electronica y servicio n°76-reproductores de dvd.pdf

7/22/2019 Electronica y Servicio N76-Reproductores de dvd.pdf

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Armando Mata DomnguezAlvaro Vzquez AlmaznLeopoldo Parra ReynadaJavier Hernndez RiveraGuillermo Palomares OrozcoOscar Montoya Figueroa

Diseo grfico y pre-prensa digitalNorma C. Sandoval Rivero([email protected])

Apoyo en figurasSusana Silva CortsMarco Antonio Lpez Ledesma

Agencia de ventas

Lic. Cristina Godefroy Trejo

Electrnica y Servicio es una publicacin editada por Mxico Digital Co-municacin, S.A. de C.V., Julio de 2004, Revista Mensual. Editor Respon-sable: Felipe Orozco Cuautle.

Nmero Certificado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de De-rechos de Autor 04 -2003-121115454100-102. Nmero de Certificado deLicitud de Ttulo: 10717. Nmero de Certificado de Licitud en Contenido:8676.

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Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artculos,son propiedad de sus respectivas compaas.

Estrictamente prohibida la reproduccin total o parcial por cualquiermedio, sea mecnico o electrnico.

El contenido tcnico es responsabilidad de los autores.

Tiraje de esta edicin: 11,000 ejemplares

No. 76, Julio de 2004

La electrnica en el tiempo

Pasado, presente y futuro del control remoto .................5Leopoldo Parra Reynada

Leyes, dispositivos y circuitos

Circuitos integrados. Fundamentos y aplicaciones.

Segunda de tres partes .......................................................15

Oscar Montoya Figueroa

Servicio tcnico

Mtodos para resolver fallas y casos de servicio

en televisores modernos ....................................................25Armando Mata Domnguez y Alvaro Vzquez Almazn

Ms fallas resueltas y comentadas

en autoestreos del automvil ..........................................41

Alvaro Vzquez Almazn

Cmo comprobar los elementos del ensamble

ptico de los reproductores de DVD ................................. 47

Armando Mata Domnguez

Teora y prctica de los amplificadores de potencia y de

las redes de altavoces. Segunda de cuatro partes .........52Guillermo Palomares Orozco

Circuitos integrados comunes utilizados

en fuentes conmutadas ......................................................62

Javier Hernndez Rivera

Proyectos y soluciones

Encendido de aparatos elctricos y electrnicos

por control remoto universal .............................................70


Sistemas informticos

El mundo de los reproductores MP3 ................................ 73


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5ELECTRONICA y servicio No. 76

Pr esen t e y f u t u r o d el co n t r o l r emo t o

PASADO, PRESENTE Y FUTURO

DEL CONTROL REMOTOLeopoldo Parra Reynada

Introduccin

Saba usted que los diseadores de comer-ciales de TV cada vez estn ms desespe-

rados? Esto se debe a la presencia de un

pequeo aparato que ha cambiado por

completo las reglas no escritas que se apli-

caban en el momento de observar la tele-

visin: el control remoto.

Efectivamente, si hace memoria, recor-

dar que los televisores de hace unos 25

aos tenan controles manuales de canal,volumen y encendido/ apagado (figura 1);

para cambiar cualquiera de estos tres pa-

rmetros, el usuario tena que ir hasta el

receptor; y difcilmente, se tomaba la mo-

lestia de cambiar de canal cada vez que

aparecan en pantalla los molestos comer-

ciales. Pero desde la aparicin de los con-

troles remotos, es fcil, cmodo y hasta

entretenido cambiar de canal o volumen o

simplemente apagar o encender el sistema;

es decir, los usuarios estn cada vez me-

nos expuestos al bombardeo de la publici-

dad televisiva.

Dicha situacin, est cimbrando los ci-

mientos de toda una industria multimillo-

naria; tanto, que algunos analistas asegu-

ran que si no hay un cambio en la forma en

que se financia la televisin abierta, en po-

A pesar de su aparente simplicidad,el control remoto ha venido a

revolucionar muchos conceptosrelacionados con los aparatos

electrnicos que hoy existen en el

hogar. Desde que este sencilloaparato tom el control de lascosas y prcticamente hizo

desaparecer a las tradicionalesperillas y palancas utilizadas en

aparatos de audio y video, lo vemosy usamos slo como un accesorio

que facilita la operacin de losmismos; pero rara vez, nos

preguntamos cmo trabaja.En el presente artculo, explicaremos

de forma breve la evolucin, estadoactual y perspectivas de los controles

remotos.

Figura 1

Los controles de encendido, cambio de canal y

volumen de los primeros televisores, eran

mecnicos; para accionarlos, el usuario tena que

acercarse al aparato.


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6 ELECTRONICA y servi cio No. 76

cos aos las empresas televisoras podran

enfrentar serias dificultades econmicas.

Cmo es posible que un elemento tan

sencillo y pequeo haya venido a cambiar

de tal manera nuestra vida diaria? Precisa-

mente de esto hablaremos a continuacin.

En tiempos (de los primeroscontroles) remotos...

Operar aparatos a distancia, ha sido un sue-

o largamente anhelado por la humanidad

entera; y hacer esto realidad, al menos nos

ha liberado de muchos esfuerzos o riesgos

innecesarios; por ejemplo, a quin le mo-

lesta que ya no tenga que levantarse de su

asiento para cambiar el canal o el volumensintonizado en su televisor? quin, en ple-

no uso de sus facultades, realizara un tra-

bajo difcil o peligroso sabiendo que puede

ser hecho por una mquina que est a su

disposicin?

Casi desde que aparecieron los primeros

aparatos elctricos, se pens en la conve-

niencia y necesidad de manejarlos a dis-

tancia. He aqu los primeros intentos paralograrlo:

Un antecedent e remotoEl primer registro que se tiene de un apara-

to controlado a distancia, data de los pri-

meros aos del siglo XX; en ese entonces,

el cientfico serbio (naturalizado norteame-

ricano) Nicola Tesla, descubridor y promo-

tor del uso de la energa elctrica en forma

de corriente alterna, demostr que se po-

dan usar las ondas radiales para controlar

un pequeo barco que navegaba en un es-

tanque (figura 2). Cuando lo hizo, Tesla pro-

fetiz que el mando a distancia sera vital

para el desarrollo futuro de la tecnologa;

pero seguramente, no lleg a prever el gra-

do de influencia que tendra en la vida dia-

ria de las personas comunes.

Apagadores a distanciaUn poco ms avanzado el siglo XX, cuan-

do se populariz la radio y posteriormente

la televisin, algunas personas adaptaronapagadores a distancia; de esta manera,

podan encender y apagar sus equipos des-

de la comodidad del sof.

En sentido estricto, este tipo de disposi-

tivo no es propiamente un mando a distan-

cia; sin embargo, hay quienes lo conside-

ran el antecedente ms antiguo de un

control remoto casero.

La pr imera propuesta comercialEl primer control remoto comercial, es pro-

ducto del ingenio de Eugene McDonald,

fundador de la Zenith Radio Corp. En 1950,

cansado de los comerciales transmitidos

por la televisin, McDonald decidi crear

un mtodo que permitiera al usuario con-

trolar su receptor a distancia; el sistema que

dise, sera comercializado con el nom-

bre de Lazy Bones cuya traduccin lite-

ral sera algo as como huesos perezosos

(figura 3). Este mando a distancia era toda-

va de tipo almbrico; es decir, usaba un

cable para comunicar al control con el te-

levisor; el dispositivo remoto, en s, slo

tena dos botones: uno para encendido y

apagado, y el otro para cambio de canal

(slo hacia arriba). Aunque era un tanto

Figura 2

Una de las tantas

aportaciones cientficas de

Nicola Tesla, es el primer

aparato controlado de forma

remota funcional.


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costoso y su uso implicaba cierto riesgo de

accidentes por la existencia del cable deconexin, tuvo una amplia demanda.

Precisamente porque la presencia del

cable causaba molestia e incomodidades al

usuario, McDonald pidi a sus diseadores

que mejoraran el principio de operacin del

mando a distancia; entonces, un joven in-

geniero de sus laboratorios, Eugene Polley,

decidi utilizar una lmpara que produca

un delgado haz de luz, como medio paratransmitir las rdenes; y coloc en cada

esquina del aparato receptor sendos sen-

sores de luz, cada uno conectado a cierta

funcin del aparato (figura 4).

Si apuntaba la lmpara a una esquina,

poda encender o apagar el equipo; si la

apuntaba a otra, poda cambiar el canal

(una esquina cambiaba hacia arriba, y la

otra hacia abajo); aqu aparece por pri-

mera vez aparece la funcin de MUTE, que

fue bien recibida por los usuarios (a quin

no le agrada dejar de or al menos por un

instante las palabras necias, la voz o el

estilo desagradable de ciertos comunicado-

res, artistas u otro tipo de personajes p-

blicos?). A este sistema tan ingenioso, se le

dio el nombre de Flash-Matic.

Qu cambios trajo la opcinde hacer cambios en el televisor?

Los televisores que contaban con el dispo-

sitivo Flash-Matic, fueron muy populares en

la dcada de 1950; pero los usuarios con-

fundan frecuentemente la funcin de cada

esquina del mismo, y por ejemplo en su

deseo de cambiar de canal terminaban por

apagar el televisor (o a la inversa); peor an,era el hecho de que a veces los sensores se

disparaban espontneamente (debido a que

un rayo de sol entraba por la ventana o a

que se encenda una lmpara en la habita-

cin). Por lo tanto, los ejecutivos de Zenith

tuvieron que buscar la manera de eliminar

tales deficiencias y omisiones. Y la difcil

misin fue encomendada al fsico Robert

Adler, quien en esa poca diriga los labo-

ratorios de investigacin de esta empresa;

aunque en un principio consider la posi-

bilidad de utilizar ondas radiales, finalmen-

te stas fueron descartadas por su alcance

demasiado amplio; interferan en la opera-

cin de otros televisores, aunque estuvie-

sen colocados a gran distancia (si en un

edificio o un vecindario haba dos o ms

aparatos receptores que aprovechaban es-

Figura 3

El primer control remoto comercial del que se tiene noticia,

fue diseado por la compaa Zenith; recibi el poco

elegante nombre de Lazy Bones.

Figura 4

El sistema FlashMatic, que usaba un rayo de luz para

controlar las funciones del televisor, fue creado por Zenith

para liberar a los usuarios del molesto cable con que se

enviaban rdenes al aparato.


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tas ondas, era suficiente con que el usua-

rio de uno de ellos oprimiera un botn, para

que la orden llegara a todos los dems; y

esto, naturalmente, resultaba muy incmo-do para todos).

Por tales motivos, se decidi utilizar on-

das ultrasnicas; esto es, ondas sonoras

ubicadas en un rango de frecuencia inau-

dible para los seres humanos. Entonces, los

diseadores de Zenith colocaron cuatro

tubos de aluminio de distinto tamao, en

una pequea caja de plstico; cuando sta

era golpeada mecnicamente por un peque-o martillo (que se disparaba al presionar

una tecla), produca una nota ultrasnica

de determinada frecuencia (figura 5). En el

aparato receptor, exista un pequeo micr-

fono adosado a un circuito de amplificacin

y de filtrado; y este circuito, tras determi-

nar cul de los tubos haba sido golpeado,

realizaba la accin correspondiente.

Los primeros controles de este tipo, slo

tenan cuatro controles: encendido/ apaga-

do, canal arriba, canal abajo y Mute. Zenith

los comercializ con el nombre de SpaceCommand TV (figura 6), y comenzaron a

venderse a finales de 1956.

Cuando avanz la miniaturizacin elec-

trnica, las compaas sustituyeron las

campanas metlicas por circuitos oscilado-

res electrnicos. Esto permiti un mayor

rango de maniobra, y facilit la adicin de

otras funciones (figura 7).

En la misma poca (principios de la d-cada de 1960), aparecieron los primeros

televisores que podan subir y bajar el vo-

lumen del audio a distancia; y a finales de

la misma dcada, el control remoto ultra-

snico comenz a volverse parte integral

de los televisores de alto nivel (se calcula

que fueron vendidos ms de 9 millones de

aparatos con mandos ultrasnicos). Sin

Resorte

Martillo plstico

Tubos de aluminio

Figura 6

El primer control

remoto ultrasnico,

llamado comercial-

mente Space

Command TV, es

obra de la compaa

Zenith.

CIRCUITO OSCILADORRC

AMP

Bocina ultrasnica

C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 C n

Figura 7

Gracias al avance de la

electrnica, fue posible

sustituir los tubos

metlicos por unos

osciladores de estado

slido. Esto dio ms

versatilidad a los

controles remotos.

Figura 5

Los primeros controles remotos ultrasnicos,

utilizaban unos tubos metlicos para producir los

tonos con que era controlado el receptor de TV.


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embargo, estos controles remotos an te-

nan algunos problemas; por ejemplo, se

descubri que las ondas ultrasnicas eran

capaces de recorrer una distancia ms o

menos grande; tanto, que interferan la ope-

racin de equipos similares ubicados en un

rea de aproximadamente 20 a 25 metros

a la redonda; debido a esto, pasaba lo mis-

mo que con el uso de las ondas radiales

(caso descrito anteriormente).

A pesar de todo, los remotos ultrasni-

cos se siguieron utilizando hasta principios

de la dcada de 1980.

Y hgase la luz (se les iluminla mente)

Para acabar definitivamente con todas las

limitaciones de los mtodos antes especi-

ficados, y gracias al avance de los circuitos

de control digital, se crearon los controles

remotos infrarrojos (figura 8). Estos dispo-

sitivos, que comenzaron a llegar desde Ja-

pn en la dcada de 1980, no usan frecuen-

cias distintas o posiciones en el frente del

televisor; en vez de hacer esto, envan ha-cia el aparato, a travs de un haz de luz

infrarroja (invisible para el ser humano,

pero adecuada para transportar informa-

cin de tipo digital), una serie de pulsos

codificados digitalmente.

La utilizacin de luz infrarroja en los con-

troles remotos, tiene muchas ventajas. Vea-

mos cules son:

Los LED infrarrojos producen un haz al-

tamente direccional; esto significa que

hay que apuntar bien con el control re-

moto hacia el equipo en turno, para que

la orden no llegue a otro aparato que se

encuentre cerca.

El rango de alcance de esta luz, es relati-

vamente corto (por lo general, unos 7

metros); gracias a esto, el control remoto

puede accionar nicamente el equipo que

se encuentra en una habitacin y no in-

terfiere con los de la habitacin contigua.

Mediante la codificacin digital, es posi-

ble hacer combinaciones de bits que sir-

van para una sola marca y modelo de apa-

rato; as se puede controlar solamente elequipo en cuestin, con su respectivo con-

trol remoto, a pesar de que est rodeado

por otros aparatos electrnicos; es el caso

de los diversos sistemas que existen y que

en algunos casos interactan en la sala de

un hogar promedio (televisor, videogra-

badora, reproductor de DVD, etc.).

Los LED infrarrojos son econmicos,

confiables y consumen poca energa; poreso los controles remotos modernos son

muy resistentes al maltrato, y es muy lar-

ga la vida til de sus bateras.

Por todo lo anterior, desde su aparicin a

principios de la dcada de 1980, los con-

troles remotos infrarrojos han sustituido por

completo a las dems tecnologas; y pare-

ce ser que estarn con nosotros por mu-

chos aos ms.

Cmo es por dentroun control remoto?

El gabinete que aloja a los circuitos, gene-

ralmente est formado por tres piezas in-

dependientes: las tapas superior e inferior

Figura 8

En la dcada de

1980, aparecieron

los primeros

televisores que

usaban un control

remoto infrarrojo.

Es un estndar

que se mantienehasta la fecha.


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y la que corresponde al compartimiento de

las bateras (figura 9).

En el interior de la unidad destaca una

placa de circuito impreso, en la que se lo-

calizan todos los componentes electrni-

cos que detectan las rdenes y transmiten

los pulsos de rayos infrarrojos (figura 10).

Observe que la mayor parte del rea ocu-

pada por este impreso, corresponde a la

matriz de teclas; y que en un extremo, se

ubican el circuito integrado de control, al-

gunos componentes perifricos (condensa-

dor, resistencias, cristal oscilador), los tran-

sistores excitadores y el diodo emisor del

haz infrarrojo; por ltimo, en otro extremo

se encuentra la entrada de voltaje (donde

se conectan las bateras).Otra pieza muy importante, es el teclado

de goma; aqu se concentran todos los bo-

tones de control (figura 11). Se le llama te-

clado tipo membrana, debido a su cons-

truccin interna.

Si se cortara una de las teclas, podra

apreciarse que el botn de goma va conec-

tado a una pequea membrana que tiene

forma de domo y que va orientada hacia

abajo; a su vez, el domo est recubierto con

una capa de compuesto de ferrita (material

de excelentes propiedades conductoras).

Justamente, dicha capa permite que haya

cortocircuito en las terminales de cada in-

terruptor (mismas que se encuentran gra-

Parte superior

Contactos para

batera

Teclado de goma

Circuito impreso

Ventana

transparente

Parte inferior Tapa de bateras

Figura 9

La estructura de un control remoto es

sorprendentemente sencilla.

Area utilizada por la matriz de teclas

A

B

Ledinfrarrojo

Entrada devoltaje

Led

Componentesperifricos

Circuito

integrado

Figura 10

Casi todos los elementos principales de un control remoto, se

alojan en una placa de circuito impreso de gran tamao.


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badas en el propio circuito impreso); y de

esta manera, la pequea membrana ubica-

da en la parte inferior de cada tecla funge

como resorte; es decir, hace que el botnregrese a su posicin original, una vez que

deja de ser presionado (figura 12).

Operacin del circuito emisor

Analicemos ahora la operacin de un con-

trol remoto tpico. En el diagrama esque-

mtico que aparece en la figura 13, se ob-

serva que el teclado es de tipo matricial; esdecir, cuenta con una serie de columnas y

renglones, en cuyos nodos o intersecciones

se colocan las teclas (una en cada cruce).

Veamos ms de cerca cmo funcionan

estos teclados:

Expedi cin de impulsosEl circuito de control, que est comunica-

do con todas las columnas y renglones,

expide a travs de estas secciones, pero de

lnea en lnea, una serie de pulsos.

Exploracin de tecladoEn los controles remotos cuyo integrado

expide los pulsos por la lnea de las colum-

nas, el procedimiento de exploracin de

teclado comienza cuando se enciende

primero la lnea correspondiente a la co-

lumna 1. Y despus de esto, el circuito ve-

rifica que no haya entrada en alguna de laslneas asociadas a los renglones; si no de-

tecta ninguna seal, apagar a la prime-

ra columna y encender a la segunda para

volver a revisar los renglones, y as sucesi-

vamente.

Este proceso se repetir cuantas veces

sea necesario, hasta que haya encendido

la ltima columna; mas si no se detecta nin-

guna tecla activada, el circuito integrado re-gresar a su posicin inicial y comenzar

Figura 11

Para accionar los distintos controles, se utiliza un

teclado de goma.

Membrana

retrctil

Botn

Pintura de

ferrita para

contacto

Figura 12

Vista en corte de una tecla de un control remoto tpico. El

domo de goma sirve de resorte, para que la tecla recupere

su posicin original cuando deje de ser presionada.

Reng

lones

Teclado tipo matricial

Columnas

OutT

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

T

}

}CIRCUITO

DE

CONTROL

Figura 13

Diagrama simplificado del circuito de un control

remoto. Destaca la presencia de un circuito de

control central.


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de nuevo el muestreo en la columna 1; es

decir, reiniciar el ciclo.

La accin del ci rcui to de cont rolEn caso de que se oprima una tecla (por

ejemplo, la que corresponde a la intersec-

cin de la segunda columna con el cuarto

rengln), el circuito de control encende-

r la primera columna y revisar sus en-

tradas de renglones; si no encuentra seal,

apagar esta lnea y encender la se-

gunda; y entonces detectar la tecla acti-

vada, lo cual significa que los pulsos que el

propio circuito de control expide por la l-

nea de la columna 2, los capta por la lnea

del rengln 4; a final de cuentas, esto indi-

ca que la tecla C2-R4 ha sido presionada.

Pul sos de sal i daEl resultado de tal accin, es que el circuito

integrado se apoya en una tabla interna que

le indica el proceso a efectuar cuando en-

cuentre activada dicha combinacin. Por lo

general, este proceso consiste en generar

una serie de pulsos de salida que se envan

a un excitador; la mayora de las veces, este

componente es slo un transistor de switcheo

que va conectado al (los) LED(s) infrarrojo(s)

que finalmente se encarga(n) de enviar, en

forma de un rayo de luz, las instrucciones

al receptor (figura 14).

No importa que la tecla haya estado pre-

sionada por poco tiempo; aun as, el circui-

to de control detectar que fue activada; y

es que el ciclo de muestreo del teclado es

muy rpido, y se llegan a producir varios

cientos de muestreos por segundo.

El circuito de controlde la unidad remota

Casi desde que se demostr la factibilidadde los controles basados en emisiones

infrarrojas, los diseadores eligieron la

transmisin de datos de tipo digital; esto

es, unos y ceros que son captados por

el receptor incluido en el aparato y que se

envan a un microprocesador alojado en el

Syscon (sistema de control). Este ltimo,

constituye una etapa digitalizada en la que,

1

2 3

4

5

Figura 14

Trayecto de una orden

proporcionada por

medio del control

remoto, desde que se

presiona la tecla en

cuestin.


15/84


a su vez, se identifica el cdigo binario res-

pectivo para proceder a la ejecucin de las

rdenes correspondientes.

Por lo tanto, el circuito de control que se

incluye en la unidad remota forzosamente

debe ser de tipo digital; de hecho, es bsi-

camente otro microcontrolador con una

funcin muy limitada y con todos los ele-

mentos que caracterizan a este tipo de cir-

cuitos: una seal de reloj, un reset, una me-

moria interna, puertos de entrada y salida

de datos, as como un ncleo de micropro-

cesador que ejecuta todas las instrucciones

con las que se hace un muestreo de las l-

neas del teclado y que identifica las distin-

tas teclas y expide en su lnea de salida la

orden correspondiente. Todo esto se reali-

za dentro de un encapsulado muy peque-

o, que raras veces tiene ms de 20 termi-

nales (figura 15).

La situacin actualde los controles remotos

En nuestros das, el control remoto se ha

convertido en una parte casi indivisible decualquier equipo electrnico moderno; ya

existen aparatos que literalmente no tienen

ningn botn en su panel frontal; todas las

labores de control, estn a cargo del remo-

to. Esta situacin es especialmente notoria

en los modernos reproductores de DVD, que

cuentan con muy pocas teclas en su panel

frontal; en cambio, su control remoto po-

see varias decenas de controles que per-

miten acceder a todas las funciones espe-

ciales de estos discos (figura 16).

A la fecha, es comn que en la sala exis-

tan varios controles remotos distintos, cada

uno dedicado a un aparato electrnico enespecfico. Esto ha propiciado la aparicin

de un nuevo tipo de dispositivo: el control

remoto universal (figura 17). Aunque se tra-

ta de una tecnologa que surgi aproxima-

damente en 1990, es hasta ahora que este

tipo de dispositivos han comenzado a pro-

liferar; esto se debe, entre otras cosas, a la

disminucin de su precio (los primeros re-

motos universales, fcilmente podan cos-tar hasta 100 dlares; pero ahora cuestan

digamos unos 5 dlares).

Un solo control universal, puede susti-

tuir a 3, 4 ms remotos individuales (para

el televisor, la videograbadora, el reproduc-

Figura 15

Por lo general, el microcontrolador central de un control

remoto es un dispositivo pequeo con un mximo de unas

20 terminales.

Figura 16

Algunos aparatos, tienen muy pocos

controles en su panel frontal. Sus funciones

se manejan por medio del control remoto.

Figura 17

Un solo control remoto

universal, puede sustituir avarios remotos individuales.


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tor de DVD y hasta el receptor de cable).

No importa que carezca de ciertas funcio-

nes propias del remoto original; si ste con-

trola una funcin exclusiva del aparato en

cuestin, la cual no existe en el control uni-

versal, slo hay que desempolvarlo o ex-

traerlo del cajn en que se haya guardado.

El control remoto controlasu propio futuro?

Tal como se dijo, la tecnologa de los con-

troles remotos lleg para quedarse; inclu-

so, cada vez ms aparatos estn siendo

controlados por este medio; por ejemplo,

ya existen ventiladores y equipos de aire

acondicionado que pueden controlarse deforma remota; y los receptores de radio de

equipos de sonido, se controlan de manera

digital (sobre todo su control de sintona,

que antes era totalmente mecnico); lo mis-

mo podemos decir de los tocacintas y de

los ecualizadores grficos.

En fin, gracias a la inclusin de un dis-

positivo de control digital (microcontrola-

dor) en muchos sistemas, es posible ado-sar a stos, en forma rpida y sencilla y para

mayor comodidad del usuario, un control

remoto.

De tal hecho, se desprende una muy in-

teresante visin del futuro: como prctica-

mente todas las tareas en el hogar sern

controladas por medios electrnicos, el

usuario necesitar de un solo control re-

moto universal para ordenar la ejecucin

de las mismas; podr ordenar, por ejem-

plo, que se encienda la calefaccin, que

aumente la intensidad de la iluminacin,

que se sintonice su estacin de radio pre-

dilecta o que sean enviados o recibidos ar-

chivos por correo electrnico.

Qu cmodo, no? Pero esto va ms all,

porque cabe la posibilidad de que incluso

surja una forma de trabajar o hacer ejerci-

cio por control remoto. En otras palabras,

el concepto de control aplicado de esta

manera, puede transformarse tambin si

se abusa o se hace mal uso de l en unriesgo de descontrol; si los propios patroci-

nadores de los programas de televisin ya

estn siendo afectados por el uso cada vez

ms frecuente de los controles remotos,

estos medios constituyen a la vez al me-

nos en cierta medida una invitacin para

que los nios pasen horas y horas frente al

televisor pasando de un canal a otro, o una

justificacin para que los jvenes y adultoscontinen con su mal hbito de no hacer

ejercicio alguno (est ms vivo que nunca

el objetivo del sistema Lazy Bones; pro-

vocar, como indica su traduccin, que ten-

gamos huesos perezosos?).

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electrolticos defectuosos en el circuito!!!

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735

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Instrumento para el tallerInstrumento para el taller


17/84


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

CIRCUITOS INTEGRADOS:

FUNDAMENTOSY APLICACIONESSegunda de tres partes

Oscar Montoya Figueroa

CIRCUITOS LGICOS DIGITALES

Qu es un circuito lgico digital?

Es un dispositivo electrnico que permite

realizar operaciones lgicas con seales

que representan unos y ceros. La presen-

cia de una seal representa un uno (1), ysu ausencia representa un cero (0).

Compuertas lgicas

El bloque ms pequeo de un circuito digi-

tal, y que realiza una operacin booleana,

es precisamente la compuerta lgica. En un

circuito integrado, cada compuerta lgica

bsica representa una operacin.A partir de tres compuertas lgicas bsi-

cas, se construyen todos los componentes

superiores: flip-flops, contadores y hasta

microprocesadores. Enseguida hablaremos

con ms detalle de todas estas cuestiones.

Compuer ta l gica ORLa compuerta lgica O (OR en ingls), es la

llamada suma lgica; para representarla,

El presente artculo, dividido en trespartes, va dirigido principalmente a

estudiantes. Explicaremos laimportancia de los circuitos

integrados en el mundo de laelectrnica, as como las principales

tecnologas de fabricacin de estos

dispositivos.El objetivo bsico del tema, es que elestudiante aprenda a construirdiversos circuitos prcticos de

electrnica digital: compuertas AND,OR, NOT, codificadores,

multiplexores y demultiplexores yuna alarma digital de chapa

electrnica de clave fija.

Compuerta lgica OR

F(OR) = A+B

F

B

A

Figura 13


18/84


se emplea el smbolo mostrado en la figura

13. Veamos cmo trabaja:

Si se coloca un 0 en ambas entradas, en

la salida obtendremos un 0 (figura 14A).

Si se coloca un 0 en una de sus entradas y

un 1 en la otra, en la salida obtendremos

un 1 (figura 14B).


la salida obtendremos un 1 (figura 14C).

Como acaba de observar, siempre que haya

un 1 en cualquiera de las entradas o en

ambas, habr un valor igual en la salida.

Compuer ta l gica ANDLa compuerta lgi-

ca Y (AND en in-

gls), es llamada

producto lgico;

para representarla,

se emplea el sm-

bolo mostrado enla figura 15. Vea-

mos cmo trabaja:


la salida obtendremos un 0 (figura 16A).

Si se coloca un 0 en una de sus entradas y

un 1 en la otra, en la salida obtendremos

un 0 (figura 16B).


la salida obtendremos un 1 (figura 16C).

Como acaba de observar, siempre que haya

un 0 en cualquiera de las entradas o enambas, habr un valor igual en la salida.

Compuer ta lgica NOTLa compuerta lgica NO (NOT en ingls) es

llamada negacin lgica; para represen-

tarla, se emplea el smbolo mostrado en la

figura 17. Veamos cmo trabaja:

Si se coloca un 0 en la entrada, en la sali-

da obtendremos un 1 (figura 18A).

Si se coloca un 1 en la entrada, en la sali-

da obtendremos un 0 (figura 18B).

F(OR) = 0+0=0

00

0

F(OR) = 1+0=1

11

0

F(OR) = 1+1=1

1

1

1

A B

C

Compuerta lgica AND

F(AND) = AB

F

B

A

0

0

0

1

00

11

1

F(AND) = 0 0 = 0

F(AND) = 1 1 = 1

F(AND) = 1 0 = 0A B

C

Compuerta lgica NOT

F(NOT) = A

FA

F(NOT) = 0 = 1

10

F(NOT) = 1 = 0

01

A B

Figura 14 Figura 16

Figura 17

Figura 15

Figura 18


19/84


Como acaba de observar, esta compuerta

siempre da un valor contrario al que se apli-

ca en la entrada.

BufferA esta compuerta tambin se le denomina

restaurador, porque como su nombre lo

indica restaura el nivel de una seal de

entrada (cuando el valor de la misma hadisminuido su intensidad).

El valor que se coloca en la entrada de

esta compuerta, es igual al que se obtiene

en su salida (figura 19).

Tablas de verdad

A la representacin que en forma de tabla

indica la operacin de una compuerta lgi-ca, se le denomina tabla de verdad. En

ella aparecen las entradas de una compuer-

ta lgica, as como el resultado que se ob-

tiene de la combinacin de las mismas.

La compuerta lgica OR (suma), se re-

presenta mediante la tabla de verdad 1. Las

columnas A y B representan las entradas

de la compuerta en todas las combinacio-

nes posibles de 1s y 0s; la columna salida

se deriva de la operacin A + B, que es la

funcin que realiza la compuerta OR.

La compuerta AND (multiplicacin), se

representa mediante la tabla de verdad 2.

En este caso, se deduce que la columna sa-

lida se forma con los respectivos produc-

tos de las diferentes combinaciones A por

B ( B por A).

La compuerta NOT,

se representa median-

te la tabla de verdad 3.

Observe que la colum-

na salida se forma

simplemente con el va-

lor opuesto al que se coloc en la entrada;

esto se representa por medio de una A(A

negada o testada).

Circuitos sencilloscon compuertas lgicas

En este subtema veremos cmo se sumi-

nistra alimentacin a los circuitos integra-

dos digitales TTL, y qu procedimientos sir-

ven para trabajar con ellos.

Para que funcionen de manera normal,todos los circuitos integrados requieren de

una alimentacin independiente cuya es-

pecificacin corre por cuenta de su respec-

tivo fabricante; los circuitos integrados

CMOS, por ejemplo, se alimentan con los

voltajes de +3 a +16 voltios; por su parte,

Restaurador lgico

F(R) = A = A

AA11

0 0

A B Salida

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

1

A B Salida

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

A Salida

0

1

1

0

Circuito integrado 74LS32Compuertas OR

Vcc

14 13 12 11 10 9 8

7654321 GND

Tabla 1 Tabla 2

Figura 20

Tabla 3

Figura 19


20/84


los de tipo TTL se alimentan con +4.5 a +5.5

voltios.

Ver i fi cacin del funcionami ent ode una compuer ta OREn el manual del fabricante de circuitos TTL,

se indica que las compuertas OR estn en

un chip con matrcula SN74LS32. Tal como

se muestra en la figura 20, dentro de este

circuito existen cuatro compuertas de di-

cho tipo:

Para la primera compuerta, las entradas

se encuentran en las patillas 1 y 2; y la

salida, en la patilla 3.

Para la segunda compuerta, las entradas

se encuentran en las patillas 4 y 5; y lasalida, en la patilla 6.

Para la tercera compuerta, las entradas

se encuentran en las patillas 9 y 10; y la


Para la cuarta compuerta, las entradas se

encuentran en las patillas 12 y 13; y la


En tanto, la patilla 7 (GND) se conecta a

tierra o al polo negativo de la fuente dealimentacin; y la 14 (Vcc), se conecta al

polo positivo de la misma.

En otros circuitos integrados, una o dos

patillas estn marcadas con las letras NC

(No Conn ection); con esto se indica que di-

chas terminales no deben ser conectadas.

Para un proyecto en el que se utilicen cir-

cuitos integrados, lo primero que debe ha-

cerse es conectar todas las alimentaciones.

En la figura 21, se ejemplifica un caso en elque hay que proporcionar al circuito una

alimentacin de 5 voltios.

Para realizar esta prueba, se requiere de

un p r o t o b o a r d , un circuito integrado

SN74LS32 (o equivalente), alambres tipo

telefnico (calibre 23 24), un LED y una re-

sistencia de 180 ohmios a 1/ 2W (figura 22).

NOTA: Aunque usted ya sabe cmo sonlas conexiones internas de un protoboard,

antes de iniciar la prctica queremos que

Polarizacin de un CI digital

13

(+)

(-)

C I

8910111214

Vcc

7654321 GND

Lneas paraalimentacin

Area decircuitos

Dibujo de conexiones

Lneas de alimentacin

Figura 23

Figura 22

Figura 21


21/84


recuerde que este elemento es bsicamen-

te una tablilla de plstico con perforacio-

nes y conexiones internas, dividida en dos

secciones: una de alimentacin (dos pares

de lneas acomodadas en las orillas) y una

de circuitos. En la figura 23 se muestra

cmo van interconectados los puntos de

unin en el protoboard.

Paso 1Lo primero que tenemos que hacer, es pre-

parar la red de alimentacin en el

protoboard. Para lograrlo, coloque puentes

tal como se muestra en la figura 24. Gra-

cias a estos puentes, se puede disponer de

alimentacin cerca de cualquier punto del

rea de circuitos.

Paso 2En la lnea ms externa, conecte el polo po-

sitivo de la fuente de alimentacin; y en la

ms interna, el polo negativo de la misma

(figura 25).

Paso 3Con la ayuda de unas pinzas planas o de

punta, preforme las patillas del circuito in-

tegrado; deben quedar alineadas y a la dis-

tancia necesaria, para que encajen perfec-

tamente en el protoboard.

Paso 3En la figura 26, se indica la manera de in-

sertar el circuito integrado en el protoboard.

Asegrese que las patillas del CI coincidan

con los orificios de esta placa; y con el dedo

pulgar, presione uniformemente el cuerpo

del dispositivo hasta que embone en ella y

quede bien fijo; por supuesto, las patillas de-

ben asomarse a la otra cara del protoboard.

NOTA:Al igual que cualquier otro tipo

de diodo, los LED tienen polaridad; es de-

cir, conducen en un solo sentido.

Paso 4Como el LED tiene una patilla positiva y una

patilla negativa, para que conduzca y en-

cienda es necesario polarizarlo de forma di-

recta; es decir, su patilla positiva tiene que

conectarse en el punto ms positivo de la

batera, y su patilla negativa en el punto

ms negativo de la mis-

ma. Por lo tanto, conecte

la patilla nmero 14 en la

lnea positiva de alimen-

tacin y la nmero 7 en la

lnea negativa.

Es necesario hacer todo

esto, ANTES de empezar

a trabajar con un circuito

integrado. Y no olvide que

+

Puente de alimentacin

_

+

_

Figura 25

Figura 24

Figura 26


22/84


la fuente de alimentacin debe estar apa-

gada, cuando realice cualquier conexin;

mas si est utilizando pilas, desconecte uno

de los alambres que las comunican con el

protoboard.

Paso 5En la salida de la compuerta OR, coloque

un LED; servir para conocer el resultado

de la operacin que se realice (si enciende,significa que se ha obtenido un 1; si no en-

ciende, se ha obtenido un 0).

Paso 6En serie con el LED, tal como se muestra

en la figura 27, coloque una resistencia de

180 ohmios; servir para limitar la magni-

tud de corriente que circula por este diodo.

Observe que la patilla positiva del LED vaconectada en la pata tres del integrado, que

la patilla negativa se conecta en serie con

la resistencia y que el extremo de esta lti-

ma se conecta en la lnea negativa de ali-

mentacin.

En este momento, ya est armado el cir-

cuito de prueba. Para verificar la operacin

de la compuerta, haga lo siguiente:

Para representar un 1 en la entrada de la

compuerta, conecte sta en la lnea posi-

tiva de alimentacin.

Para representar un 0, conecte la com-

puerta en la lnea negativa de alimenta-

cin.

Ahora, fjese bien en las instrucciones pro-

porcionadas en la tabla 4. En las entradas

de la compuerta, conecte las combinacio-

nes de ceros y unos que se especifican;

tome nota del resultado que de cada com-

binacin se obtiene en la salida.

Por todo lo observado en el experimen-

to anterior, usted cree que esta compuer-

ta realiza la operacin de suma lgica?

S _______ No ________

Por qu?_____________________________

Ver i fi cacin del funcionami ent o de unacompuer ta ANDEn el manual del fabricante de circuitos in-

tegrados TTL, se indica que las compuer-

tas AND se encuentran en un chip con ma-trcula SN74LS08.

En este circuito integrado, existen cua-

tro compuertas de este tipo (figura 28). Al

igual que en la prueba anterior, lo primero

que debe hacerse es conectar la patilla n-

CIR

Led

Patilla 1Entrada 1

Patilla 2Entrada 2

Patilla 3Salida

0

0

1

1

0

1

0

1

14 13 12 11 10 9 8

7654321

Circuito integrado 74LS08(compuertas AND)

Figura 28

Figura 27 Tabla 4


23/84


mero 7 en la terminal negativa de la ali-

mentacin; y la patilla 14, en la terminal

positiva. Las entradas se encuentran en las

patillas 1 y 2, y la salida en la patilla 3.

El LED que monitorea la salida de la com-

puerta, se conecta en serie con la resisten-

cia de 180 ohmios y con el polo negativo. Y

luego se hacen las combinaciones de lasentradas, para verificar la operacin de la

compuerta (tabla 5).

Por lo observado en este experimento,

usted cree que esta compuerta realiza la

operacin de producto (multiplicacin) l-

gico?

S ______ No ______

Por qu?_____________________________

Ver i f i cacin de la operacinde una compuer ta NOTEn el manual del fabricante de circuitos in-

tegrados TTL, se indica que estas compuer-

tas se encuentran en un chip con matrcula

SN74LS04. En este circuito integrado, exis-

ten seis compuertas de este tipo.

La alimentacin se aplica en las patillas

7 y 14, con los conectores negativo y posi-

tivo respectivamente.

La entrada de la

primera compuerta

se encuentra en la

patilla 1, y su sali-

da en la patilla 2. El

LED y la resistencia

se conectan en la patilla 2; y como slo dis-

ponemos de una entrada, nicamente hay

dos combinaciones a probar (tabla 6).

Por lo observado en este experimento,

usted cree que esta compuerta realiza la

operacin de invertir el valor colocado en

su entrada?

S ______ No _____

Por qu? _____________________________

Circuitos combinacionales

Mediante arreglos de las diferentes com-

puertas lgicas, se obtienen operaciones de

mayor complejidad que pueden aplicarse enla solucin de problemas reales. Utilizan-

do ecuaciones con variables, se forman fun-

ciones que expresan las operaciones reali-

zadas por un circuito lgico especfico.

Cuando se tienen dos variables (A y B),

su multiplicacin lgica se indica de la si-

guiente manera: F (A, B) = AB. En tanto, su

suma lgica se indica mediante la frmula:

F(A, B) = A + B.Para obtener funciones lgicas, es nece-

sario conocer los procedimientos de dise-

o lgico del lgebra de Boole. Mas esto que-

da fuera de los fines del presente artculo.

Para conocer una aplicacin basada en

circuitos combinacionales, le recomendamos

que consulte el Captulo 4 de este artculo

(que se publicar en el siguiente nmero.

Circuito decodificador

Un circuito decodificador, es un dispositi-

vo combinacional que permite activar una

lnea de salida a partir de una combinacin

especfica que se presenta en la entrada. El

smbolo electrnico para el decodificador,

se muestra en la figura 29.

Patilla 1

Entrada 1

Patilla 2

Entrada 2

Patilla 3

Salida

0

0

1

1

0

1

0

1

Patilla 1Entrada 1

Patilla 2Salida

0

1

Tabla 5

Tabla 6


24/84


Cuando en la entrada de este circuito se

colocan los valores A = 0, B = 0, C = 0 y D =

0 (es decir, todas las entradas a tierra), se

le est indicando al circuito que debe acti-

var la lnea de salida marcada como 0. Y sien la entrada del circuito se indica la com-

binacin A = 1, B = 0, C = 0 y D = 0, estar

eligindose la lnea de salida marcada como

1; esto significa que para elegir la salida,

hay que colocar en la entrada una combi-

nacin en binario del valor de la salida que

se desea activar.

La secuencia de combinaciones posibles

para este decodificador, se indica en la fi-

gura 30. Como este circuito cuenta nica-

mente con diez posibles salidas de selec-

cin, se dice que es un decodificador

decimal. Y a los circuitos que slo tienen

ocho salidas de seleccin, se les denomina

decodificadores octales.

En el mercado, se ofrece una gran varie-

dad de circuitos electrnicos decodificado-

res; por ejemplo, el circuito 74LS42 es un

decodificador de 1 a 10 (decimal); lo nico

que lo diferencia del circuito que describi-

mos anteriormente, es que sus salidas son

negadas; o sea, cuando se activa una de

las lneas, aparece un 0; y cuando todas

estn desactivadas, se obtiene un 1 en lasalida.

El diagrama lgico y la descripcin de las

terminales para este circuito, se muestran

en la figura 31.

Decodificadores BCDpara siete segmentos

Es un tipo especial de decodificadores; sufuncin es convertir nmeros binarios de

cuatro bits en siete lneas de salida, para

mostrar en un display de siete segmentos

el valor de entrada expresado en decimal.

Estos circuitos se utilizan principalmen-

te para mostrar caracteres numricos al

usuario; por ejemplo en calculadoras digi-

tales, cuyo display o visualizador de varios

dgitos muestra la entrada de datos, las

operaciones y los resultados. Si observa con

atencin el nmero 8 en el display, se dar

cuenta que est formado por siete lneas

(segmentos); o sea, para formar cada dgito,

se utiliza un diferente arreglo de dos o ms

segmentos. Cada una de estas lneas con-

tiene un LED, el cual se enciende cuando

recibe 1.7 voltios con una corriente de

10ma; estos valores pueden variar ligera-

Decodificador decimal

DEC

SalidaEntrada

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D

C

B

A

Valordecimal

Valor binario

N

0

1

2

34

5

6

7

8

9

D

0

0

0

00

0

0

0

1

1

C

0

0

0

01

1

1

1

0

0

B

0

0

1

10

0

1

1

0

0

A

0

1

0

10

1

0

1

0

1

0

1

0

0

00

0

0

0

0

0

1

0

1

0

00

0

0

0

0

0

2

0

0

1

00

0

0

0

0

0

3

0

0

0

10

0

0

0

0

0

4

0

0

0

01

0

0

0

0

0

5

0

0

0

00

1

0

0

0

0

6

0

0

0

00

0

1

0

0

0

7

0

0

0

00

0

0

1

0

0

8

0

0

0

00

0

0

0

1

0

9

0

0

0

00

0

0

0

0

1

Estado de las salidas delcircuito dependiendo de lacombinacin de entrada

Figura 30

Figura 29


25/84


mente, dependiendo de las especificacio-

nes de cada fabricante.

Tanto el diagrama lgico para el decodi-

ficador BCD como el display, se muestran

en la figura 32. Observe que consta de cua-

tro lneas de entrada, con las cuales se in-

gresa el nmero en forma binaria (ceros y

unos); y en las salidas se obtiene la combi-

Diagrama de conexin de pines

16

1

15

2

14

3

13

4

12

5

11

6

10

7

9

Vcc A0 A1 A2 A3 9 8 7

0 1 2 3 4 5 6 GND

8

- - -

- - - - - - -

Diagrama lgico

A3A2A1A0

15 14 13 12

1 2 3 4 5 6 7 9 10 11

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Vcc=PIN 16 GND=PIN 8 0 =Nmero de PIN

Smbolo lgico

Vcc=PIN 16 GND=PIN 8

15 14 13 12

1 2 3 4 5 6 7 9 10 11

A0 A1 A2 A3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Smbolo electrnico bsico de un decodificador BCD de7 segmentos

Salida para

display de 7

segmentos

Entradas

para el

nmero

binario

a

b

c

d

e

f

g

A

B

C

DDisplay de

7 segmentos

a

c

d

f

g

e

b

Pines de

conexin

para alimentar

cada segmento

a

b

c

d

e

f

g

Figura 32

Figura 31 nacin especfica de lneas activas, que se

pondrn en 1 para el nmero binario de en-

trada. Las salidas del circuito decodificador

se conectan en los pines de entrada del dis-

play de siete segmentos, relacionando la

letra de la lnea de salida con la letra de la

lnea de entrada; o sea, a con a, b con

b, etc.

En realidad, el display es una combina-

cin de varios LED montados sobre un

empaque plstico; pero deben tenerse los

mismos cuidados que en el caso de un LED

nico; hay que colocar una resistencia

limitadora en serie con el comn de los LED

del display; si se emplea una polarizacin

de 5 voltios, deber utilizarse un resistor

de 180 ohmios; y para un voltaje de 12 vol-tios, se requerir de 1Kohmio.

Cada terminal de entrada de un display,

se conecta directamente en una de las ter-

minales del LED de cada segmento; y el otro

extremo de cada diodo de los segmentos,

normalmente se conecta en un solo pin (lla-

mado comn). Si el comn para todos los

LED es el lado positivo, se dice que el dis-

play es de nodo comn; y cuando el ladonegativo es el comn, se dice que el dis-

play es de ctodo comn.

Para conectar el display de siete segmen-

tos en la salida de un circuito lgico (con

salidas de 5 voltios), es preciso conectar en

serie con la terminal comn un resistor

limitador que evite el sobreflujo de corriente

en cada uno de los LED. Para salidas TTL,


26/84

Salida

a a

b b

c c

d d

e e

f f

g g

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Entrada

Diagrama lgico

A

B

C

D

Vcc=PIN 16

GND=PIN 8

7 1 2 6 3 5

13 12 11 10 9 15 14 4

A B C D LT RBI

a b c d e f g

BI/

RBO

Diagrama de conexin DIP(TOP VIEW)

Diagrama de la descripcin de pines de los circuitos SN54/74LS47

Smbolo lgico

16

1

15

2

14

3

13

4

12

5

11

6

10

7

9

Vcc f g a b c d e

8

_ _ _ _ _ _ _

B C LT RBI D A GNDBI/RBO

recomendamos la utilizacin de un resistor

de 100 ohmios a 1/ 2 watt.

Por ejemplo, el nmero 2 se representa

en binario como 0010; entonces, en las en-

tradas del decodificador se colocar A = 0,

B = 1, C = 0, D = 0; y en las salidas, aparece-

r un 1 en las terminales a, b, g, e, d; es

decir, estos segmentos encendern para

formar el nmero 2; y por lo tanto, la ima-

gen formada ser muy parecida a l.

Para hacer que en el display de siete seg-

mentos aparezca el nmero 5 (0101 en

binario), se debe poner en las entradas del

decodificador A = 1, B = 0, C = 1, D = 0; y las

salidas, se activarn en las terminales a, f,

g, c y d; es decir, estos segmentos de LED

encendern para formar el nmero 5 en eldisplay (figura 33).

Concluye en el prximo nmero

Figura 33

El mejor equipo de medicin

Para adquirir estos productos vea la pgina 80

Fabricados en

Alemania

35 MHz analgico Voltios/divisin 5mV a 20V Sincronismo hasta

100 MHz Trigger alternado CH1 y CH2 o independientes Probadorde diodos, transistores, capacitores, bobinas y resistencias Calibrador

de 1 KHz y 1 MHz Voltaje de trabajo de 100-200 voltios (cambio

automtico) Disparo alternado o CHOP Manual de manejo en

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tiempo y voltaje de pico a pico en pantalla Funcin de autoset

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voltaje de pico a pico en pantalla Funcin de autoset (autoajuste de

los controles con slo presionar un botn) Manual de manejo en

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27/84


S e r v i c i o t c n i c o

MTODOS PARA RESOLVER

FALLAS Y CASOS DE SERVICIOEN TELEVISORES MODERNOSArmando Mata Domnguez y Alvaro Vzquez Almazn

Generalidades del sistemade control y del circuito EEPROM

En cualquier televisor moderno, las funcio-

nes de control se realizan por medio de un

microprocesador; por ejemplo, encendido

y apagado, cambio de canal y de volumen,

ajustes de nivel de tinte, color, brillo con-traste y nitidez, generacin de caracteres,

programacin de encendido o apagado por

tiempo, bloqueo de sintonizacin de cana-

les, simuladores de sonido, etc.

Estas son algunas de las tantas funcio-

nes comunes de un televisor actual; pero

En el mercado de televisores existenmuchas opciones entre marcas y

modelos; es por ello que elespecialista tcnico debe conocer

mtodos de diagnostico y solucin deaveras, que le permitan un patrnde trabajo estandarizado, para quela reparacin sea rpida y eficaz. Ypara ello, hay que tomar en cuentadeterminadas situaciones comunes;

por ejemplo, es una realidad que lassecciones que con mayor frecuenciafallan, son: el sistema de control y el

circuito EEPROM, la fuente de

alimentacin y las etapas de barridohorizontal y vertical.

En el presente artculo veremos lateora bsica de estas secciones, as

como los pasos a seguir paradiagnosticar y solucionar averas.Tambin comentaremos diversos

casos de servicio, en marcas ymodelos de televisores especficos.

Figura 1


28/84


lo ms extraordinario, es que pueden ser

ejecutadas por medio de unas cuantas te-

clas (5 6) localizadas en el panel frontal

del aparato y por medio de un men cuyas

opciones se eligen con los botones del con-

trol remoto. La sofisticacin de las funcio-

nes, es responsabilidad del microprocesa-

dor; pero este circuito, tambin es capazde provocar muchos problemas; y es difcil

diagnosticarlos, si se carece de un adecua-

do procedimiento para tal propsito; por

eso le recomendamos que ejecute el pro-

cedimiento que explicaremos enseguida; es

aplicable a televisores de cualquier marca

y modelo, y permite diagnosticar averas en

el microprocesador y en el circuito EEPROM

(figura 1).

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

1

2

3

45

6

7

8

1234123

C037

C038

L002

C034

C017

R017

C015

C016

C019

R030

C051

C062

C063

C040

C041

R048

R016

L040

R055

R099

R071

R054

R070

CN002

CN309

C064

C070

R029

IC002

D005

R033

R036

R047

R045

IC001

R039

C022

C02

C027

R074R

038

R031

R041

0.0022

B:CHIP

470

25V

:CHIP

0.022

25V

B:CHIP

1

4.7k

15p

CHIP

15p

CHIP

CHIP

220p

CHIP

4.7kCHIP

0.47

0.47

:MPS

12p

:CHIP

12p

:CHIP

25VF:PT 4

70

:CHIP

4.7k

:CHIP

47k

4.7k

:RK-CP

4.7k

4.7k

4P

3P

0.0047

:CHIP

0.001

CHIP

4.7k:CHIP

MM1476AF(TP)

STBY

+5V

REG

MTZJ-

T-77-5.6C

220

1k

CHIP

4.7k

:CHIP

4.7k

:CHIP

M37280MK-110SP

CONTROL

TUNING

SYSTEM

680

:CHIP

560p

CHIP

220

CHI

0.001

CHIP

4.7k

CHIP

1k

:CHIP

3.3

1W

2SBBU

680

5V

9V

*

GND

B-DAT

I-AVCC

HLF

I-VHOLD

I-CVIN

I-CNVSS

I-OSC

O-OSC

VSS

IO-BDAT

I-KEY

I-AFT2

I-RESET

XO-OSD

XI-OSD

VCC

B-CLK

B-INT

OVD

GND

GND

VOUT

GND

RESET

CD

VIN

DAT

GND

CLK

FOR

JIG

TO

K

BOARD

CN402

VIDEO

2

Voltaje de

alimentacin

5.0 voltios +/- 0.3

voltios

3.6 voltios +/- 0.6

voltios

Orden de reset

4.9 voltios +/- 0.3

voltios

4.9 voltios +/- 0.3

voltios

Seal de reloj

5.0 voltios de

pico a pico

3.6 voltios de

pico a pico

Alimentacin del

circuito EEPPROM

5.0 voltios +/- 0.3

voltios

5.0 voltios +/- 0.3

voltios

Versin de

microprocesador

Circuito microprocesador y

circuito jungla separados

Circuito microprocesador

nico

Figura 2

Tabla 1


29/84


Paso 1Para estar seguros de que el circuito del sis-

tema de control funcionar correctamen-

te, lo primero que debe hacerse es verificar

que existen las condiciones bsicas de ope-

racin (voltaje de alimentacin, orden de

reset, seal de reloj). Consulte la tabla 1;

para verificar la existencia y el valor de cada

uno de estos voltajes, conecte a tierra fra

(o sea, tierra-chasis) un multmetro digital

en funcin de voltmetro de corriente di-

recta.

Paso 2Si falta alguno de estos voltajes, tendr que

verificar el estado del circuito que lo gene-

ra (figura 2).

Paso 3Si los voltajes son correctos, verifique que

las seales Data y Clock lleguen al sistema

de control. Para hacer esto, ponga el mult-

metro digital en funcin de voltmetro de

corriente directa y conecte su terminal ne-

gativa a tierra fra o chasis; y con su punta

de prueba positiva, primeramente mida laterminal 5 y luego la terminal 6 del circuito

EEPROM; y cuando conecte el televisor a

la lnea de CA u ordene que se encienda,

deber notar un cambio de nivel de volta-

je; e inmediatamente despus de esto, se

deber estabilizar (as ser, siempre y cuan-

do el sistema de control pueda comunicar-

se de manera correcta con el resto de los

perifricos).

Paso 4En caso de que no cambie el nivel de volta-

je en las lneas Data y Clock, verifique si

hay un corto parcial o total en cualquiera

de las lneas; esto puede deberse a un dao

en el circuito EEPROM; por eso es necesa-

rio verificar con respecto a tierra-chasis, el

valor de cada lnea (deber haber ms de

2000 ohmios).

Cuando haga esto, descubrir que en un

principio el valor en ohmios es bajo; pero

luego ir aumentando, hasta alcanzar va-

lores superiores a 10000 ohmios. Y hasta

es posible que al realizar la medicin, en-

cuentre usted un valor del orden de los

megohmios; esto es comn, cuando uno o

ms capacitores electrolticos permanecen

con carga elctrica; en estos casos, la me-

dicin debe hacerse unos minutos despus

de haber apagado y desconectado el tele-

visor.

Paso 5

Cada vez que el valor sea incorrecto (infe-rior a 2000 ohmios), tendr que aislar en

corto un elemento asociado a las lneas de

Data y Clock (figura 3). Pero si no hay corto

total o parcial en ellas y tampoco se ha

modificado el voltaje, lo ms probable es

que el circuito EEPROM tiene algn dao;

o que el dao est en el microprocesador;

primero reemplace el circuito EEPROM,

porque es el de menor costo; si ya hizo lasustitucin y el problema no desaparece,

significa que el microprocesador es el que

est daado; pero antes de reemplazarlo,

Micropro-

cesador

SintonizadorSeccin

de audio

Jungla

Y/C

EEPROM

DATA

CLOCK

Comunicacin del sistema de control

Figura 3


30/84


mida cada una de sus terminales con res-

pecto a tierra-chasis; asle aquellas que ten-gan menos de 200 ohmios; y si el valor sigue

siendo bajo, significa que definitivamente

el microprocesador tiene algn dao.

Generalidades sobre la fuentede alimentacin y las seccionesde barrido V y H

Cuando el tcnico recibe un televisor queno enciende, sus sospechas sobre el origen

del problema recaen primero en la fuente

de alimentacin; luego en las secciones debarrido vertical y horizontal y finalmente

en el sistema de control. Para confirmar

cul es la verdadera causa de la falla, eje-

cute el procedimiento que se describe en la

tabla 2.

Cmo se hacen las medi ci onesEn el caso de la medicin correspondiente

al primer paso, ANTES de encender el tele-visor coloque las puntas del voltmetro en

IC301/LA7840

SECCIN DE BARRIDO VERTICAL

1GND

2V-OUT

3VCC

4VREF

5VIN

6VCC

7PUMP

OP

AL YUGO +VERTICAL

1

.1/100V

.047

DEL PIN 23

DE IC501

15K

P3P3

1000/35V

L301

270/2W27V+

474 474 2200/35V10K

2.2K 43K 430 430

3.3 3.3

+_

AL YUGO

VERTICAL

100/50

Figura 4

Secuencia

Primer paso

Segundo paso

Tercer paso

Cuarto paso

Medicin

Voltaje de B+

Voltaje de alimentacinpara la seccin vertical

Pulso vertical y pulsohorizontal

Condiciones delmicroprocesador

Punto de prueba

Colector del transistorde salida horizontal

Circuito integradovertical

Terminales deproteccin del

microprocesador

Microprocesador

Nivel de voltaje

Mnimo, 100 voltios/Mximo, 140.

-13 .0 voltios+13.0 voltios

+26.0 voltios

5.0 voltios de pico apico

VCC 5.0VRST 4.9VXLT 5.0V *

Referencia

Con respecto atierra-chasis




Tabla 2


31/84


los puntos de prueba indicados (colector del

transistor de salida horizontal y tierra-cha-

sis). Es una manera de proteger al voltme-

tro, si tomamos en cuenta que en el colec-

tor del transistor de salida horizontal se

forma un brinco de alto voltaje de ms de

1000 voltios; y esto, causa daos al volt-metro.

El valor del voltaje que se obtiene en la

segunda medicin, depende de la forma en

que se conecta el circuito de salida verti-

cal; si ste usa una conexin directa a tie-

rra-chasis en cualquiera de sus terminales,

slo ser alimentado con un voltaje de fase

positiva (figura 4); y si ninguna de sus ter-

minales est conectada directamente a tie-

rra-chasis, el circuito deber recibir un vol-

taje de fase positiva y un voltaje negativo;

slo as, podr trabajar de manera normal

(figura 5).

El nivel de voltaje indicado en los pasos

3 y 4, debe medirse con la ayuda de un os-

ciloscopio o de un adaptador o medidor de

pico a pico (figura 6).

Si en alguna de las cuatro mediciones se

obtiene un valor diferente al indicado en la

tabla, ser necesario verificar el estado de

los dispositivos asociados al punto de prue-

ba que corresponda; slo hay que usar el

sentido comn, y trazar un plan de aisla-miento que permita encontrar la verdade-

ra causa del problema.

Revisin de la fuente de alimentaciny de las etapas de barrido V y H

La mayora de los televisores modernos,

cualquiera que sea su modelo y marca, usan

una fuente conmutada de alta frecuencia(figura 7); fcilmente puede ser identifica-

da, porque su transformador, al que se de-

nomina chopeer, posee caractersticas y for-

ma especiales. Si el problema es causado

1

2

3

4

5

6

7

C544

C545

C546

FB505

R545

D545 R5

47

R542

R543

IC54

5

R541

R546

R548

47

220

0.47

1.1UH

470

GP08DPKG23

10k

10k

1.51W

AN

5522

VOUT

15k

68

15k

1/16W

D R I V E -

VCC+

REF

VCC-

OUT

B OOST

D R I V E +

8

12

13

14

Figura 5

Figura 6

Figura 7


32/84


por la fuente de ali-

mentacin, ejecute los

siguientes pasos:

Paso 1Lo primero que debe

hacerse para encon-

trar la causa del pro-

blema, es verificar si

funciona correcta-

mente el circuito de

entrada; para esto, co-

loque las puntas de

prueba del voltmetro

en los dos extremos

del condensador elec-

troltico; en la lnea de120.0VCA, debe haber

un mnimo de 120.0 y

un mximo de 190.0

voltios; en la lnea de 240.0VCA, debe ha-

ber un mnimo de 250.0 y un mximo de

350.0 voltios (figura 8). Si los niveles de

voltaje no son correctos, verifique las con-

diciones de los elementos del circuito de

entrada.

Paso 2Enseguida, verifique el nivel de voltaje de

B+ con respecto a tierra-chasis; para hacer-

lo, coloque las puntas de prueba del voltme-

tro ANTES de dar la orden de encendido; y

una vez colocadas, ordene el encendido y

observe si el voltmetro registra una ligera

variacin de voltaje; si hay variacin, sig-

nifica que aunque la fuente est funcionan-

do quiz no puede hacer su tarea de regu-

lacin o tal vez existe un corto parcial enalguna de las lneas secundarias; si no hay

variacin de voltaje, significa que la fuente

no est funcionado por completo.

Paso 3En caso de que determine que no hay re-

gulacin o que quiz se produjo un corto

parcial, tendr que verificar el valor hmico

de cada una de las lneas de alimentacin

secundarias con respecto a tierra. Si no se

ha producido ningn corto, dicho valor ten-

dr que ser mayor a 5000 ohmios.

Paso 4Si no existe tal corto, lo ms probable es

que no se est haciendo la regulacin; en-

tonces verifique que el optoacoplador se

encuentre en buenas condiciones (figura 9)

Optoacoplador

VCA

D821/D824

IC801

STR-S6707

T807220/400V

47/25V

2

7 8

1

3

4

5

9

200

6=OCP

R901

IC801STR-S6707

20/2W

330/16

PC817

7

5

T8019

8

11

10

12

13

14

12V7812

121

50V

100V

50V

18V

T8055V

Figura 9

Figura 8


33/84


y que no tengan daos sus elementos aso-

ciados. Si el optoacoplador se encuentra en

buen estado, verifique que no tengan da-

os el circuito conmutador (circuito inte-grado) o los elementos relacionados con el

sistema de regulacin (figura 10).

Si el problema proviene de la seccin de

barrido horizontal, ejecute los siguientes

pasos:

Paso 1

Verifique que sea correcta la alimentacinsuministrada a los transistores del circuito

excitador y de salida horizontal (figura 11),

y la que corresponde al circuito jungla Y/ C

(figura 12).

Paso 2Inmediatamente despus de dar la orden

de encendido, verifique que en la base del

transistor excitador haya un mnimo de 1.0

voltios y un mximo de 5.0 voltios de pico

a pico. Si no existe dicha variacin, lo ms

probable es que el problema se encuentraen el circuito jungla Y/ C; por lo tanto, veri-

fique si este componente puede filtrar el

voltaje de alimentacin; tambin verifique

el estado del cristal y de los condensadores

con los que trabaja en conjunto, y el de los

Q401

100K

390P

56

2.2/50V

.006

1.8K

390

2KV

.006

1.8k

Q402

KTD2499

12K

B+

DEL PIN

27 IC501

RU3AM

Al yugo

horizontal

A la terminalprimaria

del fly-back

48

49

40

32

46

54

25

23

42

44

272838

1112

14/15/16

6

5

212019 R/G/B

V-OUT

Y-IN

C-IN

H-OUT

FBP IN

VCO

L103VCO

CVin

Sound-IN

Video-OUT

IC501

X5013.58/

4.43MHz

5V

SDASCL

OSD_R/G/B

Z101SAW Filter

LA76822 : Multi

VCC

Figura 10

Figura 11

Figura 12


34/84


dispositivos que usa para acoplarse con el

transistor excitador.

Paso 3Si existe variacin de voltaje en la base del

transistor excitador, verifique el nivel de

voltaje que hay en el colector de este com-

ponente; en modo de espera, debe existirel nivel de voltaje de B+; y despus de dar

la orden de encendido, el voltaje habr de

disminuir, en promedio, un 50%; as ser,

siempre y cuando est funcionando correc-

tamente el transistor (figura 13); usted ten-

dr que verificar las condiciones de los ele-

mentos asociados a l, si el voltaje no

disminuye de esta manera.

Paso 4Para saber si el transistor de salida hori-

zontal est funcionando

bien, verifique el nivel de

voltaje que hay en el co-

lector en modo de espe-

ra; deber existir el nivel

de voltaje de B+; y des-

pus de dar la orden de

encendido, deber produ-

cirse una variacin +/ - de

un 20%; as ser, siempre

y cuando est funcionan-

do correctamente dicho

componente; en caso

contrario, no suceder

ninguna variacin de vol-

taje (figura 14); y por lo

tanto, usted tendr que verificar las condi-

ciones de los dispositivos asociados a l.

Paso 5Verifique que est correctamente polariza-

do el circuito de barrido vertical, y que el

circuito jungla Y/ C proporcione una seal

de diente de sierra con un valor mnimo depico a pico de 1.0 voltios y mximo de 5.0

voltios.

Paso 6Para determinar si la amplificacin del cir-

cuito de salida vertical es normal, verifique

los voltajes de pico a pico en las terminales

del yugo vertical; por una parte, debe ha-

ber un mnimo de 40 voltios y un mximode 60; por otra, un mnimo de 1.0 voltios y

un mximo de 10 (figura 15). Si los voltajes

Al Amplificadorde salidaHorizontal

T402

33

10KB+

12K

390P

56Q401C3228

Excitadorhorizontal

150

470

2.2/160V

27

IC501 LS76822

CircuitoJungla

Y/C

390P

2KV

RV4DS

RVB4M

Al yugo

horizontal

1

3

4

Enfoque G4

Rejilla

Pantalla (G2)

ABL

Alto

Voltaje

Q402KTD 2499

Transistor de salida

horizontal

B+

Al ctodo

del TRC

2004

COL.

Transformador

de lnea (fly-back)

Figura 13

Figura 14


35/84


no estn dentro de estos rangos, verifique

las condiciones de los elementos asocia-dos a este circuito.

Fallas en televisores Mitachi

Enseguida describiremos el origen y la so-

lucin de fallas tpicas en televisores de di-

ferentes marcas y modelos.

En este apartado veremos algunas de las

fallas ms comunes en una marca nuevade televisores: Mitachi. Aunque todava no

es muy conocida, est teniendo buena

aceptacin en algunos mercados, dado que

su precio es accesible y su calidad de ima-

gen puede compararse con la que ofrecen

algunos televisores de marca reconocida.En el apartado siguiente explicaremos

fallas comunes en aparatos ms comercia-

les.

Falla 1: Aunque el audio est bien,la imagen tiene prdida de sincronahorizontal.

Pruebas real i zadas:1. Medimos el voltaje de alimentacin que

se suministra al circuito integrado jun-

gla (figura 16); que, como sabemos, nor-

malmente debe de ser de 9 voltios.

2. Se midi la frecuencia de la seal de ba-

rrido horizontal, en la base del transis-

tor de salida horizontal; la cual era co-

rrecta.

3. Al verificar la presencia de la seal de

video compuesta, descubrimos que es-

taba presente y que no tena interferen-

cias.

4. Luego de haber desconectado la antena,

los datos correspondientes al generador

de caracteres podan verse claramente;

es decir, el televisor estaba en perfecta

sincrona horizontal.

HDY+HDY+

HDY-

HDY-VDY-

VDY+

12

3

456

CN5156P

DY !

YUGO HORIZONTAL

(Bobinas de desviacin

horizontal)

Valor hmico

Mnimo: 1.0 ohmicos

Mximo: 5.0 ohmicos

YUGO VERTICAL

(Bobinas de deflexin

vertical)

Valor hmico

Mnimo: 5.0 ohmios

Mximo: 16.0 ohmios

Puntos de Prueba

H.DY H.DY V.DY V.DY

Figura 15

Figura 16


36/84


5. Bast con que activramos la funcin de

TV/ VIDEO, para que los datos corres-

pondientes al generador de caracteres

pudieran verse claramente.

6. Verificamos la frecuencia de la seal del

cristal de referencia, utilizada para la sin-

crona horizontal y vertical; estaba alte-

rada.

7. Como el cristal de referencia estaba da-

ado, tuvimos que reemplazarlo; y en-

seguida, el televisor recuper su funcio-

namiento normal.

Comentarios:Cuando la seal de referencia para el osci-

lador horizontal se encuentra fuera de sus

valores de frecuencia, la seal de barridohorizontal tiene un valor de frecuencia co-

rrecto y la seal de sincrona tiene un valor

incorrecto; por esta razn, la imagen pier-

de sincrona horizontal. Y cuando la ante-

na est desconectada, no existe seal de

video y por lo tanto no se genera seal

de sincrona; pero gracias a esto, la ima-

gen del generador de caracteres se obser-

va claramente (lo mismo sucede, cuandose activa la funcin TV/ VIDEO).

Falla 2: No hay brillo

Pruebas real i zadas1. Se midi el voltaje de CD en cada una de

las terminales correspondientes a los

ctodos del cinescopio; encontramos un

valor cercano a los 160 voltios.

2. Verificamos el voltaje existente en la ter-

minal de la reja pantalla (G2); haba 380

voltios.

3. Al medir el voltaje de las terminales co-

rrespondientes a los filamentos, descu-

brimos que no estaba presente; de he-

cho, los filamentos no encendan.

4. Se midi el voltaje en las terminales co-

rrespondientes al fly-back; haba 9 voltios.

5. Estos 9 voltios, pasan por el diodo D470;

y ste los rectifica, para que puedan ser

aplicados a los filamentos del cinesco-

pio. Pero D470, se encontraba abierto (fi-

gura 17).

6. Decidimos reemplazar este diodo, con un

dispositivo de alta frecuencia (como el

diodo que se utiliza en fuentes conmu-

tadas o en la seccin de horizontal). Lue-go de hacer esta sustitucin, el televisor

recuper su funcionamiento normal.

ComentariosLa falta de brillo, tiene varias causas; por

ejemplo, daos en el cinescopio, en el fly-

back, en los circuitos amplificadores de

color, en la fuente de alimentacin, etc. Por

eso es necesario medir las seales y voltajes

relacionados con la generacin de alto vol-

taje, verificar la presencia de la seal de

video y asegurarse que enciendan los fila-

mentos del cinescopio; estos ltimos calien-

tan a los ctodos, los cuales, entonces, pue-

den emitir electrones hacia la pantalla del

cinescopio y provocar as que el fsforo de

la misma se ilumine.

Figura 17


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Falla 3: El televisor no enciende

Pruebas real i zadas1. Verificamos el estado del transistor de

salida horizontal; se encontraba en bue-

nas condiciones.

2. Luego de conectar el televisor y de me-

dir el voltaje de B+, descubrimos que esta

alimentacin no exista.

3. Se midi el voltaje de alimentacin no

regulado, procedente del puente

rectificador y del filtro principal; estaba

correcto.

4. Medimos los componentes asociados al

circuito regulador; todos se encontraban

en buenas condiciones (figura 18).

5. Con el solo hecho de reemplazar el cir-

cuito integrado regulador, el televisor

recuper su funcionamiento normal (fi-

gura 19).

ComentariosCuando el circuito regulador de B+ no fun-

ciona, dejan de recibir alimentacin la sec-

cin de salida horizontal, el sistema de con-

trol y la etapa de oscilacin horizontal

(alojada en la jungla); y entonces, el televi-

sor no enciende. Si al conectar el aparato

no enciende el LED de stby, seguramente

hay un problema en el regulador; y si este

LED enciende, quiere decir que el proble-ma se encuentra en la seccin de barrido

horizontal.

Falla 4: El aparato no enciende;slo se percibe que el relevadorenciende y apaga constantemente.

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electronica y servicio n°76-reproductores de dvd.pdf

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