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Editor asociadoLic. Eduardo Mondragón Muñoz
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Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Co-municación, S.A. de C.V., Septiembre de 2003, Revista Mensual. EditorResponsable: Felipe Orozco Cuautle. Número Certificado de Reserva deDerechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04-2001-092412151000-102. Número de Certificado de Licitud de Título: 10717. Número de Certi-ficado de Licitud en Contenido: 8676.
Domicilio de la Publicación: Sur 6 No. 10, Col. Hogares Mexicanos,Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040, Tel (55) 57-87-35-01. Fax (55) 57-87-94-45. [email protected]. Salida digi-tal: FORCOM, S.A. de C.V. Tel. 55-66-67-68. Impresión: Impresos Publi-citarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara,55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex,S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixtlahuaca, 02400, México,D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual$540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la Re-pública Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el ex-tranjero).
Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos,son propiedad de sus respectivas compañías.
Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquiermedio, sea mecánico o electrónico.
El contenido técnico es responsabilidad de los autores.
Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares
No. 66, Septiembre de 2003
Leyes, dispositivos y circuitos
Fundamentos y tipos de semiconductores
(primera parte) ...................................................... 5Oscar Montoya Figueroa
Servicio técnico
Guía para localizar en televisoresPhilips con chasis H8 .......................................... 15Alvaro Vázquez Almazán
Pruebas prácticas para solucionar fallasen audio en TV (primera de dos partes) ............ 21
Javier Hernández Rivera
Solución a fallas de encendidoen componentes Panasonic ............................... 27
Armando Mata Domínguez
Procedimiento de servicioen videocámaras Sharp ...................................... 35
Armando Mata Domínguez
Fallas en la fuente de alimentaciónde los televisores Daewoo .................................. 43Alvaro Vázquez Almazán
Aplicaciones y pruebas prácticasen aisladores ópticos .......................................... 51Javier Hernández Rivera
Reparando equipos conmemorias EEPROM ............................................. 61Gastón C. Hillar
Proyectos y soluciones
Juego de 16 luces secuenciales ........................ 66
Alberto Franco Sánchez
Sistemas informáticos
Lo que debe saber sobre el disco duro............. 71
Leopoldo Parra Reynada
Diagrama
DIAGRAMA DINAMICO DELTELEVISORPHILIPS Chasis E8, modelos: PR1390C121,PR1319C121, PR1391X121, 13PR19C121,122, 125, 126, 14LL190112, 22,PR1920C125, 20 LL290125,26 y 20 LX290325,26
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5ELECTRONICA y servicio No. 66
L e y e s , d i s p o s i t i v o s y c i r c u i t o s
FUNDAMENTOS Y TIPOSDE SEMICONDUCTORES
Primera de dos partes
Oscar Montoya Figueroa
Los materiales pueden ser clasificados entres tipos de acuerdo con su capacidad deconducción eléctrica: conductores, no con-ductores y semiconductores. Sin embargo,bajo ciertas condiciones, existen materialesde otro tipo, llamados superconductores.
En vista de que se utilizan ampliamenteen los componentes electrónicos, los semi-conductores son el tema central de la pre-sente lección; mas no por ello dejaremosde revisar las características de los otrostres tipos de materiales.
Características de los materiales
Los aislantes (no conductores) son aque-llos materiales que presentan una resisten-cia muy alta a la corriente eléctrica; ejem-plo de ellos son el hule, el plástico, el vidrio,el papel, etc.
Los conductores, como su nombre lo in-dica, son aquellos materiales que ante elpaso de la corriente eléctrica presentan casinula resistencia; metales como el oro y la
En este artículo, dividido en dospartes, revisaremos las propiedades
físicas de los materialessemiconductores, sus tipos, la
operación del diodo semiconductor ysus antecedentes tecnológicos, la
operación del transistor, etc. Y parareforzar el aprendizaje del
estudiante, le mostraremos cómoconstruir un circuito supresor de
picos o transitorios, que se usa comoprotector de línea. El artículo forma
parte del fascículo 6 del “CursoPráctico de Electrónica Básica”, depróximo lanzamiento por esta casa
editorial en coedición con CentroJaponés de Información Electrónica.
6 ELECTRONICA y servicio No. 66
plata son excelentes conductores, al igualque el cobre que –por razones de abundan-cia y precio– es uno de los más utilizadospara transmitir electricidad.
Por su parte, los materiales semiconduc-tores presentan la dualidad de comportar-se como conductores o como aislantes,dependiendo de las condiciones eléctricasy ambientales a las que se les someta; suresistividad disminuye si su temperaturaaumenta. Las sustancias más utilizadascomo semiconductores son el silicio y elgermanio.
Finalmente, los materiales superconduc-tores presentan una resistencia cero al pasode la corriente eléctrica; además, generancampos magnéticos tan intensos que pue-
den emplearse como fuentes de almacena-miento de energía (tabla 1).
Estructura de los materiales
Para entender por qué unas sustancias sonmejores conductoras que otras, es necesa-rio comprender la estructura de la materiaen el nivel atómico, específicamente el des-plazamiento de las cargas.
Cabe aclarar que cuando hablamos eneste texto acerca de la distribución electró-nica de los átomos, lo hacemos con refe-rencia a un modelo atómico, en el cual loselectrones están distribuidos alrededor delnúcleo en órbitas circulares. Si bien no su-cede exactamente de esta manera, por mo-tivos didácticos se ha elegido tal modelo.
Todos los materiales y sustancias queconocemos están formados por arreglosdiferentes de átomos, cada uno está cons-tituido por un conjunto de partículas suba-tómicas: en el centro del átomo se encuen-tran los protones, con carga positiva; losneutrones, que no presentan carga; y gi-rando alrededor de ellos, encontramos a loselectrones con carga negativa.
Los electrones se acomodan en diferen-tes capas o niveles de energía. Si nuestrosistema solar fuese un átomo, el Sol repre-sentaría al núcleo y los planetas –que girana su alrededor– serían los electrones; en-tonces, cada una de las órbitas en que es-
Modelo atómico de Bohr
N
P
Electrones
de valencia
Capa
de valencia
K
L
M
N
Nivel de
energía
Configuración
electrónica
Un modelo atómico permite visualizar de manera gráfica la
distribución electrónica de un elemento determinado.
serotcudnoC serotcudnocoN serotcudnocimeS serotcudnocrepuS
etneirrocaledosapleetnAle é anunatneserp,acirtc
selairetaM.alunisacaicnetsiser:serotcudnoc
orolE•atalpaL•erboclE• ( edsenozarropeuq
edonuse,oicerpyaicnadnubamsol á arapsodazilitus
)dadicirtceleritimsnart
aicnetsiseranunatneserPetneirrocalaatlayum
.acirtcéle:serotcudnoconselairetaM
eluhlE•lplE• á ocits
oirdivlE•lepaplE•
esratropmoceddadilaudalnatneserP,setnalsiaomocoserotcudnocomoc
senoicidnocsaledodneidnepedeseuqsalaselatneibmaysacirtcéleeyunimsiddadivitsiseruS.atemossel
.atnemuaarutarepmetusis:serotcudnocimesselairetaM
oiciliS•oinamreG•
aicnetsiseranunatneserPaledosaplaorec
;acirtcéleetneirrocmeda á sopmacnareneg,s
sosnetninatsociténgamesraelpmenedeupeuq
edsetneufomocedotneimanecamla
aígrene
Tabla 1
Figura 1
7ELECTRONICA y servicio No. 66
tos se desplazan, constituirían los nivelesde energía o capas.
Cada átomo tiene una cantidad específi-ca de electrones y protones que lo hace di-ferente de los demás; el número deprotones en un átomo estable es igual alnúmero de electrones que giran alrededordel núcleo. Es importante mencionar quela cantidad de electrones en cada capa uórbita tiene un límite establecido; es decir,no soporta más de los que le son permiti-dos. Además, cada átomo distribuye suselectrones en los diferentes niveles de ener-gía; a esta disposición se le denomina con-figuración electrónica (figura 1).
A la última órbita del átomo, la más ale-jada del núcleo, se le llama capa de valen-cia u órbita exterior; y al electrón o electro-nes que se encuentran girando en ella seles llama precisamente electrones de va-lencia. Es justamente la órbita exterior laque determina las características eléctricasde los átomos.
Conductores
Para entender de una forma simple por quélos conductores transportan la electricidad
activamente, revisemos el comportamien-to del cobre.
El número atómico del cobre es 29, esdecir, que el núcleo de su átomo contiene29 pro-tones y 35 neutrones, y girando al-rededor de él hay 29 electrones, distribui-dos de la siguiente forma: 2 electrones enla primera órbita, en la segunda 8, en latercera 18 y en la capa de valencia sólo 1.Por esto, la fuerza eléctrica con que el elec-trón de valencia es atraído hacia el núcleo,y lo mantiene girando alrededor de éste, esmuy débil.
Entonces, si conectamos un trozo decobre a una batería, una gran cantidad deelectrones atraviesa, desde el polo negati-vo, hasta el polo positivo de la batería, yaque basta un pequeño potencial eléctricopara que el electrón de valencia se despren-da y entonces, pase de un átomo a otrohasta llegar al polo positivo de la batería.De ahí que el cobre sea un buen conductorde electricidad (figura 2).
Es obvio que cuando la batería se conec-ta al cobre, el potencial eléctrico (fem) afec-ta a todos los átomos del material; con estose obliga a los electrones de valencia a des-plazarse hacia el polo positivo de la bate-
29P
35N
El cobre es uno de los
materiales conductores
más utilizados en el
campo de la electrónica. Atomo de cobre
Electrón
de valencia
+ -
2
8
18
Figura 2
8 ELECTRONICA y servicio No. 66
ría, mediante una serie de saltos continuosentre los átomos.
Esto mismo sucede en la gran mayoríade los materiales conductores, y para con-cretar podemos decir que todos ellos cuen-tan con un solo electrón en su capa de va-lencia.
No conductores o aislantes
Los materiales no conductores o aislantespor lo general tienen ocho electrones en suórbita exterior; la fuerza de atracción quemantiene a éstos girando alrededor delnúcleo es relativamente grande; por eso senecesita un potencial eléctrico más eleva-do para hacer que se desplacen, provocan-do que la corriente eléctrica que se trans-porta por estos materiales sea casi nula(figura 3).
Superconductores
El físico holandés Kamerlingh Onnes, quienrecibió el Premio Nobel de Física en 1913por el descubrimiento de la superconducti-vidad (figura 4), advirtió que ante tempera-turas cercanas al cero absoluto (-273º C)
ciertos materiales presentaban una resis-tencia de casi cero ohms.
Es decir, si un alambre de plomo se so-mete a un baño de helio líquido (cuya tem-peratura es de apenas unos cuantos gra-dos por arriba del cero absoluto) y recibeun pequeño voltaje, la corriente inicial flu-ye indefinidamente, a pesar de que se hayaretirado la fuente de alimentación; esto sedebe a que la resistencia presentada por elplomo, bajo estas circunstancias, es nula;además, el campo magnético generado porel paso de la corriente eléctrica es muy fuer-te.
Actualmente, se producen cerámicas dediversos materiales que pueden emplearsecomo superconductores a temperaturas de-175º C. Esto abre una puerta para futurasaplicaciones en la industria electrónica,entre las que podemos mencionar la trans-misión de la energía eléctrica sin pérdidas,las celdas solares que almacenen energía
Kamerlingh Onnesrecibió el PremioNobel de Física en1913, por eldescubrimiento de lasuperconductividad
Un superconductor flotandosobre un imán, debido a los
campos magnéticos queinteractúan.
El vidrio y el hule son
algunos de los materiales
no conductores.
Figura 3
Figura 4
9ELECTRONICA y servicio No. 66
eléctrica en forma de campos magnéticos,las supercomputadoras de tamaños muyreducidos, y los trenes eléctricos suspendi-dos por intensos campos magnéticos.
El comportamiento de los materiales su-perconductores, en el nivel atómico, sepodría describir de la siguiente manera: elmovimiento que realizan los electronespara dirigirse al polo positivo de la batería,es semejante a una “estructura única”; esdecir, un electrón empuja al que está máscercano a él, y éste al que le sigue, y asísucesivamente. En otras palabras, es comosi los electrones estuvieran “enganchados”.En el caso de los conductores, los electro-nes solamente viajan por parejas y no enforma de estructura única.
Por eso en los superconductores ningúnelectrón pierde energía ni reduce su velo-cidad, porque electrostáticamente se en-cuentra unido con los demás electrones.Mas no olvide que este comportamiento enlos electrones se presenta únicamentecuando el material super-conductor se en-cuentra a una temperatura cercana al ceroabsoluto.
El número de electrones de valencia enlos superconductores no tiene relación consu comportamiento, debido a que, por me-
dio de la baja temperatura, se ha reducidoel movimiento entre los átomos.
Semiconductores
La característica común de los semiconduc-tores es que poseen 4 electrones de valen-cia; entre los más comunes, están el silicioy el germanio.
El silicio, que se encuentra en grandescantidades en la arena de mar, forma es-tructuras ordenadas llamadas cristales; enéstos, los átomos se acomodan en formade retícula constante, es decir, siguen unmismo patrón de orden a todo lo largo delmaterial (figura 5)
En un cristal de silicio, cada átomo com-parte sus electrones de valencia con otroscuatro átomos; por eso su capa de valenciaqueda estructurada con 8 electrones, aun-que 4 de estos no le pertenezcan.
La atracción que existe entre los núcleosde los átomos del silicio, confiere una cier-ta fuerza de unión que propicia el intercam-bio de electrones entre ellos; este enlacese denomina enlace covalente. De estamanera, cada átomo se vuelve química-mente estable y hace del silicio –en condi-ciones normales– un cuerpo compacto. Esto
Cuando los átomos de
silicio o de germanio se
combinan para formar un
sólido, se acomodan
siguiendo una
configuración ordenada
llamada “cristal“
Figura 5
10 ELECTRONICA y servicio No. 66
explica por qué el silicio es totalmente ais-lante.
La descripción que acabamos de hacer,se refiere a cristales de silicio químicamentepuros, o sea, formados únicamente por áto-mos de silicio. A este tipo de materiales seles llama semiconductores intrínsecos.
Efecto de la temperatura sobrelos semiconductoresEn general, cualquier temperatura superiora los -273º C produce un movimiento vi-brante entre los átomos de cualquier ma-terial; y el silicio no es la excepción, puestoque sus átomos vibran ante el aumento dela temperatura; cuanto mayor sea el calor,mayores serán las vibraciones.
Si las vibraciones son lo suficientemen-te fuertes, causan el desprendimiento depor lo menos uno de los electrones de laórbita de valencia y entonces queda un es-pacio libre denominado hueco (figura 6).
Debido a este hueco, el átomo se com-porta como una carga positiva y, como lasuma de sus protones es mayor que la desus electrones, cualquier electrón libre quese acerque será capturado para compen-sar su carga total.
En un cristal semiconductor de silicio seorigina igual cantidad de huecos que deelectrones libres; en consecuencia, estosúltimos se desplazan aleatoriamente de unátomo a otro, provocando el proceso quese conoce como recombinación.
El tiempo que transcurre entre la libera-ción y la recombinación de un electrón sellama tiempo de vida; pero éste es tan cor-to que puede durar apenas unos cuantosnanosegundos (1 X 10-9 seg.) o sólo algu-nos microsegundos (1 X 10-6 seg.).
Considerando las características anterio-res, se deduce que el silicio se comportamás bien como un aislante cuando estáquímicamente puro porque sólo contiene
algunos electrones libres producto del efec-to del calor.
Movimiento de cargasSi colocamos una muestra de silicio intrín-seco entre un par de placas conductoras ylas conectamos a una batería, el voltajeaplicado ejercerá los siguientes efectos so-bre los electrones libres:
a) La placa conectada al polo negativo dela batería repele los electrones libreshacia el lado opuesto (placa positiva), yentonces los electrones viajan a travésdel material realizando continuos saltos,desde su órbita externa, hasta el huecomás próximo y en cada salto, el electrónse recombina dejando un hueco en la po-sición que acaba de desocupar; así con-tinúan hasta alcanzar el extremo de laplaca positiva. Los electrones pasan delsemiconductor a la placa, y de ésta alinterior de la batería.
b) Al mismo tiempo que un electrón saledel semiconductor con destino a la pla-ca positiva, su lugar es ocupado por otro
La aplicación de calor
en los materiales
semiconductores,
genera huecos
y electrones
libres.
El vacío
producido
se denomina
“hueco”
Electrón
liberado
Figura 6
11ELECTRONICA y servicio No. 66
que proviene de la placa negativa, vol-viendo ha iniciar el ciclo y produciendomillones de recombinaciones durante elproceso (figura 7). El resultado de esteexperimento es una pequeña corrienteeléctrica que circula a través del semi-conductor.
c) Mencionamos anteriormente que un hue-co (hole en inglés) es la ausencia de unelectrón en un átomo, que genera unacarga positiva. Ahora bien, si considera-mos a los huecos como entidades eléc-tricas, sabremos que se desplazan ensentido opuesto al de los electrones; esdecir, se trasladan del polo positivo alnegativo de la batería. Cuando se aplicauna fem (potencial eléctrico) al material,la placa positiva atrae a los electroneslibres de los átomos del semiconductor;y cuando los electrones atraviesan launión, dejan un hueco en el sitio del quesalieron; a su vez, estos huecos atraen alos electrones libres más próximos, yentonces éstos abandonan su respecti-vo lugar creando así otros huecos. Has-ta este momento, los huecos se han des-
plazado por dos niveles y, como el pro-ceso es continuo, “viajan” a través delmaterial hasta alcanzar la placa negati-va en donde serán empleados por otroselectrones.
d) El proceso no aumenta ni disminuye, yaque por cada electrón que sale del mate-rial ingresa otro por el lado opuesto; y lomismo sucede con los huecos: por cadahueco que se recombina con un electrón,se genera otro cuando este electrón saledel material.
Denominamos portadores negativos a loselectrones y portadores positivos a los hue-cos, ya que ambos transportan carga eléc-trica de una posición a la otra. Es muy im-portante señalar que en un semiconductorla corriente es el efecto combinado de hue-cos que se trasladan en un sentido y de loselectrones que lo hacen hacia el otro.
Dopado de un semiconductorLa corriente eléctrica que circula por unsemiconductor intrínseco es muy débil (re-cuerde que éste se comporta casi como un
Movimiento de cargas
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
(-)
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Electrón
saltando
Movimiento de los electrónes
Movimiento de los huecos
Figura 7
aislante). No obstante, para aumentar laintensidad de la corriente que lo atraviesase recurre a un proceso que se denominadopado.
El dopado consiste en agregar al semi-conductor intrínseco átomos cuya órbitaexterna contenga tres o cinco electrones,con objeto de proporcionarle huecos o elec-trones libres adicionales (figura 8). A los ele-mentos que se utilizan para el dopado desemiconductores, se les llama impurezasdonadoras; entre ellos se destacan el boro,el aluminio y el galio (todos ellos con treselectrones en su órbita externa), así comoel fósforo, el arsénico y el antimonio (concinco electrones en su capa de valencia).
La elaboración de un semiconductor do-pado, consiste en fundir primero el siliciopuro y luego añadir y mezclar el elementoque actuará como impureza donadora; lascantidades serán determinadas por el fa-bricante; mientras mayor sea la cantidadde impurezas agregadas, mayor será laconductividad del material, y menor su re-sistencia eléctrica, y viceversa.
Cuando un semiconductor presenta altaconductividad eléctrica, se dice que es al-tamente dopado; cuando presenta alta re-sistencia, se dice que tiene un dopado bajo.
Semiconductor tipo PCuando se dopa el silicio intrínseco con áto-mos que tienen tres electrones de valencia(trivalentes), se forma un semiconductorpositivo (tipo P); esto es porque adquiere lacapacidad de aceptar electrones libres alposeer una mayor cantidad de huecos. Portal motivo, se dice que los semiconducto-res tipo P son portadores mayoritarios dehuecos y portadores minoritarios de elec-trones.
Semiconductor tipo NCuando el silicio intrínseco se dopa con áto-mos que tienen cinco electrones de valen-cia (pentavalentes), se dice que es un se-miconductor negativo (tipo N); éste siemprees capaz de donar electrones, porque sunúmero supera al de los huecos. Por eso sedice que los semiconductores tipo N sonportadores mayoritarios de electrones yportadores minoritarios de huecos.
La fabricación de los
semiconductores es
una de las industrias
más versátiles y
modernas en la
actualidad.
Figura 8
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15ELECTRONICA y servicio No. 66
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En esta ocasión, veremos un procedimiento para localizar fallas entelevisores Philips con chasis H8, y que puede ser útil en chasisessimilares de la misma marca. En forma de diagrama de flujo,explicaremos cómo debe detectarse la sección que pudiera estardañada y cómo se verifican las demás secciones del aparato.
Figura 1
16 ELECTRONICA y servicio No. 66
Introducción
Localizar una falla en cualquier equipo elec-trónico, puede resultar hasta cierto puntoengorroso; en algunos casos, es algo suma-mente difícil. Pero no lo será tanto, si conta-mos con un método para localizar el blo-que o el componente del que proviene elproblema.
Justamente pensando en ello, en esteartículo proponemos un procedimientopara localizar fallas en las diferentes sec-ciones de los televisores Philips que usanel chasis H8.
Este tipo de diseño, es la base de losmodelos de pantalla plana, principalmen-te; pero no por ello, el método que explica-remos enseguida no es aplicable a otrosmodelos de la misma marca como, porejemplo, los chasises A8, F8, M8 y L8.
Características del chasis H8de Philips
El chasis H8, propio de los televisoresPhilips, fue diseñado para los modelos de27, 32 y 36 pulgadas, fabricados en el 2000y en el 2001. Cuenta con un lado de co-nexiones, una entrada de componentes,una entrada de S-video y unas terminalespara bocinas surround; y el cinescopio quese le monte, puede ser negro y completa-mente plano (figura 1).
Algunos de los televisores que usan elH8, carecen de la función de imagen sobreimagen (PIP); otros la realizan con un solosintonizador, y algunos más con dossintonizadores. Cada vez que se oprime latecla de la función PIP, aparece la ventanade imagen adicional; luego cambiará detamaño, y finalmente desaparecerá.
Los televisores Philips modelo XXPT41,cuentan con una función especial denomi-nada M-link. Gracias a esto, por medio del
propio televisor se puede controlar la ope-ración de la videograbadora o reproductorde DVD que tenga conectado; es posiblecontrolar hasta cinco aparatos diferentes(figura 2).
Otra de las características de este cha-sis, es que incluye la función de niveladorde volumen de audio (AVL, por sus siglasen inglés). Sirve para compensar las varia-ciones que hay entre el volumen de un ca-nal de televisión y otro, y entre el volumende las películas grabadas en videocasete yen DVD.
Con la función de bloqueo (autolock),podemos evitar que se capte la señal decanales que proyectan escenas de sexo,terror o de violencia. Si esta función se en-cuentra desactivada (Off), sólo hay que ac-tivarla (On) mediante la selección en menúde clasificación.
Para bloquear la recepción de la señalde determinados canales, basta con teclear
Figura 2
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18 ELECTRONICA y servicio No. 66
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Otra de las principales características deeste chasis, es que permite seleccionar unformato de imagen diferente entre las mu-chas opciones disponibles: 4 x 3, zoom ó16 x 9. De esta manera, en el aspecto delfuncionamiento electrónico, se pueden ha-cer ajustes de anchura y altura de la imagen.
Guías para localizar fallas
En forma de diagrama de flujo, en las si-guientes cuatro tablas se explica cómo lo-
¿La línea PROT_UP
cambia a un nivel alto cuando el televisor se
enciende?
¿La línea
PROTN cambia a nivel alto, cuando
se oprime el botón de encendido?
¿El voltaje en la
base del transistor 7440 es menor que el emisor,
cuando se enciende el televisor?
¿El transistor 7440 está abierto?
¿El voltaje en la
base del transistor 7480 disminuye, cuando se
enciende el televisor?
¿El voltaje del
colector del transistor 7408 aumenta a 135 voltios,
cuando el televisor se enciende?
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Sí
Sí
Verifique el estado del transistor 7408.
Si el voltaje denominado IBEAM es bajo, compruebe el estado del diodo 6439, el fly-back, el voltaje de 200 y los circuitos del cinescopio
Reemplácelo
Verifique el transistor 7480.
Verifique el estado de los transistores 7440 y
7448, así como los componentes relacionados.
Verifique los transistores 7464 y 7467, el fly-back y los componentes relacionados.
Reemplace la tarjeta de pequeña señal.
NoNo
No
No
No
No
A
Tabla 2
calizar fallas en las secciones del chasis H8.Si los procedimientos se ejecutan en la for-ma indicada, la localización del componen-te defectuoso será mucho más sencilla yrápida.
Comentarios finales
Si bien estas guías están pensadas paraaplicarse a los componentes utilizados enel chasis H8 de los televisores Philips (fa-bricados durante los años 2000 y 2001,como dijimos), también son útiles paracualquier televisor de la misma marca deotro modelo, sólo cambian los circuitos in-tegrados, las resistencias y los transistores,pues las señales y los voltajes, en su mayo-ría, son los mismos.
19ELECTRONICA y servicio No. 66
No hay audio
Se asume que la imagen está presente en la pantalla. Si la imagen no se encuentra por cualquier razón, el audio se pondrá en MUTE; esto significa que la falla se localiza en la sección de video.
¿El audio está
presente en la terminal 5 y 6 del circuito
integrado 0226?
¿Existen 27 voltios en la terminal
10 del circuito 7702?
Verifique el estado de las
resistencias 3736 y 3737 ¿Se encuentran
bien?
¿El audio se
encuentra en las terminales 7 y 12 del
circuito integrado 7702?
¿Existen 0 voltios en la terminal 6 del circuito integrado
7702?
¿La línea SOUND
está habilitada con un nivel alto?
¿Cuando el televisor enciende
existen 10 voltios en la terminal 11 del circuito
integrado 7702?
¿Cuando el televisor enciende hay
31 voltios en la terminal 3 del circuito integrado
7702?
Reemplace la tarjeta de pequeña señal.
Reemplace el circuito integrado 7702.
Verifique el estado del circuito 7704 y sus componentes relacionados.
Verifique los componentes 5912, 5971 y 6972.
Verifique el estado del circuito 7710 y sus componentes relacionados.
Antes de reemplazar las resistencias, compruebe que la terminal 10 del circuito integrado 7702 no se encuentre en corto.
Verifique el estado de las bocinas.
Verifique el estado del circuito integrado 7701 y sus componentes relacionad
Reemplace la tarjeta de pequeña señal.
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Tabla 3
20 ELECTRONICA y servicio No. 66
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No
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bla
4
21ELECTRONICA y servicio No. 66
S e r v i c i o t é c n i c o
PRUEBAS PRÁCTICAS PARASOLUCIONAR FALLAS DE
AUDIO EN TVPrimera de dos partes
Javier Hernández Rivera
Introducción
Los televisores de nueva generación escada vez más difícil localizar el origen delas fallas de sonido, debido a que ahora sonmás complejas la estructura y operación dela sección electrónica en que se realiza todoel proceso de detección de audio; por ejem-plo, sus componentes tienen un nuevo di-seño y forman parte integral de los circui-tos de audio; y una buena parte del proceso,se efectúa en los modernos sintonizadoreso en los circuitos internos de las junglas;además, existen circuitos extra (decodifica-dor de sonido estereofónico o procesadoresde sonido ambiental) que procesan el audioo extraen de él información adicional; y porsi fuera poco, las funciones de los circuitosinvolucrados –incluyendo al amplificador deaudio– son reguladas por un microcontro-lador.
Cuando un televisor de nuevageneración tiene alguna falla de
sonido, muchas veces es difícillocalizar el o los componentes que laocasionan. Esto se debe a que ahora,
las estructuras y operación de lasección electrónica en que se realiza
todo el proceso de detección deaudio son más complejas.
En este artículo analizaremos lasdiferentes secciones que intervienen
en el procesamiento de la señal deaudio; y describiremos las fallas que
pueden tener, las pruebas a quedeben ser sometidas y los problemas
que suelen provocar.Nuestras explicaciones se basarán en
un televisor Sony Wega, con chasisBA-5.
22 ELECTRONICA y servicio No. 66
De tal manera que, para poder determi-nar correctamente el origen de alguna fa-llas de sonido, es necesario que conozcalas diferentes secciones que intervienen enel procesamiento de la señal de audio.
Sección de control
La sección de control es parte importantedel proceso de audio, pues está relaciona-da con los parámetros que se almacenanen la memoria o IC003 (figura 1). Se tratade información sobre los ajustes de servi-cio de los circuitos de audio que veremosmás adelante, y sobre ajustes de usuariotales como volumen, brillo, color, etc. Encondiciones normales de trabajo, por me-dio de las líneas exclusivas de DATA yCLOCK, estos ajustes se transfieren del mi-crocontrolador a la memoria; esto sucede,cada vez que se desconecta y reconecta laclavija del televisor.
Sección del microcontrolador
La sección del microcontrolador, que apa-rece en la figura 2, se encarga de controlarprincipalmente a todas las etapas que in-tervienen en el proceso de audio; por ejem-plo, en modelos que carecen de la tarjeta Ko controladora de sonido, controla el volu-men por la terminal 3; y en los modelos quesí cuentan con ella, controla el volumen porlas terminales de DATA y CLOCK (termina-les 43 y 42, respectivamente).
También tiene a su cargo el control deenmudecimiento o MUTE del sonido, porla terminal 15. Esto se hace por medio de5VCD, que aparecen cuando se activa lafunción; por ejemplo, cuando cambiamosde canal o cuando solicitamos el enmude-cimiento desde el control remoto. Este vol-taje se dirige al sintonizador para enmude-
cerlo, o a los circuitos de audio para silen-ciarlos.
Otra tarea de la sección del microcon-trolador, es regular la activación del soni-do mono-estéreo; esto lo hace por la ter-
8 7 6 5
1 2 3 4
IC003
M24C16
MEMORY
5V
C039
10
:CI
R034
220
:CHIP
R035
220
:CHIP
+
CL
OC
K
DA
TA
3
15
16
48
56
33
32
4342
Vol control
MUTE
SAP
MONO/ST
5 V
DATA
CLOCK
MUTE del amplificador
de audio
IC001
Figura 1
Figura 2
23ELECTRONICA y servicio No. 66
minal 56; y por la 48, activa la función SAP(segundo programa de audio).
Detección de fallas
Una falla típica es que no haya audio, aun-que aparezcan sus parámetros; o no haycontrol del nivel del volumen, aunque apa-rezcan las barras del mismo. Las pruebas arealizar se indican en los apartados siguien-tes:
En la memoriaPara descartar a la memoria como respon-sable de alguna de las fallas mencionadas,desconéctela del circuito. Si desaparece elproblema, quiere decir que proviene de lamemoria; reemplácela.
En el microcontrolador1. En las líneas de DATA y CLOCK (termi-
nales 43 y 42 respectivamente), conectela entrada de un amplificador de audio ode un trazador de señales (figura 3).
2. En la línea de DATA, haga variar algúnparámetro de audio con el control remo-to. En ese momento, debe haber activi-dad en la línea; se manifiesta como unavariación del tono que se reproduce enla bocina del trazador de audio. Esta
prueba se puede realizar también en lalínea de CLOCK.
3. Si no se percibe tal variación, podemossuponer que hay una falla en la etapa decontrol. Si se escucha la variación y nohay cambios en el parámetro que fue mo-dificado, sospeche de la sección que estásiendo controlada.
4. Si el televisor se encuentra enmudecido,coloque el voltímetro de CD en la termi-nal de MUTE (figura 4). En condicionesnormales, cuando marque 0VCD se de-berá percibir el audio; y marcará 5VCD,cuando el equipo se enmudezca.
5. Si no se escucha el sonido estéreo o elSAP y sospecha que la falla proviene dela etapa de control, conecte el voltíme-tro de CD en las terminales correspon-dientes a la función que no se realiza; ypor medio del control remoto, abra elmenú de usuario y solicite los cambiosmencionados para registrar a su vez loscorrespondientes cambios de voltaje enlas terminales respectivas.
6. Si se realizan los cambios de voltaje,quiere decir que la falla está en otra eta-pa del televisor.
7. Si hay fallas de audio, antes de sospe-char del microcontrolador haga la prue-ba recién indicada a la memoria.
Sección del sintonizador
En la figura 5 se muestra el diagrama delsintonizador TU101, que detecta interna-
15 MUTE
Parte
de IC0010 VCD Audio normal
5 VCD Audio suspendido
(MUTE)
Figura 3
Figura 4
24 ELECTRONICA y servicio No. 66
Vcc 9
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C2004
0.0047
B:CHIP
R204
22k
:CHIP
R108
100
:CHIP
R107
100
:CHIP
C102
100
C104
470
25V
C105
47
25V
L103
10µH
:CHIP
+
++
C119
10
+
9V
5V
30V
9V
L1
01
10
µ :C
HIP
SE
T - 5
V
TP101
SET 9
L102
100µH
:CHIP
RF-AGC
Figura 5
mente la señal de audio. Aunque a esta eta-pa se le conoce como “sintonizador”, hacelas funciones de sintonía digital, amplifica-dor de FI de video/sonido y decodificador/procesador de audio (estéreo y SAP).
En forma de señal de RF, el canal desea-do ingresa a través de la terminal de ante-na. Luego de ser procesada por completoen el interior del TU101, esta señal entregala señal de los dos canales de audio por lasterminales marcadas como R OUT y L OUT.
Cabe mencionar que el TU101 puede pro-vocar problemas en el audio y el video.Cuando este sea el caso, trate de eliminarprimero la falla de video; recuerde que delvideo compuesto se extrae la FI de sonido.
En el diagrama del sintonizador se indi-can las terminales correspondientes a lasfunciones del TU101 que son reguladas porel microcontrolador.
Detección de fallas
En este caso las fallas pueden ser:
• Bajo volumen, sonido distorsionado o ras-poso.
• No se percibe el audio en estéreo, ni seescucha el segundo canal.
• El aparato se puede quedar mudo o sinsonido.
Pruebas a realizar1. Para descartar que hay una de las fallas
mencionadas, sintonice un canal de te-levisión y utilice de nuevo el trazador deaudio; conéctelo en las terminales co-rrespondientes a R OUT y L OUT. Si seescucha correctamente en la bocina deltrazador de audio, significa que la falla
25ELECTRONICA y servicio No. 66
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CHIP
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1
16V
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+
+
R115
0
PIN21PIN22
00.3
4.90
0.34.9
STEREO SAP MONO
PIN20 0 5.0
STEREO MONO
está en otra sección. Si no se percibe elsonido o se produjo una de esas fallas,sospeche del sintonizador; frecuente-mente tiene tales problemas.
2. Para detectar cualquier otra falla relacio-nada con las funciones de STEREO/SAP,localice las terminales del TU101 y reali-ce las mediciones con el voltímetro.
3. Si en esta prueba se percibe un audiobajo, significa que el sintonizador tieneun problema en la sección interna quecorresponde al detector de audio. En es-tas circunstancias, tampoco se escucha-rá el sonido estéreo y –mucho menos– elSAP.
Concluye en el próximo número
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F10 Manuales completos de diodos, tiristores y MOSFET de ON Semiconductor y Motorola
F11 Manuales completos de circuitos integrados digitales de ON Semiconductor y Motorola
F12 Manuales completos de circuitos integrados lineales de Motorola
F13 50 Proyectos con pics
F14 Diagramas de monitores (1)
F15 Diagramas de monitores (2)
F16 50 Proyectos electrónicos para el taller
F17 50 Proyectos de electrónica digital
F18 Cambio de región en los DVD
F19 Manejo del Workbench
F20 Programas para técnicos de electrónica
F21 Manejo del PS SPICE
F22 Manejo del multimetro analógico y digital
DE1 Cómo probar y optimizar una computadora
F1 Sustitutos para diodos y transistores SMD
F2 Diagramas de amplificadores QSC
F3 Hojas de datos de dispositivos electrónicos para el estudiante (datasheets)
F4 Hoja de datos semiconductores marca Hitachi (datasheets)
F5 Diagramas esquemáticos TV Hitachi
F6 Diagramas esquemáticos TV LG-Goldstar
F8 Diagramas esquemáticos
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27ELECTRONICA y servicio No. 66
T501
SUPPLYPOWER
Q611
SUPPLYPOWER
CONTROL
Q610
FL DISPLAYTO
REGULATOR
D514,D516Q501
DRIVE
RELAY
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D523
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T502
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RL501
RL502
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+B
+B
+B
Mic
rop
roce
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r S e r v i c i o t é c n i c o
SOLUCIÓN A FALLASDE ENCENDIDO EN
COMPONENTES PANASONIC
Armando Mata DomínguezA la fecha, tienen mucha demanda
los componentes de audioPanasonic. Y los que ya han llegado
al banco de servicio, se distinguenpor cierto tipo de fallas comunes;una de ellas, es que el equipo no
enciende.En el presente artículo, veremos un
procedimiento para aislar ysolucionar este tipo de problemas.
Figura 1
28 ELECTRONICA y servicio No. 66
Conceptos básicos
En el modo de encendido de los modelosrecientes de componentes de audio Pana-sonic, intervienen el circuito de la fuentede alimentación de espera, el sistema decontrol y la fuente de alimentación conmu-tada o principal. Para analizar el sistemade encendido, nos basaremos en el diagra-ma del componente de audio modelo SA-AK24 (figura 1). Observe que la fuente dealimentación de espera está integrada porun devanado secundario del transformadorT501 y por los diodos rectificadores D979 yD990, que se complementan con una redde filtro y un circuito regulador Q977.
A través de esta fuente se obtienen 6.0voltios, que sirven para polarizar al micro-procesador y al circuito conmutador derelay (integrado por el transistor Q975 y porRL502). Por medio de este conmutador seconmuta la alimentación del transformadorde poder T501, el cual suministra diferen-tes voltajes en sus devanados secundarios;y éstos, en combinación con los dispositi-vos asociados, forman la fuente de alimen-tación principal.
Esta fuente es conmutada a través de laterminal 33 del microprocesador, cada vezque se enciende o se apaga el equipo.
Los elementos de la fuente de alimenta-ción de espera y parte de la fuente de ali-mentación principal, se ubican en una pe-queña tarjeta de circuito impreso; y ahí, seenlazan con el transformador de poder (fi-gura 2). El microprocesador se aloja en latarjeta de circuito impreso frontal del equi-
Figura 2
Figura 3
29ELECTRONICA y servicio No. 66
po, en donde también se encuentran el te-clado, el visualizador o display y los circui-tos integrados que forman parte del siste-ma de control (figura 3).
A través del conector CN502, que tieneseis terminales (SYNC, FL1, FL2, SYS6V,ECONO y GND –figura 4–), el voltaje de ali-mentación de espera se traslada desde la tar-jeta de circuito impreso de la fuente de ali-mentación de espera hasta la tarjeta frontal.
Modo de encendido
Cada vez que el sistema sea conectado a lared de suministro de C.A., se generará unvoltaje a través de la bobina secundaria deltransformador T502 (figura 5). Y esto haráque se polarice el transistor Q975, por me-dio de la bobina del relevador RL502. Di-cha polarización proviene del transistorregulador Q977.
La misma línea de voltaje se refleja en laterminal 4 del conector CN502. Por su par-te, el transistor regulador Q977 proporcionavoltaje en la terminal 11 de CN501. Ambosvoltajes se aprovechan para alimentar almicroprocesador y al visualizador, a fin demantener al equipo en estado de espera.
Cuando se ordena el encendido del apa-rato por medio del teclado frontal o del con-trol remoto, la señal llega a las terminales
5 y 8 KEY-IN ó 31 RMT del microprocesa-dor. Y como esto provoca un cambio denivel lógico en su terminal 33 (BAJO/ALTO),y el transistor Q975 conduce a través de labobina del relevador RL502; a su vez, estohace que se cierren sus contactores y que,por lo tanto, fluya corriente por la bobinaprimaria del transformador de poder; y enlos diferentes devanados secundarios, apa-recen entonces voltajes que, luego de serrectificados y filtrados, alimentan a cadauna de las secciones del componente deaudio.
Ya sabemos que para que el micropro-cesador permita el encendido del sistema,forzosamente debe recibir un voltaje de ali-mentación (terminal 91 = 5.0 voltios) y tie-ne que generar una señal de cristal (termi-nales 36 y 37) y un nivel de voltaje de Resetadecuado (terminal 35 = 5.0 voltios); ade-más, debe encontrarse en buen estado lalínea de tierra (terminal 40).
Para realizar su función, el microproce-sador utilizado en los modelos recientes dePanasonic también requiere de la señal deSYNC. Proveniente del devanado secunda-rio del transformador T502, esta señal esrecibida en la terminal 34 del microproce-sador, a través del transistor Q978.
Dicha señal es de la frecuencia de línea(60 Hz), y se necesita para controlar al cir-cuito temporizador interno del propio mi-croprocesador. Es indispensable para queel equipo pueda encender, porque a travésde ella se controla el encendido o apagadoque programa el usuario.
Aislamiento de averías
Tal como se mencionó al principio de esteartículo, uno de los problemas comunes deestos aparatos es que dejan de encender.Pese a estar conectados a la red de CA, nohacen ninguna función; sólo enciende el
Figura 4
30 ELECTRONICA y servicio No. 66
13
12
11
10 24689 7 5 3 1
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Fig
ura
5
31ELECTRONICA y servicio No. 66
LED indicador de la tecla de POWER (luzroja); por tal motivo, se consideran “equi-pos muertos”.
Para encontrar la causa de este proble-ma, ejecute el procedimiento que describi-remos enseguida. Cada vez que encuentreuna situación o parámetro fuera de las es-pecificaciones, deténgase a investigar lacausa; y cuando todo se haya normaliza-do, continúe con los siguientes pasos delprocedimiento:
Comprobación No. 1Verifique que la terminal número 4 del co-nector CN502 tenga su nivel de voltaje co-
rrecto (6.0 voltios). Si no es así, revise lascondiciones de los elementos de la fuentede voltaje de STBY (figura 5).
Comprobación No. 2Con la ayuda de un frecuencímetro, osci-loscopio o medidor de pico a pico, investi-gue si hay pulsos de 60 Hz en la terminal 1del conector CN502. Si no existen, verifi-que el estado del transistor Q978 –matrícu-la KRC102MTA– (figura 5).
Comprobación No. 3Oprima varias veces la tecla de encendido,para verificar si cambia o no el voltaje enla terminal 5 del conector CN502. Si no semodifica el nivel lógico, busque la causa delproblema en el microprocesador (figura 5).
Comprobación No. 4Con la ayuda del voltímetro, mida el volta-je de corriente alterna en la bobina prima-ria. El aparato deberá registrar 125 voltiosde C.A. cuando se oprima la tecla de en-cendido, siempre y cuando se active correc-tamente el relevador RL502 (figura 5).
Comprobación No. 5Desconecte el equipo de la red de C.A., ycoloque un puente en las dos terminales de
Figura 6
Figura 7 Figura 8
Terminales de contactores
del relay RL502
32 ELECTRONICA y servicio No. 66
los contactores del relevador (figura 6).Conecte el equipo a la línea de CA, y verifi-que la presencia de los niveles de voltajeindicados en el circuito impreso de la fuen-te de alimentación (figuras 7 y 8); si faltaalguno, busque la causa del problema enla tableta de circuito impreso de la fuentede alimentación.
Comprobación No. 6Verifique la presencia y nivel de los voltajesque el microprocesador necesita para po-der trabajar (figura 9). En su terminal 91,debe haber 5VCC; en sus terminales 36 y37, un voltaje de señal de cristal de 2.4 vol-tios; y en su terminal 35, un voltaje de resetde 5.0 voltios. Cada uno de estos voltajes,debe revisarse con respecto a tierra chasis.
Comprobación No. 7El microprocesador puede bloquearse, acausa de un corto o daño en cualquiera delas teclas o controles frontales del equipo;si es así, no obedecerá la orden de encen-dido. Por tal motivo, antes de que piense
Z602SENSOR DE
CONTROL REMOTO
31
RMT
KEY 1
KEY 4 ECONO
33
91
VCC
35
RESET
KEY
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RESET B+
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SYNC
34
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VSS
XTAL
36
XTAL
37
Figura 9
Figura 10
en sustituirlo, verifique las condiciones dedichas teclas (figura 10).
Conclusión
Si usted tiene un sistema Panasonic demodelo igual o parecido al que hemos ana-lizado en este caso (SA-AK24), el procedi-miento que le hemos propuesto deberesultarle muy útil. Basta con que ejecutelos pasos tal como están indicados, paraque encuentre fácil y rápidamente la causade la falta de encendido del equipo.
8
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CIRCUITOS VERTICALES-Tipo de "media alimentación". Procedimiento de
búsqueda de fallas
SISTEMAS DE CONTROL- Detector de caída de línea- Detección del software- Power off- Reset- La memoria EEPROM- Control de potencia T4-Chip- El chip V
MICROCONTROLADOR- Asignación y descripción de terminales (56)- Funcionamiento de cada terminal- Códigos de error- Menú de servicio
SINTONIZADOR DE CANALES- Funcionamiento y procesos de servicio- El segundo sintonizador para Picture in Picture- Unidades con GEMSTAR
OTROS TEMAS- El T4-Chip. Procesamiento de F.I., detección de audio, administración del TRC,
procesamiento de la deflexión, procesamiento del video, módulo de filtro comb análogo, interruptor S-video.
- Diferencias entre chasises de 19,25,27 y 32-36 pulgadas- Procedimientos de modos de servicio y ajustes- El Chiper Check, Hardware del Chiper Check, software del Chiper Check- Audio. Decodificador estéreo SAP, compresor SRS y DBX
REPARACIÓNDE TELEVISORES
Y PANTALLASDuración del curso: 12 horas.Horario: 14:00 a 20:00 hrs. primer día,
y 9:00 a 15:00 hrs. segundo día.Pago único $500.00
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Puebla, Puebla 19 y 20 Hotel “El Portal”, Juan Palafox y Mendoza No. 205, Col. Centro
San Luis Potosí, S.L.P 24 y 25 Hotel "Arizona", José. Guadalupe Torres No. 156 , Col. Centro Querétaro, Querétaro 26 y 27 Hotel "Flamingo Inn", Constituyentes No. 138 Esq. Tecnológico, Col. Centro
México, D.F. 29 y 30 Escuela Mexicana de Electricidad. Revillagigedo No.100, Col. Centro
OCTUBRETuxtla Gutiérrez, Chiapas 3 y 4 Hotel "Ma. Eugenia" , Av. Central No. 507, Col. Centro
35ELECTRONICA y servicio No. 66
S e r v i c i o t é c n i c o
PROCEDIMIENTODE SERVICIO EN
VIDEOCAMARAS SHARP
Armando Mata Domínguez
El uso de videocámaras se ha popularizado por completo. Hoy, escomún que exista en casa uno de estos equipos; y, por esta razón,alguna vez se ha requerido y se requerirá mano de obra calificadapara darles servicio.El propósito del presente artículo, es analizar el origen y solución delas fallas comunes en la videocámara Sharp modelo VL-E610U.
Cubierta
Conector de audio/video
Sensorde remoto
Botón demenú
Botón demodo Display
Interruptor deencendido
Botón dedesvanecimiento
Botón de zoom(W-T)
Botón de inicioy fin de grabación
LCD(monitor)
Figura 1
36 ELECTRONICA y servicio No. 66
Principales características
Esta máquina con formato de 8mm, tieneuna pantalla de tipo LCD a color de 3 pul-gadas (figura 1), a través de la cual se pue-de visualizar la imagen que será grabada oreproducida.
También dispone de un lente óptico, quesirve para captar las imágenes y hacerlesun acercamiento (zoom) de hasta 16X y conenfoque automático.
Su consumo de energía es de 4.6 wattsen modo de grabación, y pesa aproximada-mente 690 gramos con batería insertada.
Este moderno equipo, sólo tiene 7.5 pul-gadas de ancho y 4.5 de alto.
DATA/ADRSCKR/WCS
43
79 80
39
28
N
IC501
XPADDAR/WCKCS
100 ~ 112
IC201
A/DIN
A/DCK FCKI MCKI
26 3021
20
11
~
~~1
5
8
12
22
39
IC102
A/D
40
IC101
AGC
2526 8
IC1
SENSOR16
Lenso H o V
IC11
V-DRIVER
H V
IC2
17 18
27
36
FCXFSX
48
42
CAM-Y
CAM-C
SYS TO CAM
CAM TO SYS
AVCR
CCD
Generador
Timing
SISTEMA DE CONTROLDE LA SECCION DE CAMARA
PROCESADOR DESEÑAL DIGITAL
LCD
DEL MICROPROCESADOR
Sección
de cámara
34
52
50
AGC
7 9 10
S D
ATA
H.S
W-P
Y/C
SC
LK
Circuito
procesador Y-C
IC401
Del microprocesador
12
6
4
VIDEO IN/OUT
CAM-C
CAM-Y
SC4701
Connector
De cámara
PWB
SC902
Connector
Diagrama a bloques de la sección VCR
(modo grabación)
Figura 2
Figura 3
37ELECTRONICA y servicio No. 66
Estructura
1. Sección de cámara (figura 2)Utiliza a IC1 como elemento captador deimagen CCD. La operación de este compo-nente es controlada por el circuito genera-dor “Timing IC2”, cuya responsabilidad essuministrar pulsos de V1-V4 y H1-H2 quese aprovechan para formar la señal de ima-gen.
En esta misma sección, existe un ampli-ficador de señal de imagen de gananciacontrolada (IC101) y un convertidor de se-ñal análoga a digital (IC102).
Después de procesar la señal de imagen,o sea, de ajustar los niveles de color, tinte,brillo y contraste de las señales de croma yluminancia, IC201 envía estas dos últimas,en configuración análoga y por medio delas líneas rotuladas CAM-Y y CAM-C, al cir-cuito decodificador de la pantalla LCD. Ypor último, para su grabación, ambas se-ñales son enviadas a la sección de VCR.
2. Sección VCR (figuras 3 y 4)Trabaja en modo de grabación y de repro-ducción, según se haya preparado el equipo:
• En modo de grabación (figura 3), las seña-les CAMY-CAMC, provenientes de la sec-ción de cámara, se hacen llegar al circui-to procesador Y-C de grabación (IC401) através de las terminales 34 y 52. Una vezprocesadas, las señales salen por las ter-minales 15 y 21 del mismo circuito; y atra-viesan el circuito amplificador de cabe-zas (IC301), para dirigirse a las cabezasde grabación.El propio IC301, recibe la señal de audioAFM y la señal de control ATF de los ser-vomecanismos. Y ambas, también songrabadas por las cabezas de video.
• En modo de reproducción (figura 4), estamáquina utiliza los mismos circuitos des-critos en el apartado anterior; o sea, aIC301 como amplificador de señal de lascabezas de video, y a IC401 comoprocesador de señales Y-C en modo dereproducción.Este último circuito proporciona las se-ñales Y-C al circuito decodificador de ima-gen (IC800), cuya función es abrir el aba-nico de líneas de entrada (convertir lasdos líneas Y/C en varias líneas) y hacer
MOD
COMB
VCA
LPF
BM VCA 15
41
40
21
54
16
15
52
+ 14 7
6
8
A las
cabezas
de video
SC301
Connector
IC301
Head Amp.
AV
RE
C-H
RE
C A
TF
RE
C A
FM
PB
-H
H S
W.P
3 2 1
P3301/SC305
Del procesador
de Audio
Del microprocesador
Del microprocesador
38 ELECTRONICA y servicio No. 66
17
57
58
59
61 62 41 40
AGC
BM
LPFDEMOD
AMP
+
SC305/P3301
5316AMP
55
89
SC301
Conector
IC301
IC401 Circuito procesador Y-C
De las
cabezas
de video
Amplificador de señal
de cabezas de video
Diagrama a bloques de la sección VCR
(modo de reproducción)
Teclado
Sistema
de control y
servomecanismo
3.3V no reguladosBatería
Convertidor
DC-DC
Microprocesador
de la sección
de cámara
E2 PROME2 PROM
Power (camera)
IC501
Serial BUS
POWER (AT 3.3V)
IC901 IC701 & Q701
Power (SYS 3.3V)
IC703
IC702
Sección de
video
Sección de
audio
IC2
Convertidor3.3V
CAM ON/OFF
VTR ON/OFF
Figura 5
Figura 4
que aparezca imagen en el LCD(visualizador de cristal líquido). Despuésde ser integradas en una sola línea, estasdos señales (Y/C) son convertidas en unaseñal de video compuesta que se hace lle-
gar, a través del circuito excitador (for-mado por los transistores Q1403 yQ1404), al borne de salida de video (vi-deo-out = borne de color amarillo).
39ELECTRONICA y servicio No. 66
12
12
11
1019
21
24
347
43
12
13
Q1403/Q1404
75
SC4701
Connector
VIDEO OUT
SC46
Connector Display LCD
IC800
LCD
Decodificador
Excitador
Sección VCR
Sección CDM
Fuente de
alimentación
Circuito 200m
Teclado Líneas de
comunicación
Sistema
de
control
Cable o líneas que
se fracturan
Figura 6
Y por medio de este borne, la señal devideo compuesta puede enviarse a un te-levisor para que en la pantalla de éste severifiquen las imágenes grabadas.
Fallas comunes
Las fallas más comunes de la videocámaraSharp VL-E610U, tienen distintos síntomaspero un solo origen; la causa, siempre esun mismo elemento.
Uno de esos síntomas, es que el equipono enciende (la videocámara no funciona);por sentido común, casi todas las veces sepiensa que el problema proviene de la fuen-te de alimentación; pero al hacer las verifi-caciones en el circuito convertidor DC-DC(figura 5), resulta que todo está en ordenexcepto la conmutación lógica de los mo-dos VTR/ON y CAM/ON (provenientes delmicroprocesador); por lo tanto, se deduceque la causa del problema es que las líneasde comunicación se han abierto; y que estose debe a que el cable flexible plano tienedaños; se ha fracturado en algunas líneasde conexión (figura 6).
Otra consecuencia de los daños sufridospor el cable flexible plano (fracturas en otrasde sus líneas), es que no puede usarse elcontrol de zoom en modo de cámara. Perolo más grave del caso, es que sólo sirve latecla T (telefoto, o acercamiento) y no elmodo W (wide, o alejamiento); precisamen-te por esta razón, el usuario lleva su equi-po al centro de servicio.
Y cuando se verifican las condiciones delcircuito zoom (figura 7), resulta que no hayningún problema en el motor de zoom, en
40 ELECTRONICA y servicio No. 66
((((((
((((
))))
))))
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(
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()
(P
HIR
F
Al c
ircu
ito
iris
IC2
01
DS
P
100
1073
5
28
59
12
23
61
13
14
15
12
19
47
60
16
51
82
1
ZO
OM
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on
trol
IC5
01
IRIS
Co
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l
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FD
FD
FD
FD
FM
FM
23
41
CT
LP
WM
(
(
(
(
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(
ZD
ZD
ZD
ZM
1C
LK
3C
E
Zo
om
mo
tor
M
()
()
()
()
Z01
Z01
Z02
Z02
16
17
19
20
13
11925
()
()
()
()
ZD
1
ZD
3
ZD
CL
K
ZM
CE
Fo
cu
s
mo
tor
FO
2-
FO
2+
FO
1+
FO
1-
55
54
52
51
IC5
51
FM
PW
M
FM
CT
L
FD
2
FD
3
FD
4
FD
1254316
Zo
om
mo
tor
excita
do
r
Fo
cu
s m
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excita
do
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Se
nso
r
Le
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IC1
CC
D
IC1
01
CD
S
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C
IC1
02
A/D
Tecla
do
Excita
do
r
M
Zo
om
len
s
se
nso
r
Sis
tem
a d
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on
trol
M
Fig
ura
7
41ELECTRONICA y servicio No. 66
el circuito integrado excitador IC351 y enel circuito de control IC501; sin embargo,la comunicación entre los circuitos de con-trol y el teclado se encuentra dañada. Paracambiar el cable flexible plano, lavideocámara debe desarmarse de maneraque quede tal como se muestra en la figura8; y después, hay que colocar el cable comose indica en la figura 9.
La tecla conmutadora de modo (VCR/CAM) está unida al cable flexible; por esoes muy importante desarmar con cuidadola videocámara; sobre todo, debe evitarseque sufran daños las conexiones queintercomunican a los elementos localiza-
Figura 8
Figura 9
Figura 10
Asegurarse de que el cable flexible plano
quede bien asentado en esta zona
Tecla
computadora
dos en las tarjetas de circuito impreso (fi-gura 10).
Una vez que el sistema esté desarmado,tendrá que hacerse una labor de limpieza yverificarse que no haya falsos contactos enlos conectores o que se encuentren malcolocados (zafados). También se recomien-da limpiar las cabezas de video, así comotodas las piezas colocadas a lo largo de todoel sendero de la cinta (postes-guía, rodillode presión y “colchón” limpiador de cabe-zas de video). No conviene desarmar la ca-vidad de la lente, porque el polvo puedeintroducirse con facilidad; será desarmada,sólo en caso de que haya demasiada sucie-
dad y así lo determine el representante téc-nico.
Conclusión
Como se ha dado cuenta, el servicio avideocámaras es un trabajo muy sencillo.Al igual que en el caso de los televisores,equipos de audio y videocaseteras, existenfallas que se presentan con cierta frecuen-cia; pero basta que las tenga bien identifi-cadas, para darles pronta solución.
Esperamos que este artículo cumpla sucometido, y que a usted se le facilite en-tonces el servicio que brinda a estas má-quinas.
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43ELECTRONICA y servicio No. 66
S e r v i c i o t é c n i c o
FALLAS EN LA FUENTEDE ALIMENTACION DE LOS
TELEVISORES DAEWOO
Alvaro Vázquez Almazán
Una de las fallas que con másfrecuencia ocurren en los equiposelectrónicos, tiene que ver con la
fuente de alimentación. Es unasituación común en el banco de
servicio, y por eso en esta ocasiónanalizaremos las principales fallas de
las fuentes de alimentación que seemplean en los televisores Daewoo;
nuestras explicaciones se basarán enlos modelos DTQ-14N3FC y DTQ-
19P3FC, que son dos de los que conmayor frecuencia tienen que ser
reparados.
Introducción
Sin duda, las fallas de un televisor en colorse deben principalmente a su fuente de ali-mentación; y es que los voltajes y corrientesnecesarios para el correcto funcionamien-to del aparato, se generan precisamente enella; y como parte fundamental de su ope-ración, los fabricantes de equipo electróni-co le han incorporado un sistema de pro-tección contra exceso de corriente o devoltaje; todo esto, y el hecho de que ahoracada fabricante diseña su propia fuente dealimentación, ha contribuido a complicarla labor de servicio; pero eso no es todo, yaque sus características varían de un chasisa otro, pese a que se trate de un mismo fa-bricante; tal es el caso de las fuentes queen esta ocasión analizaremos, pues mien-tras una utiliza transistores para regular elvoltaje, la otra recurre a un módulo un tan-to especial.
44 ELECTRONICA y servicio No. 66
L801
C801.1
250V
SEE RLY1
PAGE 2F
PART OFRLY1
DEGAUSS
R9018.3
COLDPTC
P901
L900DEGAUSS
P902 2
1
T
R764
56K
SEE 1701
PIN 31
PAGE 2G
X
Figura 1Daewoo DTQ-14N3FC
La fuente de alimentación de este televi-sor, utiliza como sistema de regulaciónprincipal a cuatro transistores bipolaresmarcados como Q801, Q803, Q804 y Q806;como se encuentran en el extremo prima-rio de ella, es fácil deducir que se trata deuna fuente conmutada; así que en el mo-mento de medir los voltajes en dicha sec-ción, se debe tomar en cuenta el tipo detierra que será utilizada.
Una de las fallas más comunes que en-contramos en el banco de servicio, es quela resistencia R801 de 2.2 ohmios se en-cuentra abierta (figura 1). Esto impide queel voltaje de corriente alterna pase del to-macorriente al puente de diodos; por lo tan-to, no existe voltaje rectificado y el televi-sor no encenderá. Cuando esto sucede, espreciso verificar el estado de los diodos queforman el puente rectificador; quizá algu-no de ellos tiene daños; o bien, los capaci-tores C802 y C803 se encuentran en corto.
La resistencia R818, de 0.68 ohmios (fi-gura 2), también puede llegar a abrirse; lamayoría de las veces, el transistor Q804 esresponsable de ello; sólo algunas ocasio-nes, se debe a que el transistor Q801 seencuentra dañado. Pero cuando éste sepone en corto, provoca que se dañe el dio-do zener D807; en uno u otro caso, el tele-visor no funcionará.
Aunque la resistencia R818 no se abra,su valor puede alterarse unos cuantosohmios. Cada vez que esto sucede, el tele-visor se apaga luego de unos minutos dehaberse encendido; y si lo volvemos a en-cender, recuperará su funcionamiento nor-mal; pero al cabo de unos minutos, se re-petirá la falla. Por eso es importante quecuando mida resistencias de bajo valoróhmico, no se conforme con asegurarseque, según el valor registrado por el
óhmetro, la resistencia no está abierta; jun-te las puntas de prueba del instrumento yobserve lo que marca; agregue al resulta-do, el valor de la resistencia nominal. En elcaso de R818, que es de 0.68 ohmios, si alunir las puntas de prueba obtenemos unalectura de 0.4 ohmios, al medir la resisten-cia deberemos obtener un valor de 1.08ohmios; si es mayor, significa que la resis-tencia está desvalorada.
Cuando el voltaje de salida de B+ es in-ferior a 103 voltios de corriente directa, elcomponente que con mayor frecuencia sedaña es el capacitor C804; es el principalcapacitor de la red de filtro. Para verificarsi se encuentra en buenas condiciones,mida el voltaje de rizo que existe en susextremos; no debe sobrepasar un 10% delvoltaje de corriente directa; es decir, en estecomponente debe haber aproximadamen-te 170 voltios; de manera que un 10% de
45ELECTRONICA y servicio No. 66
96.2V
R805
68K
C805
470pF
500V
C802
(C803)
.0022
500V
C817
.01R820
VOLT ADJ
1000
C805
470pF500V
R814
100K
KSC5021SWITCH
C813.0022
63VQ804
-.38V
C804
220µF
200V
R818
.68
FUSIBLE1W
C820
.0047
500V R815
12K
KTC3203
OVER
CURRENT
PROTECT
Q806
R812
100 - 53.9V- 53.6V
- 53.8V
R807
47
1W
C821
.022
MPSA92
ERROR AMPQ801
97.7V
- 16.1V
R804
120K
KSC2500
DRIVER
- 52.6V
Q803
+
D807
R901
P902 2
P901
L900DEGAUSS
1
PART OFRLY1
DEGAUSS R819
4300
R821
100
C817
.01R820
VOLT ADJ1000 MPSA92
ERROR AMPQ801
96.2V97.7V
- 16.1VR804
120K
R805
68K
R814
100K
C805470pF500V
C805
470pF
500VC802(C803)
.0022
500V
D801
PBS208GU
.0022
500VC803
(C802)
R801
2.2
7W
Figura 2
46 ELECTRONICA y servicio No. 66
este valor, corresponde a 17 voltios de co-rriente alterna como máximo. Con un me-didor de voltajes de pico a pico, también sepuede hacer esta operación (figura 3); elvalor obtenido, deberá ser muy aproxima-do al anterior; o sea, de unos 17 voltios.
Si ya realizó estas pruebas y no se nor-maliza el nivel de voltaje, verifique el esta-do del capacitor C407. Aplique los procedi-mientos que acabamos de explicar.
Cuando el problema es que la fuente dealimentación se apaga, la causa proviene,por lo general, de la resistencia R818; perotambién puede estar en el transistor Q806,en la resistencia R812 ó en la resistenciaR807 (figura 4). Si cualquiera de estos com-
+
FUSIBLE
1W
R818
.68
C805
470pF
500V
R819
4300
R820
VOLT ADJ
1000
D807
ZPD6.2
6.2V D804
BYV95C C813
.0022
63V KSC5021Q804SWITCH
-.35V
KSC2500
DRIVER
-52.6V
Q803
R814
100K
C820
.0047
500V
R815
12K
KTC3203
OVER
CURRENT
PROTECT
R812
100 - 53.9V
Q806
- 53.8V
- 53.6V
1W
C821
.022
R807
47
T801
.7 .1
C809
100uF
.1
D805
BYV95C
R805
68K
96.2V
- 16.1V
97.7V
R804
120K
MPSA92
ERROR AMP
Q801
Figura 3
Figura 4
47ELECTRONICA y servicio No. 66
ponentes es responsable de la falla, reem-place también el capacitor C809.
Siempre que el capacitor C810 se poneen corto, la resistencia R808 se abre y pro-voca que el televisor no encienda. Y es queeste capacitor, filtra el voltaje del regula-dor de 5 voltios para el sistema de control(figura 5). En la figura 6 se muestra la ubi-cación de los puntos en que deben reali-zarse las mediciones de voltaje; también seindica su respectivo valor.
Daewoo DTQ-19P3FC
La fuente de alimentación de este televi-sor, utiliza un módulo híbrido como regu-lador de voltaje; se trata del módulo DPM-001, que cuando se daña generalmenteprovoca que el televisor no encienda.
En la mayoría de los casos, este módulopuede repararse con un mínimo costo. Enla figura 7 se muestra la disposición de susterminales, así como los niveles de voltajeque comúnmente debe haber en ellas.
En la figura 8, aparecen las dos versio-nes de este tipo de módulos; se indican loscomponentes a reemplazar. Los transisto-res de montaje superficial, se pueden re-emplazar con transistores comunes comoBC846 ó NTE2408; y los diodos, se puedenreemplazar con diodos de recuperación rá-pida 1N4148 ó NTE 519. Al igual que en elcaso de los sintonizadores de canales, esimportante volver a soldar las terminalesde conexión de dicho módulo; y luego hayque limpiar las terminales que correspon-den al extremo primario del mismo, con unhisopo de algodón humedecido con alco-hol isopropílico; cuando lo haga, asegúre-se de limpiar sobre todo la parte correspon-diente al extremo primario de la fuente dealimentación.
KS
C5021
SW
ITC
H - .3
5V
63
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80
4
+
T8
01
.7.1
R8
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1W
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21
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C8
09
10
0u
F
.1
R6
05
4.7
C6
04
33
0u
F
R7
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C8
06
10
uF
C7
35
.01
C7
03
.01
13
.7V
SO
UR
CE
12
.0V
SO
UR
CE
5.0
V
SO
UR
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48 ELECTRONICA y servicio No. 66
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Q404 Q401
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CRT BOARD
6
Figura 6
Comentarios finales
Las fallas descritas en este artículo, repre-sentan un 90% de los casos que con mayorfrecuencia llegan al banco de servicio y queestán relacionados con la fuente de alimen-tación de los televisores Daewoo.
La información sobre los componentesque deben reemplazarse en el móduloDPM001, es una colaboración de EnriqueCésar Rodríguez para la página de comu-nidad electrónicos
(www.comunidadelectronicos.com).
1 Gate Drive 1 0.10
2 OCP 0.38
3 Source 0.07
4 GND HOT ---
5 Gate 3.90
6 Gate Drive 2 0.10
10 Imput + 12V 12.5
11 Power Control 4.60
12 NC ---
13 GND COLD ---
14 Imput + 133V 133
DescripciónPin Voltaje aprox.
DPM 001 TIKSE
14 13 12 11 10 6 5 4 3 2 1
Primario Primario
Figura 7
Figura 8
DESCARGA GRATUITAMENTE
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EL PRIMER AÑO DE ELECTRONICA Y SERVICIO(números 1 a 12, completos, sin diagramas)
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51ELECTRONICA y servicio No. 66
S e r v i c i o t é c n i c o
Tipos de aisladores ópticos
Los aisladores ópticos pueden ser de dostipos: opto-acopladores y opto-aisladores.
Opto-acopladoresNormalmente trabajan en circuitos en queno se requiere de aislamiento eléctrico en-tre etapas, sino que sólo se deben detectarcondiciones tales como la variación del girode un motor o la posición de un mecanis-mo. Esto es, cuando el componente ópticoforma parte de un circuito.
Opto-aisladoresFuncionan bajo el mismo principio; perocomo su nombre lo indica, tienen la venta-ja de generar aislamiento eléctrico entrelos componentes que los forman. Esto loshace muy útiles, cuando se tienen que ais-lar circuitos electrónicos que trabajan condiferentes tensiones eléctricas y que seintercambian determinada información.
APLICACIONES Y PRUEBASPRÁCTICAS EN AISLADORES
ÓPTICOSJavier Hernández Rivera
En fechas recientes, se ha extendidonotablemente el uso de los
aisladores ópticos u opto-aisladores.Por sus características eléctricas, son
muy útiles para realizar diversastareas en el campo de la electrónica;
y es que, muchas veces, es precisoaislar un circuito electrónico de otro.
En este artículo brindaremos lainformación suficiente para queusted pueda diagnosticar fácil y
rápidamente las fallas que ocurrenen las secciones de los equipos
electrónicos que utilizan este tipo decomponentes.
52 ELECTRONICA y servicio No. 66
Construcciónde los aisladores ópticos
Los dispositivos opto-electrónicos estánformados principalmente por un diodo emi-sor de luz (LED) y por un receptor basadoen un fototransistor (figura 1A). Por lo ge-neral, estos dos elementos se encuentranmecánicamente acoplados dentro de unencapsulado plástico (figura 1B); de la dis-tancia predeterminada que hay entre ellos,se obtienen las características específicasde aislamiento eléctrico entre el LED y elelemento sensible a la luz o fototransistor.Normalmente, la emisión y la recepción lu-minosa de los semiconductores son de tipoinfrarrojo; así, el proceso es más eficiente.
La corriente que circula por la unión co-lector-emisor (C-E) del elemento sensiblea la luz o fototransistor, se controla pormedio de la luz que llega a su base. Estosignifica que la corriente de C-E dependede la cantidad de luz que recibe su base, locual provoca que el fototransistor se com-porte como una resistencia variable o comoun switch abierto o cerrado; por ejemplo,en ausencia total de luz en su base, el foto-transistor se comporta como un switchabierto; y cuando le llega plenamente la luz,actúa como un switch cerrado (figura 2).
Tales características, permiten a los opto-aisladores trabajar con señales analógicasy digitales que pueden ser de corriente con-
tinua o hasta de frecuencias del orden delos MHz.
Se fabrican opto-aisladores con arreglosde fotodiodos, fototransistores, fototransis-tores Darlington, fototriacs e incluso dife-
A
LEO Fototransistor
B
Diodo emisor IR
Espacio aislante
Fototransistor IR
A E
K C
Fototransistor
C
E
C
E
C
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B
Máximaintensidadluminosa
= Switchcerrado
C
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C
E
Siniluminación = Switch
abierto
Figura 1
Figura 2
53ELECTRONICA y servicio No. 66
rentes combinaciones de estos componen-tes (figura 3). Estos opto-aisladores son uti-lizados para propósitos especiales; uno omás de ellos, se pueden alojar en los dife-rentes montajes de alguno de los circuitosintegrados en que suelen presentarse.
Opto-acopladores
Constan de un arreglo mecánico formadocon un diodo emisor de luz (LED) y un fo-totransistor como receptor (figura 4).
Normalmente, el LED emite un rayo deluz visible a través de un espacio libre (aire)que llega al foto-transistor.
Casi siempre, los opto-acopladores tra-bajan como interruptores eléctricos; es de-cir, se comportan como un switch que secierra y se abre cuando, respectivamente,llega y no llega luz al elemento fotosensible.
La luz se interrumpe entre emisor y re-ceptor, por medio de un objeto que atra-viesa la hendidura que hay entre estos doselementos. Así se diseñan circuitos senso-res de posición o de movimiento, que seconectan de manera adecuada para reali-zar funciones específicas en aparatos mo-dernos.
Funcionamiento de losaisladores ópticos
En condiciones estáticas o de inactividadde este dispositivo, el diodo emisor de luz(LED) no recibe ningún voltaje y –por lo tan-to– permanece apagado. Como el fototran-sistor se encuentra en estado de corte, pre-senta alta resistencia entre sus unionescolector-emisor. En tales circunstancias, sepuede decir que es un circuito abierto.
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T2
A D
K
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K C
A E
A E
K C
Optoacopladores
E
D D - Detector
E - Emitter
E
D D - Detector
E - Emitter
Figura 3
Figura 4
54 ELECTRONICA y servicio No. 66
El LED enciende, cuando se le aplica ex-ternamente un voltaje. La luz que emite,puede atravesar el aire (si se trata de unopto-acoplador) o el interior de un circuitointegrado (si se trata de un opto-aislador)para finalmente llegar a la base del foto-transistor.
En el momento en que se ilumina estabase, la resistencia que hay entre el colec-tor y el emisor baja considerablemente.Puede decirse que casi equivale a un swit-ch que se cierra (figura 2).
Gracias a que trabaja en la forma queacabamos de describir, este dispositivo seusa ampliamente en el área eléctrica y elec-trónica. Enseguida veremos esto.
Uso de los aisladores ópticos
Los opto-aisladores tienen muchas aplica-ciones; se usan en televisores, videocase-teras, minicomponentes, reproductores dediscos compactos de audio y de video, eincluso computadoras, sólo por mencionaralgunos ejemplos. En gran medida, esto sedebe a su capacidad de manejar señaleseléctricas digitales y analógicas y de aislarlas diferentes tensiones que hay entre ellas.
Como parte del circuito de regulaciónde la fuente conmutada de un televisorEn la figura 5 se presenta parte del circuitode una fuente conmutada que utiliza unaislador óptico para aislar la tierra calientede la tierra fría.
Otra función del opto-aislador, es man-dar información analógica de las variacio-nes de voltaje que ocurren en la línea quese denomina B+ regulado. Cuando el cir-cuito de la sección primaria recibe estosdatos, automáticamente hace las correccio-nes necesarias para mantener un voltajeestable en su salida.
Como parte de los circuitos de regula-ción de la fuente de una videocaseteraEl funcionamiento del elemento aislador enla fuente de alimentación de una videoca-setera, es similar al de la fuente de un tele-visor (figura 6).
Como parte de los circuitos de entradade la línea de audio y videoEn este caso, hay que aislar las tierras decualquier aparato que se conecte en lasentradas de línea. Es una manera de prote-ger a los aparatos, ya que normalmente seconectan varios equipos a la misma líneade alimentación; y a veces se provocan cor-tos, debido a la conexión de la tierra físicacomún.
En la figura 7 aparece uno de los circui-tos que normalmente se utilizan para estetipo de aislamiento.
Como parte de los circuitos de salida deseñales digitales en minicomponentesSe utiliza un LED, para que a través de fi-bra óptica la señal de audio digital sea en-viada a otro equipo; éste la procesará deforma adecuada, hasta que finalmente seobtenga una señal de audio casi sin ruido ysin distorsión (figura 8). Esta aplicación, es
Figura 5
55ELECTRONICA y servicio No. 66
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WR
Q
SQ
0U
T
7679 5765 4956
DE
FI
4.2
M
DO
UT
RC
HN
RC
HP
48
3
8
1
7
62 5
LC
HN
LC
HP
SL I
RFSH
CV+
CV-
SLOF
DRF
HFL
TES
TOFF
TGL
JP+
JP-
SL+
SL-
9
11
13
14
18
15
19
20
23
24
28
29
30
31
EFMO
EFMI
CLV+
CLV-
V/P
P4
HFL
TES
TOFF
TGL
JP+
JP-
SLD+
SLD-
30
31
XIN
XOUT
CD DSP
Q901
D-OUT
DRIVER
DIGITAL OUT
(OPTICAL)
LED901
D ONLY VDO
IC201
NJM4558MD
EQ AMP
L
R
AUDIO
X101
16.9
344M
Hz
Figura 8
58 ELECTRONICA y servicio No. 66
una ligera variante de la forma en que seusan los opto-aisladores.
Otra manera de aprovechar este princi-pio, se encuentra en los reproductores dediscos compactos y de DVD. En la figura 9se explica cómo trabaja el opto-acopladorpara detectar la posición del mecanismo dereproducción de discos compactos.Prueba de los aisladores ópticos
Prueba sencillaUna primera prueba se realiza con el mul-tímetro analógico. Se deben identificar lasterminales que corresponden al diodo, apo-yándose en el diagrama del dispositivo.
Si carece del diagrama de terminales,pase a la siguiente sección en donde seexplica cómo localizarlas fácilmente. Des-pués, coloque las puntas de prueba en susterminales; deberán obtenerse los valoresespecificados en la figura 10. Proceda en-tonces a identificar las terminales corres-pondientes al fototransistor, y colóqueleslas puntas de prueba del óhmetro; los va-lores que normalmente se obtienen, tam-bién están indicados en la figura 10.
Si hasta aquí ha obtenido los valores co-rrectos, es buena señal. Y si existe algunadiferencia, significa que el componente su-jeto a prueba se encuentra dañado.
Prueba dinámicaPara realizar una prueba más confiable delos opto-aisladores, arme el circuito que semuestra en la figura 11. Observe que úni-camente se requiere de una pila de 9VCD,un interruptor de tipo normalmente abier-to, una resistencia de 220 ohmios y unmultímetro analógico.
Esta prueba consiste en identificar, conla ayuda del diagrama del opto-aislador, las
Lecturas del óhmetro (x10k)
BajaR
Lecturas del óhmetro (x10k)
AltaR
AltaR
Prueba del optoacoplador con el óhmetro analógico
Figura 10
TURN TABLE
MOTOR
M401 M
CON401
12
34
5PHOTO
SENSOR
PS401
C T - T C . B
1
2
3
4
CON4
VM
(1 2 V)
SE
NS
D+
D-
Figura 9
59ELECTRONICA y servicio No. 66
R
1.2V VD
ID IC
220Ω
+
–
+
–
+
–Baja
resistencia
9V B
NO
OPTOPrueba del optoaislador
Ω
+
_
R1
VD
ID220Ω R2
100K
+
–
+
–R Variable
9VB
NO
Prueba del optoaislador
Ω
IC
Figura 11
Figura 12
terminales de sus dos componentes bási-cos. Si carece de él, utilice el multímetrodigital en función de diodos o el óhmetroanalógico. Cuando encuentre las termina-les correspondientes al LED y descubra queestán polarizadas de manera directa, elaparato deberá indicar una caída de ten-sión de 1.2 VCD o una baja resistencia, se-gún sea el caso. Las terminales correspon-dientes al fototransistor deberán marcarcomo si fuera un circuito abierto.
Después de esto, coloque en el circuitopreviamente armado el componente que vaa probar.
En el óhmetro, mientras no se presioneel interruptor, el valor de la resistencia delfototransistor deberá ser infinito. Perocuando se oprima el interruptor, el LED re-cibirá un voltaje que lo polarizará directa-mente; y la resistencia del fototransistordisminuirá considerablemente, hasta que-dar en unos cuantos ohmios.
Para que la prueba permita determinarel grado de variación de la resistencia delfototransistor cuando se modifica la co-rriente del LED, utilice el circuito que semuestra en la figura 12. Observe que es unaligera variante del circuito que aparece enla figura 11.
Haga las pruebas, incluso cuando dudedel buen funcionamiento del dispositivo
que esté verificando. Compare los resulta-dos con los que se obtienen al revisar uncomponente en buenas condiciones.
Conclusiones
Con la información proporcionada hastaeste momento, pretendemos que usted pue-da diagnosticar fácil y rápidamente las fa-llas que ocurren en las secciones de losequipos electrónicos modernos que utilizaneste tipo de componentes; y si ha compro-bado que éstos se encuentran en buenascondiciones, podrá proseguir con la bús-queda de la verdadera causa de la falla encuestión.
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Equipos Aiwa:
1) Estructura general de un sistema de
componentes de audio.
2) Método secuencial de localización de
fallas.
3) Rutinas de servicio al módulo
reproductor de CD.
4) Reparación de la fuente de
alimentación.
5) Modo de encendido y guía de fallas.
6) Método para aislar fallas en el
microprocesador.
7) Proceso de reparación cuando el
equipo se apaga (incluso el display).
8) Operación y fallas en el amplificador
de potencia con transistores discretos.
9) La sección del amplificador de audio
con circuito integrado.
10) Teoría para el servicio de los
diferentes sistemas de protección y
métodos para resolver fallas.
11) Proceso de reparación en el Deck
(reproductor de casetes).
Reparación de sistemas decomponentes de audio
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Equipos Sony y Panasonic:
1) Particularidades de los sistemas de
componentes de audio Sony y
Panasonic.
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modelos Sony y Panasonic:
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61ELECTRONICA y servicio No. 66
S e r v i c i o t é c n i c o
REPARANDOEQUIPOS CON
MEMORIASEEPROM
Gastón C. [email protected]
El presente artículo se ha obtenido del libro Reparando Equipos con MemoriasEEPROM, de Gastón C. Hillar, publicado por Editorial HASA (www.hasa.com.ar).La serie “Reparando...” tiene por objetivo enseñar a reparar todo tipo de equipoelectrónico y están escritos con un espíritu práctico, sólo contienen un mínimode teoría. De ésta forma el lector verá incrementado su campo de acción, locual redundará en el aumento de sus ingresos al poder reparar equipos queantes rechazaba por desconocerlos o no estar actualizado.
62 ELECTRONICA y servicio No. 66
Memorias EEPROM en losequipos modernos
Quienes están acostumbrados a reparar oactualizar PC, ya conocen las graves inci-dencias que puede tener un parámetro conun valor equivocado en la configuración delsistema (conocida como CMOS Setup), lacual se almacena en una memoria. Si poralguna razón se pierde el contenido de estamemoria, para que el sistema vuelva a fun-cionar correctamente, se deben cargar losvalores correspondientes de cada uno delos parámetros, una tarea que suele resul-tar bastante tediosa.
Hace años, los televisores a color, losmonitores para PC, las videocaseteras ydemás equipos electrónicos utilizaban con-troles analógicos para realizar los ajustesdel usuario y de servicio, y solamente algu-nos fabricantes incorporaban “extrañas”memorias en los circuitos de estos apara-tos. Sin embargo, en la actualidad, es casiimposible encontrar algún equipo electró-nico de los mencionados sin que posea unamemoria EEPROM encargada de almace-nar un conjunto de parámetros vitales parael funcionamiento del equipo, como ser losvalores seleccionados de los controlesdigitales del usuario como el brillo, el volu-men, las opciones de sonido, entre muchosotros. Además, es la responsable de guar-dar todas las configuraciones del modoservice.
Si bien las siglas de EEPROM (ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory– Memoria de Sólo Lectura de Programa-ción y Borrado Electrónico) indican que sonmemorias de sólo lectura, no es así, puesen las memorias EEPROM actuales, se pue-den escribir datos de manera bastante si-milar a como se hace en las memorias RAM,solamente que el procedimiento internopara conseguir la escritura es diferente.
Las memorias EEPROM mantienen intac-tos todos los datos que tienen almacena-dos cuando dejan de recibir alimentación,por lo tanto resultan ideales para almace-nar valores de controles digitales, paráme-tros de funcionamiento, configuraciones delmodo service y otra información referida alequipo que siempre debe estar disponible.
La información contenida en estas me-morias es vital para el funcionamiento co-rrecto de los equipos electrónicos, quiénesconfían en éstas para recuperar los valorespreviamente almacenados. Como todocomponente electrónico, puede tener pro-blemas y ocasionar fallas que afectan alfuncionamiento de muchos subsistemas almismo tiempo y presentan nuevos desafíospara el técnico reparador, pues debe estarcapacitado para diagnosticar los problemascon estas memorias y los componentes quese encuentran asociados a éstas. Luego dehaber realizado un diagnóstico preciso, siel problema se encuentra en las memoriasEEPROM, el simple reemplazo no es garan-tía de un correcto funcionamiento, pues enla gran mayoría de los casos es necesariograbarlas con los valores por defecto delequipo electrónico, o bien encontrar un re-emplazo equivalente a la original.
En todo ese difícil proceso intervienenmuchas necesidades de información técni-ca y algo fundamental que es el conoci-miento del funcionamiento de los busesencargados de comunicar a los micropro-cesadores o microcontroladores con lasmemorias EEPROM. Sin esto último y sinlas herramientas adecuadas, reparar unequipo electrónico moderno puede trans-formarse en una misión imposible para eltécnico reparador que se haya quedadodesactualizado.
Hace muchos años, las memoriasEEPROM utilizaban buses paralelos paracomunicarse con los microprocesadores,
63ELECTRONICA y servicio No. 66
por lo tanto, requerían muchos conducto-res y tenían un funcionamiento bastantecomplejo de aprender. En cambio, las dise-ñadas para el bus I2C son más simples ymucho más fáciles de emplear. Debido alas características del bus, se las conocecomo memorias EEPROM serie (serialEEPROM) para el bus I2C y son las más di-fundidas en los equipos electrónicos mo-dernos. Por ejemplo, una de las más utili-zadas es la 24C02 (figura 1).
Inclusive, en los monitores para PC mo-dernos sean con TRC o LCD TFT, por ejem-plo, se suelen utilizar varias memoriaEEPROM serie en un mismo circuito, puesse emplea una para almacenar los datosDDC (Display Data Channel – Canal de da-tos de la pantalla) de VESA, y otra paraguardar los valores de los controles delusuario, otros parámetros de funciona-miento y el modo service. Por lo tanto, cadavez se tienen más focos de problemas conesta clase de componentes electrónicos ala hora de realizar reparaciones.
Problemas relacionadoscon las memorias EEPROM
En la actualidad, el técnico reparador seencuentra con la necesidad de poder repa-rar equipos electrónicos que utilizan estasmemorias EEPROM serie para el bus I2C,
pues cuando existen problemas se puedenencontrar alguno de los siguientes casos:
· La memoria EEPROM está dañada y nofunciona por completo, por lo tanto, hayque reemplazarla por una nueva.
· La memoria EEPROM no almacena datos,pero funciona correctamente en el modolectura. Se la debe reemplazar por unanueva.
· La memoria EEPROM funciona correcta-mente, pero por alguna razón se borró sucontenido. Se debe generar nuevamenteel contenido original.
· La memoria EEPROM funciona correcta-mente, pero su contenido fue modificadoen forma equivocada y muchos paráme-tros de configuración del equipo estánasignados en forma errónea, lo cual ge-nera un funcionamiento incorrecto delmismo. Es muy común que suceda estocuando no se tiene la información técni-ca de los valores correctos de determina-dos parámetros del modo service y que-daron desajustados por alguna razónvalores esenciales del funcionamiento, delos cuales se desconoce cómo corregirlos.Se debe generar nuevamente el conteni-do original.
· El equipo electrónico llegó al taller de re-paración sin su memoria EEPROM (sola-mente con su zócalo o bien con otro cir-cuito integrado ocupándolo). Este casosuele suceder cuando un presupuesto nofue aceptado por el cliente y más tardeaparece en nuestro taller. Se debe utilizaruna nueva memoria EEPROM y generarnuevamente el contenido original.
Las soluciones en un libro
En el libro Reparando Equipos con Memo-rias EEPROM se describen, con un enfoquetotalmente práctico, todas las técnicas y
Una memoria
EEPROM serie
24C02.
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Servicio y detección de fallas en las secciones de CD y casetera
1112
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1120
1121
Teoría y servicio a fuentes conmutadas de TV(en 4 fascículos)
Servicio a sistemas de componentes de audio(en 4 fascículos)
herramientas necesarias para poder diag-nosticar y reparar con éxito los televisorescolor, monitores para PC, videocaseteras,teléfonos inalámbricos, CD, DVD y cualquierotro equipo electrónico que utilice memo-rias EEPROM, microcontroladores, micro-procesadores y otros circuitos integradosdiseñados para intercomunicarse entre símediante buses, especialmente el popularbus I2C.
Para aquéllos que se estén introducien-do o quieran hacerlo a partir de este artícu-lo en la reparación de equipos con memo-rias EEPROM, también les recomiendo teneren cuenta las Guías de Fallas Localiza-das de TV Color, Monitores para PC y
Videocassetteras, en sus numerosos to-mos, de Editorial HASA, pues incluyen so-luciones bien detalladas a problemas conmemorias EEPROM serie en estos equiposelectrónicos. Representan una gran ayuda,pues cuando las memorias fallan, a vecesel diagnóstico a partir de los síntomas sehace muy complejo y no se llega en formadirecta a la conclusión de una memoriadefectuosa o a las situaciones que hemosmencionado anteriormente. Guiándose conlos síntomas presentados en las guías paralas diferentes marcas y modelos de los equi-pos electrónicos, se hace más sencillo eltrabajo del técnico reparador.
GUIA RAPIDA EN VIDEOCASETES
ClaveD-31
En este videocasete se analizan los dos tipos de mecanismos de discos
compactos que Panasonic emplea en sus componentes de audio con magazi-
ne de 5 CD´s: el mecanismo de CD del componente de audio Panasonic mo-
delo AK15 emplea 5 charolas receptoras de disco, en cambio, el modelo AK33
sólo utiliza una charola de disco.
Para correguir fallas tales como el atoramiento de disco o cuando no abre la
charola, se debe saber el procedimiento exacto para sincronizar el sistema
mecánico de estos componentes, lo cual se enseña en este videocasete.
ClaveD-32
ClaveD-33
ClaveD-34
En el presente videocasete se enseña paso por paso la secuencia que hay
que seguir para lograr el desarmado correcto del mecanismo de 3 discos, utili-
zado en componentes de audio de las marcas FISHER y SANYO; además se
realizan las indicaciones para la verificación del mismo y se muestran los
puntos de sincronización mecánica del sistema de engranajes, así como el
procedimiento a seguir para la colocación de cada una de charolas receptoras
de discos, complementándose el estudio con las inidicaciones sobre las modi-
ficaciones electrónicas que deben de realizarse para el correcto y confiable
funcionamiento de este mecanismo.
En el presente videocasete se enseña paso a paso a detectar fallas en
componentes de audio de la marca Aiwa; específicamente se detecta el ori-
gen del problema cuando el equipo no enciende, o cuando enciende pero
se apaga al subir el volumen. También se analizan aquellos equipos que en-
cienden, pero que al darles la orden de encendido se apagan. Por último, se
explica qué procedimiento hay que seguir para detectar la falla de un equipo
que enciende y funciona, pero el display siempre se mantiene apagado.
Es importante señalar que los procedimientos que se enseñan en éste vi-
deocasete, se aplican a cualquier modelo de componentes de audio de la
marca Aiwa.
En este videocasete se anliza cada una de las partes de los mecanismos de
las caseteras de los componentes Panasonic, específicamente sobre el mo-
delo AK15. Es un sistema que al fallar puede provocar incluso que no funcio-
ne completamente el equipo.
Cada vez que falla el sistema mecánico de las caseteras de los componentes
de audio Panasonic, se manifiesta un código específico en la pantalla del dis-
play; precisamente, en éste videocasete se explica qué significa cada código
y cómo puede corregirse el problema que está provocando que aparezca el
mensaje en el display.
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66 ELECTRONICA y servicio No. 66
JUEGO DE 16 LUCESSECUENCIALES
Alberto Franco Sánchez
P r o y e c t o s y s o l u c i o n e s
Figura 1
El multiplexor
En este artículo veremos la aplicación de un circuitomultiplexor mediante un vistoso juego de luces comolos que se usan en marquesinas de teatros o cines.Usaremos un circuito integrado CMOS MC14067B oequivalente. Es un dispositivo multiplexor/demultiplexor de 16 canales análogos (manejan se-ñales analógicas), que pueden ser de entrada o desalida.
En la figura 1 se muestra el diagrama lógico paraeste circuito integrado; y en la figura 2, aparece sudiagrama esquemático.
En ambas figuras podemos observar tres partesprincipales: control, 16 terminales de entrada/sali-da y 1 terminal común de entrada salida. Para facili-tar la comprensión del funcionamiento delmultiplexor, tomaremos el bloque de 16 canalescomo salidas y la terminal común como entrada.
Funcionamiento del circuito 4067
Las terminales de control son cinco, una de las cua-les es de habilitación para el chip (terminal 15); osea, sirve para inhibir el funcionamiento y bloquearpor completo el chip.
MC14067B
Multiplexor/demultiplexoranálogo de 16 canales
16
17
18
19
21
22
23
2
3
4
5
6
7
9
13
8
14
11
10
15
20
1
INHIBIT
A
B
C
D
X0
X1
X2
X3
X4
X5
X6
X7
X8
X9
X10
X11
X12
X13
X14
X15
X
VDD = PIN 24
VSS = PIN 12
Co
ntr
ole
sT
erm
ina
les d
ee
ntr
ad
a/s
alid
a
Entrada/salidacomún
67ELECTRONICA y servicio No. 66
Figura 2
Las otras cuatro terminales (A-D) son las combi-naciones posibles en números binarios para cada ter-minal de salida. Entonces, la combinación para DCBA= 0000 (0 en decimal) representa la salida X0; por suparte, 0001 (1 en decimal) representa la salida X1; y1111 (15 en decimal), representa la salida X15. Estose describe por completo en la figura 3 (tabla de ver-dad); y en la figura 4, se muestra la asignación determinales para este circuito integrado.
Los bloques funcionales
Los tres bloques principales de este proyecto, semuestran en la figura 5 (diagrama a bloques):
1. Generador de datos de controlConsta de un generador de pulsos de reloj (que semostró en el número anterior) y un contador binariode 4 bits; por ejemplo, el circuito 74193 (figura 6).
Este módulo genera una cuenta binaria de 0000hasta 1111, que se repite. Y hasta la velocidad conque cambia de estado lógico, se puede controlarmediante el potenciómetro del generador de pulsosde reloj.
Las cuatro salidas de este módulo (ABCD) se co-nectan directamente al circuito 4067.
MC14067 Diagrama esquemático
Decodificador de 1 a 16
INHIBITABCD
X15X14X13X12X11X10X9X8X7X6X5X4X3X2X1X0
Entradasde control
Entrada/salida
Sa
lida
/en
tra
da
MC14067 Tabla de verdad
Entradas de control
A B C D Inh
Canal
seleccionado
X X X X 1 Ninguna
0 0 0 0 0 X0
1 0 0 0 0 X1
0 1 0 0 0 X2
1 1 0 0 0 X3
0 0 1 0 0 X4
1 0 1 0 0 X5
0 1 1 0 0 X6
1 1 1 0 0 X7
0 0 0 1 0 X8
1 0 0 1 0 X9
0 1 0 1 0 X10
1 1 0 1 0 X11
0 0 1 1 0 X12
1 0 1 1 0 X13
0 1 1 1 0 X14
1 1 1 1 0 X15
X3
X5
X6
X7
X
X1
X2
X4 X11
X10
X9
X8
VDD
X15
X14
5
4
3
2
1
10
9
8
7
6
14
15
16
17
18
19
20
13
11
12
21
22
23
24
D
C
X13
X12
B
VSS
A
X0
MC14067B
Asignación de terminales
Inhibición(Inh)
Figura 3
Figura 4
68 ELECTRONICA y servicio No. 66
2. MultiplexorEs la parte central de este kit. Como ya menciona-mos, las entradas ABCD vienen del módulo de con-trol. Conectaremos la terminal 15 (Inh) a GND (o VSS),para tener un 0 lógico; de lo contrario, el chip seinhibirá. Y la terminal común se conectará a Vcc (oVDD), que es un 1 lógico (esto se explica más adelante).
3. Módulo de indicadoresConsta básicamente de diodos emisores de luz (LED)conectados a las salidas de manera directa (figura7). Si se requiere otro tipo de indicadores o más LEDen la misma salida, se puede hacer algún arreglocon transistores; y si queremos manejar focos de100W por ejemplo, podemos hacer un arreglo conopto-acopladores y tiristores (pero esto es materialpara otro artículo).
¿Cómo funciona el proyecto?
Con cada pulso del reloj (555), el contador (74193)incrementa en 1 su cuenta; así que de 0000 (0 deci-mal) por ejemplo, pasa a 0001 (1 decimal); y en elsiguiente pulso de reloj, pasará a 0010 (2 decimal);luego a 0011 (3 decimal), y así sucesivamente hastallegar a 1111(15 decimal); por último, regresa a 0000.
Ahora bien, las terminales de salida del contadorse conectan directamente a 4067; por lo tanto, cada
Diagrama a bloques
Control
MUX
X0
X1
X15
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.In
dic
adore
s (
Led´s
)Vcc = "1"
Módulo de control
555
A
B
C
D
CONTADOR
BCD
MUX
X0
X1
X15
.
.
.
.
.
.
Led 1
Led 2
Led 16
X0
X0
X15
X15
X1
X1
X2
X2
Ejemplo del montaje de los leds (tipo marquesina)
Figura 5
Figura 6
Figura 7
Figura 8
cambio se refleja en la selección de la terminal de salida; o sea, cuandola salida del contador sea 0000, la salida del multiplexor serádireccionada a X0; y para la salida 1111 del contador, la salida delmultiplexor será X15. Esto es sólo para “decidir” cuál de las 16 salidasestará activa; pero no define el estado lógico de la salida, pues es algoque depende de la entrada común X; mas como ya mencionamos, seconectó a un 1 lógico (VDD = 5V); así que siempre habrá un 1 lógico a lasalida.
En resumen, con cada pulso de la señal de reloj se produce un cam-bio en el contador; esto se refleja también en el número de la salida delmultiplexor, y tendrá un 1 lógico a la salida. De manera que cuando elcontador esté en 0000, se encenderá el LED conectado en la terminalX0; con el siguiente pulso de reloj, se encenderá el LED conectado aX1; y así sucesivamente, hasta llegar a 1111 (en cuyo caso se encende-rá X15); por último regresará a 0000, y entonces se encenderá X0.
Un ejemplo a la vista
Cuando haya aprendido a dar la impresión de movimiento por mediode los LED que se encienden en forma alternada, sólo tendrá que colo-carlos de manera que formen diseños llamativos. En la figura 8 se mues-tra un ejemplo con dos LED conectados a cada salida del multiplexor;los diodos se han acomodado para que con su luz vayan “recorriendo”el rectángulo, sin alcanzarse.
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71ELECTRONICA y servicio No. 66
S i s t e m a s i n f o r m á t i c o s
LO QUE DEBE SABERSOBRE EL DISCO DURO
Primera de dos partes
Leopoldo Parra Reynada
La función del disco duro
Como sabemos, un microprocesador nece-sita de diferentes elementos periféricos parafuncionar. Uno de ellos es la memoria RAM,de donde el microprocesador extrae losdatos que requiere para realizar su trabajoy en donde también vacía los resultadosobtenidos. Entonces, si la memoria le pro-porciona a este circuito los datos que ne-cesita y recibe los resultados de la labor queél hace, ¿para qué necesitamos otro mediode almacenamiento de datos?
La respuesta es muy sencilla: la memo-ria RAM no puede retener la informaciónque almacena temporalmente; los datos seborran, en cuanto la PC deja de recibir ali-mentación de corriente alterna; y, por lotanto, cada vez que encendamos el equi-po, tendremos que volver a introducir to-das las instrucciones en esta memoria.
Por este motivo, casi desde los inicios dela computación se buscó la manera de guar-
Próximamente esta casa editoriallanzará un curso en fascículos de
reparación y ensamblado decomputadoras PC, en el que se
abordarán tanto los aspectos teóricoscomo los aspectos prácticos
indispensables para la formación delpersonal técnico que se dedica a esta
actividad. En este artículopublicamos un extracto del fascículo
correspondiente al disco duro ytécnicas de optimización.
72 ELECTRONICA y servicio No. 66
dar los programas de aplicación en un me-dio hasta cierto grado permanente. Estopermitiría tener almacenados varios pro-gramas; y cuando se deseara ejecutar al-guno de ellos, sería vaciado en la RAM; yentonces, el microprocesador podría em-pezar a trabajar.
Esta búsqueda se hizo por muy diversoscaminos, que dieron origen a la creación yperfeccionamiento del disco duro. Y a lafecha, es el medio de almacenamiento dedatos por excelencia.
Estructura de un disco duro
Las unidades de disco duro modernas, sonpequeñas cajas metálicas cuyo tamaño essimilar al de un libro pequeño; pueden al-macenar decenas de miles de megabytesde información.
Si abriéramos una de estas unidades,encontraríamos un panorama como el quese muestra en la figura 1A. Observe que lomás representativo es una serie de platosde apariencia metálica; es en ellos dondese guarda toda la información.
Sobre estos discos o platos hay un bra-zo, y en el extremo de éste descansa unapequeña pastilla; y esta pastilla, es el mó-dulo de las cabezas de lectura y escritura(figura 1B). Para desplazar estas cabezaspor arriba de la superficie de los platos, seutiliza un dispositivo conocido como “bo-bina de voz” (figura 1C). Y si volteamos launidad (figura 1D), encontraremos una granplaca de circuito impreso, con toda la elec-trónica necesaria para la correcta escrituray lectura de los datos.
Tal estructura, es aparentemente muysimple. Pero en realidad, la tecnología queestá detrás de los discos duros actuales esimpresionante.
Veamos algunos de los aspectos más in-teresantes de estas unidades:
Si abre la caja o unidad del disco duro, tendrá a la vista
sus partes fundamentales; entre ellas, los platos de
almacenamiento y el mecanismo de movimiento de
cabezas (1A). Con la ayuda de una lupa, puede ver las
cabezas de lectura y escritura (1B). Voltee este bloque, y
encontrará la electrónica asociada que controla el
funcionamiento de la unidad (1C).
Figura 1
A
B
C
D
73ELECTRONICA y servicio No. 66
La separación entre la cabezay la superficie del platoSeguramente habrá notado que siempreque enciende su computadora, el disco durocomienza a girar; y seguirá girando, en tan-to se mantenga encendido el equipo.
Entonces, ¿por qué no se desgastan lascabezas de lectura-escritura si rozan cons-tantemente la superficie de los platos? Enrealidad, las cabezas de un disco duro NOtocan la superficie de los platos; por mediode un efecto aerodinámico, “flotan” a unascuantas micras de ella.
Esta distancia es suficiente para evitarque las cabezas se desgasten, y apropiadapara que lean y escriban los campos mag-néticos correspondientes a la informaciónguardada (figura 2). Gracias a esto, un dis-co duro moderno puede darnos muchosaños de servicio sin presentar el menor pro-blema; se sabe de unidades que tienen másde 10 años de uso constante, y que siguentrabajando perfectamente.
Cilindros magnéticosPara tener organizada la información en lasuperficie de los platos, éstos llevan graba-das unas pistas circulares denominadas“cilindros”. Mientras más cilindros tenga undisco, más capacidad tendrá (figura 3).
Los discos duros modernos, pueden gra-bar decenas de miles de estas pistas en un
plato de escasos 8 centímetros de diáme-tro; obviamente, cada una de ellas mideapenas unas cuantas milésimas de milíme-tro. Esto puede darnos una idea sobre elgrado de avance que tiene la tecnología delas cabezas de lectura-escritura de los dis-cos duros actuales.
El mecanismoEl mecanismo que mueve a las cabezassobre la superficie del disco, debe ser muypreciso. Sólo así, ellas podrán localizar uncilindro tan pequeño y mantenerse sobreél todo el tiempo que se necesite para leero escribir datos.
Para diseñar bobinas de voz, actualmen-te se utilizan poderosos imanes construi-
Debido a ciertos efectos aerodinámicos, entre la
superficie del disco y la cabeza de lectura/escritura
se forma un colchón de aire de algunas micras,
reduciendo a cero el desgaste por fricción.
Cabeza de
lectura / escritura
Desplazamiento (giro)
(3 a 5 micras)
Colchón de aire
Cilindros
Cabezas
Sectores
La información almacenada en el disco duro se
organiza en delgadas pistas a las que se denomina
“cilindros”; y éstos, a su vez, se dividen en porciones
denominadas “sectores”. Si la unidad tiene varios
platos, en cada cara de éstos se coloca una
“cabeza”.
Para calcular la capacidad total de la unidad, se
multiplica la capacidad de cada sector por el número
de sectores/cilindro. El resultado se multiplica por el
número de cilindros, y luego por el número de
cabezas.
Figura 2
Figura 3
74 ELECTRONICA y servicio No. 66
dos con elementos exóticos. También seemplean circuitos realimentados de control,capaces de producir movimientos de mi-núsculas fracciones de milímetro; y todoello, a gran velocidad y con enorme exacti-tud (figura 4).
Revoluciones por minutoEn las computadoras modernas, viajan deun lado a otro y a gran velocidad, enormescantidades de datos. Esto se debe a que losdiscos duros hacen que sus platos giren auna velocidad de poco más de 5,000 revo-luciones por minuto (RPM); y en unidadesde disco avanzadas, alcanzan hasta 15,000RPM (figura 5). Esto ha traído consigo lanecesidad de desarrollar motores de altavelocidad, cojinetes que soporten este ré-gimen de trabajo por tiempo indefinido, sis-temas de enfriamiento que liberen a la uni-dad del calor residual, etc., sin que tenganque incrementarse el tamaño y el peso delos discos.
Protocolos de comunicaciónPara obtener cada vez mayores capacida-des de almacenamiento, en los circuitos
electrónicos adosados al disco duro se hanincorporado protocolos de comunicaciónmás complejos y veloces. Esto significa quesin que aumente el precio o el tamaño dedichos circuitos, deben ser cada vez máspoderosos.
Parece increíble que tan grande integra-ción tecnológica llegue a nuestras manosa un precio muy bajo; en el momento deescribir este artículo un disco duro de 80GBse cotizaba en aproximadamente USD$100. Pero esta situación ya parece ser nor-mal en el mundo de las computadoras.
Tecnologías de los discos duros:Interfaces usuales
Como ya vimos, el grado de sofisticaciónque hoy tienen los discos duros, se debe atodo un proceso de evolución; y de éste, sehan derivado los estándares que hoy cono-cemos.
Para que las cabezas se desplacen con precisión
sobre la superficie de los platos, se usa un sofisticado
mecanismo llamado “bobina de voz”.
Figura 4
Los discos duros modernos pueden hacer que sus platos
giren a la sorprendente velocidad de 15,000 revoluciones
por minuto (RPM). Aquí vemos un disco Seagate de la
serie Cheetah; es uno los primeros discos comerciales que
lograron alcanzar tal velocidad.
Figura 5
75ELECTRONICA y servicio No. 66
Aunque han existido varios protocolos decomunicación o interfaces entre el discoduro y la computadora, en la actualidad sólose emplean dos de ellos:
1. Discos IDE (“electrónica integrada al dispositivo”)Es la interfaz más popular en computado-ras personales, debido a que combina unbuen desempeño con un precio muy bajo(figura 6A). Casi un 95% de los discos du-ros que se fabrican en la actualidad perte-necen a este estándar.
En realidad, el nombre correcto de estetipo de discos es “unidades ATA” (siglas de“agregado de tecnología avanzada”). El tér-mino IDE se popularizó después.
El único inconveniente de este estándar,es su escasa flexibilidad: sólo permite co-nectar unidades de disco, y en una canti-dad máxima de cuatro.
2. Discos SCSI (“interfaz para sistemas de cómputo pequeños”)Esta interfaz, creada para satisfacer las ne-cesidades de los usuarios avanzados, esmucho más flexible y puede manejar hasta15 dispositivos distintos: discos duros, uni-dades removibles, escáneres, dispositivosperiféricos diversos, etc. (figura 6B).
Su principal inconveniente es que requie-re de una tarjeta especial para conectarsea la computadora; y además, las unidadesde discos SCSI son mucho más costosas quelas de tipo IDE (ATA) de iguales caracterís-ticas. De tal manera, puesto que estas últi-mas son las de uso más común, de aquí enadelante serán la base nuestras explicacio-nes.
Tecnologías de los discos duros:Características de la interfaz ATA
Si analiza con cuidado un disco duro tipoATA o IDE, podrá deducir algunas de lascaracterísticas generales de esta interfaz:
Conector de datosRemítase a la figura 7, y observe que el co-nector de datos es de 40 terminales (en rea-lidad 39, porque, como medida de precau-ción, una se ha retirado para evitar que elconector se coloque al revés). Esto signifi-
Comparación entre los dos estándares de conexión de
discos duros que más se emplean en la actualidad: los
discos IDE o ATA (A) y los discos SCSI (B). Aunque
externamente son muy parecidos, varía la forma en que
cada uno maneja la información almacenada.
Figura 6
A
B
Para conectar un disco ATA tradicional, es necesario usar
un cable de 40 hilos entre la unidad y la tarjeta madre.
Figura 7
76 ELECTRONICA y servicio No. 66
ca que el cable utilizado es de 40 hilos, delos cuales 33 se dedican a señales y 6 a lareferencia de tierra.
La existencia de tan pocas señales de tie-rra, obliga a que los cables de un disco IDEsólo tengan una longitud de aproximada-mente 60 centímetros; por tal motivo, estainterfaz sirve para conectar solamente uni-dades de disco internas.
Pines de configuraciónA un lado del conector de datos, encontra-mos una serie de pines que sirven para con-figurar la forma en que trabajará el disco(figura 8A).
Por otra parte, la interfaz ATA puede ma-nejar un máximo de dos unidades de discopor cada puerto; y como casi todas las tar-jetas madre poseen dos puertos ATA, po-demos colocar entonces hasta cuatro uni-dades. Sin embargo, para que no hayainterferencias entre el par de unidades decada puerto, es necesario configurar un dis-co como “principal” (master o maestro) y elotro como “secundario” (slave o esclavo).
Para ayudarnos en esta tarea, las unida-des de disco traen en su etiqueta principalun pequeño diagrama en el que se indica
la forma de configurar un disco como maes-tro o como esclavo (figura 8B). De maneraque si va a colocar dos discos duros en unmismo puerto ATA, asegúrese de configu-rar como “maestro” al que usará para car-gar el sistema operativo y como “esclavo” alque servirá de respaldo o para sus trabajos.
Conector de alimentaciónEl conector de alimentación de un discoduro tiene cuatro terminales; una es para+5V, otra para +12V y dos para nivel de tie-rra. Y estos voltajes los proporciona la fuen-
+ 5V : 23A+ 12V : 8A- 12V : 0.5A- 5 V : 0.5A
Las fuentes de alimentación en PCs son capaces de
proporcionar niveles altos de corriente en sus líneas de +5y +12 voltios, los más usados
por los circuitos de la computadora.
Figura 8
Figura 9
Cuando un puerto lleva dos discos, uno debe configurarse
como “maestro” y el otro como “esclavo”; así evitaremos
que se interfieran entre sí. Esto se indica en la tabla
impresa en la superficie de la unidad de disco duro.
77ELECTRONICA y servicio No. 66
te de poder, por medio de varios conectoresespeciales (figura 9).
Normalmente, un disco duro modernoconsume entre 5 y 10 watts (excepto enunidades que giran a baja velocidad). Esuna cantidad muy pequeña, si considera-mos que la unidad gira todo el tiempo agran velocidad.
Por todo lo anterior, y debido a que lainterfaz IDE original se diseñó para máqui-nas que aún utilizaban ranuras tipo ISA, lamáxima velocidad de transferencia de in-formación entre un disco duro y el propioequipo era de apenas 16MB/seg. Aunqueesto satisfizo las necesidades de la época,en la actualidad es insuficiente.
Pero la interfaz ATA ha ido mejorandocon el paso del tiempo. Y esto ha dado lu-gar a una serie de variantes, de las que ha-blaremos enseguida.
Tecnologías de los discos duros:Características específicasde la interfaz ATA
Para aumentar la cantidad de datos quepodía manejar el estándar ATA, se incre-mentó la velocidad de transferencia de in-formación. Esto fue posible, gracias a laaparición de las ranuras tipo PCI.
Inicialmente, esto permitió subir la fre-cuencia de operación de los discos a 33MHz;y así, su ancho de banda aumentó hasta lle-gar a 33MB/seg.
Después, la frecuencia de operación delos discos alcanzó la sorprendente canti-dad de 66MB/seg. de ancho de banda. Peroestos dispositivos ya han sido superadospor tres nuevos tipos de discos ATA queactualmente se ofrecen en el mercado:
1. Ultra ATA-100Como su nombre lo indica, estos discospueden intercambiar información con la
computadora utilizando una frecuencia dereloj de 100MHz. Esto significa que su máxi-mo ancho de banda es de aproximadamen-te 100MB/seg. Para alcanzar tan altas ve-locidades, fue necesario reemplazar elcable normal de 40 hilos con un cable de80 hilos; y gracias a que se introdujo unalínea de “tierra” entre cada par de termina-les de datos, una no se interfiere con la otra;y por lo tanto, aumenta la velocidad detransmisión de los mismos.
2. Ultra ATA-133Estos discos son una variante de los ante-riores, de los cuales “heredaron” la costum-bre de usar un cable de 80 hilos. Pero comomanejan sus datos con una frecuencia de133MHz, aumenta el ancho de banda has-ta 133MB/seg. Sólo la empresa Maxtor apo-ya este nuevo estándar.
3. ATA serial (S-ATA)Para intercambiar información con la com-putadora, estos discos utilizan un cable de
Figura 10
El nuevo estándar de discos duros es el ATA
serial, que promete un incremento significativo en
el flujo de datos entre disco y sistema.
78 ELECTRONICA y servicio No. 66
apenas 5 hilos (dos para señal, tres paratierra) y una comunicación tipo serie de altavelocidad (figura 10).
A la fecha, estos discos trabajan con unancho de banda de 150MB/seg. Pero ya setiene contemplado que a partir del año2005, este parámetro llegará a los 300MB/seg.; y para el año 2008, a 600MB/seg.
Por otra parte, el uso de un cable másdelgado permitirá mejorar considerable-mente el flujo de aire en el interior de lamáquina (aspecto crítico para los micropro-cesadores de alto desempeño), simplificarla conexión de las unidades y fabricar dis-cos más pequeños (para aplicaciones deescritorio).
Hasta el momento, los discos de 2.5 pul-gadas son prácticamente exclusivos parasistemas portátiles; pero esto podría cam-biar, ahora que ha aparecido el estándar S-ATA y que con él existe la posibilidad deconstruir equipos más pequeños. Sin em-bargo, sólo el tiempo dirá cuál de losestándares de comunicación prevalece.
Cómo elegir correctamenteun disco duro
Para finalizar la sección teórico-práctica delpresente fascículo, ahora veremos los as-pectos en que debe ponerse mucha aten-ción para adquirir el disco duro que verda-deramente satisfará nuestras necesidades.
Básicamente, los puntos más importan-tes a considerar son:
Protocolo de comunicación (figura 11)Tal como ya mencionamos, la interfaz másutilizada en el actual mundo de la compu-tación es la ATA (IDE). Adquiera entoncesun disco nuevo de este estándar, que tra-baje con una frecuencia de reloj mínima de100MHz (y si es de 133MHz, mejor); paraesto, ANTES debe haber verificado si la tar-
jeta madre de su sistema resiste tales velo-cidades de intercambio de datos (aunquegeneralmente no hay problema si se conec-ta un disco ATA-100 en una tarjeta madreque “sólo” trabaja con un ATA-66, es con-veniente asegurarse que así sea).
Si va a ensamblar una máquina nueva,procure que su tarjeta madre ya traigaconectores para ATA serial (S-ATA). Y si esposible, consiga un disco duro con esta tec-nología.
CapacidadLa capacidad de un disco duro, es el aspec-to que más tenemos presente. Y aunquesobra decir que le conviene comprar el másgrande que encuentre en el mercado, estodepende de su presupuesto; en todo caso,nos limitamos a recordarle que mientrasmás capacidad tenga, más tiempo le toma-rá a usted llenarlo.
Generalmente, los discos más grandesson costosos; quedan fuera de nuestro al-cance. Pero en vista de que la mayoría delas veces es poca la diferencia que hay en-tre el precio de un disco pequeño y el de undisco de capacidad media, usted puede op-
Figura 11
Los protocolos de comunicación empleados en
unidades de disco modernas son una variante
de propuestas de principios de los años 80 del
siglo pasado.
tar por alguno de éstos para no tener quegastar mucho.Velocidad de giroEsto se refiere al tiempo de respuesta deldisco; o sea, a la rapidez con que puedeentregar los datos que le solicita el micro-procesador. Mientras mayor sea su veloci-dad de giro, menor será el tiempo de res-puesta del disco.
Según lo permita su presupuesto, tratede adquirir el disco más veloz. Los discoscomerciales suelen venir en versiones de5400 y 7200RPM; y los profesionales, pue-den alcanzar 10,000 e incluso 15,000RPM.
Factor de formaEn su mayoría, las unidades de discos co-merciales vienen con factor de forma es-tándar: 3.5 pulgadas de ancho, por 1 pul-gada de altura. Y las unidades miniatura de2.5 pulgadas, generalmente son diseñadaspara máquinas portátiles.
Si se decide por esta última opción, ten-drá que adquirir también un adaptador(para conectar un cable normal a la uni-dad) y un marco especial (para insertar launidad en una bahía de 3.5 pulgadas). Encaso de que desee la unidad miniatura parauna máquina portátil, no tendrá que com-prar estos accesorios.
MarcaProcure comprar un disco de marca reco-nocida; por ejemplo, Seagate, Maxtor,Western Digital, Samsung, NEC, Fujitsu oIBM. Pero ANTES de decidirse por uno uotro, asegúrese que incluya el software ade-cuado para su rápida y fácil instalación; yque además, el sitio de su fabricante enInternet cuente con la mayor informaciónposible.
Si sigue estas sencillas recomendacio-nes, seguramente quedará satisfecho de sucompra; podrá disfrutar de su disco duropor muchos años.
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Inv. Inmdta./Nómina/Jr.
Tarjeta de Crédito
Depósito CIE
Plancomer Mismo Día
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Servicio a pagar:
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Clase de Moneda:
En firme
Concepto CIE
Convenio CIE
El País E.U.A.
Resto delMundo
Especificaciones: Los Documentos son recibidos salvo buen cobro. Los Docuementos que no sean pagados, se cargarán sin previo aviso. Verifique que todos los Documentos estén debidamente endosados. Este depósito está sujeto a revisión posterior.
100 635741 7 BBVA BANCOMER, S.A.,INSTITUCION DE BANCA MULTIPLE GRUPO FINANCIEROAv. Universidad 1200 Col. Xoco03339 México, D.F.
Las áreas sombreadas serán requisitadas por el Banco.
SELLO DEL CAJERO AL REVERSO BANCO
0 4 5 0 2 7 4 2 8 3
$ 6 4 0 . 0 0
$ 6 4 0 . 0 0
México Digital Comunicación, S.A. de C.V.
Banco BBVA
Fecha:
Importe Moneda Extranjera
Tipo de Cambio
Importe Efectivo
Importe Cheques
TotalDepósito/Pago
Guía CIE
Día Mes Año
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Tipos: Número de Cheque Importe
Suma
Referencia CIE
Cheques de otros Bancos:
Al Cobro
En firme Al Cobro días
Canadá
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6 3 5 7 4 1 7
Anotar el número de referencia de su depósito (éste es un ejemplo)
INSTRUCCIONES PARA LLENAR EL DEPOSITO BANCARIO (SI ES QUE UTILIZA ESTA FORMA DE PAGO)
MU
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TAN
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FORMAS DE PAGO FORMA DE ENVIAR SU PAGO
Enviar por correo la forma de suscripción y el giro postal.
Enviar forma de suscripción y ficha de depósito por fax o correo electrónico. Anote la fecha
de pago: población de pago:
y el número de referencia de su depósito:
(anótelos, son datos muy importantes, para llenar la forma observe el ejemplo).
Giro Telegráfico
Giro postal
Depósito Bancario enBBVA BancomerCuenta 0450274283
Notificar por teléfono o correo electrónico todos sus datos y el número de giro telegráfico.
Profesión Empresa
Cargo Teléfono (con clave Lada)
Fax (con clave Lada) Correo electrónico
Domicilio
Colonia C.P.
Población, delegación o municipio Estado
Nombre Apellido Paterno Apellido Materno
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video VCD• Revisión de circuitos de los modernos reproductores de DVD
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Segunda y œltima parte
Sistemas informáticos• Lo que debe saber sobre el disco duro de la PC. Segunda parte• Aplicación del programa Adobe Acrobat en el servicio
Diagrama dinámico
