será indicación deque la tensión de la líneaestá dentro de los pará-metros normales; en esascondiciones conducirá Q1y, por consiguente, se en-cenderá el led D10, paradar un aviso de la condi-ción normal.

La indicación "normal"de tensión de red dentrode los parámetros antesmencionados se ajustamediante el potencióme-tro VR1.

Para ajustar el equipodentro de la banda deoperación apropiada sedebe contar con un reduc-tor de tensión de red (va-riac, si es posible) y si nose dispone de un métodoapropiado, se puede dejarel potenciómetro en la mi-tad de su recorrido. Porúltimo, debe tener pre-sente que el circuito noestá aislado de la corrien-te eléctrica, por lo cual sedebe tener cuidado en elajuste y luego tiene quecolocarlo en un gabineteaislante.

Para la “simulación”del circuito, con el objeto de ver sifunciona, lo armamos en el programaLivewire, para ello abrimos el progra-ma y nos aparece una pantalla comola de la figura 2. De la galería “Fuen-

tes de poder (Power gallery)” toma-mos el regulador de tres terminales ylo arrastramos hasta nuestra hoja detrabajo (figura 3). Luego, de la galería“Circuitos Integrados (Integrated Cir-

cuits)” tomamos y arras-tramos los dos amplifica-dores operacionales, ubi-cándolos en la posiciónsemejante a las que ocu-pan en el circuito de la fi-gura 1. El siguiente pasoconsiste en seleccionar lagalería de “Semiconduc-tores Discretos (DiscreteSemiconductors)” y arras-trar hacia nuestra hoja detrabajo los diodos D1 aD4, los zener D5, D6 y D7(se colocan 3 zener de6,8V porque el programano posee, por el momen-to, componentes de 20Vo más, tema que será re-suelto en una próxima ac-tualización del programaLivewire) y el transistorQ1. Cabe aclarar que enalgunos casos deberá“rotar” el componente ypara hacerlo tiene queseleccionarlo y luego ha-cer un “click” en el ícono

que está en labarra del menú. Acto se-guido, de la galería “Com-ponentes de Salida (Ou-put Components)” agre-gamos los leds D8, D9 yD10 y, si es necesario, losrotamos como explica-mos anteriormente. Hecho ésto, tendremosen nuestro programa unaimagen como la mostradaen la figura 4. Antes de continuar con elarmado del circuito parapoder simularlo, conviene“identificar” a cada com-ponente con su valor co-rrecto, conforme con la si-guiente lista:

RG1 = 78L15IC1, IC2 = LM741Q1 = BC548BD1, D2 = 1N4001

Montaje

Figura 2

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Figura 3

Figura 4

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Indicador de Tensión de RedD3, D4 = 1N4148D5, D6, D7 = Zener de 6,8VD8 = Led rojoD9 = Led AmarilloD10 = Led verde

Para darle el valor a cada compo-nente, nos posicionamos con el mou-se sobre él y hacemos click con elbotón derecho del mouse, nos diriji-mos a la opción “Modelos (Models)” yelegimos el componente 7815 (15V,100mA), tal como se muestra en la fi-gura 5. Luego de hacer este procedi-miento con todos los componentes,tendremos en nuestra hoja de traba-jo, una imagen como la de la figura 6,note que ahora todos los componen-tes tienen su valor (matrícula) identi-ficado.

Ahora, sólo nos queda agregarlos componentes pasivos, la fuentede alimentación y comenzar a “unir”los componentes. De la galería“Componentes Pasivos (PassiveComponents)” arrastramos las resis-tencias y las colocamos en el lugarindicado, dentro de la hoja de trabajo,luego el potenciómetro y por últimolos capacitores. Ahora debemosagregar el valor adecuado a cadacomponente pasivo, para ello nos po-sicionamos con el mouse sobre cadauno y hacemos un doble click con elbotón izquierdo, luego colocamos elvalor en el casillero correspondientey apretamos OK. Nos queda una ima-gen como la mostrada en la figura 7.

Los valores de los componentesque debe colocar son:

VR1 = 250kΩR1 = 1kΩ - 5WR2 = 180kΩR3 = 4k7R4 = 2k2R5 = 2k2R6 = 12kΩR7 = 100kΩR8 = 1kΩR9 = 1kΩR10 = 56kΩR11 = 1kΩC1 = .47µF

C2 = 100µFC3 = 220nFC4 = 22µF

Ahora, debo unirlos diferentes compo-nentes colocándomesobre el terminal deuno de los compo-nentes, apretando elbotón del mouse yarrastrando dichomouse hasta el extre-mo del otro compo-nente, donde debohacer la unión. Haga esto hasta com-pletar el esquema mostrado en la fi-gura 1. El circuito quedará “casi” co-mo queremos, sólo debo agregar loscontactos CN1 y CN2, que serán las“puntas de prueba” de mi circuito.Ahora bien, compare lo que quedó enpantalla con lo que está en la figura1, verá que es muy probable que las

“matrículas” de los componentes es-tán encimadas (vea la figura 8), loque impide que se pueda compren-der bien “de qué se trata”. Se puedemover la indicación o texto que estáal lado de cada componente. Parahacerlo, debe dar primero la indica-ción de que se pueda mover el texto.Para realizarlo, seleccione un com-

Figura 5

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Figura 7

Figura 6

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p o n e n t ecualquiera ydiríjase a lac o l u m n a“ E d i c i ó n(Edit)” de labarra del me-nú, seleccio-ne la opción“ E t i q u e t a(Label)” ya s e g ú r e s eque estédestildada laopción “Fijo(Fixed)”, talcomo vemosen la figura9. Ahora po-drá moverc u a l q u i e rtexto hasta laposición quequiera, sólodebe selec-cionar el tex-to y arras-trarlo hastala nueva ubi-cación y…

¡ya está!Ahora podemos hacerla simulación, para ellopuede colocar un ge-nerador o una bateríaentre los bornes CN1 yCN2. Con una tensiónde 220V alterna (o310V de continua), de-be ajustar VR1 paraque encienda el LedD10 y estén apagados

D8 y D9. Si ahora coloca una tensiónentre bornes menor de 180V y vuelvea simular (apretando el triangulito -play- de la barra de menú) se deberáencender el Led D9 y permaneceránapagados D8 y D10, indicando bajatensión. Vuelva a parar la simulación(con el botón que tiene el cuadradito- stop- de la barra del menú), cambiela tensión de la fuente a 360V y vuel-va a simular, verá que se enciende elLed D8, lo que muestra que hay unatensión excesiva. Recuerde que paracambiar la tensión de la batería de-berá ubicarse sobre ella, seleccionar-la y hacer un doble click.

Comprobado el funcionamientoobservará el comportamiento de esteindicador y “el potencial” de Livewire.Si aún no posee este programa, pue-de bajar el demo de nuestra web conla clave newave.

Ahora está en condiciones derealizar el circuito impreso, para ellodeberá ejecutar el programa PCB Wi-zard 3 y seguir los pasos que explica-mos en el libro “Simulación de Circui-tos & Diseño de Circuitos Impresos”(figura 10) o bajar un tutorial de laweb con la clave que mencionamos.

En la figura 11 tiene unode los tantos diseños quepuede realizar de la placade circuito impreso.Si quiere “practicar” la si-mulación de circuitos y noquiere armar este proyec-to, puede bajar de nuestraweb los archivos “indi.lvw”e “indi.pcb” con la claveindi.

Montaje

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Figura 8

Figura 9

Figura 11

Figura 10

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¿Qué es un zumbador electróni-co?

Un zumbador electrónico es un“miniparlante” (minibocina) de bajocosto que se utiliza para hacer soni-dos. El sonido generado por el zum-bador puede cambiarse alterando lasseñales electrónicas suministradaspor el microcontrolador.

¿Para qué se utilizan loszumbadores?

Los zumbadores se utili-zan en una gran variedad dediferentes productos para dar“retroalimentación” al usuario.Un buen ejemplo de esto esuna máquina expendedora, lacual emite un sonido cada vezque se presiona un botón paraescoger un refresco o algo pa-ra picotear. Este sonido da re-troalimentación al usuario pa-ra indicarle que se recibió laseñal del botón presionado.

Otros tipos de zumbadores se utili-zan a menudo en tarjetas musicalesde cumpleaños, para tocar una melo-día cuando se abre la tarjeta.

¿Cuál es la diferencia entre unzumbador y un timbre ?

El timbre contiene un pequeñocircuito electrónico, el cual genera laseñal electrónica necesaria para emi-tir un sonido. Por lo tanto, cuando el

timbre se conecta a una bateríasiempre emitirá el mismo sonido. Elzumbador no tiene este circuito y porende necesita una señal externa. Es-ta señal puede suministrarla un pinde salida del microcontrolador. Elzumbador también requiere menoscorriente para operar y por lo tantodurará más en circuitos alimentadospor baterías.

Cómo se Usan los Zumbadores

La conexión de los zumbado-res a un PICAXE es muy sen-cilla. Simplemente conecte elcable rojo al pin de salida delmicrocontrolador y el cable ne-gro a 0V (tierra), figura 1. Tomeen cuenta que los zumbadoresmás económicos no tienen cu-bierta plástica exterior. En es-tos casos es necesario montarel zumbador sobre una sección

Prueba y Uso de Timbres y Zumbadorescon el Sistema PICAXE

Los lectores de Saber Electrónica conocen lasventajas de los microcontroladores PICAXE talescomo: son relativamente económicos y fáciles deprogramar, no requieren equipos adicionales pa-ra cargar un programa y su funcionamiento inter-no es tal, que “cualquiera” puede aprender en uninstante a manejar instrucciones para crear suspropios programas. Empleando las técnicas utili-zadas en ediciones anteriores para otros compo-nentes, en ésta veremos cómo se hacen progra-mas que empleen timbres y zumbadores para co-nocer su funcionamiento.

Por Ing. Horacio D. VallejoSobre un trabajo de Revolution Education Ltd.

MONTAJE

Figura 1

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del circuito impreso (con cinta adhe-siva de doble contacto) para crear unsonido que se pueda escuchar. El cir-cuito impreso actúa como una “cajade sonido” (baffle) y amplifica el soni-do emitido por el zumbador. Asegúre-se de pegar la cinta adhesiva al ladocorrecto del zumbador (¡el lado debronce que no tiene los cables!).

Haciendo más RuidoEn algunas ocasiones puede que

desee emitir sonidos más fuertes. Eneste caso lo adecuado es utilizar unparlante (bocina) en vez de un zum-bador. Al utilizar parlantes es necesa-rio conectar un condensador (porejemplo un condensador electrolíticode 10µF) al circuito del microcontro-lador para evitar causarle daños alchip. Recuerde que, al igual que elzumbador, los parlantes sólo operancorrectamente si están montados enuna “caja de sonido”.

Después de conectar el zumba-dor, el mismo puede probarse utili-zando un simple programa tal comoel siguiente:

Main:Sound 2, (65,100)Sound 2, (78,100)Sound 2, (88, 100)Sound 2, (119, 100)Go to main

Este programa hará que el zum-bador (conectado al pin de salida 2)haga 4 sonidos diferentes (valores65, 78, 88, 119), siguiendo el diagra-ma de flujo de la figura 2.

Vea qué sencillo es programar…

“main” (del inglés “principal), esuna etiqueta que dice que está porempezar el programa.

“sound 2” es una instrucción quedice que el PICAXE genere un soni-do y lo emita por la salida 2, cuya fre-cuencia dependerá del primer núme-ro que está entre paréntesis en la ins-trucción y su valor puede ser cual-quiera entre 0 y 127.

Si el zumbador no funciona verifi-que:

1. Que el valor del sonido (primernúmero en el paréntesis) esté entre 0y 127.

2. Que se esté utilizando el núme-ro de pin correcto dentro del progra-ma.

3. Que todas las conexiones es-tén bien soldadas.

Para probar este elemento puedeutilizar el circuito que dimos en Saber211.

En síntesis, al utilizar el comandosound, el primer número indica el nú-mero de pin (en los proyectos el pin 2es utilizado frecuentemente). El si-guiente número es el tono, seguidopor la duración. Mientras más alto esel tono, mayor será la altura tonal delsonido (tome en cuenta que algunoszumbadores no pueden emitir tonosmuy altos y por lo tanto valores ma-yores de 127, puede que no se escu-chen).

Al utilizar sonidos múltiples puedeincluirlos todos en la misma línea.Por ejemplo:

Sound 2, (65,100, 78, 100, 88, 100, 119, 100)

El programa BASIC mostrado enla tabla 1 utiliza un bucle for...next pa-ra emitir 120 sonidos diferentes, utili-

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Figura 2 Microcontroladores y PICAXE

Un microcontrolador del sistema PICAXEpuede ser de 8, 18, 28 o 40 terminales omás, internamente dentro de su encapsu-lado, posee como equipamiento mínimoun microprocesador, memoria RAM, ydistintas versiones de memoria ROM. Losmicrocontroladores más avanzados,aparte de lo mencionado anteriormente,también llegan a poseer temporizadoresADC, DAC, Comunicación en paralelo,USAR, etc.Un microcontrolador, desde el punto devista de operación, puede considerarsecomo si fuera una PC, ya que cuenta conel conjunto básico de implementos quenecesita para realizar sus funciones, estoes, microprocesador, disco duro, memo-ria RAM, etc. Clásicamente, cuando pro-gramamos un microcontrolador, de formaimplícita se tiene que desarrollar un pro-grama que trabaja a manera del BIOS deuna PC, ya que lo primero que debemostomar en cuenta es la configuración desus puertos, ya sea como de entrada o desalida, configurar sus demás herramien-tas como pueden ser los temporizadores,los ACD, etc.Han aparecido en el mercado, sistemasde desarrollo que permiten la programa-ción del microcontrolador de una manerarelativamente fácil, en la cual se puedeemular el proceso que nos interesa desa-rrollar. Para la mayoría de estos sistemasde desarrollo, una vez que se tiene termi-nada la aplicación, el paso siguiente esarmar el prototipo e insertar el microcon-trolador debidamente programado. Ten-ga en cuenta que para programar micro-controladores PICAXE no es preciso quecompre programa alguno para empezara trabajar, dado que lo puede bajar gra-tis de Internet, además, Ud. puede armarel cable de conexión a la PC y la placa decircuito impreso del dispositivo que desee.Quien ha utilizado estos microcontrolado-res PICAXE, puede constatar lo sencilloque resulta su programación, el sistemade desarrollo PICAXE hace las cosas to-davía más sencillas para el programador.

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Prueba y Uso de Timbres y Zumbadores en el Sistema PICAXE

zando la variable b1 para almacenarel valor (tono) del comando sound.

El número almacenado en la va-

riable b1 aumenta 1 en cada bucle (1-2-3-etc.), por lo tanto, al utilizar la va-riable b1 en la posición del tono, la

nota se cambia en cada bucle. El pro-grama de la tabla 2 realiza la mismatarea pero en orden inverso (contan-do el tono en cuenta regresiva).

Le aconsejamos que lea el artícu-lo de la edición anterior, que baje deInternet el programa para trabajarcon PICAXE y realice sus propios“ejemplos”. Si no tiene la edición an-terior y los programas para trabajarcon los microcontroladores PICAXE,puede bajarlos sin cargo de nuestraweb: www.webelectronica.com.ar,haciendo click en el ícono passworde ingresando la clave: “picaxe212”.

En la próxima edición veremoscómo se emplean otros componentescon el sistema de microcontroladoresPICAXE.

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Tabla 1Main:

For b1 = 1 to 120 step-1 ,iniciar un bucle for … nextSound 2, (b1, 50) ,emita un sonido con el tono b1Next b1 , siguiente b1End ,fin del programa

Tabla 2Main:

For b1 = 120 to 1 step-1 ,iniciar un bucle for … nextSound 2, (b1, 50) ,emita un sonido con el tono b1Next b1 , siguiente b1End ,fin del programa

Qué es PICAXE

El sistema de desarrollo PICAXE hace lascosas todavía más sencillas para el pro-gramador, ya que cuenta con dos opcio-nes de diseñar una aplicación: una por me-dio de diagramas de flujo y otra por mediode “BASIC”, y aunque esto no es ningunanovedad, (ya que estas herramientas exis-

tían con anterioridad), lo ventajoso del PI-CAXE radica en el hecho de que se trata deun microcontrolador PIC que, en un seg-mento de memoria ROM interna le ha sidograbado desde su fabricación, un firmwarea manera de BIOS que simplifica la formade programarlo. Al igual que en todos los sistemas de desa-rrollo, existen ya predefinidas toda una se-

rie de tarjetas de prácticas sobre las cualespodemos emular las aplicaciones que he-mos diseñado, pero gracias al firmwareque poseen los microcontroladores PICAXE“se puede armar la aplicación completaincluyendo al microcontrolador”, y sobrela aplicación programarlo sin necesidaddel sistema de desarrollo, ni del circuitoprogramador de microcontroladores.

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El circuito que aquí se propone tienela misión de actuar como un módulode conversión Analógico – Digital

“universal”, que convierte niveles de volta-je analógico a valores digitales bajo losparámetros de la lógica TTL. (Figura 1)

En general, con este circuito converti-dor se podrá medir cualquier variable físi-ca que se encuentre en la naturaleza oproceso de producción, tan sólo necesita-mos emplear el transductor adecuado pa-ra cada caso, y acondicionar su señaleléctrica para no exceder los niveles devoltaje que requiere el módulo concerta-dor analógico a digital, ya que éste se en-cuentra diseñado para operar dentro deun rango establecido de voltaje.

En la figura 2, vemos el diagrama in-terno del circuito convertidor ADCCA3161E.

El ADC que es empleado en este cir-cuito, trabaja mediante la técnica de con-versión conocida como de “doble rampa”,en la cual el proceso de conversión re-quiere de dos etapas. En la primer etapa,un capacitor tiene que ser cargado a cier-to nivel de voltaje que corresponde con elvalor que tiene que ser convertido. Para

Módulo ConvertidorAnalógico Digital de 3 Dígitos

En diversas ocasiones hemos visto que un mismo “aparato”puede ser utilizado para realizar diversas tareas, como puedeser un multímetro digital, que aparte de medir los valoreseléctricos del voltaje corriente y resistencia, puede ser em-pleado también, para medir temperatura. Esto último puedeser posible debido a que se cuenta con un convertidor Ana-lógico – Digital (ADC) y dependiendo de la circuitería queadecúa los niveles de voltaje, podemos contar con diversosaparatos que pueden medir cualquier variable.

Autor: Ing. Ismael Cervantes de [email protected]

[email protected]

MONTAJE

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Figura 2 - Diagrama interno del circuito convertidor ADC CA3161E.

Figura 1 - Circuito armado en Protoboard.

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ello, un contador interno del propio ADC fi-ja un tiempo establecido y cuando éste haexpirado, termina la primer parte y co-mienza la segunda parte del proceso. Enla segunda parte del proceso, el contadorinterno del ADC vuelve a activarse, peroahora para contabilizar el tiempo en quetarda el capacitor en descargarse, esetiempo tiene un valor proporcional al valorfinal de la conversión.

Diseño del Circuito

El elemento principal del mó-dulo convertidor ADC es el circuitointegrado identificado como IC1,cuya matrícula es CA3162E y setrata, precisamente, del circuito in-tegrado que se encarga de con-vertir los valores analógicos devoltaje en sus correspondientescombinaciones binarias, en la figu-ra 2 se muestra el detalle del cir-cuito IC1.

El circuito identificado comoIC2, que posee la matrículaCA3161E, es de un circuito com-

plementario que auxilia al IC1 en la con-versión analógico a digital, el circuito IC2es un decodificador que interpreta lascombinaciones binarias y enciende lossegmentos de los displays de acuerdocon el valor que corresponda, formandonúmeros que podemos leer.

Ver figura 3.El proceso de conversión analógico a

digital comienza en el circuito IC1, al cualse le hace llegar el valor analógico de vol-taje a través del conector CN1 en el cual

se encuentran las terminales 10 y 11 deIC1 (observe el diagrama de la figura 3),este voltaje comienza a cargar el capaci-tor C1 que está conectado en la terminal12 de IC1, y tiene la función de predeter-minar el rango de tiempo en el cual serealizará la conversión analógico a digital,lo que da origen a la primera etapa de laconversión. Al finalizar la primera etapa,el bloque que tiene a las terminales 10 y11 de IC1 (observe la figura 2), las desco-necta del capacitor C1 dando comienzo a

la segunda etapa de la conversión.Ahora es conectado hacia el capaci-tor una fuente de corriente constan-te, pero con polaridad opuesta a laanterior, esto es con motivo de pro-vocar la descarga del capacitor C1,a la vez el contador que fue restau-rado a su posición original al co-mienzo de la segunda etapa, llevael conteo de tiempo que origina ladescarga del capacitor hasta el va-lor de 0 volts, el contador en estasegunda etapa se encuentra aco-plado a un multiplexor con salidasBCD, las cuales muestran el valordel conteo cuando el capacitor ha

Módulo Conversor A/D de 3 Dígitos

Figura 3

Figura 3 - Diagrama esquemático del módulo convertidor ADC.

Figura 4 - Circuito impreso del módulo convertidor analógico digital.

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sido descargado totalmente, el valor quemuestran las salidas BCD es proporcionalal valor correspondiente a la digitalizacióndel valor analógico, pero este dato semuestra mediante una combinación bina-ria de 4 bits. En la figura 4 vemos el cir-cuito impreso del módulo convertidor ana-lógico digital.

El contador interno del circuito IC1 escontrolado por un oscilador que aporta lallamada frecuencia de muestreo, la termi-nal 6 del circuito IC1 llamada “control deconversión” es en donde se fijan las con-diciones de operación del oscilador inter-no del convertidor, de acuerdo a lo si-guiente:

Si se le hace llegar 5V a la terminal 6de IC1, se fija una frecuencia de muestreode 96Hz para establecer un muestreo dealta velocidad, para ello un jumper se fijaen el conector CN2 en donde se encuen-tra la identificación A.V.

Si se le hace llegar 0V ó GND a la ter-minal 6 de IC1, se fija una frecuencia demuestreo de 4Hz para establecer unmuestreo de baja velocidad, para ello unjumper se fija en el conector CN2 en don-de se encuentra la identificación B.V.

Si se le hace llegar 1.2V a la terminal6 de IC1, se elimina la frecuencia demuestreo para establecer la función de re-tención o guardado en memoria del últimovalor digitalizado, para ello el jumper sequita totalmente del conector CN2.

Se mencionó en líneas anteriores quese utilizan 4 bits para desplegar la infor-mación del valor digitalizado, estos 4 bits

contienen la información BCD del dato di-gital esto es, se pueden tener las combi-naciones de la tabla 1.

Las combinaciones binarias restantesno se ocupan (1010, 1011, 1100, 1101,1110 y 1111) ya que BCD significa “Códi-go Binario Digital” por sus siglas en inglésBCD.

Como se podrán dar cuenta, de estamanera se tiene la posibilidad de desple-gar sólo un dígito, pero nuestro converti-dor es de 3 dígitos. Esto es posible debi-do a que, dentro del circuito IC1, el multi-plexor contador va desplegando un sólodígito a la vez comenzando por el menossignificativo (unidades), y al mismo tiempoque la información BCD se hace llegar aldecodificador que se encuentra en el cir-cuito IC2. A través de la terminal 4 del IC1

se activa la base del transistor Q1 (que setrata de uno tipo PNP con matrículaBC557) que le hace llegar el voltaje deVCC a la terminal ánodo común del Dis-play correspondiente, provocando el en-cendido de sus segmentos que corres-ponden con el valor que se tiene que mos-trar en el display identificado como DS1,manteniendo apagados los otros 2 dis-plays. Posteriormente, para mostrar la in-formación de las decenas, ahora se envíala correspondiente información BCD aldecodificador del circuito IC2, al mismotiempo a través de la terminal 3 de IC1 seactiva la base del transistor PNP identifi-cado como Q2, provocando que se apa-guen los otros 2 displays y mostrando lossegmentos iluminados el display identifi-cado como DS2. Por último, para mostrarla información de las centenas se envía lacorrespondiente información BCD al de-codificador del circuito IC2, al mismo tiem-po a través de la terminal 4 de IC1 se ac-tiva la base del transistor PNP identificadocomo Q2, provocando que se apaguenlos otros 2 displays y mostrando los seg-mentos iluminados el display identificadocomo DS3.

En la figura 5 se observa la coloca-ción de los dispositivos en el módulo con-vertidor ADC.

Cuando se termina el proceso, sevuelve a repetir nuevamente mostrandoprimeramente la información a través deldisplay de las unidades DS1, posterior-mente por el display de las decenas DS2,y por último en el display de las centenas

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Montaje

Figura 5 - Colocación de los dispositivos en el módulo convertidor ADC.

TABLA 1

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DS3, pero como este proceso se lleva acabo a una frecuencia de aproximada-mente 500Hz, da el efecto óptico de quelos displays se encuentran permanente-mente iluminados. Los displays DS1, DS2y DS3 son del tipo ánodo común. Enlos display pueden aparecer los valoresdesde 000, 001, 002,…, 098,…, 267,…,854,…, hasta 999, pero por medio de lossiguientes valores se indican los valoresfuera de rango, ya sean positivos o nega-tivos. Ver tabla 2.

El rango de operación del móduloconvertidor ADC va de 0V a 999mV, por loque si el valor de voltaje que se va a digi-talizar sobrepasa 999mV, se tendrá queemplear un divisor de voltaje para ade-cuar el nivel y no sobrepasarlo, ya que deotra forma lo que únicamente se observa-rá en los display será “EEE”. En la figura6, vemos el Kit armado del módulo con-vertidor analógico digital.

Este módulo convertidor ADC tieneque ajustarse, ya que de otra manera el

valor mostrado será muy distinto del real,es a través del preset VR2 (50KW), endonde se ajusta el valor de 0V que sirvede referencia. Para ajustar a cero el mó-dulo ADC, se debe conectar en ambasterminales del conector CN1 el valor deGND, esto tiene que provocar que en losdisplays se muestre la combinación “000”,cualquier otro dato significa que se re-quiere del ajuste, realizando éste manipu-lando el preset VR2, ubicando en los dis-plays el valor 000.

El preset identificado como VR1 (10KW) sirve para ajustar la ganancia, estoes, fijar el nivel de voltaje de referenciapara tomar la base del valor de conver-sión, para ajustarlo se requiere utilizaruna fuente de voltaje “exacta” y fijarla a500mV (0.5V), este voltaje se hace llegara las terminales del conector CN1 respe-tando la polarización, y en los displays de-be de mostrarse el valor de “500”, una vezrealizado el ajuste primero de VR2 y des-pués de VR1, ahora si las terminales delconector CN1 se deben hacer llegar alsensor o al circuito del cual se tiene quedigitalizar el valor de voltaje.

Este módulo convertidor ADC requie-re energizarse con 5VCD, para una per-fecta operación. En la fig. 7 vemos el Kitpara armar el módulo convertidor analógi-co digital.

Módulo Conversor A/D de 3 Dígitos

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Lista de Materiales

IC1: CA3162E (ADC)IC2: CA3161E (decodificador)Q1, Q2, Q3: BC557 Transistor NPNR1: 12KΩ 1/2WattVR1: 10KΩ PresetVR2: 50KΩ PresetC1: 270NF de PolyesterC2: 100nFDS1, DS2, DS3: - Displays ánodo común

VariosZócalo (bases) de 16 terminales para CI,terminales tipo header, cables de cone-xión, circuito impreso.

Figura 7 - Kit para armar del módulo convertidor analógico digital.

TABLA 2

Figura 6 - Kit armado del módulo convertidor analógico digital.

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EDITORIALQUARK

ISSN: 1514-5697 - Año 6 Nº 64 - 2005 - $9,90

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La Revista del Técnico Montador y Reparador

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Contenido del CD:Contenido del CD:

Enciclopedia Visual Parte 5 (tomos 17 a 20)Curso de Electrónica con Prácticas (módulo 5)

Video “Manejo del MultÌmetro” (parte 3)Manuales Didácticos de Electrónica:

Conceptos y Postulados de la ElectrónicaModulación en Amplitud

Modulación en FrecuenciaTransmisión de Televisión

Utilitarios: IE-Spyad, InstantSearch, CDTree Standard

3.1.2, Ava Find 1.5, etc.

60 Planos Gigantes deEquipos Electrónicos

y mucho más...

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Enciclopedia Visual Parte 5 (tomos 17 a 20)Curso de Electrónica con Prácticas (módulo 5)

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Conceptos y Postulados de la ElectrónicaModulación en Amplitud

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Page 26: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

EDITORIALQUARK

Director Ing. Horacio D. Vallejo

Jefe de RedacciónPablo M. Dodero

ProducciónJosé Maria Nieves

StaffTeresa C. JaraOlga VargasCarla Lanza

Natalia FerrerLuis LeguizamónAlejandro Vallejo

Diego PezoaGastón NavarroJavier Isasmendi

ColaboradoresFederico Prado

Juan Pablo MatutePeter Parker

Luis H. Rodríguez

PublicidadEditorial Quark SRL

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicaciónmensual SABER ELECTRONICAHerrera 761/763 Capital Federal(1295) TEL. (005411) 4301-8804

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efec-tos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del ma-terial contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los menciona-dos textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.

Distribución: Capital

Carlos Cancellaro e Hijos SHGutenberg 3258 - Cap. (4301-4942)

InteriorDistribuidora Bertrán S.A.C.

Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

UruguayRODESOL: Ciudadela 1416 - Montevideo

TEL: 901-1184

ImpresiónInverprenta S. A. - Bs. As.

Internet: www.webelectronica.com.arWeb Manager y Atención al Cliente:

Luis Leguizamón

E D I C I O N A R G E N T I N ANº 64

JUNIO 2005

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Curso de Fuentes ConmutadasCurso de Fuentes Conmutadas - - Lección 7Lección 7

Medición de la FuenteMedición de la FuenteSANYO 6736-00SANYO 6736-00

Ya estamos promediando este “curso”destinado a explicar el funcionamientode las fuentes conmutadas para quetenga recursos que le permitan mantenery reparar equipos electrónicos con fallasen estos bloques. En esta entregaanalizaremos una fuente comercial y laforma en que se puede “saber” si fun-ciona correctamente.

Por: Ing. Alberto Horacio Picernoe-mail: [email protected]

SERVICE

Introducción

¿Medición en destino o mediciónen origen?

A la hora de catalogar las diferen-tes fuentes, ésta es una de las pre-guntas que debemos realizarnos. Laestructura de la fuente no sufre cam-bios fundamentales, pero el métodode reparación debe ser debidamentemodificado porque en un caso existeun optoacoplador y en el otro no.

¿Si no hay optoacoplador, no hayaislación galvánica?

Mentira, las fuentes más económi-cas no tienen optoacoplador peromantienen la característica de serfuentes aisladas. Lo único que pier-den es algo de regulación contra va-riaciones de carga, pero tienen unfuncionamiento adecuado y precisocontra variaciones de la tensión dered. También existen fuentes común-mente llamadas maestro esclavo quetransforman la tensión a medir en unaalterna y la envían al primario para su

análisis. Aquí vamos a concentrarnossobre la fuente de los equipos SAN-YO modelo 6736-00 (chasis 83P) yCLP2121-00 (chasis 83P).

En realidad vamos a concentrar-nos fundamentalmente sobre las dife-rencias entre estas fuentes y lasF41/c y sucesivas que ya fueron ana-lizadas en la primer entrega de estecurso, en un “especial de fuentes”que acompañó a esa primer entrega.

Breve Descripción de la Fuente Sanyo 6736-00

Nuestros lectores ya conocen elmodo de analizar una fuente separa-da en cuatro bloques. El bloque dearranque, el bloque oscilador, el blo-que de medición y el bloque de con-trol. El bloque de medición puede es-tar situado en el origen (zona calienteo primaria) o en destino (zona fría osecundaria). Cuando está situado endestino la información del bloque de-be trasladarse a la zona caliente a tra-

vés de un dispositivo que acople latensión continua y presente aislacióngalvánica como el optoacoplador.Cuando el bloque medidor se en-cuentra en el origen opera sin ayudade ningún dispositivo y entonces lafuente es mas económica.

En la figura 1 se puede observarel circuito completo de la fuente F41/acon su bloque medidor, que se en-cuentra en parte ubicado en un circui-to híbrido llamado JUO114.

Como se puede observar, el bobi-nado de referencia (aquel que generala tensión a regular) se encuentra so-bre el bobinado 3 – 1 (la pata 3 es elterminal de la masa caliente o virtualdel primario). Observe que la tensióndel bobinado de referencia se rectificacon el diodo D332 que carga a loselectrolíticos C327 y C325 en seriecon una tensión negativa de 28V (nosabemos por qué el fabricante utilizódos capacitores de 10µF en serie enlugar de uno de 4,7µF; suponemosque lo hizo por algún problema de dis-ponibilidad o de costos).

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ServiceEsta tensión negativa,

ingresa al híbrido para sumedición y su conversióna una señal PWM, quevaríe el tiempo de activi-dad libre del oscilador bá-sico construido alrededordel transistor Q311 (llavede potencia de la fuente).El verdadero regulador deesta fuente es el transis-tor T1 del híbrido queopera en una disposicióndel tipo comparador detensión. Los transistoresT2 y T3 operan como am-plificadores de la señaldel comparador utilizandouna fuente de tensión in-termedia de –5,2V (obte-nida de la derivación 2 deltransformador de pulsos,que es a su vez, la deriva-ción de realimentación).

El bloque de arranqueestá aquí circunscripto asólo dos componentes;los resistores R311(120K) y R312 (270K)que hacen circular unapequeña corriente por eltransistor llave para quecomiencen las oscilacio-nes. La sección secunda-ria solo posee diodos rec-tificadores y capacitoreselectrolíticos desdedonde se obtienen tensio-nes continuas de 16, 26,130 y 180V. Sobre losdiodos se pueden obser-var las correspondientesredes antirradiación, queen algunos casos poseeninductores de bajo valorpara un mejor filtrado.

Teoría del Bloque Medidor de Tensión

Es perfectamente evidente, queun bobinado acoplado al primario ge-

nera una tensión (que si no existieraregulación) variaría conjuntamentecon la tensión de red. Imagínese unafuente pulsada con una PWM fija. Albobinado primario se le agrega un se-cundario desde el que se toma laenergía para la etapa de deflexión ho-rizontal con un diodo y un capacitor.

Esta fuente se alimentacon una tensión continuaobtenida desde la red, através de un puente dediodos. Si la tensión de red cae,la tensión rectificada porel puente también lo ha-ce y el transistor llavetransfiere menor tensiónal secundario. En conse-cuencia cae la tensiónenviada a la etapa de sa-lida horizontal. Ver la fi-gura 2.Si se conecta otro bobi-nado con la misma canti-dad de vueltas que el se-cundario, ambos bobina-dos pueden fabricarseen forma bifilar y se con-sigue un elevado acopla-miento entre ellos. Decualquier modo, aun si eltercer bobinado no es bi-filar, en él se va a gene-rar una tensión alternaque debidamente rectifi-cada, tiene la misma ten-sión continua que nues-tra fuente para la etapade deflexión horizontal.Lo más importante esque sobre esta salida seproducen la mismas va-riaciones de la tensiónde salida con la tensiónde red. Para que el lector no ten-ga dudas al respecto, lerecomendamos bajar elarchivo de la figura y co-rrerlo con su computado-ra, comparando la ten-sión de salida sobre

C354 y la tensión negativa sobreC4+C6. Observe que realizamos doscambios para que la simulación fun-cione mejor; por un lado bajamos 10veces la capacidad de salida paraacelerar el proceso de cálculo delWorkbench, que demoraba varios mi-nutos aún con un Pentium III de 500

Figura 1

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MHz. El otro cambio fue agregar unresistor de 20K sobre C4+C6, que si-mula el consumo de la sección de me-dición y control del JUO114.

La transferencia entre salida y re-ferencia es evidente y prácticamenteno necesita demostración. Si cae latensión del primario, debe caer la ten-sión del secundario. La variación de latensión del bobinado agregado al mo-dificar la carga ya es algo un pocomas difícil de entender, pero de hechobasta con analizarlo del siguiente mo-do. Si cae la tensión sobre la salidapara el horizontal, también debe caerla tensión en el correspondiente bobi-nado y lo mismo ocurrirá con cual-quier bobinado acoplado a él. Por ca-rácter transitivo también caerá la ten-sión sobre el capacitor asociado al bo-binado agregado y nuestra fuente ten-drá una tensión de referencia que po-demos conectar galvánicamente a lamasa caliente.

Sólo debemos agregar que cuan-do se trabaja con diodos reales, quetienen resistencia interna, se produceuna caída de tensión de salida que notienen correspondencia con la caídade la tensión alterna de salida y por lotanto no podrá ser transferida al bobi-

nado agregado. Esto implica que latensión de nuestro bloque medidor detensión varía menos que la tensión desalida ante variaciones de tensión dered. Posteriormente completaremosla fuente; utilizando la tensión conti-nua rectificada desde el bobinadoagregado para variar la señal PWM.De ese modo lograremos que la fuen-te regule, encontrando que la regula-ción contra variaciones de carga no esmuy buena pero es perfectamente uti-lizable en TV.

Al bobinado agregado se lo suelellamar bobinado de referencia y esbastante común que se lo utilice tam-bién como bobinado de realimentaciónpositiva para el oscilador. En ese casosuele tener una relación de espirasdistinta de 1:1 con respecto al bobina-do de salida. Esto significa un empo-brecimiento del acoplamiento pero queno genera problemas importantes.

Los Bloques de Medición y Control del Sanyo 6736

En la figura 1 se puede observarque el bloque medidor está compuestoprincipalmente por D302, C327+C325,

T1 y los materiales anexos que formanun comparador de tensión.

Para un mejor análisis armamos elcircuito del bloque en un WB Multisim,agregando el circuito del generadorPWM incluyendo la base del transistorllave. Ver la figura 3.

En el bloque medidor la tensiónmás importante es la que llamaremosU3, presente sobre los capacitoreselectrolíticos de medición(C327+C325). Esta tensión es de –28Vcuando la tensión de salida es de130V. Debe existir una proporcionali-dad extrema entre estas tensiones pa-ra que la fuente regule perfectamente.

La tensión U3 se medirá posterior-mente en un transistor con disposicióncomparadora. En el emisor del tran-sistor se coloca un zener de 7,5V y unresistor de polarización que lo mantie-ne conduciendo, generando de estemodo la tensión continua de referen-cia de nuestra fuente. Como sea, elemisor tendrá una tensión fija de 7,5Va pesar de las fluctuaciones de la ten-sión U3 y esta tensión es el punto decomparación de nuestra fuente; si esatensión varía, la fuente la acompañaráy variará la tensión de salida.

En el punto medio del preset se

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Medición de la Fuente SANYO 6736-00

Figura 2

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obtendrán aproximadamente 8,2Vcuando el mismo esté ajustado y latensión U3 tendrá el valor nominal de–28V. Este punto puede considerarsecomo el punto de transición de la ten-sión de salida de colector.

En efecto, el colector está conec-tado a los –28V por intermedio de undivisor resistivo (y un capacitor de pe-queño valor) de modo que cuando latensión de base de T1 se encuentraun poco por arriba de 8,2V, el transis-tor se satura y el divisor entrega unatensión muy baja a los transistoresamplificadores T2 y T3 (que los man-tiene cortados). En cambio si la ten-sión de base del comparador está le-vemente por debajo de 8,2V, el mismoestá cortado y el divisor entrega ten-sión alta que hace conducir a los tran-sistores amplificadores.

¿Cuál es la fuente que mantieneconduciendo a los transistores T2 yT3 conectados en cascada?

Es una fuente especialmente for-mada, tomando tensión de la deriva-ción de realimentación.

Observe que D333 y C330 gene-ran una tensión de –5V que alimenta

a T2 en forma directa y a T3 a travésde R329.

Lo que aún no se entiende bien, escómo se genera una PWM en la basedel transistor llave (como explicare-mos más adelante); es decir cómo esque la conducción de T2 y T3 se sin-croniza con la señal del oscilador deautobloqueo variando su periodo deactividad libre. Observe que en estecaso los transistores amplificadoreshacen algo más que llevar la tensiónde base a masa para cortar al transis-tor llave. En efecto, cuando conducenenvían la base a –5,2V asegurandorealmente el corte rápido del transistor.

El Oscilador Básico y la Protección del Sanyo 6736

Como se puede observar, se tratade un oscilador de autobloqueo dis-creto construido alrededor de un tran-sistor bipolar NPN del tipo 2SD1403.El dispositivo de arranque está consti-tuido por dos resistores conectados ala tensión principal no regulada y lared de realimentación está constituidapor el resistor R335 el diodo D335 y el

capacitor C333. Sintéticamente exis-ten dos caminos de circulación de co-rriente de base; el directo a través deldiodo para hacer conducir la base (co-rriente hacia la base) y el inverso paradescargar el capacitor equivalente in-terno de base, que está saturado deportadores. El diodo presenta una altaresistencia a la circulación de corrien-te desde la base a masa y entoncesviene en su ayuda el capacitor con laresistencia en serie que permiten unaimportante circulación de corriente ha-cia un potencial negativo, que es elque presenta el terminal 2 del trans-formador de pulsos en el momento enque deseamos cortar la fuente.

En la mayoría de las fuentes secoloca un resistor de pequeño valoren el terminal de masa de la llaveelectrónica (en nuestro caso el emisordel transistor bipolar), que cumple laimportante función de generar unatensión proporcional a la corriente quecircula por la llave.

Si se monitorea esa tensión, sepuede cortar el funcionamiento de lafuente cuando ella está entregandomayor corriente que un valor máximoautorizado. En una palabra, que el va-

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Figura 3

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lor medio de la corriente entregadapor la fuente y el valor de pico de latensión obtenida sobre el resistoragregado, tienen una proporcionali-dad exacta y por lo tanto el valor de pi-co es perfectamente utilizable comovalor para detener el funcionamientode la fuente como una medida de se-guridad.

En nuestra fuente, el resistor encuestión es el R330, pero a diferenciade la mayoría de las fuentes en dondesólo se utiliza la tensión sobre él encaso de fallas, en este caso cumpleuna función permanente para generarel acortamiento del período de activi-dad libre y ajustar así la salida.

Este resistor está retornado a lamasa del electrolítico de la fuente noregulada de entrada (C310).

Observe que el emisor del transis-tor llave está conectado a la masa vir-tual. La corriente de colector tomadadesde el positivo del electrolítico atra-viesa el primario del transformador,entra por el colector, sale por el emi-sor, entra en la masa virtual y final-

mente vuelve al terminal negativo delelectrolítico.

Con respecto a la masa virtual, elnegativo del electrolítico tiene una se-ñal en rampa negativa que se aplicapor medio de C330 a la tensión defuente de –5,2V indicada como U1.

Es decir que la tensión aplicada ala pata 2 del híbrido, tiene una compo-nente continua de aproximadamente5,2V negativos a la que se suma unarampa de un valor pico de aproxima-damente 1V con el pico hacia abajo.

En la pata 2 del híbrido se conec-ta el emisor de T2, que es un transis-tor NPN cuya base está conectado aun potencial de –7,2V cuando la fuen-te regula su salida en 130V y este po-tencial cambia muy rápidamente ape-nas la salida sufre cualquier cambio.

Esto significa que en algún puntode la rampa, T1 tiene tensión de basecomo para conducir y que ese instan-te de tiempo puede avanzarse o retro-cederse levemente, de acuerdo a latensión continua de la base. CuandoT2 actúa, hace conducir a T3 y el tran-

sistor llave lleva su base a negativoabruptamente, cortando antes que superíodo de actividad libre lo haga porsí mismo.

El Híbrido JUO114

Un circuito integrado para fuentede alimentación debe ser un dispositi-vo preciso y confiable, ya se trate deun híbrido o de un monocristalino. ElJUO114 es factible de fallar comocualquier otro semiconductor y a lahora de remplazarlo el reparador pue-de tener un bonito problema porque elrepuesto original es imposible o muydifícil de conseguir.

Primero pregunte en las casas deelectrónica a ver si algún fabricante lo-cal no vende algún reemplazo, arma-do sobre una plaqueta de circuito im-preso. Si no lo consigue en su zonano se preocupe, por suerte no es im-posible construirlo si uno tiene el cir-cuito y las indicaciones correspon-dientes que nosotros le vamos a dar.

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Medición de la Fuente SANYO 6736-00

Figura 4

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Como sea que lo consiga, com-prado o armado, no es cuestión de co-nectarlo y a probar. Primero se debeprobar el módulo solo y posteriormen-te se lo debe colocar en el TV. Laprueba no es compleja y nos permiteconocer aun más a esta fuente tan co-mún y tan didáctica.

La prueba se realiza con una sim-ple fuente regulada y variable que de-be cubrir un rango de tensiones de 3 a35V. El consumo es muy bajo, así quebasta con una fuente de 0,5A. La se-gunda tensión de fuente de –5,2V segenera con un divisor de tensión ex-terno, aunque si Ud. tiene una segun-da fuente regulada puede utilizarla pa-ra generar esta tensión que se aplica-rá a la pata 2 del híbrido directamentey a través de un resistor de 12 Ohmsa la pata 4 (para imitar lo más posibleal circuito). En la figura 5.6.1 se puedeobservar el circuito del híbrido sola-mente, realizado en un WorkbenchMultisim para que Ud. lo baje de nues-tra página y lo pruebe en su PC.

Simplemente conecte la fuente co-mo se indica en la figura 4. Conecteun preset de 1kΩ en las patas 6, 8 y 9(o mejor cablee el que está en la pla-queta principal del TV para que quedeajustado con el proceso de prueba) yrealice el siguiente procedimiento:

1) Ajuste el cursor completamentehacia masa.

2) Mida la tensión de salida en lapata 3 del híbrido. Debe ser de 0V por-que Q2 y Q3 están al corte cuando laentrada está por debajo de la tensióndel zener. En la pata 9 del híbrido seestablece una tensión de -7,2V y en lapata 8 otra de –23,5V. Cuando el cur-sor toca los -7,2V, la tensión de baseestá por debajo de la tensión de emisory Q1 está cortado. En esa condición,los tres resistores de base de Q2 gene-ran en su base, una tensión que estápor debajo de la tensión de fuente de -5,2V y por lo tanto este transistor estácortado. Con Q2 cortado Q3 también loestá y la tensión de salida debe estar,por lo tanto, en un valor nulo.

3) Lleve el cursor del preset haciael potencial más negativo de la pata 8.En esa condición la base de Q1 ten-drá un potencial más negativo que elemisor y el transistor conducirá llevan-do el potencial de la base de Q2 a ni-veles menos negativos y por lo tantomás cercanos a cero. Como se tratade un transistor NPN con el emisor auna fuente fija de –5,2V en determina-do momento conducirá e inyectaráuna importante corriente de base so-bre Q3 que conducirá a su vez hastael punto de saturarse y llevar la salidaa –5V aproximadamente para cortar altransistor llave.

4) Con el preset en la mitad de surecorrido, la tensión de salida debe te-ner aproximadamente, la mitad de sa-lida entre los dos valores extremos in-dicados anteriormente, es decir apro-ximadamente 2,5V. Si este valor estácorrido debe ajustarse con el presetpara asegurarse que la fuente com-pleta regule en la tensión de salida no-minal.

Conclusiones

Por razones de espacio continua-remos explicando el funcionamientode esa fuente pulsada en la próximaentrega. Allí analizaremos el funciona-miento dinámico de este híbrido, paraque el lector comprenda cómo es quetraduce las variaciones de la tensiónde -28 V en variaciones de tiempo deactividad en la señal de base del tran-sistor llave.

APENDICECircuitos Reales y Circuitos Aproximados

¿Ud. sabe que un cable de 0,5mm2 de unos 30 cm, que está a 2,5cm de la masa de una plaqueta tieneuna resistencia de 0,016W, una in-ductancia de 0.24mH y una capacidadde 3,3pF aproximadamente?

Si tuviésemos que incluir los efec-tos de la resistencia, la inductancia yla capacidad de los cables en cadacálculo, emplearíamos una cantidadenorme de tiempo en completarlos.Esta es la razón por la que todo elmundo ignora la resistencia, la induc-tancia y la capacidad de los cables yde las pistas de circuito impreso en lamayoría de las ocasiones.

Por eso se realiza lo que se llama“aproximación ideal” (algunas vecesllamada también la “primer aproxima-ción”) en donde se considera a loscomponentes como ideales (por ejem-plo los resistores no tienen L y C) y losconductores de conexión son consi-derados de dimensiones nulas. Enuna palabra, que se trabaja con el cir-cuito equivalente más simple de esedispositivo.

La “segunda aproximación” inclu-ye algunas características más con elfin de mejorar el análisis. General-mente, éste es el circuito de la mayorprecisión que alcanzan muchos inge-nieros y técnicos en el trabajo diario.Por ejemplo, la aproximación ideal auna pila de linterna es una fuente detensión de 1,5V sin resistencia inter-na. La segunda aproximación es unafuente de tensión de 1,5V en serie conuna resistencia Thévenin de 1W apro-ximadamente.

La “tercera aproximación” incluyeotros efectos de menor importanciaque sólo se pueden lograr en el cam-po de los laboratorios virtuales, ya quepretender considerar todos los com-ponentes parásitos del circuito es unatarea absolutamente imposible paraun ser humano. Sólo las aplicacionesmás exigentes requieren este nivel deaproximación.

El paso de aproximación a em-plear depende de lo que se esté inten-tando hacer.

Si se está intentando detectar fa-llas de funcionamiento en un circuitoque en algún momento funcionó, noes necesario hacer un análisis muy ri-guroso. En este caso, la aproximaciónmás adecuada es la ideal, si la falla es

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catastrófica, (dejó de funcionar). Enaplicaciones criticas se puede necesi-tar hasta la tercera aproximación (fa-llas en las secciones de RF). Para lamayoría de las situaciones se utiliza lasegunda aproximación.

Vamos a realizar un resumen de lovisto hasta aquí con intención deasentar nuestros conceptos.

Fuentes de TensiónUna fuente ideal de tensión gene-

ra una tensión constante. Esto equiva-le a decir que tiene una resistencia in-terna igual a cero. Una fuente real detensión puede considerarse comouna fuente ideal de tensión en seriecon una resistencia. Una fuente detensión constante tiene una resisten-cia interna que es por lo menos 100veces menor que su resistencia decarga. Cuando se acepta un error me-nor que el 1% , las fuentes de tensiónconstante pueden ser consideradascomo ideales.

Fuentes de CorrienteUna fuente ideal de corriente pro-

duce una corriente constante, sin im-portar cuál es el valor de la resistenciade carga. Una fuente de corrienteconstante es aquella cuya resistenciainterna es por lo menos 100 vecesmayor que la resistencia de carga.Cuando sea aceptable un error menoral 1%, las fuentes de corriente cons-tante se pueden tratar como si fueranfuentes ideales de corriente.

Teorema de ThéveninTodo circuito conectado a una re-

sistencia de carga, puede sustituirsepor una fuente de tensión ideal y unaresistencia en serie. La tensión Thé-venin es igual a la tensión en la cargacuando la resistencia de carga estádesconecta. La resistencia Thévenines la resistencia equivalente que seve desde la resistencia de carga.

Teorema de NortonCualquier circuito conectado a una

resistencia de carga, se puede susti-

tuir por una fuente ideal de corrienteen paralelo con una resistencia. Lacorriente Norton es igual a la corrientede carga, cuando la resistencia se su-pone que es un cortocircuito. La resis-tencia Norton es igual a la resistenciaThévenin.

Detección de AveríasLos problemas más comunes son

los cortocircuitos y los circuitos abier-tos. Siempre que se exceda el límitede potencia máxima, es posible quealgún dispositivo se quede cortocircui-tado o en circuito abierto en formapermanente. También las gotas desoldadura pueden provocar el corto-circuito de componentes, y las unio-nes por soldadura fría pueden crearcircuitos abiertos.

AproximacionesLa primera aproximación, es el cir-

cuito equivalente más simple de undispositivo; es muy utilizado en la de-tección de fallas de equipos. La se-gunda aproximación incluye algunascaracterísticas adicionales para mejo-rar la exactitud; es muy usada en eltrabajo cotidiano. La tercera aproxi-mación es muy precisa, pero apenasse utiliza. Esta aproximación es la em-pleada por un laboratorio virtual, porejemplo el Workbench Multisim.

Las Ecuaciones más Importantes

Fuentes de Tensión Constante

Para todo Rs < 0,01RL

Esta es la condición utilizada parareconocer a una fuente de tensiónconstante. Su resistencia interna es,al menos, 100 veces menor que la re-sistencia de carga. Cuando esta con-dición se satisface, más del 99% de latensión ideal aparece en la resistenciade carga. Para errores menores del1%, todas las fuentes de tensiónconstante se pueden tratar comofuentes ideales de tensión.

Fuentes de Corriente Constante

Para todo Rs > 100RL

Esta es la condición que caracteri-za a una fuente constante de corrien-te. Su resistencia es al menos, 100veces mayor que la resistencia de car-ga. Cuando se satisface esta condi-ción, más del 99% de la corriente idealpasa por la resistencia de carga.Cuando son aceptables errores me-nores del 1%, todas las fuentes de co-rriente constante se pueden tratar co-mo fuentes ideales de corriente.

Teorema de Thévenin y de NortonSe puede decir que IN = VTH /

RTH que la corriente de Norton esigual a la tensión de Thévenin divididola resistencia de Thévenin y que:

RN = RTH o que la resistencia deNorton es igual a la resistencia deThévenin

Obsérvese que las resistenciasNorton y Thévenin son iguales en va-lor, pero diferentes en cuanto a su si-tuación física. La resistencia Théveninestá siempre en serie con un genera-dor de tensión, mientras que la resis-tencia Norton está siempre en parale-lo con un generador de corriente.

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Medición de la Fuente SANYO 6736-00

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Cuaderno del Técnico Reparador

Fallas en el Motor de SLEDde Lectores de CD y CD-ROM

El Nº 4 de la colección “Club Saber Electrónica” explica elfuncionamiento, mantenimiento y reparación de los equi-

pos que tienen reproductores deCD. En esta nota tratamos uno delos temas explicados en dichaobra, si Ud. quiere tener más bi-bliografía sobre este texto, puedebajarla sin cargo de nuestra webcon la clave “repaclub4”.

Autor: Ing. Alberto H. Picerno

Introducción

El diagnóstico de fallas en re-productores de CD es un verdaderoarte más que una ciencia. La reali-dad es que el reproductor manifies-ta casi del mismo modo un proble-ma de foco, de tracking, o de velo-cidad. En este artículo le vamos aexplicar cómo se puede determinarel servo fallado sin ningún tipo deduda.

Otro de los problemas que ge-nera discusiones en el service dereproductores de CD, es el instru-mental utilizado.

¿Se puede reparar sin usar unosciloscopio?

Se puede y, más aún, a veces lasindicaciones del osciloscopio noson tan claras como las que puedebrindar un amplificador con un au-ricular conectado detectando la se-ñal de lectura RF o la señal de errorde los servos TE, FE o VE (no es-fuerce su memoria VE, es un in-

vento del autor para referirse a laseñal de error del servo de veloci-dad, es la señal que se aplica a laentrada del driver de velocidad yque cada fabricante llama connombres diferentes).

¿Una vez que se determina quela falla está en el servo de trac-king, cómo se arregla?

Todas estas preguntas pretendenser contestadas en este artículo demanera ordenada y didáctica y ellector puede estar seguro de que lasrespuestas son concretas y prácticasporque se basan en técnicas de repa-ración que el autor o sus ayudantesaplican a diario en su laboratorio dereparaciones al gremio.

¿Hasta dónde se debe llegar enlas reparaciones?

A nivel de componentes o a ni-vel de conjuntos completos. Tododepende de la marca y modelo delreproductor, el nivel de precios delos componentes es algo tan varia-

ble que no se pueden sacar conclu-siones generales. En muchos casosse consiguen ofertas de bandejasópticas a un precio menor que elpick-up solo. El autor suele des-confiar de esas ofertas y muchasveces prefiere reparar una bandejaantes que tentarse con una ofertageneralmente deshonesta y sin nin-guna garantía. Claro que reparar unpick-up a nivel de componentes(por ejemplo cambiar un engranajecon un diente roto), depende de te-ner un buen stock de bandejas confallas para recuperar materiales. Enla jerga esto se llama “cirujear” yno es una técnica muy aconsejableya que estamos reemplazando pie-zas falladas por otras usadas. Enfin, la decisión de aplicar cirugíamenor o mayor depende del ciruja-no y éste debe tomar la decisión enfunción de las circunstancias. Ana-lice los costos de los conjuntos decomponentes y compare con eltiempo de reparación a nivel decomponentes individuales.

Service y Montajes, pág 1100

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Page 35: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

El Movimiento Compuesto delPick-Up y el “Juego Muerto”

El pick-up tiene un movimien-to compuesto, cuando el mismo semueve hacia afuera mediante elmotor de sled, la lente se dirige ha-cia adentro por medio de la bobinade foco y compensa el movimientoanterior para que el haz no cambiede posición. Si Ud. recuerda las di-mensiones del haz y el ancho delsurco, se dará cuenta que no es unatarea menor conservar la posiciónrelativa de ambos. Es como reali-zar equilibrio sobre una cornisadurante un temblor de tierra. Di-gamos que el sistema está prepara-do para trabajar mientras se produ-ce un temblor, pero no para funcio-nar durante un terremoto. Con estoqueremos decir que es necesarioque el movimiento del motor seasuave y que no se repita muy rápi-damente.

El motor de sled, las colizas dedesplazamiento, los bujes (general-mente de bronce sinterizado queson reemplazados por un paupérri-mo plástico en los pick-up de du-dosa procedencia) los engranajesreductores, los engranajes sinfín,etc, etc. deben ser de una precisiónabsoluta y estar perfectamente lu-bricados para evitar los movimien-tos bruscos (el terremoto) del pick-up.

El sistema mecánico de trans-misión debe tener algún modo deevitar el juego muerto de los engra-najes sin endurecer la transmisión.El juego muerto se produce cuandoun engranaje tiene (por su toleran-cia de fabricación o por desgaste)un hueco mayor que el diente her-manado. Ver figura 1.

En ella se observan los dos ca-sos más comunes, pero existenotros más difíciles de dibujar rela-cionados con el desgaste de losdientes. Observe que un engranajese puede mover a una distancia de-terminada antes de transmitir sumovimiento al otro; justamente el

problema se pro-duce porque elmotor de sled seencuentra sin re-sistencia mecáni-ca y se acelerahasta que el en-granaje que semueve hace topecon el quieto y seproduce un movi-miento brusco.

¿Y cuál es laconsecuencia deese movimientobrusco?

Generalmente, la consecuenciaes un error de lectura corto o largodependiendo del estado de los dosservos de posición (foco y trac-king).

Sistemas Mecánicos que Reducen el “Juego Muerto”

Si el lector es un reparador de lavieja época, seguramente conocelos sistemas reductores del juegomuerto, porque se utilizaban en elmecanismo del dial de las viejas ra-dios de buena calidad. El problemaallí era similar al del mecanismo deCD; el juego muerto no permitíasintonizar con pre-cisión las emisorasde OC ya que noexistía una reac-ción inmediata deltándem al realizaruna acción sobre eleje del dial, sinoque se necesitabagirar un buen án-gulo para que eltándem reacciona-ra.

Para los técni-cos más jóvenes:el tándem era unconjunto de dos omás capacitoresvariables del orden

de los 200 a 500pF de capacidadmáxima, que variaban al unísonopor estar montadas en un eje co-mún. Este dispositivo se encargabade sintonizar el circuito de antena yel oscilador local de la radio, consi-dérelos como varicaps mecánicos.Un juego muerto entre engranajesse puede evitar principalmente condos métodos: el método del engra-naje partido y el método de la cuplaantagónica y ambos se utilizan porigual. En la figura 2 se puede ob-servar el método del engranaje par-tido.

La figura debe entenderse delsiguiente modo: el engranaje queimprime el movimiento está reba-

Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 1

Figura 2

Service y Montajes, pág 1111

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Page 36: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

nado en dos mitades independien-tes; estas dos mitades están relacio-nadas con un resorte de expansióno de contracción de modo que losdientes queden desplazados entresí. Antes de acoplar los engranajesse desplazan las dos mitades, demodo que los dientes del engranajeenfrentado trabe el retorno de lasdos mitades a su posición de repo-so. Con esto se elimina el juegomuerto, pero las pérdidas de trans-misión pueden resultar elevadassobre todo cuando el lubricante en-tre las dos mitades del engranaje seendurece por acción del tiempo y elpolvillo atmosférico.

Este sistema, muy utilizado porotra parte, adolece de un grave pro-

blema cuando eldispositivo se uti-liza en un am-biente con muchopolvo atmosféri-co. Cada tanto sedebe realizar unmantenimientopreventivo con-sistente en desar-mar las dos mita-des, limpiar el lu-bricante y volvera armar el sistemacruzando la mis-ma cantidad dedientes que se

cruzaron en fábrica al armar el sis-tema por primera vez. Por lo co-mún, los reparadores se dan cuentaque el sistema necesita lubricacióny proceden al desarme sin observarel entrecruzamiento de dientes.

Lo más común es que vuelvan aarmar el mecanismo sin cruzar losdientes y el sistema tenga juegomuerto y cortes del sonido tal co-mo antes de cambiar el lubricante.

Con referencia al lubricante autilizar es muy poco lo que se pue-de decir, ya que no es común queingresen lubricantes especiales pordistribuidores confiables dado supoco margen de ganancia. El autor,luego de probar diferentes de ellosfabricados localmente, observó que

todos te-nían con-tenido al-calino oácido ypor lo tan-to ataca-ban a losmetales enmayor omenor me-dida. Defi-nitivamen-te, el autorconsideraque lo mási n d i c a d o

es la vaselina sólida de uso medici-nal ya que sus fabricantes se cuidande que no tengan contenido ácido oalcalino, dado su uso íntimo en ór-ganos extremadamente sensibles.En todo caso, el mayor problemade la vaselina se encuentra en suelevada capacidad de fluir, lo quehace que la necesidad de lubrica-ción se vuelva más frecuente. Encuanto a dónde lubricar y dónde nodebe lubricarse es cuestión de ob-servar atentamente una bandejanueva o conseguir el manual origi-nal del equipo en alguna cooperati-va de técnicos o en la colección dediscos CDROM de “Saber Elec-trónica”. Como criterio general,recuerde que los componentes quese desplazan a una baja velocidadrelativa se deben lubricar con gra-sas y los que se mueven a elevadasvelocidades, con aceites. Los bujesde bronce sinterizado no requierenlubricación ya que son autolubri-cantes (se reconocen por su coloramarillo oscuro y su consistenciaporosa y porque siempre se usan encontacto íntimo con ejes de acero(se los utiliza en las colisas delpick-up es decir en los ejes cilíndri-cos de desplazamiento). Mejor de-beríamos decir que los bujes sinte-rizados no deben lubricarse porquelos lubricantes los afectan en modotal que al principio reducen el roza-miento, pero a las pocas horas loincrementan (vea la figura 3). Elsegundo sistema para anular el jue-go muerto es el método de la cuplaantagónica que puede observarseen la figura 4.

Observe que los sistemas mecá-nicos que utilizan el método del en-granaje partido, terminan acoplan-do el pick-up con un engranaje sinfin o engranaje tornillo. En cambiolos sistemas de cupla antagónicautilizan un acoplamiento con en-granaje lineal. Allí, en este engra-naje lineal, es donde se realiza elacoplamiento que anula el juegomuerto.

Fallas en el Motor de SLED de Lectores de CD y CD-ROM

Figura 3

Figura 4

Service y Montajes, pág 1122

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Page 37: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

En efecto, observe que el en-granaje lineal tiene dientes con elmismo paso que el engranaje deacoplamiento, pero con diferenteángulo de ataque, de modo que alavanzar diente contra diente termi-nan calzando sin juego muerto. Lacupla antagónica es, justamente, laque aprieta los dientes del engrana-je lineal contra los del engranajecircular para eliminar el juegomuerto.

Este sistema no tiene gravesproblemas de lubricación debido aque la grasa se coloca en un lugarmuy accesible y puede renovarsecuando se desea. Por otro lado, losproblemas de lubricación se gene-ran en el uso de ejes muy largos opiezas con planos de apoyo muyexagerados (como es el engranajepartido), ya que la menor cantidadde polvo, es suficiente para evitarque las piezas se deslicen.

Determinación del Servo con Fallas

¿Que servo está fallando, el defoco, el de tracking o el de veloci-dad?

En realidad, cuando funciona elmotor de sled parecería que el ser-vo que más se exige es el de trac-king, Sin embargo, el autor aseguraque ambos servos están exigidos yel mas débil es el que pierde.

Lo primero que debe Ud. haceres relacionar las fallas o cortes deaudio con el movimiento del motor.Simplemente mire el motor y escu-che el audio; si cada vez que se en-ciende el motor se corta el audiosignifica que el desencadenante esel motor de sled (el temblor de tie-rra).

Si Ud. observa que el disco sedetiene, se realiza una búsqueda defoco, comienza a girar nuevamenteel disco, se ajusta la velocidad yluego se abre el audio; evidente-mente significa que se cortó el lazode foco y el sistema tuvo que co-

menzar todo desde cero. No hayduda de que el servo de foco gene-ró una falla que arrastró en su caí-da a los otros dos servos. El proble-ma es que no sabemos la magnituddel temblor de tierra. Si el temblores un terremoto no hay servo queaguante. Por lo tanto, verifique pri-mero la lubricación y el estado ge-neral del desplazamiento del pick-up y vuelva a probar.

Si el audio se corta pero el mo-tor no se detiene, significa que lafalla es menor a la anterior. Todavíano podemos decir que el servo defoco está libre de culpa y cargo. Pa-ra saberlo debemos utilizar el osci-loscopio conectado sobre la señalFE. Los oscilogramas sobre FEsiempre tienen unas oscilacionescada vez que enciende el motor desled, pero las mismas no deben sermucho mayores que las normalescuando el motor de sled está dete-nido. Considere a la tensión deerror de foco y de tracking como sifueran sismógrafos, uno de movi-miento telúricos verticales y otrode movimientos telúricos horizon-tales. Los oscilogramas van a de-pender del temblor, pero tambiénde las condiciones del servo.

Si un servo tiene poca ganan-cia, va a tener que generar una ten-sión de error muy grande para con-trolar la bobina. También puedeocurrir que el servo tenga una ga-nancia correcta a ciertas frecuen-cias, pero que no gane lo suficientea las frecuencias correspondientesal movimiento del motor de sled.

Entonces el oscilograma de la ten-sión de error tendrá una respuestanormal al ruido pero una mala res-puesta al escalón del motor de sled.El único secreto para no equivocar-se en el diagnóstico, es la prácticaobtenida osciloscopiando aparatosque funcionan bien y otros que fun-cionan mal. Si el oscilograma defoco es normal y se produce un cor-te, conecte el osciloscopio sobreTE y controle que no haya un cortedel loop (se produce una suspen-sión del ruido que se reemplaza porun oscilograma plano durante unosinstantes y luego retorna a la señalde ruido; el corte puede durar tanpoco como 200 o 300 mS si no sellega a cortar el servo de foco).

Los cortes del servo de veloci-dad pueden ser mucho más cortos,al extremo que se pueden escucharcomo si fuera un balbuceo o un tar-tamudeo. El servo de velocidad porlo general, se corta siempre porsimpatía; es decir, que casi nuncaes el promotor de un corte de au-dio, pero es cierto que los cortesreiterados de tracking desengan-chan al servo de velocidad.

Para analizar los servos de fo-co, tracking y velocidad en el pre-ciso momento del encendido delmotor de sled se utilizan los dos ha-ces del osciloscopio, en uno ya te-nemos conectados la señal FE, enel otro debemos conectar la señalSLO. El sincronismo del oscilosco-pio se debe producir con la señal desled y el oscilograma será similaral que mostramos en la figura 5.

Cuaderno del Técnico Reparador

Figura 5

Service y Montajes, pág 1133

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Page 38: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Fallas en el Motor de SLED de Lectores de CD y CD-ROM¿Por qué la señal normal tiene

forma de ruido?Las señales de error tienen una

forma que acompaña a la forma delparámetro que corrigen. El error defoco tiene una forma que sigue alespesor del disco y a la constantede difracción del plástico en cadapunto explorado del disco. Estosparámetros se modifican aleatoria-mente y dan lugar a la generaciónde una señal de ruido o tensión decambio aleatorio.

De qué depende el nivel de rui-do en FE TE o VE. Depende de lavariación del parámetro, pero tam-bién depende de la ganancia de lazocerrado del sistema. Si el amplifica-dor de error tiene baja ganancia, elservo funcionará flojito y la tensiónde error que se genera tendrá unaamplitud mayor a la normal.

¿Cuáles son las amplitudesnormales de las señales de error?

Lamentablemente se puedepredecir la forma, pero no se pue-de predecir la amplitud; consiga elmanual de service ya que esta am-

plitud cambia con la marca o mo-delo de equipo. En principio, en elAiwa 330 la amplitud nominal esde 200 a 400mV para FE o TE.

Cómo Reparar sin Osciloscopio

Las frecuencias de muchas se-ñales de un reproductor son audi-bles y es más práctico utilizar, co-mo elemento de medición, un am-plificador estereofónico que un os-ciloscopio. A las pruebas me remi-to. Ud. trató de ver con el oscilos-copio la señal de FE durante labúsqueda de foco. Realmente esmás escurridiza que un pescadoenjabonado. Para verla en la panta-lla, se requiere un osciloscopio di-gital con memoria y eso suele sercostoso. Si Ud. cuenta con 1200dólares para comprar uno, segura-mente no se dedica a la reparación,así que no puede ofenderse si yo lededico este artículo a los que notienen ese dinero y son mis verda-deros colegas.

La técnica es muy sencilla y norequiere de grandes explicaciones.Simplemente conecte cada canaldel amplificador como un canal delosciloscopio y escuche las señalesde un equipo que funciona correc-tamente; nos referimos a FE, TE yVE en el canal izquierdo y a SLOen el derecho mientras se reprodu-ce un disco.

Por ahora es una técnica quemerece ser usada, experimentada,adaptada y modificada. Lo más in-teresante es que si uno usa un cen-tro musical para reproducir las se-ñales de audio, puede grabarlas pa-ra emplearlas más adelante cuandorecibe un equipo con fallas.

Llegando un poco más allá, siutiliza un centro musical con me-didores de salida del tipo de dis-play de barras, podrá inclusiveanalizar señales subsónicas que nopueden ser reproducidas por elparlante y por lo tanto no puedenescucharse. Demás está decir quesi no tiene un amplificador propio,puede utilizar el del equipo queestá reparando.

Ya salió el Nº7, cómprelo en kioscos y casas adheridas, a sólo $1,30.-

Los lectores de Saber Electróni-ca, Saber Service y Montajes y larevista del Club Saber Electrónicasaben que Editorial Quark editapermanentemente textos relaciona-dos con la electrónica con el fin deactualizar el conocimiento de suslectores. Parte de esta bibliografíase presenta en forma de “enciclpe-dias” coleccionables o “manuales”que conforman una colección. Eneste último caso podemos mencio-nar el “Curso Superior de TV Co-lor” (que se forma de 8 manuales ycuyo contenido estamos editandoen esta revista, vea la página ??) yla “Enciclopedia de Videograbado-ras” (que se compone de 8 tomos yque también publicamos en esteejemplar). A partir del mes próxi-mo, comenzaremos a editar una se-rie de “MANUALES COLECCIO-NABLES” de publicación mensualdestinados a los técnicos reparado-res que ya sepan cómo funcionanlas diferentes etpas de los televiso-res a color y que quieren tener he-rramientas que faciliten su repara-ción. La obra se llama “ReparaciónAvanzada de Televisores Actuales”y el primer número está dedicado ala etapa horizontal. En esta notadescribimos parte de este manualpara que conozca el “interesante”contendio que posee.

Reparando la Etapa Horizontalde los Televisores Actuales

En esta sección se analiza laque, “por mucho”, es la falla más

común quye se produce en los tele-visores: el transistor de salida hori-zontal quemado. El desarrollo seefectúa teniendo en cuenta a aque-llos equipos que “vuelven” a aque-mar el transistor después de haberlocambiado.

IntroducciónDetectar un transistor de salida

horizontal quemado es algo muysimple y no creo que haga falta ex-plicarlo. Pero si Ud. lo cambia y sevuelve a quemar en un corto periodoposterior al encendido (aproximada-mente entre 1 minuto y varias horas)ya la cosa es mucho mas complica-da. Esta falla tiene muy preocupadoa reparadores de TV y de monitoresespecialmente en los últimos tiem-pos y llevó al autor a realizar un es-tudio profundo del tema.

¿Existe una causa única paraesta falla?

No, este problema puede tenerdiferentes alternativas en funciónde cómo se presenta, pero la razón

de se vea incrementada en los últi-mos tiempos obedece a una únicacausa: la calidad de los repuestosque se consiguen a la luz de una pa-ridad cambiaria que los encareceenormemente.

Fundamentalmente el autor ob-serva que los transistores de salidahorizontal presentan evidentes sig-nos de ser remarcados o de no pasarlas pruebas de calidad cuando se losmide correctamente. El grave pro-blema es como demostrarle a unproveedor de que lo que está ven-diendo no cumple con las especifi-caciones.

El único modo es realizando porlo menos un control de calidad mí-nimo sobre la mercadería compra-da.

¿Eso implica tener un instru-mental que no tiene prácticamenteningún reparador?

Si piensa eso es porque nuncaleyó un artículo mío. Si Ud. tienesimplemente un osciloscopio, podráhacer todas las mediciones con

exactitud y sin demoras. Si no lotiene tal ves demore un poco mas, ono tenga muchas precisiones sobresus mediciones, pero siempre le va-mos a dar una solución alternativa.

Tal ves la pregunta que mas ve-

ces me hicieron en mi vida es: quepuede tener un TV o un monitor quequema el transistor de salida hori-zontal después de funcionar un cor-to intervalo de tiempo. Y lamenta-blemente no hay una respuesta có-moda. En realidad, hasta hace untiempo, no existía la posibilidad demedir lo que estaba ocurriendo enun TV con esta falla. Con esto quie-ro decir lo siguiente:

El transistor de salida horizontalno es un dispositivo amplificador alque le ponemos una corriente endiente de sierra en la base y el gene-ra una corriente en diente de sierraen el colector. Es una llave electró-nica que al cerrarse descarga lafuente del horizontal sobre el yugo.

Continúa en la página 4

La rev is ta de l Club Saber E lect rón ica - Año I , Nº 7

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BB AA JEJE GRAGRATIS TIS DEDE II NTERNENTERNE TT

LLIBROIBRO: : MM ANTENIMIENTOANTENIMIENTO YY RR EPEP ARACIÓNARACIÓN DEDE RR EPRODUCTORESEPRODUCTORES DEDE CDCDEn el mes de mayo lanzaremos el tomo 4 de la colección “Club Saber Electrónica” destinado al mantenimiento y

la reparación de reproductores de CD. Este libro es la continuación del texto publicadoen 2002 que tiene un amplio contenido teórico y que actualmente se encuentra agota-

do. Por ser lector y socio del CLUb SE, le damos la oportunidad de bajar el texto que se en-cuentra agotado a los efectos de que pueda tener información muy rica sobre los reproduc-

tores de CD y que se vaya “preparando” para la obra a publicarse el mes próximo.

En esta edición:Capacitores

Fuentes ConmutadasTV Color: El Procesador de Luminancia

Inglés Técnico: Pasado Simple o IndefinidoCurso de Monitores: Las Secciones Jungla

Horizontal y VerticalPLC: Mando Bimanual

Técnicas Digitales: Circuitos Integrados CMOS

MONTAJES DE:Punta Lógica

Mezclador de Audio MultipropósitoFuente Sencilla de 2A Ajustable

Indicador de Potencia TransistorizadoOscilador con CD4060

LO IMPORTANTE: No importa el tiempo invertidoen una reparaci n sino lo que se aprendi de ella .

REPARACIÓN AVANZADADE TELEVISORES ACTUALES

Tenga información “precisa” de cómo reparar las diferentes etapas de los televisores de última generación.

ISSN: 1668-6004

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Service y Montajes, pág 1144

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Page 39: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Cuaderno del Técnico Reparador

Liberación de Teléfonos Celularespor LOGS y por Software

Como comentamos en la primera entrega, existen distintas formas dedesbloquear teléfonos celulares, los hay por códigos, Logs, por software ycable, BOX unlock y clips. En esta edición les explicaremoscómo funciona la liberación por logs y la forma de desbloquearteléfonos mediante cable y software.

Por Juan Manuel de Pablo Ortize-mail: [email protected]

www.skycelulares.com

Introducción

Esta forma de desbloqueoes utilizada, generalmente, enpaíses europeos, y aunque to-davía no fue implementada enArgentina, es bueno saberlopara cuando se ponga en fun-cionamiento sepamos de quése trata y cómo implementarlo.Además, en ciertos casos,cuando la cantidad de teléfonosa liberar es mínima y no tene-mos el acceso a una box (porcuestiones de costos) ésta seráuna de las alternativas más in-teresantes.

Este método consta de unServidor –PC principal– dondese encuentran todos los códigosy responde a las peticiones delos clientes, en el otro extremose encuentra la PC cliente queconsta de un software que seconecta con dicho servidor a tra-vés de Internet o un acceso te-lefónico.

Service y Montajes, pág 3311

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Figura 1

Page 40: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Se puede liberar por el ope-rador al cual pertenece el teléfo-no, o bien por el modelo del telé-fono, esto depende del servicioque nos ofrece el servidor de có-digos. Es necesario tener el ca-ble unlock correspondiente almodelo de teléfono, ya que la li-beración se produce mediante eluso de un componente ActiveX(es decir el acceso a una seriede funciones de una aplicación através de un sitio Web), entre elservidor y la PC, el servidor leelos códigos de bloqueo del telé-fono, enviándole al mismo elLOG con los códigos de desblo-queo, quedando la terminal libe-rada en segundos.

Para todo esto es necesariorealizar el previo pago del o loslogs, de esta forma recibirán porcorreo electrónico un usuario ycontraseña para poder conectar-se al mismo. (Ver figura 1)

¿Cómo Funciona el Software?

- Conecte el cable al teléfonoapagado.

- Ejecute el software.- Introduzca el usuario y la

contraseña que le enviamos.- Haga click sobre Info. y le

mostrará los logs disponibles.- Haga click sobre el botón

UNLOCK.- El software le dará el men-

saje ¡¡ TURN ON THE PHONE !!- Encienda el teléfono.- Aparecerá el mensaje

LOCKS CLEARED SUCCES-FULLY.

- Finalmente el teléfonoquedará liberado.

Para más información sobreeste producto vea la página:

www.totalserver.netAsí mismo el software cliente

lo puede descargar en:www.skycelulares.com

Liberación por Software y Cable

Este método de liberación esel más utilizado por los técnicosde telefonía celular debido a subajo costo – siempre dependien-do del modelo a liberar –.

Consta de un software pre-parado para la liberación del te-léfono más un cable unlock co-rrespondiente al modelo de telé-fono.

Es importante considerar queel software de desbloqueo sepuede descargar de varios sitiosen internet, pero siempre debetener en cuenta que muchos deellos no fueron testeados, con locual pueden o no funcionar opueden llegar a estar infectadoscon algún tipo de virus dañandosu PC, para su tranquilidad enwww.skycelulares.com podrádescargar dicho software testea-do y funcionando, con lo queevitará perder el tiempo proban-do programas que puedan llegaral dañar el teléfono.

También debe tener en cuen-ta que la liberación por cable nosiempre sirve para desbloqueartodos los modelos de teléfonos,con lo cual nos veremos obliga-dos a utilizar otro tipo de solu-ción, como por ejemplo Box Un-lock, Dongle Unlock o Clip Un-lock. En las siguientes entregascomentaremos las funciones delos mismos y cuáles son los másutilizados en el mercado de tele-fonía celular.

Liberación de Motorola C200

La forma de liberar este telé-fono por software (Motorola C200Flasher/Unlocker) es de por sísimple – siempre dependiendodel programa a utilizar –. En estecaso simplemente tendremosque hacer click en unlock y listo,también podremos resetear el có-digo de seguridad del teléfono,llegado el caso de que el usuariodel teléfono le pusiese un códigode bloqueo al mismo, lo podre-mos dejar en su valor por defecto(1234). (Ver figura 2)

Cuaderno del Técnico Reparador

Service y Montajes, pág 3322

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Figura 3

Figura 2

Page 41: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Estas 2 funciones son lasmás comunes a realizar en losteléfonos celulares, y debe con-siderar:

• Cable unlock MotorolaC200

• La batería del teléfono tieneque estar bien cargada

• Nunca desconectar el telé-fono del cable mientras se reali-za el procedimiento de libera-ción.

1. En primera instancia, esnecesario seleccionar el puertoCOM de la PC en donde se en-cuentra conectado el cable.

2. El teléfono debe estarapagado y sin tarjeta SIM.

3. Hacemos click en Unlock,la pantalla negra nos pedirá queencendamos el teléfono, pasan5 segundos. LISTO!!!

Para resetear el código debloqueo del teléfono, simple-mente hay que seleccionar enRESET PHONE CODE, hacerclick en Do SELECTED JOB,nos pedirá que encendamos elteléfono, 5 segundos. Listo!!!!(Ver figura 3)

Liberación de Siemens A56/ SL55 / C55 / S55 .

Con esta aplicación podre-mos liberar varios modelos, acontinuación explicaremos có-mo liberar el modelo A56, yaque los pasos para los demásmodelos son similares, conside-rar:

• Cable unlock Siemens A56• La batería del teléfono tiene

que estar bien cargada• Nunca desconectar el telé-

fono del cable mientras se reali-za el procedimiento de libera-ción.

• El teléfono se debe encon-trar sin tarjeta SIM. (Ver figura 4).

1. Seleccionar el teléfonoque queremos desbloquear – Ej.A55 – que en este caso es igualal A56

2. Haga click en configura-tion. (Vea la figura 5).

1. Seleccionamos el puertoen donde se encuentra conecta-do el cable y hacemos click enNew phones, click en OK.

Ver figura 6

2. Haga click en unlocking,nos abrirá una ventana dondeseleccionaremos “Direct Unlockno map is saved”.

3. Haga click en Use OriginalIMEI, el programa pasará a la pan-talla inicial, nos pedirá que encen-damos el teléfono, pasados unos10 segundos, en la pantalla delprograma nos mostrará el procesode desbloqueo finalizado.

Service y Montajes, pág 3333

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Liberación de Teléfonos Celulares por LOGS y por Software

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Page 42: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Configuración Básica del Sistema

Para probar correctamente a unacomputadora, el BIOS necesita cono-cer exactamente qué es lo que estáprobando, con esto nos referimos a quédispositivos se encuentran instalados,la memoria que se utilizará y entreotras cosas, si se tiene, exactamentequé tipos de floppys están conectados,qué tipo de monitor, etc.

En algunos casos, el código delBIOS puede escribirse por sí mismo pa-ra buscar y encontrar información esen-cial para que el sistema arranque co-rrectamente. Aunque una búsqueda nosiempre es lo mejor. Lo ideal es que unhumano le dé la ruta o la localizaciónde donde se encuentra la informacióncorrecta. Algunas PCs le solicitan a us-ted que le diga qué tipo de drives dedisco se tienen instalados, para esto sedebe usar la configuración del BIOS ola configuración de la PC para señalar-le a la máquina esta información.

Cuando se concibió por primera vezeste proceso de configuración, los fa-bricantes de PCs confiaban en progra-mas (software) y en Reference Disket-

tes, para tener una manera de interac-tuar con su PC e introducir la informa-ción necesaria. De esta manera, muchagente que perdía sus discos de configu-ración se encontraba en problemas. Asílos fabricantes tuvieron que encontraruna mejor forma de hacer esto, e incor-poraron la configuración en el BIOSpermitiendo que se accesara, al presio-nar una secuencia de teclas justo cuan-do la PC se encuentra arrancando. Lasteclas que se presionan, dependen delfabricante del BIOS. La tabla lista algu-nas de las combinaciones más comu-nes para entrar a la configuración devarios BIOS. Para que el BIOS sepaqué opciones tiene instaladas en unsistema dado, todas las PCs, registraninformación vital en la configuraciónque se puede acceder rápidamente. El

sistema de Almacenamiento, que es lamemoria de configuración del sistema,requiere que no sea una memoria volá-til. Aparte que, el formato de almacena-miento y método sean flexibles, porqueel BIOS los aísla del resto del software.El BIOS busca información del sistemay la transfiere para que los programaspuedan hacer referencia. Ver la tabla 1.

Esta flexibilidad le da a los diseña-dores la libertad para usar varias tecno-logías de almacenamiento, para suconfiguración. Entre las más populareshan sido la memoria física (switches),memoria electrónica no volátil, memo-ria magnética (discos). Desde que la ATfue introducida hace una década y me-dia, la forma básica usada para la con-figuración ha sido la misma, unos po-cos bytes de memoria CMOS que se

MotherboardsParte 2

En esta edición vamos a explicar la configuración básica delsistema, qué es Flash BIOS, cuáles son las funciones del BIOS,ligas de hardware y chips sustitutos. En próximas edicionesseguiremos aprendiendo todo acerca de las “Motherboards”.

Si desea saber más sobre este tema, puede visitar nuestrositio de Internet en www.webelectronica.com.ar, donde encon-trará abundante información y las formas de acceder a lo queusted necesita.

Sobre un trabajo de Jonás Heriberto Mejía Robles

ELECTRÓNICA Y COMPUTACIÓN

Tabla 1

Service y Montajes, pág 3344

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Page 43: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Service y Montajes, pág 3355

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conservan frescos y continuamenteoperando por la fuente de poder.

Cambiar la fecha y hora no tienemás historia que situarse sobre ella eintroducir la nueva, bien mediante el te-clado, el ratón, los cursores o las teclasde avance y retroceso de página. El ti-po de disquetera y pantalla es tambiénsencillo de entender y manejar. Salvocasos prehistóricos la pantalla seráVGA o bien EGA, y esto último ya esbastante raro; cuando dice “monocro-mo” suele referirse a pantallas MGA,ésas de fósforo blanco, verde o ámbarde hace más de diez años, no a lasVGA de escala de grises modernas,téngalo en cuenta. Lo más interesante ydifícil está en la configuración de los dis-cos duros. En general, serán únicamen-te discos del tipo IDE (incluyendo los EI-DE, Ata-4, Ultra-DMA y demás amplia-ciones del estándar), en ningún casoSCSI ni otros antiguos como MFM oESDI, que se configuran de otras for-mas, por ejemplo mediante otra BIOSde la propia controladora SCSI.

En los casos antiguos (muchos 486y anteriores) podremos dar valores só-lo a dos discos duros, que se configurael primero como Maestro (master) y elsegundo como Esclavo (slave), del úni-co canal IDE disponible. En los casosmás modernos de controladores EIDEpodremos configurar hasta cuatro, endos canales IDE, cada uno con sumaestro y su esclavo.

Flash BIOS

Para facilitar la actualización delBIOS, muchos de los fabricantes dePCs han decidido utilizar chips ROMFlash para sus BIOS, en lugar deEPROM. Aparte de que las memoriasEPROM “Flash” tienen una entrada deescritura, mientras están funcionandose comportan como las EPROM nor-males. La única diferencia se encuentraen cómo se cargan y se borran los da-tos en la memoria. Mientras que duran-te el proceso de programación de lasmemorias EPROM convencionales se

necesita una tensión bien definida du-rante cierto intervalo de tiempo, y paraborrar el componente hay que exponer-lo a luz ultravioleta, en las E. Flash am-bos procesos están controlados y sellevan a cabo internamente.

Una memoria Flash se puede ac-tualizar de la manera más sencilla solocorriendo un programa, que escribe di-rectamente el código de actualizaciónen el chip de la ROM flash. La mayoríade los fabricantes de PCs, en la actua-lidad usan chips ROM flash para alma-cenar su BIOS simplemente porqueellos pueden codificar el BIOS más rá-pido en una ROM Flash que en unaEPROM. Para hacer que la Flash BIOSpueda ser actualizable, la motherboardde la PC requiere circuitos especialespara emplearlos a los voltajes a la horade programar los chips de la ROMflash. No todas las PCs usan ROMflash para almacenar el BIOS. A la horade adquirir una PC, debemos de verifi-car en el manual de usuario, si la ROMflash en nuestro sistema se puede ac-tualizar mediante Software.

Actualizar un Flash BIOS usual-mente involucra a dos archivos, un ar-chivo binario del Bios a el chip. El traba-jo del cargador es uno de los más deli-cados en la operación de la PC porquesi se comete un error, el sistema seráinservible, hasta que se logre la correc-ta carga del BIOS, consecuentementepara nuestra seguridad, algunos fabri-cantes, requieren que se tomen las pre-cauciones necesarias antes de tratarde actualizar el BIOS.

Para prevenir que a la hora de ac-tualizar el BIOS de nuestra PC, ésta sevuelva inoperable, muchos fabricantesincluyen lo que se llama un boot blockprotection, esta ventaja del productosimplemente protege o previene el blo-que de la rom Flash, usa del código deboot-up el código necesario para leer elfloppy de un disco, pero no necesaria-mente otro hardware o algún tipo dediagnóstico, desde que es borrado ydurante la actualización. El código deprotección es suficiente para conseguirque nuestro Floppy del disco siga fun-

cionando, para que podamos tratar deactualizar el BIOS de nuevo, un conse-jo sería que si no podemos actualizarnuestra BIOS, con un código nuevo,dejemos el antiguo y solicitemos ayudaespecializada. Porque los circuitos delas Motherboards varían entre diferen-tes computadoras y modelos, el carga-dor del BIOS que se hace para un sis-tema en especial no funcionará paraotro, a menos de que usted sea notifi-cado por el fabricante de la PC o delBIOS, debemos asumir que necesita-mos uno para archivos compatibles (losque debemos usar) el código del BIOSy el Cargador, para poder actualizarnuestro BIOS de nuestra PC. En gene-ral el cargador, nos advertirá si no escompatible o no podrá realizar la actua-lización de manera correcta. Pero estono es en todos los casos. Un cargadorque comete un error, hará que nuestraPC requiera un BIOS nuevo de fábricaantes de poder encender nuestra PCde nuevo. Más que arreglar problemas,actualizar un BIOS puede causarlos.Los fabricantes de BIOS, usualmentediseñan sus cargadores de Flash BIOSpara poner a cero los parámetros deconfiguración de nuestra PC, a los quevenían predeterminados, así de esamanera nuestro sistema conseguirá unbuen comienzo con su nuevo BIOS.

Algunas veces, encontraremos queen el proceso de cara se han alteradoalgunos datos como la fecha en elCMOS. Operar nuestro sistema sin ve-rificar y poner a cero la fecha puedecausarle problemas a los programasque son sensibles con el manejo deltiempo y los archivos que contienen có-digos de fechas. Por ejemplo nuestrodisco de respaldo o disco de manteni-miento, no podrá funcionar apropiada-mente después de que hayamos actua-lizado el BIOS, si no restauramos demanera adecuada el reloj del sistema.

Funciones del BIOS

El BIOS comienza a trabajar tanpronto como encendemos la computa-

Motherboards

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dora. Cuando el procesador comienzaa trabajar, inmediatamente se colocanen modo real y se dirige a un área es-pecial de memoria que son exactamen-te 16 bytes, cerca de donde se encuen-tra la dirección del megabyte de modoreal, cuya dirección absoluta normal-mente es 0FFFF0 (Hex). Esta localidadcontiene unas instrucciones para estaryendo de una localidad de memoria aotra, donde el código del BIOS comien-za, el punto inicial para el proceso dearranque puede llevarse de las siguien-tes maneras:

COLD BOOT (Arranque en frío)Describe el proceso de arranque de

la PC y carga del sistema operativo, a lahora de encender la PC. Si la computa-dora se encuentra corriendo, podemoshacer un arranque en frío si apagamosla PC y después la encendemos, paraesto se tiene que cortar todo el suminis-tro de energía o corriente de la PC.

WARM BOOT (Iniciación en caliente)Describe el proceso de volver a

arrancar la PC y cargar el sistema ope-rativo de nuevo, después de ya haberestado corriendo y haber sido cargadopor lo menos una vez. Se empieza unWarm Boot cuando se presionan las fa-mosas tres teclas CTRL, ALT y DEL almismo tiempo.

HOT BOOTSe da cuando por error se apaga la

PC y se tiene que volver a comenzar.

El código del BIOS de la mayoríade las PCs, tiene un número de funcio-nes separadas y distintas. El BIOS deuna típica PC contiene rutinas queprueban a la computadora, blocks dedatos que configuran a la computadora,especialmente rutinas de programasque le permiten al software (sistemaoperativo), tomar el control del hardwa-re de la PC, lo que hace que existanmenos o no existan problemas con loscomponentes electrónicos del sistema,y aún con un conjunto de PCs para de-

terminar qué tipo de tarjetas de expan-sión y componentes tienen instalados ygarantizar que no existan conflictos ensus respuestas, en sus puertos de E/S yasignación de memoria. Aunque todasestas funciones se almacenan en elmismo chip de memoria, el código delprograma para cada función es esen-cialmente independiente del resto de lasfunciones. Cada función es un móduloseparado aunque el BIOS se refiere algrupo entero de módulos. Esta lista defunciones no es una lista de lo que elBIOS podría hacer, representa para losque usan los fabricantes de una PC elBIOS; de hecho hay un pequeño límiteen lo que el BIOS puede hacer.

Apple ha puesto muchas funcionesde gráficos en los BIOS de sus Macin-tosh desde 1984, e IBM por años hanencapsulado pequeños programas enel BIOS desde su primer PC. La clásicadefinición del BIOS de una PC es elfirmware que le da a la PC su configu-ración. Esta definición se refiere sólo aun módulo funcional de la PC, el que in-variablemente es reemplazado por elSistema Operativo. El término de confi-guración se refiere a cómo la computa-dora ejecuta sus funciones básicas,aquellas necesarias para hacerla vercomo una computadora de verdad.Aunque esta definición incluye numero-sos factores como qué tan rápida y fá-cilmente ejecutan varias operaciones,el término configuración es más referi-do para las PCs que para las Macin-tosh. La mayoría de la configuración deuna PC ha sido cambiada del BIOS alSistema Operativo, cargado directa-mente de un disco en donde se en-cuentra almacenado a una memoriaRAM, con esto el BIOS sólo juega unpapel de subsidiario.

En la mayoría de las PCs, la primercosa que el BIOs le dice al microproce-sador que tiene que hacer, es verificarcada uno de los componentes del Hard-ware (memoria, teclado, etc) que se en-cuentran en la computadora y ver siéstos se encuentran bien; después deque el sistema se ha asegurado de laintegridad del mismo verifica si se ha

agregado un nuevo hardware como al-guna tarjeta de expansión que necesitecódigo adicional del BIOS. Para que ala hora de comenzar o encenderse, lohaga correctamente. El código delBIOS entonces podrá configurar la tar-jeta de expansión (en caso de que sí sehaya agregado), para que funcione.Comienza el proceso de arranque, co-nocido como IPL (Programa Inicial deCarga). El código del BIOS le dice almicroprocesador que se dirija a unasección de código que le dice cómoleer el primer sector del disco duro o deldisco convencional (3.5 o 5.25 pul.).Después el código se encarga del BIOSy le dice al microprocesador cómo car-gar el Sistema operativo del disco duroo disco convencional y comienza a co-rrer la computadora.

Exactamante lo que el BIOS hace,después de que el Sistema ha sido car-gado, depende del Sistema Operativo.La primer PC con Sistema Operativo (elDOS), trabajaba en conjunto con elBIOS. El DOS dependía del BIOS, queincluía varios conjuntos de rutinas quelos programas podían llamar para reali-zar funciones como tecleo de caracte-res en la pantalla o la impresora, even-tos de tiempo, etc. Si se usa solamenteel BIOS, la PC no puede hacer nadamás que solo lo que el BIOS sepa, deesta manera si sólo confiamos en elBIOS, nosotros no podremos usar todoel conjunto de dispositivos que nuestraPC contiene. Lo que es más, el BIOSse diseñó para correr y arrancar la PCen modo real, solo usa código de modoreal, con todas las limitaciones que im-plica, en particular, el espacio total dedirecciones disponible que tiene que esde un megabyte. Los drives del softwa-re pueden corer en modo protegido(Modo del procesador en que un núme-ro de aplicaciones pueden trabajar pa-ralelamente sin tener colisiones entreellas).

No solamente pueden acceder amás memoria, también los programasse pueden escribir en 32 bits que seejecuta más rápido en microprocesado-res modernos.

Electrónica y Computación

Service y Montajes, pág 3366

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Service y Montajes, pág 3377

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Interrupción

El concepto de interrupción de pro-grama se refiere a la transferencia delcontrol de un programa que está traba-jando corrientemente para otro progra-ma de servicio como resultado de unaseñal de control generada externamen-te. Cada módulo de interconexión escapaz de interrumpir la operación nor-mal de los microprocesadores suminis-trando una señal en su terminal de en-trada de control. La interrupción puedeser una requisición de servicios o un re-conocimiento del servicio realizado an-teriormente por la interconexión. El pro-cedimiento de interrupción es, en unprincipio, muy similar a una llamada desubrutina, excepto que la bifurcación esindicada por una señal externa en vezde una instrucción en el programa. Co-mo en la subrutina de llamado, una in-terrupción almacena la dirección de re-greso en la pila. Una instrucción de lla-mado de subrutina contiene la direcciónde bifurcación de la subrutina.

La forma en que un microprocesa-dor escoge la dirección de bifurcaciónen respuesta a una petición de interrup-ción, varía de una unidad a otra. En unprincipio hay dos métodos para lograresto, el primero es llamado interrupciónvectorial y el otro interrupción no vecto-rial. En una interrupción almacena pri-mero la dirección de regreso, contenidaen la PC dentro de la pila. Si el vectorde interrupción es una dirección, el mi-croprocesador lo acepta de la barra dedatos y lo transfiere a la PC. En algu-nos microprocesadores se asume queel vector de interrupción es una instruc-ción de llamado de subrutinas. El mi-croprocesador acepta la instrucciónproveniente del bus de datos y la colo-ca en el registro de instrucción paraproceder a ejecutarla. El regreso de larutina de servicio al programa interrum-pido original, es similar al regreso desubrutina. La pila saca la dirección deregreso, almacenada previamente allípara transferirla a la PC.

Un microprocesador puede tener lí-neas de entrada sencillas o múltiples.

MotherboardsTabla 2

Page 46: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Si hay más fuentes de interrupción queterminales de entrada de interrupción,en el microprocesador se procede a co-nectar una compuerta OR, dos o másfuentes para formar una línea comúnpara el microprocesador. Una señal deinterrupción al microprocesador puedeoriginarse en cualquier momento du-rante la ejecución del programa. Paraasegurarse que no haya pérdida de in-formación, el microprocesador recono-ce la interrupción solamente despuésde que la ejecución de la instrucción co-rriente se haya completado y si el esta-do del microprocesador la garantiza.Ver tabla 2.

Tal como mencionamos, este temaes parte del libro electrónico “Mother-boards”, preparado por Krismar Com-putación. Ud. puede bajar más informa-ción sobre este tema de nuestra web,con la clave “mother”. Pero éste no esel único tema que puede “inspeccio-nar”, a continuación brindamos algunosaspectos de otros títulos de los libroselectrónicos preparados por Krismar.

LIBRO INTERACTIVOMOTHERBOARDS

Otro de los libroselectrónicos co-

rrespondientes a la serie “Enciclope-

dia de la Computación” se titula Mot-herboards. Aquí se explica, paso a pa-so, qué son las placas madre, paraqué sirven, cómo trabajan, qué fun-ción cumple cada componente dentrodel mother y los diferentes tipos y mo-delos existentes en el mercado.

Los principales componentes quela integran son:

• Socket para el microprocesador• Bancos de Memoria• Memoria Caché• BIOS• Chipset• Slot’s o Ranuras de expansión

(ISA, EISA, PCI, AGP)• Interfaz para discos (IDE, flop-

py’s, SCSI,etc)• Puertos (paralelo, serial, joystick,

USB, etc.)• Conectores de la fuente de poder• Jumpers de configuración o dip

switches• CMOS del sistema

• Reloj de tiempo real• Pila• LEDs y conectores para el panel

frontal (RESET, encendido, etc.)• Tarjeta (sonido, red, fax módem)

No todas las Motherboard tienenestos componentes y en la presentesección tocaremos cada uno de ellos.Muchos de los componentes no pue-den ser actualizados, por lo que al ad-quirir cierto modelo de Motherboardse está haciendo una inversión decisi-va. Por ejemplo, el reloj del sistema esel que determina la velocidad máximade su microprocesador. Si la Mother-board no soporta un CPU de 400MHz,no importa que usted tenga uno de500MHz.

LIBRO INTERACTIVOMICRO-PROCESADORES

Este libro electrónico explica todolo relacionado con los microprocesa-dores, está dividido en 9 módulos cu-yos temas son:

1. Conceptos generales¿Qué es un microprocesador? El

diseño de circuito. Las compuertas ló-gicas. Memoria. Instrucciones. Regis-tros. Lógica de control. Electrónica.

2. Arquitectura de un micropro-cesador

Introducción. Interfocos externosdel microprocesador. Arquitectura in-terna del microprocesador. Diagramade bloques. Modelo de programación.

Electrónica y Computación

Service y Montajes, pág 3388

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Tabla 2 (Continuación)

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3. Tecnologías avanzadasCanalización. Ejecución especula-

tiva. Optimización de código. Arquitec-tura superescalar. Ejecución fuera deorden. Renombramiento de registros.Conjunto de instrucciones.

4. Modos de operaciónModo real. Modo protegido. Modo

virtual 8086.5. Características eléctricasDisipación de calor. Voltajes de

operación. Niveles de tensión están-dar. Semiconductores de voltaje ex-tremadamente bajo. Administrador depotencia. Potencia y voltaje en proce-sadores comerciales. Relojes del sis-tema. Overclocking.

6. Características físicasManufactura del microprocesador.

Características físicas del chip. Empa-quetado. Localización. Sockets yslot's.

7. Generaciones de microproce-sadores

Historia. Desempeño del micropro-cesador. Introducción a las generacio-nes. Los microprocesadores antes dela PC (4004-80008-8080 y E-80 -8085)1ª generación, 2ª, 3ª, 4ª, 5ª, 6ª 7ª y 8ªgeneraciones. Coprocesadores.

8. Memoria cachéEl sistema de memoria caché. El

papel del caché en la PC. Las capasdel caché. Funcionamiento y operacióndel caché. Las características del ca-ché. Tecnologías de transferencia ytemporizador. Empaque y estructuradel caché.

9. CompañíasCompetencia industrial. INTEL

CORPORATION. ADVANCED MICRODEVICES. AMD. CYRIX CORPORA-TION. IBM. TEXAS INSTRUMENTS.TRANSMETA. MOTOROLA. CHIPS &TECNOLOGIES. IDT/CENTAUR.

LIBRO INTERACTIVOPUERTOS Y PERIFERICOSDE ENTRADA

Este es otro pro-

ducto que conforma la serie prepara-

da por Krismar Computación. Se tra-

ta de otro CD Multimedia Interactivo

que combina técnicas de audio, vi-

deo y lectura clásica. A continuación

detallaremos algunos de los temas

presentados en el mismo:

Puerto serialArquitecturaElectrónicaNorma y estándaresCables y conectoresProtocolos y tiemposPuerto paraleloArquitecturaElectrónicaNormas y estándaresCables y conectoresProtocolos y tiemposTecladoIntroducciónElectrónicaArquitecturaTecnologíaPuerto USBPuerto infrarrojoArquitecturaNormas y estándaresProtocolo de controlProtocolo de datosEscanersArquitecturaInterfaz

TiposCaracterísticasAplicaciónJoystickIntroducción

Tecnologías InterfazAnálogos Vs DigitalesAplicaciones especialesDispositivos de señalizaciónIntroducciónTecnologíaArquitecturaInterfazProtocolos y tecnologías alternasCámaras digitalesIntroducciónArquitecturaCaracterísticasAlmacenamiento

LIBRO INTERACTIVOTUTORIAL:INTERNET EXPLORER

Para aprender a navegar por Internety obtener el máximo provecho de es-te browser (nos referimos al InternetExplorer), Krismar preparó este libroelectrónico. Los temas sobresalien-tes son: E n c o n t r a rpáginas WEBBuscar infor-mación. Mos-trar páginasf a v o r i t a s .Cambiar pági-na principal.Buscar páginas recientes.Guardar informaciónImprimir una página web. Guardar unapágina web en su equipo. Guardarimágenes o textos de una página web.Controlar acceso a contenido ina-decuado en InternetUtilizar y activar el asesor de conte-nido. Permitir y ver contenido restrin-gido. Especificar sitios web.Personalizar su exploradorCambiar la apariencia de la barra deherramientas. Cambiar los colores delas fuentes y fondos. Desactivar gráfi-cos para mostrar más rápidamente lapágina. Crear más espacio para laspáginas temporales de Internet.

Motherboards

Service y Montajes, pág 3399

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Amplificador Para Instrumentación (II)

Este amplificador para instrumentación tiene ganancia 1.000 y losoperacionales pueden ser de tipos de uso general como el 741. La entra-da es diferencial fluctuante y la fuente de alimentación debe ser simétri-ca. En este tipo de aparatos se recomienda el uso de baterías, solamentepara evitarse el problema con los ruidos.

Colección de Circuitos Prácticos II

Continuamos brindando una serie de circuitos prácticos co-leccionables pertenecientes a la colección: “Club Saber Electró-nica”. En el número 3 de dicha obra, (que estará en los mejoreskioscos del país a partir de fin de mes) se publican kits completospara armar y gran cantidad de circuitos. Fotocopie, recorte y ar-me una carpeta para que pueda tener “a mano” como materialde consulta a la hora de ser necesario. Cada circuito fue tomadode publicaciones anteriores, adaptándolos con la inclusión decomponentes de fácil adquisición en el mercado de América Lati-na. Sin embargo, en muchos casos, es posible que no encuentre uncomponente específico, en ese caso, contáctenos por teléfono opor mail y veremos la forma para que Ud. tenga el componenteque no consigue en su localidad. Si bien no se incluye el dibujode la placa de circuito impreso, cada circuito es lo suficientemen-te sencillo para que Ud. realice su propio diseño. Tenga en cuen-ta que se publican fichas en diferentes ediciones y que Ud. pue-de “bajar sin cargo” más de 150 circuitos de nuestra web: www-.webelectronica.com.ar, haciendo click en el ícono password e in-gresando la clave: “aiwa15” (debe registrase como socio en laweb, lo cual es gratis, y le otorga muchos beneficios)

MONTAJE

Service y Montajes, pág 4400

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Service y Montajes, pág 4411

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KITS DE MONTAJES ELECTRÓNICOS

Amplificador Transistorizado para Intercomunicador

Este pequeño amplifica-dor posee una etapa de en-trada de baja impedanciapara usarse como entradapara bocinas (parlantes)usados como micrófonos.Se puede emplear como in-tercomunicador. Los termi-nales 3 y 4 son de entrada ylos 1 y 2 de salida, de modoque mediante una llave sepueden conmutar las fun-ciones de las estaciones.Debido a la baja impedan-cia de la línea, las estacio-nes no deben estar separa-das por más de 20 m dealambre.

Amplificador de Ganancia Elevada

La ganancia de esta etapa amplificadora de audio es 1000 y está dada por la relación de valores entre elresistor de realimentación y el resistor de entrada R1. La salida es de baja impedancia (alrededor de 50 ohm)y la entrada tiene una impedancia determinada por R1. La fuente de alimentación debe ser simétrica. Sepuede emplear un LF356 si se quiere un amplificador de mejor desempeño.

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Service y Montajes, pág 4422

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FICHAS DE CIRCUITOS PRÁCTICOS

Amplificador para Auriculares

Este es otro amplificador transistorizado de buen desempeño y fácil de montar. Se trata de una etapade alta ganancia, puede usarse con auriculares de alta impedancia y también para excitar circuitos de po-tencia. Los transistores deben tener alta ganancia y puede emplearse cualquiera para audio de baja señal.

Distorsionador para Guitarra Eléctrica

Este circuito produce efec-tos moduladores del sonido deuna guitarra (wa-wa), si se intercala entre el captador de alta impedancia, o preamplificador, y el amplifica-dor. Los cables de entrada y salida deben ser blindados. El potenciómetro P1 se acopla al pedal de efectos.

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Saber Electrónica

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Televisión, radio, eventos, músicafuncional, cámaras de seguri-dad, panorámicas y todo cuanto

se les ocurra puede ser llevado a cual-quier PC del mundo haciendo uso demínimos recursos. Si bien la calidades importante, y nos encontramos contasas de transferencia que permitenelevarla cada vez más, no siempre és-te suele ser el elemento fundamentalde un streaming.

Supongamos el caso de una FMque decide implementar una transmi-sión por Internet como opción al méto-do tradicional por antena. Aquellosoyentes de la zona que puedan captarla programación por radio serán muyexigentes al momento de evaluar lacalidad del sonido; mientras que losque se encuentren en lugares dondeel sistema anterior no llega, se senti-rán satisfechos con el sólo hecho depoder escuchar su programa favoritoa pesar de la distancia. A estos últi-mos, entonces, debemos asegurarles

una emisión fluida, sin cortes y con lamáxima capacidad posible de usua-rios simultáneos, aunque esto signifi-que “sacrificar” un poco la calidad delaudio. Ahora bien, si decidimos mon-tar una emisora cuyo único medio depropagación sea la Red, tendremosque preocuparnos por equilibrar am-bos factores, ya que el 100% de losoyentes nos recibirá de esa manera.También es muy importante tener encuenta las capacidades de nuestrosusuarios, porque no todos dispondránde banda ancha o de programas es-pecíficos. Por lo tanto, debemos con-templar la mayor cantidad posible dealternativas, y ofrecer una gama deformatos que se adapten de la mejormanera a cada caso.

Para lograr este objetivo es muyimportante saber elegir bien el servi-cio y proveedor de Internet, el sistemade compresión y transmisión, y elhardware adecuado para el equipoque actuará como servidor.

¿Qué es un Streaming?

En la actualidad, hay dos métodosmediante los cuales podemos recibirun contenido multimedia por Internet:download y streaming. El primero sedefine por sí solo: es un método quenos obliga a bajar el archivo multime-dia completo, para reproducirlo unavez que se encuentre en nuestro dis-co duro; algo que hacemos todos losdías cuando bajamos algún MP3 o vi-deo de la Red. Este sistema es el mássimple de implementar, ya que sólorequiere que el archivo esté alojadoen el servidor, y que los usuarios pue-dan descargarlo.

El problema surge cuando el audioo el video se está generando en elpreciso momento en que lo recibimos,es decir, en las transmisiones en vivo.En estos casos, entra en juego el se-gundo mecanismo, el streaming, queno es otra cosa que un método capazde capturar, comprimir, transmitir, reci-

En Vivo y en Directo,Desde Nuestra PC al MundoLOS SECRETOS DEL STREAMING

Con la aparición de los servicios de Internet a altas

velocidades, la transmisión de multimedia a través de la

Red se hizo cada vez más popular. En esta nota vere-

mos cómo funciona la tecnología de Streaming y las

posibilidades de transmisión por este medio.

De la Redacción de

de MP Ediciones

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

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Mantenimiento de Computadoras

Saber Electrónica

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bir y reproducir el medio en tiemporeal, adaptándose, a su vez, al anchode banda disponible para cada recep-tor. Este sistema también puede im-plementarse en emisiones grabadas,ya que así evitamos al usuario la es-pera hasta bajar el archivo completo.Para esto, suele usarse un híbrido en-tre ambos métodos: el reproductor ba-ja una parte del archivo a modo de ca-ché para reproducirlo desde el disco,mientras la otra parte se va comple-tando.

Existen varias formas de lograruna transmisión de estas característi-cas, dependiendo del nivel de profe-sionalismo que queramos darle. Co-mo ya mencionamos, uno de los fac-tores fundamentales para lograr unbuen streaming es la fluidez que po-damos obtener en la reproducción,factor que dependerá, principalmente,de nuestra capacidad de subida dedatos, de la compresión y del formatoutilizado. En la actualidad, son tres losque predominan en el mercado: Win-dows Media, QuickTime y RealNet-works.

El Proceso, Paso a Paso

Puede parecer sencillo, y hastacierto punto lo es. Muchos programas,

que luego veremos, nos permitenmontar una transmisión de streamingen un par de pasos, contando sólocon una PC y una conexión de bandaancha. Esto es factible siempre ycuando los usuarios receptores no as-ciendan a cantidades considerables.El punto en el que el proceso adquie-re mayor complejidad se da a partir dela necesidad de llegar a sectores másamplios. Imagínense que sería impo-sible que una PC con una línea de128 KN de subida (lo “normal” para unservicio ADSL estándar) pudieraabastecer el requerimiento de cientosde usuarios simultáneos. Es por esoque, a continuación, les brindaremosun detalle de todas las partes involu-cradas en un proceso de estas carac-terísticas, para que ustedes decidanen qué caso aplicar cada una.

Fuente de Audio/Video

Sea cual fuera el medio de difu-sión, las transmisiones de audio/videonacen a partir del equipo que emite di-cha información: micrófonos, repro-ductores de CD, videocámaras, video-caseteras, etc. No hay mucho queaclarar al respecto, sólo hacer ciertasconsideraciones respecto a la calidadde estos componentes para lograr un

trabajo profesional. Por ejemplo, denada nos servirá contar con los mejo-res equipos de codificación y emisiónde streaming, si el micrófono no es ca-paz de captar nuestra voz en forma ní-tida.

Consola de Mezcla

Si vamos a trabajar con variasfuentes de audio o video simultáneas,es imprescindible tener una consolaque mezcle esas señales y nos déuna única, que será la que se transmi-tirá. Esto, a su vez, nos brinda la posi-bilidad de ecualizar el sonido, de ma-nera de lograr la mayor nitidez basán-donos en las características de latransmisión. Algunas placas de sonidoactuales poseen varias entradas si-multáneas, pero en lo posible, convie-ne efectuar este proceso en forma ex-terna, para que no todo dependa delequipo que actúe como emisor.

Equipo Emisor

Este es uno de los pasos funda-mentales en un streaming, ya que deeste equipo saldrá el audio procesa-do, comprimido y codificado al forma-to en el que se transmitirá. Para lo-

Las cámaras IP poseen la ventaja de enviar el streaming ya comprimido, y es posible acceder a ellas enforma directa desde Internet o una Intranet, sin pasar por un servidor. Para hacerlo, incluyen una salida RJ-45 que puede conectarse a cualquier switch o router.

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grarlo, necesitamos que éste tengauna capacidad de procesamiento ade-cuada y un sistema operativo estable.Es obvio que debemos disponer deuna placa capturadora/codificadoraque tome la señal desde la consola yla digitalice, para su posterior compre-sión y emisión. Esto puede hacersevía hardware, si esas placas lo admi-ten; o por software, con algún progra-ma específico como los que veremosmás adelante.

Si tenemos pensado armar unaestación amateur, podemos tambiénasignarle a esta PC la responsabilidadde distribuir la señal a todos los usua-rios que la soliciten. Pero, como ya di-jimos, las capacidades de procesa-miento y ancho de banda de una com-putadora con conexión hogareña severán fácilmente desbordadas ante larequisitoria de una cantidad conside-rable de usuarios. En estos casos, de-beremos delegar esa tarea a un servi-dor de streaming contratado a algúnproveedor.

Servidor de Streaming

Con el auge de las transmisionesde este tipo, muchos proveedores dehosting adicionaron este servicio ex-clusivo que nos permite llegar a milesde usuarios, sin tener que preocupar-nos por las limitaciones de nuestra co-nexión. En este caso, debemos esta-blecer un único enlace con dicho ser-vidor, para transmitirle la señal y queéste se encargue de redistribuirla ma-sivamente. Por lo general, este servi-cio provee también la codificación adistintos formatos, contemplando asíla posibilidad de llegar sin inconve-nientes a la mayoría de nuestrosusuarios.

Unicast Y Multicast

En la actualidad suelen utilizarsedos métodos para la distribución deun streaming: unicast y multicast. El

unicast establece un enlace directocon el usuario que solicita la señal, osea que, al hacer click en el link co-rrespondiente, el reproductor se co-necta en forma directa con el servidor,éste atiende su solicitud, y comienza aenviar el audio o video. Este sistemagarantiza una fluidez mayor en la se-ñal, pero tiene el problema de que so-brecarga muy fácilmente al servidor.En el multicast, el servidor emite lamisma señal a otros servidores, que laredistribuyen a los usuarios que solici-tan ese archivo multimedia. De estamanera, la tarea se terceriza aún más,y descongestiona en gran medida elcamino de la transmisión. El único in-conveniente que representa este sis-tema es la pérdida de algunos paque-tes en el recorrido por los distintosrouters, lo que a veces provoca algu-nos cortes en la transmisión. Pero detodas maneras, en la medida en quese perfeccione, garantizará emisionesde streaming de excelente calidad ysin inconvenientes.

Protocolo RTP

Al igual que toda la informaciónque circula por Internet, el streamingdebe hacerlo a través de un protocolo.En este caso, el que mejor se adaptaa este tipo de datos es el RTP (Proto-colo de Transporte en Tiempo Real),que trabaja sobre el UDP.

La diferencia que tiene respectoal TCP, entre otras cosas, es la inclu-sión de algunos campos específicosen la cabecera de los datos. Entreellos se encuentra el Número de se-cuencia, un número secuencial queincrementa su valor en uno por cadapaquete enviado. Esto le permite alreceptor ordenar la información en-trante, borrar paquetes duplicados ycorregir los errores causados por losfaltantes, ya que no suelen retrans-mitirse.

Por otro lado, el Timestamp esuna referencia de reloj que permitesincronizar la señal desde ambos la-dos.

Los Secretos del Streaming

Saber Electrónica

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Algunas empresas dedicadas al streaming en forma exclusiva no sóloofrecen servicios de retransmisión, sino que, a su vez, aportan elhardware necesario para que podamos emitir la señal desde nuestrolugar de trabajo.

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Protocolo RTCP

También conocido como Protocolode Control de Tiempo Real, trabajasobre el TCP y establece una comuni-cación bidireccional entre el servidor yel cliente. Esto le permite al servidorrecibir información sobre el estado delos paquetes recibidos y, de esta ma-nera, determinar si el enlace está es-tablecido de manera correcta. Hacien-do uso de este protocolo, algunos sis-temas avanzados pueden efectuar co-rrecciones automáticas de la emisión,para ajustarse a los inconvenientesque pueda ocasionar una congestiónde la Red.

Adaptación Automática de Bitrate

La calidad de la señal transmitidaestá determinada por el bitrate asig-nado al streaming: cuanto menor seaéste, menor será el ancho de bandarequerido para recibirlo y, obviamente,también menor será la calidad.

En la mayoría de los casos, el ser-vidor presenta una serie de opcionespreestablecidas para que el clientepueda elegir la que mejor se adapte asu conexión. Pero, por otro lado, losformatos actuales incluyen propieda-des especiales que permiten determi-

nar esto en forma automática, paraasí garantizar siempre la fluidez de losdatos.

En el caso de RealNetworks, estesistema se denomina SureStream,mientras que por el lado de WindowsMedia, se lo conoce como IntelligentStreaming. En ambos casos, no biense inicia la emisión, tanto el clientecomo el servidor “negocian” el mejorbitrate posible, sobre la base del esta-do de la conexión en ese momento.Una vez establecido el enlace, el sis-tema continúa trabajando, para adap-tarse automáticamente en el caso deuna caída o aumento del tráfico de laRed.

Software para Streaming

Como ya mencionamos, es muyfactible efectuar transmisiones destreaming desde nuestra PC, tenien-do una conexión de banda ancha. Sibien no podemos aspirar a grandescantidades de oyentes o espectado-res, éste es un buen punto de partidapara comenzar un trabajo a nivel ama-teur.

Para lograrlo, podemos acudir aciertos programas que se dedican aestas actividades en forma específica,algunos de los cuales veremos a con-tinuación.

PySoft Broadcaster

Este programa, simple de instalary configurar, ofrece una excelente al-ternativa para aquellos que deseantransmitir una señal de audio y video através de un sitio web. Como fuente,es posible utilizar cualquier dispositivode captura incorporado al equipo,desde simples webcams, hasta seña-les entrantes por placas capturadoras.Al iniciar la aplicación, ésta verifica loscodecs instalados en el equipo, y bajadesde la Red los faltantes. La codifi-cación de la señal se realiza a travésdel formato .wmv de Windows Media,de manera que el cliente deberá sercapaz de reproducirlo en su PC. Lagran ventaja que ofrece este progra-ma es que permite establecer un cicloautomático entre señales entrantes,ideal para sistemas de seguridad owebcams panorámicas. De esta ma-nera, el espectador hace un recorridopor todas las señales disponibles. Co-mo interfaz para el usuario, la aplica-ción genera un sitio web con todos loslinks necesarios. Sólo necesitamosdeclarar algunos parámetros y estarálisto para ser subido a nuestro hos-ting. De más está decir que precisa-mos una IP fija o un servicio de redi-reccionamiento para nuestro equipo,de modo que el sitio siempre apunte almismo servidor para enviar la señal.

Mantenimiento de Computadoras

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Ni bien instalamos la aplicación, ésta verifica aque-llos codecs instalados en el equipo y baja, del sitioweb de la empresa, los que puedan faltar.

Una vez que tenemos todo configurado, el programagenerará un sitio web que hará las veces de entornopara el usuario. Para lograrlo, deberemos declarar laIP o dirección asignada a nuestro equipo.

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En lo que a puertos se refiere, el pro-grama acude, por defecto, al 8080 pa-ra realizar sus emisiones.

Más información en www.pysoft-.com/Broadcaster.html.

Webcam XP

A pesar de su nombre, este pro-grama no se dedica exclusivamente ala transmisión de señales provenien-

tes de webcams, sinoque también admite eluso de cualquier dis-positivo conectado ala PC que sea capazde capturar tanto au-dio como video, y has-ta da la posibilidad detransmitir streamingsgenerados a partir deMP3 o la imagen entiempo real de nuestroescritorio de Windows.Una de sus principalescaracterísticas es lacapacidad de generarun sitio web que le

permita al cliente recibir la señal me-diante una interfaz autodesarrolladaen Flash o Javascript, dependiendode nuestra elección. Esto le evita te-ner que depender de reproductoresinstalados en el equipo, ya que debecontar sólo con un navegador webque soporte estos formatos. El progra-ma tiene capacidad para cinco seña-les entrantes, que pueden monitori-zarse en todo momento y reproducirseen una misma página, u organizarse

según nuestra conveniencia. En lasección de configuración, podemosestablecer los FPS (frames per se-cond) y la calidad correspondientes ala emisión de la señal. Así podremosadaptarla a nuestras condiciones deancho de banda, bajando ese valor enla medida en que se vea saturado.Respecto al sitio, podemos establecertodo lo relacionado a colores, tipos deletras, sobreimpresos de la imagen,acceso restringido por password, y laposibilidad de generar un pequeñoservidor de chat para que nuestros es-pectadores intercambien opinionesentre ellos y con nosotros. Una vezdefinidos todos estos parámetros, elprograma genera el .html que se subeal sitio y, a partir de allí, queda todo lis-to para comenzar a transmitir. Al igualque en el caso anterior, si disponemosde una IP dinámica, deberemos inscri-birnos en algún servicio comowww.dyndns.org para no estar modifi-cando el sitio cada vez que nuestra IPcambie.

Para más información sobre Web-cam XP, pueden visitar www.web-camxp.com.

Los Secretos del Streaming

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Si queremos personalizar un poco más el sitio, elprograma nos permite asignarle diferentes títu-los, colores, barras y tamaño de la imagen.

En caso de que el ancho de ban-da disponible no alcance para sa-tisfacer las necesidades de nues-tro streaming, podemos ir a la so-lapa [Configuration], y bajar losFPS y la calidad.

En la ventana principal de Web-Cam XP, podemos monitorear lasentradas de cada una de las fuen-tes de captura. A su vez, se nosinforma la cantidad de clientesque están mirando la emisión ylos Kb/s consumidos por ésta.

Uno de los puntos más sobresa-lientes del programa es la posibili-dad de aplicar sobreimpresos a laimagen, con diferentes datos comola fecha y hora actuales, o algún lo-gotipo.

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¿En Qué Consiste el GPS?

21 satélites GPS y tres más derespaldo, están en órbita a unos 16mil kilómetros sobre la Tierra. Los sa-télites están ubicados de tal formaque, desde cualquier punto delplaneta, cuatro de ellos estaránencima del horizonte.

Cada satélite contiene un or-denador, un reloj atómico y una ra-dio. Con el conocimiento de supropia órbita y el reloj, transmitecontinuamente su posición cam-biante y la hora. (Una vez al día,cada satélite verifica su propiosentido del tiempo y posición conuna estación en tierra, y realiza laspequeñas correcciones necesa-rias.)

En tierra, cualquier receptorGPS contiene un ordenador que"triangula" su propia posición apartir de las indicaciones de tresde los cuatro satélites. El resultadose entrega en forma de una posi-ción geográfica - longitud y latitud -con un margen de error de 100metros para la mayoría de los re-ceptores. Si se puede recibir la se-

ñal de un cuarto satélite, el receptor/ordenador puede determinar la altitudasí como la posición geográfica.

Si estamos en movimiento, el re-ceptor puede, incluso, calcular nues-

tra velocidad y dirección, y darnostiempos estimados de llegada a desti-nos específicos.

La ciencia usa el GPS para pro-porcionar datos que nunca habían es-

tado disponibles en la cantidad ynivel de exactitud que posibilita es-te sistema. Los científicos estánutilizando el GPS para medir elmovimiento de las capas árticasde hielo, las placas tectónicas dela Tierra y la actividad volcánica.Los receptores GPS se están con-virtiendo en productos de consu-mo. Además de su uso al aire libre(para senderismo, esquí, globosaerostáticos, vuelo y navegación avela), los receptores pueden usar-se en automóviles para relacionarla ubicación del conductor con in-formación de tráfico y de clima.

¿Cómo Funciona el GPS?

Paso 1: La triangulación desdelos satélitesAunque pueda parecer improba-ble, la idea general detrás del GPSes utilizar los satélites en el espa-cio como puntos de referencia pa-

Sistema de Posicionamiento Global (GPS)El Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System,GPS) es una "constelación" de 24 satélites adecuadamente ubica-dos que están en órbita alrededor de la Tierra y hacen posible quela gente con receptores, puedan establecer su situación geográfica.Para la mayor parte de los equipamientos, la exactitud de la locali-zación es de entre 10 y 100 metros. La exactitud puede reducirse aun metro con equipo especial aprobado por el ejército estadouni-dense. El equipo GPS se usa intensamente en la ciencia, y ahora seha vuelto lo suficientemente asequible como para que casi cual-quier persona pueda poseer un receptor. El GPS es propiedad delDepartamento de la Defensa de los Estados Unidos, que lo opera,pero está disponible para uso general en todo el mundo

Autor: Eduardo Navas

INFORME ESPECIAL

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ra ubicaciones aquí en la Tierra. Estose logra mediante una muy, pero muyexacta, medición de nuestra distanciahacia tres satélites, lo que nos permi-te "triangular" nuestra posición encualquier parte de la Tierra.

Olvidémonos, por un instante, so-bre cómo mide nuestro GPS dicha dis-tancia. Lo veremos luego. Considere-mos primero cómo la medición deesas distancias nos permiten ubicar-nos en cualquier punto de la Tierra.

La gran idea, geométricamente,es: supongamos que medimos nues-tra distancia al primer satélite y resul-ta ser de 11.000 millas (20.000 Km).Sabiendo que estamos a 11.000 mi-llas de un satélite determinado no po-demos, por lo tanto, estar en cualquierpunto del universo sino que esto limitanuestra posición a la superficie de unaesfera que tiene como centro dichosatélite y cuyo radio es de 11.000 mi-llas.

A continuación medimos nuestradistancia a un segundo satélite y des-cubrimos que estamos a 12.000 millasdel mismo. Esto nos dice que no esta-mos solamente en la primer esfera,correspondiente al primer satélite, si-no también sobre otra esfera que seencuentra a 12.000 millas del segun-do satélite. En otras palabras, esta-mos en algún lugar de la circunferen-cia que resulta de la intersección delas dos esferas.

Si ahora medimos nuestra distan-cia a un tercer satélite y descubrimosque estamos a 13.000 millas del mis-mo, esto limita nuestra posición aúnmas, a los dos puntos en los cuales laesfera de 13.000 millas corta la circun-ferencia que resulta de la inter-sección de las dos primeras esfe-ras. O sea, que midiendo nuestradistancia a tres satélites limita-mos nuestro posicionamiento asolo dos puntos posibles.

Para decidir cuál de ellos esnuestra posición verdadera, po-dríamos efectuar una nueva me-dición a un cuarto satélite. Peronormalmente, uno de los dos

puntos posibles resulta ser muy im-probable por su ubicación demasiadolejana de la superficie terrestre y pue-de ser descartado sin necesidad demediciones posteriores.

Una cuarta medición, de todosmodos es muy conveniente por otrarazón que veremos más adelante.Veamos ahora cómo el sistema midelas distancias a los satélites.

Paso 2: Midiendo las distanciasa los satélites

Sabemos ahora que nuestra posi-ción se calcula a partir de la mediciónde la distancia hasta por lo menos tressatélites. Pero, ¿cómo podemos me-dir la distancia hacia algo que está flo-tando en algún lugar en el espacio?.Lo hacemos midiendo el tiempo quetarda una señal emitida por el satéliteen llegar hasta nuestro receptor deGPS.

La gran idea, Matemáticamente,es: Toda la idea gira alrededor deaquellos problemas sobre la velocidadque resolvíamos en la secundaria, Re-cordemos que "Si un auto viaja a 60kilómetros por hora durante dos ho-ras, ¿qué distancia recorrió?”

Velocidad (60 km/h) x Tiempo (2horas) = Distancia (120 km)

En el caso del GPS estamos mi-diendo una señal de radio, que sabe-mos que viaja a la velocidad de la luz,alrededor de 300.000 km por segun-do. Nos queda el problema de medirel tiempo de viaje de la señal (Que,obviamente, viene muy rápido).

El problema de la medición de esetiempo es complicado. Los tiemposson extremadamente cortos. Si el sa-

télite estuviera justo sobre nuestrascabezas, a unos 20.000 km de altura,el tiempo total de viaje de la señal ha-cia nosotros sería de algo mas de0.06 segundos. Estamos necesitandorelojes muy precisos. Ya veremos co-mo lo resolvemos.

Pero, aún admitiendo que tene-mos relojes con la suficiente precisión,¿cómo medimos el tiempo de viaje dela señal?

Supongamos que nuestro GPS,por un lado, y el satélite, por otro, ge-neran una señal auditiva en el mismoinstante exacto. Supongamos tambiénque nosotros, parados al lado denuestro receptor de GPS, podamosoír ambas señales (Obviamente esimposible "oír" esas señales porque elsonido no se propaga en el vacío). Oi-ríamos dos versiones de la señal. Unade ellas inmediatamente, la generadapor nuestro receptor GPS y la otra concierto atraso, la proveniente del satéli-te, porque tuvo que recorrer alrededorde 20.000 km para llegar hasta noso-tros. Podemos decir que ambas seña-les no están sincronizadas.

Si quisiéramos saber cuál es lamagnitud de la demora de la señalproveniente del satélite podemos re-tardar la emisión de la señal de nues-tro GPS hasta lograr la perfecta sin-cronización con la señal que viene delsatélite. El tiempo de retardo necesa-rio para sincronizar ambas señales esigual al tiempo de viaje de la señalproveniente del satélite. Supongamosque sea de 0.06 segundos. Conocien-do este tiempo, lo multiplicamos por lavelocidad de la luz y ya obtenemos ladistancia hasta el satélite.

Tiempo de retardo (0.06 seg) xVel. de la luz (300.000 km/seg) =Dist. (18.000 km)Así es, básicamente, como fun-ciona el GPS.La señal emitida por nuestroGPS y por el satélite es algo lla-mado "Código Pseudo Aleatorio"(Pseudo Random Code). La pa-labra "Aleatorio" significa algogenerado por el azar.

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Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

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¿Un Código Aleatorio?

Este Código Pseudo Aleatorio esuna parte fundamental del GPS. Físi-camente solo se trata de una secuen-cia o código digital muy complicado. Osea una señal que contiene una suce-sión muy complicada de pulsos "on" y"off". La señal es tan complicada quecasi parece un ruido eléctrico genera-do por el azar. De allí su denomina-ción de "Pseudo-Aleatorio".

Hay varias y muy buenas razonespara tal complejidad. La complejidaddel código ayuda a asegurarnos queel receptor de GPS no se sintonice ac-cidentalmente con alguna otra señal.Siendo el modelo tan complejo, es al-tamente improbable que una señalcualquiera pueda tener exactamentela misma secuencia.

Dado que cada uno de los satéli-tes tiene su propio y único CódigoPseudo Aleatorio, esta complejidadtambién garantiza que el receptor nose confunda accidentalmente de saté-lite. De esa manera, también es posi-ble que todos los satélites trasmitanen la misma frecuencia sin interferirsemutuamente. Esto también complica acualquiera que intente interferir el sis-tema desde el exterior al mismo. ElCódigo Pseudo Aleatorio le da la posi-bilidad, al Departamento de Defensade EEUU, de controlar el acceso alsistema GPS. Pero hay otra razón pa-ra la complejidad del Código PseudoAleatorio, una razón que es crucial pa-ra conseguir un sistema GPS econó-mico. El código permite el uso de la"teoría de la información" para amplifi-car las señales de GPS. Por esa ra-zón, las débiles señales emitidas porlos satélites pueden ser captadas porlos receptores de GPS sin el uso degrandes antenas. Cuando comenza-mos a explicar el mecanismo de emi-sión de las señales por el GPS y el sa-télite, asumimos que ambos comen-zaban la emisión de la señal exacta-mente al mismo tiempo. ¿Pero cómopodemos asegurarnos que todo estéperfectamente sincronizado?

Paso 3: Control perfecto deltiempo

Si la medición del tiempo de viajede una señal de radio es clave para elGPS, los relojes que empleamos de-ben ser exactísimos, dado que si mi-den con un desvío de un milésimo desegundo, a la velocidad de la luz, ellose traduce en un error de 300 km! Porel lado de los satélites, el timing es ca-si perfecto porque llevan a bordo relo-jes atómicos de increíble precisión.

¿Pero, qué pasa con nuestros re-ceptores GPS, aquí en la Tierra?

Recordemos que ambos, el satéli-te y el receptor GPS, deben ser capa-ces de sincronizar sus Códigos Pseu-do Aleatorios para que el sistema fun-cione. Si nuestros receptores GPS tu-vieran que alojar relojes atómicos(Cuyo costo está por encima de los 50a 100.000 U$S), la tecnología resulta-ría demasiado costosa y nadie podríaacceder a ellos. Por suerte, los dise-ñadores del sistema GPS encontraronuna brillante solución que nos permiteresolver el problema con relojes mu-cho menos precisos en nuestros GPS.Esta solución es uno de los elementosclave del sistema GPS y, como bene-ficio adicional, significa que cada re-ceptor de GPS es, en esencia, un re-loj atómico por su precisión.

El secreto para obtener un timingtan perfecto, es efectuar una mediciónsatelital adicional. Resulta que si tresmediciones perfectas pueden posicio-nar un punto en un espacio tridimen-sional, cuatro mediciones imperfectaspueden lograr lo mismo. Esta idea esfundamental para el funcionamientodel sistema GPS, pero su explicacióndetallada excede los alcances de lapresente exposición. De todos modos,aquí va un resumen somero:

Si todo fuera perfecto (es decirque los relojes de nuestros receptoresGPS lo fueran), entonces todos losrangos (distancias) a los satélites seintersectarían en un único punto (queindica nuestra posición). Pero con re-lojes imperfectos, una cuarta medi-ción, efectuada como control cruzado,

NO interceptará con los tres primeros.De esa manera la computadora denuestro GPS detectará la discrepan-cia y atribuirá la diferencia a una sin-cronización imperfecta con la horauniversal.

Dado que cualquier discrepanciacon la hora universal afectará a lascuatro mediciones, el receptor busca-rá un factor de corrección único, quesiendo aplicado a sus mediciones detiempo hará que los rangos coincidanen un solo punto. Dicha correcciónpermitirá al reloj del receptor, ajustar-se nuevamente a la hora universal yde esa manera tenemos un reloj ató-mico en la palma de nuestra mano!Una vez que el receptor de GPS apli-ca dicha corrección al resto de susmediciones, obtenemos un posiciona-miento preciso.

Una consecuencia de este princi-pio, es que cualquier GPS decentedebe ser capaz de sintonizar al me-nos, cuatro satélites de manera simul-tánea. En la práctica, casi todos losGPS en venta actualmente, accedena más de 6, y hasta a 12, satélites si-multáneamente. Ahora bien, con elCódigo Pseudo Aleatorio como un pul-so confiable para asegurar la medi-ción correcta del tiempo de la señal yla medición adicional como elementode sincronización con la hora univer-sal, tenemos todo lo necesario paramedir nuestra distancia a un satéliteen el espacio. Pero, para que la trian-gulación funcione necesitamos cono-cer no sólo la distancia sino que debe-mos conocer dónde están los satélitescon toda exactitud.

Paso 4: Conocer dónde estánlos satélites en el espacio

A lo largo de este trabajo hemosestado asumiendo que conocemosdónde están los satélites en sus órbi-tas y de esa manera podemos utilizar-los como puntos de referencia.

¿Pero, cómo podemos saber don-de están exactamente? Todos ellosestán flotando a unos 20.000 km dealtura en el espacio.

Informe Especial

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Un satélite a gran altura semantiene estable La altura de20.000 km es en realidad un granbeneficio para este caso, porquealgo que está a esa altura estábien despejado de la atmósfera.Eso significa que orbitará de ma-nera regular y predecible median-te ecuaciones matemáticas senci-llas. La Fuerza Aérea de los EEUUcolocó cada satélite de GPS en unaórbita muy precisa, de acuerdo al PlanMaestro de GPS. En tierra, todos losreceptores de GPS tienen un almana-que programado en sus computado-ras que les informan donde está cadasatélite en el espacio, en cada mo-mento.

El Control Constante agrega preci-sión Las órbitas básicas son muyexactas pero con el fin de mantenerlasasí, los satélites de GPS son monito-reados de manera constante por elDepartamento de Defensa. Ellos utili-zan radares muy precisos para contro-lar constantemente la exacta altura,posición y velocidad de cada satélite.Los errores que ellos controlan son losllamados errores de Efemérides, osea evolución orbital de los satélites.Estos errores se generan por influen-cias gravitacionales del Sol y de la Lu-na y por la presión de la radiación so-lar sobre los satélites. Estos erroresson generalmente muy sutiles, pero siqueremos una gran exactitud de-bemos tenerlos en cuenta.

Corrigiendo el mensaje, unavez que el Departamento de De-fensa ha medido la posición exac-ta de un satélite, vuelven a enviardicha información al propio satéli-te. De esa manera, el satélite in-cluye su nueva posición corregidaen la información que transmite através de sus señales a los GPS.

Esto significa que la señal querecibe un receptor de GPS no essolamente un Código PseudoAleatorio con fines de timing. Tam-bién contiene un mensaje de nave-gación con información sobre laórbita exacta del satélite Con un ti-

ming perfecto y la posición exacta delsatélite, podríamos pensar que esta-mos en condiciones de efectuar cálcu-los perfectos de posicionamiento. Sinembargo, debemos resolver otros pro-blemas.

Paso 5: Corrigiendo ErroresHasta ahora hemos estado tratan-

do los cálculos del sistema GPS demanera muy abstracta, como si todoel proceso ocurriera en el vacío. Peroen el mundo real hay muchas cosasque le pueden suceder a una señal deGPS para transformarla en algo me-nos que matemáticamente perfecta.Para aprovechar al máximo las venta-jas del sistema, un buen receptor deGPS debe tener en cuenta una ampliavariedad de errores posibles. Veamosqué es lo que debemos enfrentar.

Un rudo viaje a través de la at-mósfera. En primer lugar, una de laspresunciones básicas que hemos es-tado usando a lo largo de este trabajo

no es exactamente cierta. Hemosestado afirmando que podemoscalcular la distancia a un satélite,multiplicando el tiempo de viaje desu señal por la velocidad de la luz.Pero la velocidad de la luz sólo esconstante en el vacío.Una señal de GPS pasa a travésde partículas cargadas en su pasopor la ionósfera y luego al pasar a

través de vapor de agua en la tropós-fera, pierde algo de velocidad, crean-do el mismo efecto que un error deprecisión en los relojes. Hay un par demaneras de minimizar este tipo deerror. Por un lado, podríamos predecircuál sería el error tipo de un día pro-medio. A esto se lo llama modelacióny nos puede ayudar pero, por supues-to, las condiciones atmosféricas rara-mente se ajustan exactamente el pro-medio previsto. Otra manera de ma-nejar los errores inducidos por la at-mósfera es comparar la velocidad re-lativa de dos señales diferentes. Estamedición de doble frecuencia es muysofisticada y sólo es posible en recep-tores GPS muy avanzados.

Un rudo viaje sobre la Tierra.Los problemas para la señal de GPSno terminan cuando llega a la Tierra.La señal puede rebotar varias vecesdebido a obstrucciones locales antesde ser captada por nuestro receptorGPS. Este error es similar al de las se-

ñales fantasma que podemos veren la recepción de televisión. Losbuenos receptores GPS utilizansofisticados sistemas de rechazopara minimizar este problema.Problemas en el satélite. Aúnsiendo los satélites muy sofistica-dos no tienen en cuenta minúscu-los errores en el sistema. Los relo-jes atómicos que utilizan son muy,pero muy, precisos, pero no sonperfectos. Pueden ocurrir minús-culas discrepancias que se trans-forman en errores de medición deltiempo de viaje de las señales. Y,aunque la posición de los satéliteses controlada permanentemente,tampoco pueden ser controlados a

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Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

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cada segundo. De esamanera, pequeñas va-riaciones de posición ode Efemérides puedenocurrir entre los tiemposde monitoreo.

Algunos ángulosson mejores que otros.La geometría básica porsí misma, puede magni-ficar estos errores me-diante un principio deno-minado "Dilución Geo-métrica de la Precisión",o DGDP. Suena compli-cado, pero el principio essimple. En la realidadsuele haber más satélites disponiblesque los que el receptor GPS necesitapara fijar una posición, de manera queel receptor toma algunos e ignora alresto.

Si el receptor toma satélites queestán muy juntos en el cielo, las cir-cunferencias de intersección que defi-nen la posición se cruzarán a ánguloscon muy escasa diferencia entre sí.Esto incrementa el área gris o margende error acerca de una posición. Si elreceptor toma satélites que están am-pliamente separados, las circunferen-cias interceptan a ángulos práctica-mente rectos y ello minimiza el mar-gen de error. Los buenos receptoresson capaces de determinar cuálesson los satélites que dan el menorerror por Dilución Geométrica de laPrecisión.

¡Errores Intencionales!

Aunque resulte difícil de creer, elmismo Gobierno que pudo gastar12.000 Millones de dólares para desa-rrollar el sistema de navegación másexacto del mundo, está degradandointencionalmente su exactitud. Dichapolítica se denomina "DisponibilidadSelectiva" y pretende asegurar queninguna fuerza hostil o grupo terroris-ta pueda utilizar el GPS para fabricararmas certeras. Básicamente, el De-

partamento de Defensa introducecierto "ruido" en los datos del reloj sa-telital, lo que a su vez se traduce enerrores en los cálculos de posición. ElDepartamento de Defensa tambiénpuede enviar datos orbitales ligera-mente erróneos a los satélites que és-tos reenvían a los receptores GPS co-mo parte de la señal que emiten. Es-tos errores, en su conjunto, son la ma-yor fuente unitaria de error del sistemaGPS. Los receptores de uso militarutilizan una clave encriptada para eli-minar la Disponibilidad Selectiva yson, por ello, mucho más exactos. LaDisponibilidad Selectiva fue interrum-pida por un decreto del presidenteClinton, con efecto desde el 2 de ma-yo de 2000. El Departamento de De-fensa de los Estados Unidos se reser-va el derecho de reimplantarla, cuan-do lo considere conveniente, a los in-tereses de la Seguridad de los Esta-dos Unidos y además dispone de latecnología necesaria para implantarlaen áreas geográficas limitadas. Estascondiciones permitieron al PresidenteClinton suspenderla.

La línea final: Afortunadamentetodos esos errores no suman dema-siado error total. Existe una forma deGPS, denominada GPS Diferencial,que reduce significativamente estosproblemas. En la tabla 1 vemos el re-sumen de las fuentes de error del sis-tema GPS.

Fiabilidad y exactitud de datos

Teniendo en cuenta queel Sistema GPS fue dise-ñado y desarrollado paraaplicaciones militares,debemos señalar que losreceptores que podemosencontrar en el mercadoson para uso civil, por loque el Departamento deDefensa de los EEUUnecesitaba tener unamanera de limitar esaexactitud para prevenirque esta tecnología fue-

ra usada de una manera no pacífica. Para limitar su exactitud, se incor-

poraron errores aleatorios a la señal,es decir, que los receptores civiles (nolos militares) están sujetos a una de-gradación de la precisión, en funciónde las circunstancias geoestratégicasy geopolíticas del momento, que que-da regulada por el Programa de Dis-ponibilidad Selectiva del DoD de losEEUU o SA (Selective Availability). Detodo ello se deduce que, habitualmen-te, los receptores GPS tienen un errornominal en el cálculo de la posición deaprox. 15 m. que pueden aumentarhasta los 100 m. cuando el DoD lo es-time oportuno.

Si la utilización que fuéramos adar a nuestro receptor GPS requiriesemás precisión aún, casi todas las fir-mas disponen de dispositivos opcio-nales DGPS (GPS Diferencial) quedisminuyen el error hasta un margende 1 a 3 metros. El DGPS consiste eninstalar un receptor GPS en una situa-ción conocida, de tal manera que esteGPS dará errores de situación al com-pararlos con su exacta situación, y asípoder determinar cuál es el factor deerror que está introduciendo cada sa-télite.

Esta información se envía vía ra-dio en una frecuencia determinada,que puede ser captada por un recep-tor diferencial que la introducirá ennuestro GPS (preparado para DGPS)

Informe Especial

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TABLA 1Errores típicos, en Metros (Por cada satélite)

Fuentes de Error GPS Actual GPS Standard GPS DiferencialDesde 2/5/2000 Hasta 2/5/2000

Reloj del Satélite 1.5 1.5 0Errores Orbitales 2.5 2.5 0Ionósfera 5.0 5.0 0.4Tropósfera 0.5 0.5 0.2Ruido en el Receptor 0.3 0.3 0.3Disponibilidad Selectiva 0 30 0Exactitud Promediode la PosiciónHorizontal 15 50 1.3Vertical 24 78 2.03-D 28 93 2.8

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y éste calculará nuestra nueva posi-ción teniendo en cuenta este factor deerror.

Mapas, Rutas, PC"S Y GPS

Una de las características más im-portantes de los receptores GPS es lade poder grabar o marcar una deter-minada posición a través de la funciónWaypoint, la cual generalmente po-dremos asociar un nombre (o inclusoun ícono). A partir de la anterior fun-ción se pueden crear rutas (agrupa-ción en secuencia de waypoints):una ruta contiene una posición departida y una final, así como todauna serie de localizaciones interme-dias a lo largo del trayecto.

También podemos hacer quesea el propio GPS el que grabe au-tomáticamente nuestra ruta o "hue-lla" a través de la función track(nuestro receptor grabará un puntocada vez que cambiemos de direc-ción), para que podamos volver, sinningún problema, a nuestro punto departida.

Hay dos maneras básicas deusar una ruta:

• Si estamos planeando una as-censión, una excursión, etc... pode-mos extraer las coordenadas de nues-tra ruta de un mapa topográfico, intro-ducirlas en nuestro ordenador y poste-riormente, exportarlas a nuestro re-ceptor. Una vez al aire libre únicamen-te deberemos ir siguiendo las indica-ciones de nuestro GPS y disfrutar.

• Si hemos tomado nuestro recep-tor GPS en una excursión o travesíaen 4x4, etc. y hemos ido grabando losdistintos puntos de paso (bien de for-ma manual o automática), podremossiempre deshacer el camino andadosin pérdida ninguna, o podemos llegara casa y exportar estos datos a nues-tro ordenador para así poder guardar-los y rehacer la ruta a posteriori, oplasmar los mismos sobre un mapatopográfico digital.

Por ejemplo, podemos elaborar,como ya hemos dicho, nuestras rutassobre mapas, registrando en el recep-tor los puntos por los que queremos, odebemos pasar y, una vez sobre el te-rreno, activando esa ruta, una pantallagráfica nos indicará si estamos en elrumbo correcto o nos estamos des-viando en alguna dirección; o utilizarla misma función en rutas reversibles,es decir, ir registrando puntos por losque vamos pasando para luego podervolver por esos mismos puntos con to-da seguridad.

Con todos estos datos, nuestroGPS además nos podrá indicar la ve-locidad a la que nos estamos despla-zando, si mantenemos nuestro rumboen línea recta, la velocidad media a laque nos hemos ido desplazado, la dis-tancia recorrida, la duración de la acti-vidad y una larga lista de funciones,muy útiles e interesantes, que iremosdescubriendo al utilizar estos grandesdispositivos.

Si en nuestra ruta hubiese habidoalgún herido, podríamos facilitar exac-tamente la posición del mismo a losequipos de rescate. Como ya hemoscomentado, si necesitamos exportarlos datos obtenidos con nuestro re-ceptor GPS a un ordenador para ha-cer los cálculos o planificaciones ne-cesarias, es bueno recordar que, habi-tualmente, los kits para transferenciade datos entre PC"s y GPS"s, así co-mo los kits de alimentación eléctrica,acostumbran a ser dispositivos opcio-nales cuando adquirimos nuestro re-ceptor GPS, al menos hasta los recep-tores de gama media (ver comparati-

vas), que ya empiezan a incorporarfunciones que pueden hacer necesa-rio incluir estos kits de serie. Además,no podemos olvidar que necesitare-mos un software específico para im-portar y exportar esos datos de unaforma más o menos estándar, que nospermita hacer uso de ellos de maneraversátil.

Conclusiones

En síntesis, y para concluir, pode-mos decir que la más moderna tec-nología pone a nuestra disposición,un sistema para situarnos en la Tie-rra realmente sofisticado y enorme-mente útil si sabemos utilizarlo.

Actualmente estamos asistiendo ala popularización y difusión de estesistema para su uso portátil en acti-vidades al aire libre, aunque de for-ma desapercibida, lo estamos utili-zando continuamente, como porejemplo para desplazarnos de un

punto del Globo a otro con el avión oel barco. Otra de las cuestiones másimportantes a tener en cuenta es que,por otro lado, saber dónde nos encon-tramos, es algo que en muchas oca-siones nos puede ser realmente nece-sario cuando practicamos cualquier ti-po de actividad al aire libre. ¿Quién noha pasado un poco de temor cuando,practicando actividades a cualquier ni-vel, en una zona poco conocida, en unmomento dado no sabe si está acer-cándose o alejándose del punto quebuscaba?. En estas ocasiones consi-deramos que, disponer de un sistemaque nos proporcione nuestra posiciónexacta, tiene un valor incalculable.

Y ya para finalizar, decir que, aun-que hemos descrito todas las excelen-cias de estos aparatos, no dejan deser dispositivos electrónicos que pue-den fallar (por caída, agotamiento debatería, etc...) por lo que siempre de-beremos acompañarlos con nuestroshabituales compañeros de viaje: labrújula y el mapa.

¡¡Hasta la próxima!!

Saber Electrónica

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Sistema de Posicionamiento Global (GPS)

Satélite GPS Navstar

Page 62: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Introducción

En la figura 1 podemos ver una selec-ción de circuitos de los puentes más co-munes empleados en la medición de im-pedancias. Examinándolos, vemos quesus ramas son combinaciones varias deresistencia, inductancia y capacitancia.

Más adelante entraremos de lleno enla descripción detallada de los mismos.

Por lo tanto en éste, examinaremosla teoría de estos elementos y de sus re-siduales.

Ideas Elementales

Consideremos a un conductor simpleque se encuentra a una distancia grandede otros conductores y dejemos que reci-ba una carga. Asumiendo que el poten-cial inicial del conductor es cero, llama-mos a la carga necesaria para elevar elpotencial en la unidad C, esta cantidad Cse llama la capacidad del conductor, osea la carga requerida para elevar su po-tencial en la unidad, cualquiera sea el sis-tema de unidades. Si el potencial del con-ductor es v, la carga en él será q = C v[fórmula 2.1] ya que la carga total es pro-porcional a v. Ahora bien, en la práctica elcampo eléctrico se debe, en general, acargas distribuidas entre un sistema de

Medición de ImpedanciasParte 4En ediciones anteriores vimos las gráficas de las fun-ciones trigonométricas básicas, números complejos,notación binómica, forma polar o trigonométrica yoperaciones con números complejos. En esta cuartaparte, examinaremos una serie de circuitos de lospuentes más comunes empleados en la medición deimpedancias y sus componentes.

Autor: Arnoldo Galetto

RADIOAFICIONADO

Saber Electrónica

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Figura 1

Page 63: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Medición de Impedanciasvarios conductores y la tierra. Es impor-tante definir entonces, el significado deltérmino capacidad o capacitancia cuandose encuentran involucrados varios con-ductores.

Teoría de los Conductores Cargados

Consideremos a un sistema de n con-ductores cargados dispuestos en proximi-dad de la tierra como vemos en la figura2. Una idea clara del significado de la ca-pacitancia aplicable a este sistema, seobtiene mediante un examen de la distri-bución de las líneas de fuerza entre loselementos que lo componen.

Recordemos que la intensidad delcampo eléctrico en un punto es igual a lafuerza que el campo ejerce sobre la uni-dad de carga eléctrica colocada en dichopunto. La cantidad de líneas unitarias queemergen de un área dada, es el flujoeléctrico de dicha área. No debemos olvi-dar, por otra parte, que las líneas de fuer-za son solamente una representacióngráfica, útiles para el estudio.

Examinando la figura 2, los conducto-res 1, 2, 3,...n se encuentran a los poten-ciales v1, v2, v3.....vn, las líneas de pun-

tos indican el paso aproximado de las lí-neas de fuerza. Consideremos al conduc-tor Nº 1. El flujo total que se aleja de élpuede dividirse en varias secciones re-presentadas por distintos grupos de lí-neas de fuerza que van en ciertas direc-ciones. Primero tenemos el flujo entre elconductor y tierra, siendo éste proporcio-

nal al potencial del conductor. Luego que-dan n-1 grupos de líneas de fuerza quevan desde el Nº1 a los demás conducto-res. La cantidad de líneas de fuerza entreel Nº1 y cada uno de los otros conducto-res es proporcional a la diferencia de po-tencial entre el conductor primero y cadauno de los demás. Un análisis similar sepuede hacer con cada uno de los otrosconductores. Nos queda ahora expresarmatemáticamente los flujos a tierra y losexistentes entre los conductores.

Sean: c1, c2, c3....cn, las cargas pa-

ra potencial unitario, que representan losflujos de cada conductor a tierra. Las can-tidades c1, c2, c3....cn, se llaman la ca-

pacidad a tierra de los n conductores y re-presentan al flujo de líneas desde cadaconductor a tierra por unidad de poten-cial. Las capacidades a tierra dependendel tamaño y forma de los conductores,de su posición relativa con respecto a latierra y de la naturaleza del medio en elcual los conductores se hallan inmersos.Los distintos flujos a tierra son:

c1 v1, c2 v2, c3 v3.....cn vn.

Examinando de nuevo la figura 2.2,vemos que las líneas viajan entre el con-ductor 1 y los conductores 2 y 3, propor-cionales en cada caso a las diferenciasde potencial v1 - v2 y v1 - v3, siendo la

magnitud de estas líneas de fuerza porunidad de diferencia de potencial igual ac12 y c13 respectivamente. En general,

para el conductor r el flujo por unidad dediferencia de potencial puede represen-tarse por cr1, cr2, cr3.....cr3.....cn3. La

cantidad crs se llama la in-

tercapacidad entre r y s,representa el flujo entre r ys cuando la diferencia depotencial entre ellos es launidad. Estas intercapaci-dades son también funcióndel tamaño, forma y posi-ciones relativas de losconductores y del medioen el cual están coloca-dos.Ahora hagamos que losconductores se eleven alos potenciales: v1, v2,

v3.....vr.....vs......vn como en la figura 2.2.

Luego el flujo desde r puede dividirse enn partes, es decir, una parte crvr desde el

conductor a tierra, y las partes cr1 (vr -

v1), cr2 (vr - v2)... crs (vr - vs)..... crn (vr -

vn) desde el conductor r y 1, 2,.....s......n

respectivamente. Estos flujos se denomi-nan flujos parciales desde r y los coefi-cientes cr, cr1, cr2, etc. se llaman capaci-

dades parciales o capacidades compo-nentes del conductor r.

Claramente el flujo que parte desde rhacia s es igual en magnitud pero opues-to en dirección al que deja s y se recibeen r. Expresado de otro modo: crs (vr -

vs) = csr (vs - vr), o sea, csr = csr. Las

cargas q1, q2....qr....qn que actúan sobre

los n conductores son entonces:

q1=c1v1+c12(v1-v2)+c13(v1-v3)+....c1n(v1-vn)

q2=c2v2+c12(v2-v1)+c23(v2-v3)+.....c2n(v2-vn) [fórm. 2.2]

.......qn=cnvn+c1n(vn-v1)+c2n(vn-v2)+......etc

Para n conductores existen n capaci-dades a tierra y 1/2n (n+1) [fórmula 2.3]intercapacidades, lo que hace un totalde 1/2n (n+1) [fórmula 2.4] capacitan-cias parciales.

Capacitores Simples

En la práctica, el ejemplo más impor-tante es el de dos conductores dispues-tos de tal modo que su intercapacidad esmuy grande comparada con sus capaci-dades a tierra o a otros conductores. Auna disposición de este tipo se la llamacapacitor simple, ya que todo el campoeléctrico está comprendido entre el espa-cio de los conductores y no existe fuerade ellos.

C=c12 [fórmula 2.5] es entonces la

capacidad o capacitancia del capacitor, yse sobreentiende que es la carga queaparece en uno de los dos conductorespor unidad de diferencia de potencial en-tre ellos.

Figura 2

Saber Electrónica

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Page 64: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Refiriéndonos nuevamente al casogeneral de n conductores, si nos ocupa-mos solamente de sus potenciales y car-gas, podemos reemplazar a los conduc-tores por n puntos mantenidos a los po-tenciales v1, v2.....vn con capacitores

simples de capacidad igual a sus respec-tivas capacidades parciales uniendo lospuntos de uno y otro hacia tierra. En elcaso de los tres conductores ilustrado enla figura 2.2, el sistema de cargas puedereemplazarse con seis capacitores sim-ples, tres con las capacidades c12, c23,

c13 conectando los puntos 1, 2, y 3 para

representar las intercapacitancias, figura2; en tanto que los otros tres c1, c2, c3representan las capacidades a tierra. Lospuntos 1, 2 y 3 tienen los potenciales v1,

v2, v3.

En la vida real, los capacitores en loscuales la intercapacidad es grande com-parada con las capacidades a tierra, pue-den considerarse capacitores simples.Por ejemplo, un capacitor de 1µF parauna tensión de 600 voltios es algo volumi-noso, no obstante puede considerarseque es un capacitor simple, siempre quese encuentre alejado de tierra y de otrosconductores. No obstante, existen mu-chas instancias, en las que la capacidada tierra debe tenerse en cuenta. Porejemplo un capacitor variable con dieléc-trico de aire tiene una intercapacidad pe-queña y un volumen grande, por lo que lacapacidad a tierra puede tener una graninfluencia en la capacidad medida sobresus terminales.

En un capacitor de aire existe, usual-mente, un par de electrodos aislados yrodeados por un blindaje metálico, el quese supone conectado a tierra. Sea c12 la

intercapacidad entre los electrodos, sien-do c1 y c2 las capacidades a tierra y del

blindaje. Si consideramos a los potencia-les y a las cargas de los electrodos comov1, v2 y q1, q2, la teoría anterior nos da:

q1=c1v1+c12(v1-v2)

q2=c2v2+c12(v-v1) [fórmula 2.6]

Supongamos ahora que los potencia-

les y las dimensiones de los conductoresson tales que sus cargas son iguales enmagnitud pero de signo opuesto, q1=-q2.

Luego, c1v1=-c2v2 de modo tal que:

c1c2q1=-q2=(v1-v2) (c12 + –––––) [fórm. 2.7]

c1+c2

De donde deducimos:

q1 c1c2c = ––––– = c12 + –––––––– [fórm. 2.8]

v1 - v2 c1 + c2

La cantidad C es la carga en un con-ductor por unidad de diferencia de poten-cial entre ellos cuando las capacidades atierra no son despreciables, y se la llamacapacidad de trabajo. Excede a la inter-capacitancia en el término: c1 c2 / c1 +

c2 el cual es la combinación de las ca-

pacidades a tierra en serie.Surge de estas consideraciones que

el término capacidad debe ser empleadomuy cuidadosamente, ya que para quetenga un significado preciso, las dimen-siones, la posición y la simetría de losconductores concernientes deben estarexactamente especificadas.

Capacidad Distribuida

Asumimos en la discusión anteriorque la superficie de cada conductor eraequipotencial, y que las intercapacidadesy las capacidades a tierra eran cantidadesdefinidas y localizadas. Existen casosprácticos importantes en los cuales estacondición no se cumple, por lo que nece-sitamos una ampliación del concepto decapacidad. Por ejemplo, consideremos elcaso de una resistencia compuesta dedos alambres paralelos conectados en unextremo. La capacidad entre los alambresy entre cada alambre y tierra se encuentrauniformemente distribuida a todo lo largoy no puede representarse con exactitudpor un capacitor simple localizado en unpunto determinado. En una bobina existecapacidad distribuida entre espiras y des-

de cada espira a tierra, su tratamientoanalítico exacto es muy difícil.

En los puentes de corriente alternaalgunas de las ramas están compuestasde bobinas en las cuales la capacidad en-tre espiras y a tierra es normalmente depoca magnitud. Luego, en estos casos, ya menos que se utilicen corrientes de fre-cuencias elevadas, es permisible el em-pleo de aproximaciones para estas capa-cidades distribuidas. La capacidad distri-buida entre espiras puede representarseen una primera aproximación como uncapacitor conectado entre sus terminales,a la capacidad de este capacitor se la lla-ma autocapacidad propia de la bobina. Sisuponemos una bobina pura y le conec-tamos esta capacidad propia, la corrienteentrante y su relación de fase con la dife-rencia de potencial aplicada será casi lamisma que en la bobina original. En unaforma similar, la capacidad distribuida atierra de una bobina puede representarsecomo un conjunto de algunos capacitoressimples desde partes de la bobina a tie-rra.

Capacitores con Corriente Alterna

El sistema de ecuaciones que rela-ciona a las cargas, a los potenciales y alas capacitancias parciales, es tambiénaplicable cuando los potenciales son fun-ciones periódicas del tiempo. Veamos unejemplo: consideremos a un capacitorsimple de capacidad C a cuyos electro-dos se aplica una tensión v = v1 cos ωt.

La carga es: q = Cv = Cv1 cos ω t en cual-

quier instante t [fórmula 2.9]. La veloci-dad de variación de la carga suministradaal capacitor es la corriente en los alam-bres conectados a sus electrodos. O sea:

dq πi = –––– = Cv1 ω cos (ω t + ––) [2.10]

2 2

de modo que la corriente se encuentraadelantada un cuarto de período respec-to a la diferencia de potencial sobre él.Cualquier capacitor, en el cual la corrien-te y la tensión se encuentran en cuadra-

Radioaficionado

Saber Electrónica

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Page 65: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

tura exacta, se llama un capacitor perfec-to, representado en la realidad por un ca-pacitor al vacío, o con dieléctricos plásti-cos de alta calidad.

Cuando un capacitor tiene una cargaq en una de sus placas, y por supuesto,una carga –q en la otra, y estas cargasvarían con el tiempo, la entrada de unacarga adicional dq en un terminal, estáacompañada por una entrada –dq en elotro terminal. Esto es equivalente a latransferencia de una cantidad dq de unterminal al otro, la derivada de esta canti-dad, se llama corriente de desplazamien-to del dieléctrico. Entonces, cuando uncapacitor se encuentra en un circuito dealterna se dice que por el mismo circulauna corriente de desplazamiento y que secomporta como un conductor, aunque lacorriente está desplazada 90º de la ten-sión, y no está en fase como sería el ca-so de un resistor.

En todos los casos, el pasaje de es-ta corriente de desplazamiento se en-cuentra acompañada por una disipaciónde energía en el dieléctrico, por lo que lacorriente y la diferencia de potencial noestán exactamente en cuadratura. A es-tos capacitores se los llama capacitoresimperfectos, aparte de la capacidad, lamedida de este ángulo de diferencia esuno de los puntos importantes en la ca-racterización de un capacitor.

Unidades

Dijimos anteriormente que las capaci-dades parciales de un sistema de con-ductores son una función de sus tama-ños, formas y posiciones relativas, y delmedio, llamado dieléctrico, en el que seencuentran. Consideremos a un capacitorsimple con una capacidad C y con el va-cío como dieléctrico. Ahora supongamosque se ha introducido alguna substanciaen el espacio entre los electrodos, dondeantes existía el vacío, llamemos Cs a la

nueva capacidad. La relación εr = Cs /

Cv [fórmula 2.11] es la permitividad rela-

tiva o constante dieléctrica.Las cargas eléctricas se miden en

Culombios. Las cargas puntuales q1 y

q2 experimentan una fuerza en la direc-

ción de la línea que las une, estando sumagnitud expresada por:

q1 q2Fuerza = F = ––––––– Newtons [fórm. 2.12]

4πεr ε0d 2

en donde d es la distancia que las separaen metros, εr es la permitividad relativa

del dieléctrico y ε0 es la permitividad del

vacío. Recordemos que el Newton (N) esla fuerza que produce una aceleración deun metro por segundo a una masa de unkilogramo. Un Joule (J) o Julio de trabajose efectúa cuando una fuerza de un N ac-túa sobre una distancia de un metro.

Ahora bien, si se efectúa un trabajode un J al mover una carga de un Cu-lombio entre dos puntos, existe una dife-rencia de potencial de un voltio entre di-chos puntos. La capacidad de un con-ductor (o de un capacitor) es la carga enCulombios por voltio de potencial. Launidad de capacitancia es el Faradio (F).En la práctica es una unidad muy grandey se trabaja con sus submúltiplos, el µF,el nF y el pF.

Electromagnetismo

Haremos ahora un pequeño repasode las nociones básicas del electromag-netismo, para poder comprender mejorlos conceptos de inductancia e inductan-cia mutua. Los principios y las leyes delelectromagnetismo se encuentran basa-dos en los experimentos de Faraday so-bre inducción electromagnética.

Consideremos dos circuitos cerrados,uno con una batería y una llave y el otrocon un galvanómetro y colocados de talmanera que se influencien el uno al otro.Mientras la corriente en el primero seaconstante, no habrá indicación de ningu-na clase en el galvanómetro, no obstante,en cuanto se registre un cambio en el pri-mer circuito, el galvanómetro dará una in-dicación de alguna clase. Por ejemplo, sise interrumpe el primer circuito habrá en

el galvanómetro una deflexión momentá-nea, indicando que una corriente transito-ria ha circulado por el segundo circuito yen la misma dirección que la corriente porel primero. Por otra parte, si el primer cir-cuito se cierra de nuevo, de modo que cir-cule una corriente por él, se podrá apre-ciar en el galvanómetro una deflexión desentido contrario que el anterior, mostran-do que en el segundo circuito ha circula-do una corriente momentánea y en senti-do opuesto. A la corriente de naturalezatransitoria inducida en el segundo circuitopor cambios en el primero, Faraday dijoque eran debidos a la inducción mutua.Demostró que para la misma corriente, lamagnitud del efecto transitorio era la mis-ma sin importar cuál circuito contenía a labatería y cuál al galvanómetro. Además sise eliminaba alguno de los circuitos, en-contró que existían efectos de induccióntransitoria cuando la corriente comenza-ba a circular, o cuando se interrumpía ocuando variaba de algún modo. A esteefecto lo llamó autoinducción.

Se puede comprender con más clari-dad a los fenómenos de inducción to-mando en consideración al campo mag-nético producido por una corriente quecircula por un conductor. Cuando una co-rriente constante fluye en un circuito, segenera un campo magnético en el espa-cio circundante. Este campo puede repre-sentarse por líneas de flujo o líneas defuerza, como en el caso del capacitor. Siexiste un segundo circuito en el campodel primero, éste será concatenado poruna cierta cantidad de líneas, siendo lamagnitud de este enlace dependiente deltamaño, la forma, número de vueltas yposición del circuito. Si ahora la corrienteque circula por el primer circuito varía dealgún modo, la intensidad del campomagnético en cada punto se alterará y es-te concatenamiento o enlace también va-riará. La observación muestra que la co-rriente inducida tiene una dirección talque tiende a mantener el campo magné-tico en el mismo estado que antes que lavariación comenzara. O sea que se opo-ne a los cambios, esta declaración se co-noce como ley de Lenz.

Continuará.

Saber Electrónica

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Medición de Impedancias

Page 66: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Saber Electrónica

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Diseño y Montaje de un Módulo Diseño y Montaje de un Módulo Simulador de Proceso de NivelSimulador de Proceso de Nivel

Tal como mencionamos en la edición anterior, en este curso estu-diamos todos los procesos relacionados con un PLC para com-prender mejor su funcionamiento. Con el objeto de poder imple-mentar autómatas programables que sean capaces de satisfacerlas necesidades de las aplicaciones industriales, es preciso cono-cer cómo va responder el PLC frente a variaciones de tempera-tura o de nivel. Es por esto que el profesional electrónico debe con-tar con equipos capaces de “recrear” las condiciones reales de estoseventos. En esta lección veremos cómo se realiza el diseño de un cir-cuito simulador de nivel empleando componentes de fácil adquisi-ción en casas de electrónica.

Sobre un trabajo del Ing. Fernando Ventura Gutiérrez ([email protected])

y la coordinación del Ing. Horacio D. Vallejo ([email protected])

AUTÓMATAS PROGRAMABLES

LLEECCCCIIÓÓNN 99

Introducción

Proponemos estudiar y armar un módulo que simulevariaciones de nivel y cómo debe responder el PLC frentea variaciones de este parámetro. Los requisitos que debe-rá cumplir nuestro módulo son los siguientes:

a. Diseñar mediante circuitería la forma de onda ca-racterística de un proceso de nivel de cual-quier líquido, el que está conformado porrampas.

b. Permitir que el circuito pueda reali-zar características reales de un proceso in-dustrial, ejemplo: perturbaciones.

c. El tiempo en el que el proceso subi-rá hasta su máximo nivel será de: 15 segun-dos.

d. Rango de variables: 0 - 10 Ve. Alimentación del circuito: +15 / -15f. El diagrama de bloques de este

equipo lo podemos observar en el Plano de lafigura 1.

Diseño del Sumador de Señales

Para esta etapa usaremos un simple sumador con Am-plificadores Operacionales. Este circuito lo podemos ob-servar en la figura 2.

Luego tenemos que su formula será:

)21(22

VVRR

ViVo +−=

Figura 1

Page 67: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Diseño y Montaje de un Módulo Simulador de Nivel para PLC

Circuito Integrador

Para este caso usaremos el mismo circuito que en elcaso del proceso de temperatura, el cual está descrito enel tiempo vista en la edición anterior. Considerando el dia-grama de la figura 3 tenemos:

En este circuito es necesario que la carga del conden-sador se mantenga, ya que éste está simulando un proce-so de nivel en el que el nivel puede quedar de manera es-tacionaria durante un tiempo muy prolongado. Es por estarazón que usaremos una resistencia de 4.7MΩ.

Además tenemos una resistencia de 510kΩ a la entra-da no inversora del OPAMP.

Con estos valores procederemos a seleccionar el con-densador más adecuado.

Condensador (C).......................Tiempo (segundos)3.3µF ......................................................................44.7µF ....................................................................1310µF .....................................................................64

Elegimos elde 4.7µF, que nosproporciona untiempo de 13 se-gundos.

Por lo queusando este cir-cuito, tenemosque nuestro tiem-po de subida se-rá: 13 segundos,este tiempo difie-re poco a lo plan-teado, por lo queel diseño es ópti-mo.

La perturbación, que viene a representar una fuga deagua está representada en el circuito por la entrada de - 10V al sumador de voltajes.

Circuito Final

El circuito final del Simulador del proceso de nivel sepuede observar en la figura 4, además en la figura 5 pode-mos observar el diseño del panel frontal del simulador y en

))**1(ln(*2 VrCRCRt =

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Figura 2 Figura 3

Figura 4

Page 68: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

la figura 6 podemos observar el diseño de la caja que al-berga este simulador. En la figura 7 podemos observar eldiseño del circuito impreso y la distribución de componen-tes.

Especificaciones de una DAQ ComercialAdvantech PCL 818L

Para realizar proyectos relacionados con PLCs esconveniente emplear tarjetas de adquisición de datos(DAS) de modo que la PC pueda ser “el corazón” o CPUy la tarjeta, la interface entre CPU y elementos de entra-da y salida. En la figura 8 mostramos una placa DAS deAdvantech, cuyas principales características son las si-guientes:

A) Conversor Análogo - Digital• Canales: 16 de forma simple y 8 de forma diferen-

cial• Resolución: 12 bits• Rangos de entrada (VDC bipolar):- ± 0.625, ± 1.25, ± 2.5, ± 5% - ± 1.25, ± 2.5, ± 5, ±10Todos los rangos de entrada se pueden configurar por

software• Sobrevoltaje: ± 30 VDC máximo.• Tipo de conversión: Aproximaciones sucesivas.• Razón de conversión: 40kHz máximo.• Precisión: ±(0.01% de la lectura), ±1 bit.• Linealidad: ± 1 bit.• Modo de disparo: disparo por software, disparo porpasos programable por la tarjeta o disparo externo.• Disparo externo: compatible por TTL.• Transferencia de datos: Programable, mediante in-terrupción o DMA.

B) Conversor Digital Análogo• Canales: 1.• Resolución: 12 bits.• Rango de salida: 0 a +5 (+10) voltios.• Tipo de conversión: multiplicador monolítico de 12bits.• Linealidad: ± 0.5 bit.• Tiempo de establecimiento: 5 microsegundos.

C) Entrada digital

• Canales: 16.• Nivel: Compatible TTL.• Rango de entrada:- Bajo: 0.8V Máximo.- Alto: 2.0V Mínimo.

Curso de Autómatas Programables

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Figura 5

Figura 6

Figura 7

Page 69: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Diseño y Montaje de un Módulo Simulador de Nivel para PLC

D) Salida digital

• Canales: 16.• Nivel: Compatible TTL.• Salida de Voltaje:- Bajo: Drenaje de 8mA a 0.5V Máximo.- Alto: Fuente de -0.4mA a 2.4V Mínimo.E) Temporizador/contador Programable• Dispositivo: Intel 8254 o equivalente.• Contadores: 3 canales, 16 bits.- 2 canales son permanentemente configurados co-

mo pasos programables.- 1 canal es libre para sus aplicaciones.• Entrada: Compatible con TTL/CMOS.• Base de tiempo:

- Canal 1: 10MHz o 1MHz, seleccionable por jumper.- Canal 2: Toma la entrada por el canal 1.- Canal 0: Reloj interno de 100kHz o reloj externo

(10MHz máximo). • Salida: 0.00023Hz (71 pulsos por minuto) a 2.5MHz.

F) Canal de Interrupcióno Nivel: IRQ 2 a 7, seleccionable por software.o Habilitación: Via INTE bit del registro de control

(BASE+9).

G) Canal DMA• Nivel: 1 o 3, seleccionable mediante jumper.• Habilitación: Via DMAE bit del registro de control

(BASE+9).

H) General• Consumo de energía.- + 5V: 210mA típico, 500mA máximo.- + 12V: 20mA típico, 100mA máximo.- - 12V: 20mA típico, 40mA máximo.• Conector E/S: 20 pines Molex.• Conector Entrada análoga/salida análoga/contador:

37 pines DB37.• Dirección BASE E/S: Requiere 16 direcciones con-

secutivas. La Dirección base se define mediante el DIPSwitch SW1. (Dirección base a usar: 200H).

• Temperatura de Operación: 0 a +50ºC.• Temperatura de almacenamiento: -20 a +65ºC.

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Figura 8

Page 70: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

Normas Internacionales

La técnica y tecnología modernason impensables sin una normaliza-ción rigurosa aceptada mundialmentey controlada rigurosamente. En la fi-gura 1 vemos ejemplos de dispositi-vos diseñados y construidos siguien-do normas mundiales.

Los equipos ilustrados y susnormas respectivas son los si-guientes:

1. Televisores, (Normas PAL,NTSC y/o SECAM.

2. Discos DVD (Normas MPEG-2).3. Discos Compactos CD (Normas

MPEG-1).

4. Cámaras Fotográficas (JPEG).5. Discos de Música MP-3 (Nor-

mas MP-3/AAC = Advanced AudioCoding, equivalente a la normaMPEG-1, layer 3.).

6. Sonido Digital Envolvente Dolby(Normas AC-3).

7. Radio FM (Normas Modulaciónde Frecuencia).

8. Video Digital (Normas DV).

El sonido AC-3 de Dolby está ilus-trado en la figura 2.

A estas normas bien conocidas seagregó, en el año 2000 la normaMPEG-4 (Moving Picture ExpertsGroup = MPEG), que permite el pro-cesamiento de las señales digitales

de audio y video en todos los ambien-tes posibles, incluido en Internet. En lafigura 3 vemos las aplicaciones másimportantes para el sistema de com-presión digital MPEG-4.

• Control de Videogames• Televisión• Radio Digital• Comunicaciones Móviles• Computadoras Personales (PC)• Electrónica de Consumo.

Las fechas de aprobación de cadavariante es la siguiente:

• MPEG-1, aprobado 1991, concalidad VHS.

Un Nuevo Camcorder DigitalContinuando el desarrollo digital de los camcorder con sus varian-tes de casetes MiniDV y discos DVD, podemos ahora encontrar en elmercado cámaras que permiten filmar y sacar fotos simultáneamen-te con el mismo equipo y con plataforma de memoria digital. Apro-vecharemos la descripción del modelo VPC-C4 de Sanyo para am-pliar también algunos conceptos de codificación en el modo deMPEG-4, que es el usado en este modelo por primera vez.

Autor: Egon Strauss

VIDEO

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Figura 1 - Algunos productos normalizados.

Page 71: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

• MPEG-2, aprobado 1994, concalidad DVD y HDTV.

• MPEG-4, aprobado 2000, concalidad escalable desde teléfonos ce-lulares hasta la televisión satelital.

De todo lo expuesto resulta claroque todos los dispositivos y sus espe-cificaciones deben ser regidos pornormas internacionales bien definidaspara asegurar la total compatibilidadde los productos. Bajo estas condicio-nes se creó el código MPEG-4 paralograr una entrega sin costura de se-ñales de audio y video de alta fideli-dad en todas las aplicaciones del IP(Internet Protocol), incluyendo los te-léfonos celulares de banda angostahasta los adaptadores de la TV digitalde banda ancha y también las señalesnecesarias para la difusión profesionalde estas señales.

La gran diferencia entre los requi-sitos de varios componentes del IP,obliga definir cada aplicación por se-parado. De esta manera obtenemosen el perfil 0 conexiones de 64 kbps(kilobytes por segundo) y en el perfil 1se llega hasta 1.5 Mbps (Megabytespor segundo). Este codificador tanversátil permite usar el modo VBR(Variable Bit Rate) para lograr la máxi-ma exactitud en la señal de salida ousar un modo de gran velocidad paralograr el máximo de rapidez en la se-ñal de salida. En todas las aplicacio-nes se garantiza el mejor rendimientotanto en video como en audio al usarel sistema de última generación delAAC = Advanced Audio Coding. La

designación oficial del MPEG-4 esISO/IEC 14496.

Uno de los factores de mejora delMPEG-4 es la presencia del DMIF,(Delivery Multimedia Integration Fra-mework) que es una interfaz entre laaplicación y el transporte que evita to-do problema de transporte de los ar-chivos. Una única aplicación puedeusar diferentes capas con la instala-ción del DMIF adecuado.

Uno de los productos más recien-tes, codificado con MPEG-4, es unacombinación de cámara fotográfica ycamcorder del formato digital sin cintani disco. Este modelo, denominadopor sus fabricantes Cameracorder, se-rá analizado a continuación.

El Modelo VPC-C4 de Sanyo

Se trata de un dispositivo combi-nado que permite efectuar en forma

simultánea grabaciones de video y au-dio y además sacar fotografías digita-les. En la figura 4 vemos el aspecto deeste modelo. Las especificaciones yprestaciones de este modelo son lasque indicamos a continuación.

Sensor óptico de CCD de 4.23 Me-gapixels y un diámetro de 9.5 mm.

Filmación en formato MPEG-4 concalidad de DVD.

Fotografía con 4.23 Megapixels.Zoom óptico de 5.8 xZoom digital de 10 xZoom Playback (Reproducción)51 xEl lente tiene un diámetro de 24

mm y posee en términos de películade 35 mm un rango de 38 a 220 mm.

Monitor LCD tipo TFT (Thin FilmTransistor) de 1.8 pulgadas (46 mm) yuna resolución de 110.000 pixels.

Control Remoto.Conectividad a TV (conectores de

Video y de S-Video)

Figura 2. Sonido AC-3 de Dolby.

Figura 3. Aplicaciones para MPEG-4.

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Figura 4. Aspecto del modelo VPC-C4 de Sanyo.

Un Nuevo Camcorder Digital

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Estabilizador Digital de Imagen.Audio estereofónico con AAC. Un

modo de “audio solo” permite la gra-bación de sonido únicamente.

Menú Multilenguaje que guía alusuario por todos los pasos de graba-ción y reproducción.

Batería recargable de Lithium-Ioncon capacidad para 130 fotografías de4.0 MB o 60 minutos de grabación o130 minutos de reproducción, con car-ga completa.

Incluye tarjeta de Memoria SD(Secure Digital) intercambiable de 128MB. Como se sabe, la tarjeta SD fuecreada en el año 2000 por MatsushitaElectric Industrial Co., Ltd. (Panaso-nic), SanDisk Corporation y ToshibaCorporation.

Captura de fotos simultáneamentecon la grabación de video.

Diseño ergonómico.Interfaz USB 2.0 de alta velocidad.Se destaca además el tamaño in-

creíblemente pequeño como observa-mos en la Figura 5 y su peso reducidode sólo 5.4 onzas (150 gramos). Lasdimensiones son 2.7" x 4.3" x 1.3" (69x 109 x 33 mm.

El Cameracorder viene equipadode fábrica con una cantidad sorpren-dente de accesorios. El listado de es-tos accesorios es el siguiente:

• Pack de software Sanyo, paraEdición con disco CD-ROM.

• Estación de Transferencia, parala transferencia de datos.

• Batería Ion-litio, recargable.• Control remoto.• Memoria SD intercambiable de

128 MB, única plataforma de almace-naje.

• Fuente/Cargador de batería deuso universal, de 100 a 240 volt, 50/60Hz.

• Adaptador para cable USB.• Cable USB.• Cable para conexión de video

S/AV.• Correa.• Estuche.• Tapa para el lente.Esta cantidad de accesorios per-

miten efectuar todas las tareas de fil-mación, edición y fotografía sin nece-sidad de agregados foráneos. La ca-pacidad de almacenaje de imágeneses del orden del VGA con 640 x 480

pixels y puede ser seleccionado para2048 x 1536 : 491, 640 x 480 : 3931,1600 x 1200 : 786, todos con una tasade cuadros de 30. La calidad de ima-gen es comparable al DVD.

La memoria SD incorporada per-mite efectuar grabaciones de diferen-te duración, de acuerdo a la resolu-ción exigida. Con una tarjeta de 512MB, se logra 21 minutos de filmacióncon la calidad más alta y de 81 minu-tos con la resolución más baja. Exis-ten memorias SD de hasta 1 Gigabytede capacidad, equivalentes a una ho-ra de grabación en resolución máxi-ma.

Como cámara fotográfica posee 6modos diferentes para la exposiciónde las fotografías en las más variablescondiciones.

Para el Flash incorporado existentres diferentes modos. También el en-foque automático posee tres diferen-tes posiciones para una adaptaciónadecuada de las imágenes.

Para la reproducción de imágenesse puede optar para un modo de vi-sualización de 9 fotos simultáneamen-te.

Durante la reproducción puedeoptarse por un zoom adicional paraagrandar la imagen, usando la llavedeslizante de Telefoto-Gran Angular.

El monitor LCD rotativo de 40 mmpermite tomas desde virtualmentecualquier ángulo e incluye tambiénautorretratos. La iluminación del LCD

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Figura 5. El Tamaño reducido del modelo VPC-C4 de Sanyo.

Video

Page 73: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

es variable para diferentes condicio-nes de luz ambiente.

Un indicador multifuncional deLED (Light Emitting Diode) en la partesuperior permite verificar el estado delas funciones. El doblaje de la vozpuede realizarse mediante la cone-xión directa del cable S-Video o A/Vincluido, con un grabador de cintaVHS o disco DVD. La estación centralcon control remoto permite realizar lasmás variadas funciones.

Una función de ahorro de energíareduce automáticamente el consumoen periodos de inactividad. El modeloVPC-C4 de Sanyo entra en la catego-ría de cámara digital de uso familiarcon una resolución mejor a VGA.

El software entregado con el mo-delo VPC-C4 de Sanyo incluye un sis-tema de estabilizador de imagen ba-sado en el análisis estadístico y man-tiene la estabilidad de la imagen du-

rante grabación y reproducción. Otraprestación presenta el tratamiento devistas panorámicas mediante el pro-cesamiento especial de varios cua-dros de imagen. Una prestación espe-cial es usada en la grabación y ediciónde los archivos en CD o DVD. Otra va-riante de este software también inclui-da, es el Photo Explorer que permiteuna rápida visión y edición de los ar-chivos de video y fotografía previa-mente grabados.

Los requisitos del sistema de com-putación tipo PC son los siguientes:

• Sistema operativo Windows 98,ME, 2000 y XP-

• CPU con Pentium III de 1 GHz omás rápido.

• RAM 256 MB Mínimo• CD-ROM Drive• Soporte USB preinstalado con

puerta USB normalizado.

En la Tabla 1 adjunta vemos lostiempos aproximados de filmación ycantidad de fotos para cada tipo dememoria.

Conclusiones

Este modelo de cámara - grabadorentra en una nueva categoría de pro-ductos donde las plataformas habitua-les de grabación y reproducción de lacinta magnética y del disco digital, sonreemplazados por un dispositivo deestado sólido en forma de memoriaSD.

Se agrega además, el muy reduci-do tamaño y peso de la unidad debidoal uso del sistema de codificaciónMPEG-4 que perfecciona el rendi-miento de los sistemas anteriores ynos acompaña al siglo XXI de la elec-trónica de Consumo.

Un Nuevo Camcorder Digital

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Cómprelo en las mejores casas deelectrónica o pídalo al 4301-8804 oa: [email protected] yse lo mandamos a su domicilio

Page 74: Saber Electrónica N°  213 Edición Argentina

S E C C I O N . D E L . L E C T O RRespuestas a Consultas RecibidasPara mayor comodidad y rapidez en las

respuestas, Ud. puede realizar sus consultaspor escrito vía carta o por Internet a la casillade correo: [email protected]

De esta manera tendrá respuesta inmediataya que el alto costo del correo y la poca seguri-dad en el envío de piezas simples pueden sercausas de que su respuesta se demore.

Pregunta 1: En el servicio de transportepúblico de pasajeros se han implementadounas barras (no sé cómo se denominan) en laspuertas de subida y bajada de los colectivos(camiones) las cuales tienen como finalidad elconteo de las personas que suben y las quebajan de él, tienen otras funciones y hay de di-ferentes precios dependiendo de las funcionesque realizen, pero por lo general, no se apro-vechan todas las bondades de ellas. Yo quisie-ra saber si usted tiene algún diseño parecidopero muy sencillo o puede darme una idea decómo fabricar una, que en función básica, ha-ga el conteo de las personas mediante senso-res, mediante un dispositivo, poder accesar aesa información al final de la jornada, o si pue-de orientarme con una dirección donde puedaobtener dicha información.

Pablo Heriberto GarcíaSí, se puede hacer un contador con una

barrera infrarroja, de tal manera que, cadavez que se interrumpa la barrera se cuenteun pulso. Es lo más sencillo que se me ocu-rre, pero también puede emplear microcon-troladores y programarlo para que realice lasfunciones que Ud. quiera. Le recomiendoque lea el curso de PLC que publicamos enel periódico del Club y que puede bajar sincargo de nuestra página web. En nuestro si-tio también hay circuitos de barreras y conta-dores. Sobre microcontroladores puedesbuscar información con la clave aiwa15.

Pregunta 2: En Saber Electrónica 206 es-tuvieron hablando de placas de video, lo cualme lleva a la siguiente pregunta: ¿se puedehacer un adaptador de súper-video a RCA, yaque la placa G-force 4 sólo tiene salida s-vi-deo?

Si pueden decirme la forma de armar uno,estaría muy agradecido.

Sebastián Consorti Aquí va una forma de hacerlo, debe ac-

tuar con mucho cuidado y prolijo… si no sabesoldar, déselo a alguien que sepa:

Compre un conector minidin macho de 4pines para cable para la salida s-video, un co-

nector RCA macho para la entrada de videode la TV, un capacitor de 470 picofarad cerá-mico y un cable coaxil para video de línea dellargo que necesite. Los pines del conector mi-nidin son los siguientes:

1 Yg = masa de luminancia2 Cg = masa de crominancia3 Y+sync = señal de luminancia + sincro-

nismo4 C = señal de crominancia (color)En el minidin suelde el capacitor 470pf

entre los pines 3 y 4 y puentee los pines 1 y 2que son masa.

Suelde el cable central del coaxil al pin 3y la malla a la unión de los pines 1 y 2, paseel cable por los capuchones del minidin y elRCA, en el otro extremo suelde el cable cen-tral del coaxil al pin central del RCA y la mallaal terminal exterior, listo.

Pregunta 3: ¿En las Tarjetas Madres quetraen integrada la: TARJETA DE SONIDO YVIDEO, cómo se puede saber cuál es la marcay el modelo de estas tarjetas (sonido y video)para buscar sus controladores o drivers, parapoderlas configurar?

Agradecería mucho si fueran tan amablesde ayudarme en esta pregunta y si me puedenenviar la solución o explicación.

David Domínguez BautistaEl tema es sencillo, debe fijarse ni

bien arranca la PC el modelo y marca dela mother, si no figura al iniciar la máqui-na abra el gabinete y en la mother traeimpreso la marca del mismo (Asus, SO-YO, Intel) y el modelo (p4vp-mx,p4vgm,etc.). Con ese dato busque en Internet,en la página del fabricante, los drivers yseguramente encontrá todo lo que buscasobre la placa madre. Si no figuran datosde la mother por ningún lado, ni en la pla-ca ni al bootear; puede usar algún progra-ma detector de hardware que te dice quécomponentes tenés instalados en la PC.Como por ejemplo el "UnknownDeviceI-dentifier" que lo baja de Internet.

Pregunta 4: Necesito saber si es posibleutilizar un reloj digital que funciona con 1,5Vcomo un relevador de tiempos largos. Mi ideaes conectar un relé a la salida del buzzer delreloj, pero en éste hay muy poca tensión co-mo para magnetizar al relé, ya que consigorelé de más de 6V de tensión de bobina.

Pablo C. PérezLo que debe hacer es conectar la salida

del reloj a la base de un transistor NPN cual-quiera, que comande al relé. Con 1,5V enbase del transistor se saturará y activará al

relé. Cabe aclarar que al relé y al transistorlo va a tener que alimentar con una tensiónexterna de 6V y que la tierra del reloj y de lanueva fuente deberán estar unidas.

Pregunta 5: En la empresa que trabajoinstalamos una grúa que tenía inversores defrecuencia para controlar sus motores, des-pués de un mes trabajando se quemaron dosveces en intervalos de 4 o 5 semanas hastaque su servidor vió en el manual que estosequipos decrecen en su capacidad a una ra-zón de 1% por cada 100 m después de 1000metros por sobre el nivel del mar, mi ciudadestá a 2500 m aproximadamente, lo que im-plica que la capacidad se puede ver afectadaen un 15%, ¿cuál es la razón por la que la al-tura afecta a estos equipos electrónicos, quéotros equipos o maquinarias pueden ser afec-tados por esta condición?

Isidro Akira Sánchez MartínezSi bien no soy experto en el tema, el torquede un motor aumenta considerablementecon la altura por cuestiones de inercia (roza-mineto de partes), luego si el inversor ali-menta a motores, cada vez que éstos se po-nen en marcha producen un consumo mayoral que tendrían en el llano. Por otra parte,hay que ver el diseño de los inversores, da-do que la inducción magnética de los nú-cleos de los transformadores también de-crece con la altura, lo que hace queaumenten las pérdidas por histéresis. Lafórmula de cálculo de constantes eléctricascon la altura se encuentran en tratados deingeniería eléctrica y son tenidas en cuentaa la hora de diseño. Estas son las explicacio-nes que se me ocurren, pero insisto, no soyexperto.

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Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad

Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica haprogramado una serie de seminarios gratuitos para so-cios del Club SE que se dictan en diferentes provinciasde la República Argentina y de otros países. Para estosseminarios se prepara material de apoyo que puedeser adquirido por los asistentes a precios económicos,pero de ninguna manera su compra es obligatoria pa-ra poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemosalgún evento en la localidad donde reside, puede con-tactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804o vía e-mail a: [email protected].

Para dictar un seminario precisamos un lugardonde se pueda realizar el evento y un contacto aquien los lectores puedan recurrir para quitarse dudassobre dicha reunión.

La premisa fundamental es que el seminario resul-te gratuito para los asistentes y que se busque la formade optimizar gastos para que ésto sea posible.