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Perfi l tecnológico

Lo nuevo en memorias y transferencia de archivos informáticos .........................................................5 Leopoldo Parra Reynada

Temas para el estudiante

Corrientes eléctricas y señales electrónicas (segunda de dos partes) ..........................................................20

Oscar Montoya Figueroa

Servicio técnico

Teoría para el servicio a televisores con pantalla de cristal líquido .................................................27 Javier Hernández Rivera Fallas en televisores Hitachi ....................................................41 Alvaro Vázquez Almazán Circuitos electrónicos en lavadoras de ropa .........................47 Armando Mata Domínguez

Más sobre el nuevo mecanismo Panasonic de CD tipo escalera ..................................................................57 Armando Mata Domínguez

Mantenimiento PC

Instalación y confi guración de una red inalámbrica .............73 Leopoldo Parra Reynada

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Minicomponente Sharp CD-XP300W (se entrega fuera del cuerpo de la revista)

CONTENIDO

Junio 2005PRÓXIMO NÚMERO (87)

Nota importante:Puede haber cambios en el plan editorial o en el título de algunos

artículos si la Redacción lo considera necesario.

Perfi l tecnológico• El magnetismo nuestro de cada día.Un

recuento de cómo las fuerzas magnéticas han modelado a la tecnología moderna

Temas para el estudiante• Códigos utilizados en capacitores y resistencias

Servicio técnico• Reportaje especial. Lo que debe saber para la

instalación y el servicio a autoestéreos

Búsquela consu distribuidorhabitual

• Casos de servicio en televisores Sony Wega

• Fuentes de poder convergentes en televisores de proyección

• Cómo trabajan las unidades grabadoras de DVD

Electrónica y computación• Instalación y confi guración de

una red para la pequeña empresa. Segunda y última parte

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Dirección técnicaArmando Mata Domínguez

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Administración y mercadotecniaLic. Javier Orozco Cuautle([email protected])

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Gerente de publicidadRafael Morales Molina([email protected])

Editor asociadoLic. Eduardo Mondragón Muñoz

Colaboradores en este númeroArmando Mata DomínguezLeopoldo Parra ReynadaJavier Hernández RiveraOscar Montoya FigueroaAlvaro Vázquez Almazán

Diseño gráfi co y pre-prensa digitalNorma C. Sandoval Rivero

Apoyo en fi gurasSusana Silva CortésMarco Antonio López Ledesma

Agencia de ventasLic. Cristina Godefroy Trejo

Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Comuni-cación, S.A. de C.V., Mayo de 2005, Revista Mensual. Editor Responsable: Felipe Orozco Cuautle.

Número Certifi cado de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04 -2003-121115454100-102. Número de Certifi cado de Licitud de Título: 10717. Número de Certifi cado 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 digital: FORCOM, S.A. de C.V. Tel. 55-66-67-68. Impresión: Impresos Publicitarios 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 República Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero).

Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos, son pro-piedad de sus respectivas compañías.

Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.

El contenido técnico es responsabilidad de los autores.Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares

No. 86, Mayo de 2005

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5ELECTRONICA y servicio No. 86

P e r f i l t e c n o l ó g i c o

LO NUEVO EN MEMORIAS Y TRANSFERENCIA DE

ARCHIVOS INFORMÁTICOSLeopoldo Parra Reynada

Podemos decir que la primera gran era de la electrónica, estuvo marcada por la

capacidad tecnológica de convertir, procesar y transmitir señales de audio y video, y que

en la actualidad estamos viviendo la segunda gran era, caracterizada por una oleada de dispositivos y máquinas de procesamiento

de datos. La diferencia estriba, básicamente, en que en la era anterior se desarrollaron y aplicaron con éxito los fundamentos de la electrónica analógica, mientras que en

el presente domina la electrónica digital (o hacia allá va).

En este artículo, vamos a revisar la evolución de los dispositivos de memoria

que han hecho posible la aplicación de los dispositivos numéricos. Y es que las

memorias “han salido” ya de los equipos electrónicos, para convertirse en elementos

externos que se utilizan para guardar información, archivos de trabajo, música,

video, etcétera. Es decir, las memorias ya no sólo soportan el trabajo informático de los

circuitos digitales, sino también el trabajo y el entretenimiento de las personas, gracias a

su capacidad de portar datos.

Los antecedentes. Primeras formasprácticas de codifi cación de datos

Las tarjetas de papel perforado, constituye-ron la primera forma práctica de codifi cación de datos a nivel industrial. Fueron utiliza-das a principios del siglo XIX por el fran-cés Joseph-Marie Jacquard, para represen-tar datos que a su vez eran suministrados a un telar mecánico para producir complejos patrones de tejidos (fi gura 1). Europa esta-

La primera revolución en el

almacenamiento de datos, fue el

desarrollo de las tarjetas perforadas, que en un principio

se usaron para grabar los patrones

del telar de Jacquard.

Figura 1

6 ELECTRONICA y servicio No. 86

ba entonces en plena industrialización, de ahí que todo artefacto mecánico que propi-ciara la automatización de tareas era rápi-damente aceptado por los fabricantes; fue el caso del telar de Jacquard, que en unos cuantos años ya se había difundido por mi-les en Francia e Inglaterra.

A su vez, el concepto de tarjetas perfo-radas fue retomado por el matemático in-glés Charles Babbage, quien a mediados de la década de 1830 desarrolló los planes de la famosa Máquina Analítica, el primer an-tecedente de la moderna computadora digi-tal. Este dispositivo se había concebido para efectuar operaciones matemáticas, sobre la base de instrucciones codifi cadas y sumi-nistradas mediante tarjetas perforadas, e incluía en su diseño una unidad de memo-ria (mecánica) para almacenar números, un control de secuencias y otros conceptos que actualmente se utilizan en computadoras. La Máquina Analítica, sin embargo, nun-ca fue construida por su autor, aunque una versión más avanzada (la Máquina Diferen-cial) fue construida en 1991 por científi cos británicos, basándose en los mismos planos y especifi caciones de Babbage. Obviamen-te, tampoco tuvo resultados prácticos, y si la citamos es sólo para referirnos a los pri-meros balbuceos de una disciplina que hoy domina al mundo: la informática.

El telégrafo, en cambio, si constituye un ejemplo exitoso (muy exitoso) de codifi ca-ción de datos. Diseñado en 1837, se pensó originalmente para representar números y letras de manera directa, pero el norteameri-cano Samuel Morse perfeccionó una versión que trabajaba con datos binarios (puntos y rayas), y que resultó ser el modelo que do-minaría las comunicaciones de las siguien-tes décadas (fi gura 2). Sin embargo, aunque el telégrafo utilizaba un método de codifi ca-ción, no precisaba de dispositivos de memo-ria, porque no era un dispositivo diseñado

para el procesamiento de información, sino para su transmisión en tiempo real. De he-cho, el primer dispositivo de aplicaciones prácticas diseñado para procesar informa-ción, fue la Máquina Tabuladora, de Herman Hollerith, la cual fue construida para regis-trar y organizar datos estadísticos.

Hollerith utilizó tarjetas perforadas como elementos de memoria de los datos a ser ali-mentados en la máquina, y con ello sentó las bases de la automatización en el proce-samiento de información. Incluso, sus siste-mas fueron utilizados en el Censo de 1890 de Estados Unidos, lo que le permitió proyec-tar su fama en Europa y lograr una posición fi nanciera que le permitiría fundar la Tabu-lating Machine Company, que a la postre se convertiría en IBM, nada más y nada menos la empresa que defi nió, en 1981, el estándar de las computadoras personales PC.

Cabe señalar que las tarjetas perforadas de Hollerith, fueron los primeros medios que almacenaban información en forma de “unos” (perforación) y “ceros” (ausencia de perforación); esto facilitaba de manera no-

Otro método de transmisión de información que ya usaba un principio binario, fue el telégrafo, desarrollado por Morse.

Figura 2


table el procesamiento de grandes cantida-des de datos (fi gura 3). Sin embargo, este método tenía una limitación funcional que con el tiempo quedaría de manifi esto: una vez que se grababa (perforaba) un dato no se podía modifi car, y si se requería cambiar los datos de algún proceso, era necesario volver a perforar otra tarjeta. Sin embargo, la necesidad de contar con dispositivos de memoria temporal, sólo se haría imprescin-dible hasta el surgimiento de las primeras computadoras electrónicas.

Aparecen las primeras memorias

Hacia la tercera década del siglo XX, la tec-nología estaba llegando a un punto en que parecía factible construir un equipo capaz de procesar de forma automática grandes can-tidades de información. En un principio, se recurrió a métodos electromecánicos para construir equipos enormes impulsados por motores eléctricos, levas, relevadores, et-cétera (fi gura 4). Precisamente, la informa-ción temporal se almacenaba en relevado-res, que al encontrarse abiertos indicaban

un “sí” lógico, y al estar cerrados codifi ca-ban un “no”; es decir, se trataba de máqui-nas operando ya con la lógica digital, con la misma con que operan las computado-ras actuales, sólo que ahora en lugar de re-levadores produciendo secuencias de unos y ceros, se utilizan millones de transistores contenidos en pastillas de silicio (¡imagine el tamaño de una máquina con millones de relevadores, y la velocidad a la que podría trabajar, y aun el escándalo!).

Aunque estas “computadoras” represen-taban cierto avance, su uso nunca se gene-ralizó por inviables; eran utilizadas, sobre todo, en actividades experimentales. No fue sino hasta la década de 1930, cuando el de-sarrollo de la tecnología electrónica (válvu-las de vacío) inspiró a varios diseñadores a plantear la construcción de una computa-dora completamente electrónica. Entre los diversos experimentos que se hicieron en-tonces en varias partes del mundo, desta-

La primera aplicación informática de las tarjetas perforadas, fue en las máquinas tabuladoras de Hollerith, desarrolladas a fi nales del siglo XIX.

Figura 3

Algunas computadoras antiguas, utilizaban motores, levas y relevadores para llevar a cabo sus cálculos, lo cual resultaba muy poco efi ciente.

Figura 4


can los de Konrad Zuse, en Alemania (fi gura 5A), y los del equipo de Turing, en Inglaterra, con su máquina Colossus (B). Sin embargo, la primera computadora electrónica verda-deramente funcional, fue creada por John V. Atanasoff, un joven profesor de física y ma-temáticas en la Universidad de Iowa, y por

Clifford E. Berry, un destacado estudiante de la misma institución.

En 1937, dadas las difi cultades que ha-bía tenido para construir una computado-ra analógica que hiciera cálculos precisos, Atanasoff decidió dar un giro a sus investi-gaciones; fabricó un dispositivo totalmente digital, mediante la tecnología electrónica disponible en la época. Su trabajo en equipo con Berry, dio frutos cuatro años más tarde, cuando construyeron la primera computa-dora digital del mundo, llamada ABC (Atana-soff-Berry Computer), cuya gran cantidad de innovaciones la convirtieron en una máqui-na revolucionaria en su tiempo (fi gura 6).

Para refrescar la memoriaUno de los elementos más adelantados a su época, fue un tambor de memoria que apro-vechaba la capacitancia de algunos dispo-sitivos para guardar un “uno” o un “cero” (vea en la fi gura 7, el único tambor de me-moria original de la ABC que sobrevive has-ta nuestros días).

Para evitar que la información se desva-neciera con el tiempo (debido a las pérdidas naturales que suceden en cualquier capaci-tor), Atanasoff y Berry crearon un método para “refrescarla”. Por esta razón, se con-sidera que sus bancos de memoria eran de tipo dinámico (esta forma de aprovechar la capacitancia de un dispositivo para almace-

Figura 5Otros dispositivos en el mundo de las computadoras: la calculadora programable de Zuse (A) y la máquina decodifi cadora Colossus (B).

A

B

La primera computadora electrónica del mundo, fue la ABC, construida por John V. Atanasoff y Clifford E. Berry.

Figura 6


nar datos, y para refrescarlos constantemen-te a fi n de que no se pierdan, aún se utiliza en computadoras modernas).

Tan efi caz resultó el método de almacena-miento de datos con capacitores, que los di-señadores lo utilizaron durante los primeros años de la computación (fi nales de la década de 1940 y principios de la década de 1950). Pero debido a los problemas operativos de estos componentes, pronto comenzó la bús-queda de mejores opciones; es decir, de mé-todos en que no fuese necesario refrescar

constantemente la información almacena-da. Hubo propuestas muy interesantes, tales como las que veremos enseguida.

Segundo paso: memorias basadasen el uso de bulbos

Cuando aparecieron las primeras compu-tadoras comerciales (ENIAC, UNIVAC, etcé-tera), y dado que la tecnología dominante en la época eran las válvulas de vacío, se tomó la decisión de utilizar estos elemen-tos para el almacenamiento temporal de la información. Con este propósito, fue colo-cado un par de triodos en una confi guración de tipo fl ip-fl op; así, mientras el conjunto estuviera energizado, podía “encenderse” o “apagarse” y mantener dicho estado. Y de esta manera, por primera vez se obtuvo una memoria tan rápida como el dispositi-vo de procesamiento principal; incluso, po-día cambiar de estado con la misma veloci-dad que lo hacía éste.

Sin embargo, este arreglo era muy es-torboso e implicaba un fuerte gasto; si, por ejemplo, se usaban palabras de 8 bits y una memoria de 128KB, para almacenar cada bit se requería de dos triodos; la memoria ne-cesitaba entonces de 2 mil triodos para al-macenar la información, además de todos las válvulas necesarias para manejarla (fi gu-ra 8). Por tal motivo, esta memoria se utili-zó exclusivamente como auxiliar directo del núcleo de procesamiento central; la tarea de guardar mayores cantidades de datos, era realizada por dispositivos menos comple-jos y más económicos. Veamos el principal de ellos: la memoria de ferrita.

El tercer paso: memorias de ferrita

Uno de los primeros intentos que se hicie-ron para sustituir a las memorias basadas en capacitores y bulbos, fue el uso de me-

A pesar de que la memoria electrónica basada en bulbos era mucho más rápida y efectiva que la capacitiva, tenía el problema de que requería una enorme cantidad de dispositivos, como se muestra en esta imagen de la primera computadora totalmente electrónica, la ENIAC, que usaba alrededor de 19,000 tubos.

Figura 7

Tambor de memoria capacitiva utilizado en la computadora ABC. Su diseño inspiró el desarrollo de memorias futuras.

Figura 8


morias de ferrita. Como su nombre lo indi-ca, utilizaban numerosos y minúsculos ani-llos de dicho material, acomodados en una matriz alambrada de una manera muy par-ticular (fi gura 9).

El principio de operación de este tipo de memorias era un tanto complejo, y estaba relacionado con un fenómeno que sucede en algunos materiales ferromagnéticos: la histéresis.

Descripción de una memoria de ferritaAnalicemos, en primer lugar, cómo se co-nectaba cada anillo de una memoria de fe-rrita (fi gura 10). Observe que por el centro de cada uno de estos anillos, se tenían que hacer pasar tres alambres: dos para grabar o borrar la información y uno para leerla.

Ahora bien, cuando se hacía circular una corriente directa a través de un cable, alre-dedor de éste se formaba un campo mag-nético cuyo desplazamiento dependía del sentido de la misma. Si se hacía circular una magnitud considerable de corriente en los dos cables de grabación, el campo magné-tico producido por ambos era transferido al anillo de ferrita; y gracias al fenómeno de la histéresis, dicho anillo permanecía “carga-

do” magnéticamente, aunque ya estuviese retirada la corriente original.

La corriente se necesitaba en ambos alambres de grabación; así que era posible determinar, como si fuera un plano carte-siano, qué anillo de ferrita se grabaría en un momento dado, sin afectar la información de los anillos adyacentes. Para guardar los bits de datos, había que cargar o descargar el campo magnético almacenado en cada anillo de ferrita.

Cuando se deseaba leer la información guardada, a través de los dos cables prin-cipales se hacía circular un pulso de baja energía, para que no afectara la condición de “cargado” o “descargado” del anillo. De-pendiendo del estado de éste, dichos pulsos se transferían hacia el tercer alambre (el de lectura); y de esta manera, fácil y rápidamen-te podía determinarse si el anillo en cues-tión estaba cargado o descargado.

Por último, con el fi n de desmagnetizar al anillo y –por lo tanto– de regresarlo a sus condiciones iniciales, listo para almace-nar otro bit en caso de que fuese necesa-rio, se hacía circular una corriente en senti-do opuesto al de la corriente originalmente utilizada para cargarlo.

I1

I2

Cable de lectura

Campo magnético

inducido

Cables de escritura-borrado

Las memorias de ferrita, se utilizaron durante varias décadas, aunque a fi nal de cuentas fueron sustituidas por dispositivos basados en semiconductores.

Por el centro de cada anillo de ferrita cruzan 3 cables, dos para la grabación y borrado, y uno más para la lectura.

Figura 9

Figura 10


Tan efi caz resultó este método de alma-cenamiento de datos, que por muchos años fue utilizado en la industria de la computa-ción; se aprovechó incluso en la década de 1970. Sin embargo, al igual que en el caso de muchas otras soluciones ingeniosas, las memorias de ferrita fueron desplazadas por mejores dispositivos electrónicos.

Cuarto paso: las primerasmemorias magnéticas

Casi desde que se construyeron las prime-ras computadoras “comerciales”, se buscó la manera de reducir los costos por almace-namiento temporal de información y de au-mentar la capacidad para guardarla en ma-yores cantidades. Se propuso, por ejemplo, emplear métodos magnéticos, en forma de una cinta semejante a la que se utiliza para grabar audio. Este método permitía guardar grandes cantidades de datos en un medio re-lativamente económico; pero tenía un gra-ve problema: su tiempo de búsqueda de una información específi ca solía ser muy prolon-gado. Por tal motivo, y a pesar de que este tipo de almacén de datos se utilizó casi des-de la ENIAC, se aprovechó sólo como depó-sito permanente de datos; ahí se guardaban los programas que serían ejecutados en el equipo y los resultados obtenidos; pero no se utilizaba como una memoria de rápido acceso para alimentar directamente al pro-cesador central (fi gura 11).

La cinta magnética fue el principal medio utilizado para almacenar de forma semiper-manente los datos de computadoras de todo tipo. Todavía se utilizaba, hasta bien entra-da la década de 1980 (quienes hayan teni-do una computadora casera Commodore-64, Atari-65, VIC-20 o similar, recordarán que los programas y juegos para estas má-quinas estaban grabados en casetes simila-res a los de audio). Incluso en la actualidad,

el almacenamiento en cinta magnética sue-le usarse para respaldar grandes cantidades de datos; pero por su lentitud en el acceso, más bien se emplea como almacén de da-tos; y para alimentar a los circuitos de pro-cesamiento, se utilizan arquitecturas más complejas y rápidas.

La cinta magnética ha sido reemplazada por los discos duros, para intercambiar los numerosos archivos con que suelen traba-jar los actuales usuarios de computadoras personales (fi gura 12).

Quinto paso: las primeras memorias basadas en el uso de transistores

Desde que aparecieron los primeros transis-tores, se observó la posibilidad de que susti-tuyeran a las voluminosas y frágiles válvulas

Figura 11

Figura 12

A pesar de que la memoria magnética resultaba muy efectiva, su lentitud limitó su papel a un medio de almacenamiento semipermanente.

El almacenamiento magnético sigue siendo el más utilizado para guardar cantidades masivas de información, por ejemplo, en un disco duro.


de vacío. Como usted sabe, los transistores son dispositivos de estado sólido que, en comparación con las válvulas, ofrecen ma-yor confi abilidad, tienen menores dimensio-nes y consumen menos energía (fi gura 13).

El principio de operación de un transis-tor es parecido al de una válvula triodo. Por esta razón, de inmediato se hizo el intento de reemplazar a la tradicional estructura de dos triodos en una confi guración fl ip-fl op; la idea era reemplazarla por un arreglo simi-lar, pero basado en el uso de transistores; y el experimento, fue todo un éxito.

Durante los muchos años en que fueron utilizadas, las memorias basadas en transis-tores siempre demostraron su efi cacia. Sin embargo, costaba mucho trabajo ensam-blarlas (recordemos que en aquellos años,

cada computadora se hacía casi “a mano”, componente por componente).

Retomemos el ejemplo de las memorias basadas en el uso de triodos. Aunque 2 mil transistores ocupaban menos espacio que 2 mil tubos, seguían siendo 2 mil elementos que había que conectar y soldar. Además, con la realización de diversos experimen-tos, se comprobó que para que una memo-ria fuese realmente efectiva, lo más conve-niente era utilizar seis transistores por cada bit almacenado; es decir, el problema se tri-plicaba en magnitud. Pero por suerte, a me-diados de la década de 1960 apareció una nueva tecnología que vino a solucionar mu-chos de estos problemas.

Sexto paso: las memoriasen circuitos integrados

Hacia fi nales de la década de 1950, la tec-nología de los transistores había llegado al límite físico de reducción de los dispositivos electrónicos. En teoría, aún era posible redu-cir el tamaño de los transistores (pero esto se logró más tarde, con el surgimiento de la tecnología de montaje superfi cial).

En aquella época (mitad del siglo XX), cada elemento se manipulaba por separado; y un operador tenía que tomarlo, colocarlo en su sitio y soldarlo en los alambres de co-

Figura 13

El desarrollo del transistor permitió

una reducción signifi cativa de

las memorias electrónicas, lo que favoreció su rápida

expansión.

Figura 14Jack Kilby y Robert Noyce, de forma casi simultánea, desarrollaron la idea del circuito integrado, el cual representaría una nueva revolución en el campo de las memorias electrónicas.

Jack KilbyRobert NoyceUno de los primeros prototipos del circuito integrado.


nexión. Pronto se descubrió que si se reducía aún más el tamaño de los transistores, los encargados del montaje tenían que esfor-zarse demasiado para lograr una conexión adecuada; y esto repercutía en los tiempos de producción y en los costos fi nales.

Precisamente porque se observó la po-sibilidad de fabricar transistores cada vez más pequeños, y la difi cultad que esto im-plicaba para los ensambladores, se busca-ron alternativas que permitieran a los fabri-cantes de semiconductores reducir todavía más sus dispositivos y evitar que los fabri-cantes de equipo electrónico tuvieran que trabajar horas extra. En 1958, Jack Kilby, un brillante ingeniero que trabajaba para la compañía Texas Instruments, comprobó que era posible construir circuitos comple-tos en una pastilla de silicio; y muy pronto creó un prototipo que funcionaba perfecta-mente (fi gura 14). Gracias a esto, en febrero de 1959 dicha empresa solicitó una paten-te para un dispositivo al que llamó “circui-to integrado”.

Sin embargo, en una de esas coinciden-cias que ocurren cuando la tecnología alcan-za cierto grado de madurez, Robert Noyce, ingeniero de la compañía Fairchild Semi-conductor, había llegado a las mismas con-clusiones; y casi al mismo tiempo que Kilby produjo su circuito integrado, construyó un componente que se llamaba “circuito unita-

rio”; por supuesto, Fairchild Semiconductor también solicitó una patente para su nuevo producto; y como hizo una descripción más detallada del mismo (en comparación con la que hizo Texas Intsruments para su circuito integrado), fi nalmente la obtuvo en 1961.

En la actualidad, se reconoce a ambos in-vestigadores como los creadores de los cir-cuitos integrados (a Kilby se le otorgó el pre-mio Nobel de Física en el año 2000, por sus contribuciones a la tecnología moderna).

La tecnología de los circuitos integrados permitió fabricar mejores memorias basa-das en el uso de transistores, dado que per-mitía que todos los componentes se graba-ran en una pastilla de silicio y se vendieran como un circuito integrado de “X” bits de almacenamiento, con conexiones exter-nas sencillas que fácilmente podían ser in-terconectadas mediante alambres. Así, con el solo hecho de montar los circuitos inte-grados en una placa de circuito impreso, se obtuvo el medio ideal para guardar grandes cantidades de información. Era ideal, por sus reducidas dimensiones y por sus pro-porcionalmente menores costos de produc-ción (fi gura 15).

Por todas estas ventajas, fue evidente que las memorias basadas en circuitos in-tegrados debían aprovecharse para cons-truir equipos en que se manejara mucha in-formación. A ellas se debe que hoy existan aparatos cuya fabricación antes parecía im-posible; es el caso de la calculadora de bol-sillo que Texas Instruments lanzó al merca-do en 1967, y que ofrecía una potencia de cálculo similar a la de equipos de mayores dimensiones construidos por otras compa-ñías (fi gura 16).

Tipos de memorias digitales

Veamos ahora las tecnologías de memorias que se utilizan en la actualidad. Una de las

El desarrollo de los circuitos integrados y de las placas de circuito impreso, permitieron un rápido desarrollo de los circuitos digitales.

Figura 15


principales clasifi caciones de las memorias, tiene que ver con su capacidad de almacenar información incluso después de haber retira-do el voltaje de alimentación. En este caso, tenemos dos grandes categorías: las memo-rias de sólo lectura y las memorias de acceso aleatorio. Veámoslas por separado.

Memorias de sólo lecturaComo su nombre lo indica, este tipo de

memorias sólo pueden ser leídas; no se pue-de escribir en ellas; sirven para guardar da-tos que no requieren de cambio alguno, tales como las instrucciones internas de opera-ción de un aparato electrónico.

Entre este tipo de memorias, destaca la llamada ROM (Read-Only Memory o memo-ria de sólo lectura, fi gura 17). La combina-ción predeterminada de datos que se graba desde fábrica en esta memoria, no puede cambiarse de ninguna manera, pero exis-ten variantes que funcionan como ROM en

la medida que una vez grabadas no requie-ren de voltaje de alimentación:

1. PROM (ROM programable): Son circuitos de memoria que desde fábrica vienen “en blanco”, y en los que el usuario puede gra-bar datos. Y una vez hecho esto, la infor-mación ya no puede ser modifi cada.

2. EPROM (PROM borrable): Memoria cuyo contenido puede grabarse y borrarse una y otra vez. Las principales variantes de la EPROM, son las EEPROM (PROM bo-rrables eléctricamente) y las UVEPROM (PROM borrables por medio de rayos ul-travioleta). Figura 18.

Memorias de acceso aleatorioSe trata de las llamadas RAM (Random Acce-ss Memory o memorias de acceso aleatorio, por el acceso directo a cualquier celda). En ellas es posible grabar y borrar información de forma dinámica; por eso pueden utilizar-se como almacén temporal de los datos a ser procesados por la computadora; pero si se retira el voltaje de alimentación, dichos datos se pierden. Las variantes son:

1. SRAM (RAM estática). Es la RAM más rápida y común, y requiere de seis transis-tores por cada bit almacenado. Normal-mente, se utiliza para el bloque de caché incluido en los modernos microprocesa-dores (fi gura 19).

Figura 16Primera calculadora “de bolsillo”, diseñada por Texas Instruments (abierta para que se noten los circuitos integrados). Tenía el poder de cálculo de computadoras considerablemente más grandes.

Las memorias de sólo lectura, sirven para almacenar datos permanentes, que no necesitan cambiarse en toda la vida útil de un aparato.

Figura 17Las memorias de sólo lectura con capacidad de borrado, dieron fl exibilidad a los diseñadores de equipos electrónicos, para mejorar el fi rmware de sus aparatos.

Figura 18


2. DRAM (RAM dinámica). Su principio de operación se basa en el mantenimiento de una carga eléctrica en los minúsculos capacitores que se forman en la compuer-ta de los MOSFET utilizados para cons-truir a las memorias modernas. Su prin-cipal característica, es que necesita de un solo transistor por cada bit almacenado; por eso es una memoria “de trabajo” para equipos electrónicos diversos, entre los que se incluye a las computadoras (fi gu-ra 20).

3. Flash. Memoria que combina el acce-so aleatorio de una memoria RAM, con la permanencia de datos de una memo-ria ROM; por tal motivo, es utilizada para guardar información que constantemen-te se modifi ca; y ésta no se pierde, aun y cuando sea retirado el voltaje de alimen-tación. Esta característica tan especial, le ha asegurado un lugar en la tecnología electrónica moderna (fi gura 21).

Principales aplicacionesde las memorias modernas

Las memorias digitales se han convertido en un elemento indispensable para la ope-ración de casi todos los circuitos electróni-cos modernos; desde teléfonos celulares, hasta la más compleja computadora portá-til. Y es que la tecnología digital ha revolu-cionado a toda la electrónica de consumo, puesto que ahora, en vez de circuitos aná-logos, se utilizan circuitos digitales en mu-chas etapas; y como sabemos, el funciona-miento de estos últimos es más estable y predecible; además, son componentes que requieren de menos ajustes.

Ahora bien, si se usa un circuito digital, es casi seguro que también se use al menos un bloque de memoria (que sirve de almacén temporal para los datos que se estén proce-sando en determinado momento). Pero re-

La memoria RAM estática es la más rápida de todas las tecnologías

usadas en la actualidad, pero tiene el inconveniente de

ser muy costosa.

La memoria dinámica es la más utilizada en la actualidad. Su característica principal es que sus datos deben ser “refrescados” periódicamente.

Figura 19

Figura 20

La memoria Flash es un nuevo tipo de memoria, que combina la capacidad de lectura-escritura de la RAM, y la capacidad de las ROM de mantener sus datos incluso sin alimentación.

Figura 21


cientemente, las memorias “han salido” de los equipos electrónicos para convertirse, por vez primera, en elementos externos que se utilizan para guardar información digital, archivos de trabajo, música, video, etcétera, y que el usuario puede llevar consigo. Esto les confi ere a las memorias un nuevo papel en nuestra sociedad, y refuerza su importan-cia en el avance tecnológico actual.

Veamos algunas de las aplicaciones más comunes de los circuitos de memoria.

En computadorasEl equipo en que es más evidente la presen-cia de una memoria digital, es una computa-dora personal portátil o de escritorio. Cuan-do una persona desea adquirir cualquiera de estos sistemas, pone mucha atención en las características de su memoria (tal como lo hace con las de su microprocesador y con las de otros componentes básicos). De he-cho, una de las cosas que más mencionan los fabricantes de computadoras persona-les, es precisamente la capacidad de la me-moria instalada; simplemente, vea los anun-cios que aparecen en muchas revistas de computación.

En sentido estricto, la memoria que se menciona en los anuncios es el bloque de RAM que acompaña al microprocesador. No olvidemos que en una computadora moder-na confl uyen casi todas las tecnologías de memoria existentes: memoria caché tipo SRAM, memoria fl ash (en el BIOS), memo-ria tipo ROM (en los discos duros y unida-des ópticas), memoria SDRAM para la tar-jeta de video, etcétera.

El uso de las memorias externas es cada vez más frecuente; sirven para transportar archivos. Luego de “dar el tiro de gracia” a los tradicionales disquetes, estas memorias van ahora a la caza de los CD regrabables y de las unidades removibles de disco (fi -gura 22). Pero, ¿sabe usted una cosa?, esta

tecnología no es nueva; las computadoras portátiles han utilizado memorias externas desde hace varios años; lo que sí es nuevo, es su aplicación en máquinas de escritorio (¡ya era hora!).

Esto ha sido reforzado con la aparición de módulos de memoria externos, en donde se pueden almacenar, por ejemplo, las imá-genes captadas con una cámara fotográfi -ca digital; y entonces pueden ser transpor-tadas hasta la PC y vaciadas en ésta, para modifi carlas o incluirlas en un álbum fami-liar electrónico.

En cámaras fotográfi cas digitalesPrecisamente, en estas máquinas se encuen-tra uno de los mejores ejemplos de la aplica-ción de los módulos de memoria externos. Normalmente, una cámara digital tiene en-tre 16 y 64MB de memoria fl ash interna, que sirve para almacenar cierto número de fo-tografías. Sin embargo, el notable aumento en la resolución de imagen ofrecida por es-tos equipos, se ha traducido en la necesidad de contar con una mayor capacidad para al-macenar las escenas captadas. Esta necesi-dad se satisface perfectamente, con el uso de módulos externos de memoria fl ash.

De manera general, podemos señalar los siguientes módulos de memoria de uso en cámaras fotográfi cas digitales:

1. Memory stick: Es una de las memorias más comunes, ya que fue introducida por Sony en algunos de sus primeros modelos

Las memorias fl ash tipo “llavero”, se están

popularizando como medio de intercambio

de datos entre usuarios de computadoras.

Figura 22


de la serie Mavica. Por ahora, este módu-lo es el único medio removible utilizado por las cámaras Sony; incluso, ya se uti-liza en reproductores de MP3, cámaras de video, etcétera (fi gura 23).

2. SmartMedia: Placa de memoria de gran-des dimensiones. Es la primera que se utilizó en cámaras fotográfi cas digitales de marcas distintas a Sony. Por su gran tamaño, se utiliza casi solamente en cá-maras de años anteriores que todavía re-quieren de este formato (fi gura 24).

3. SD: Por sus reducidas dimensiones y su alta capacidad, es el módulo de memoria que más se emplea en cámaras fotográfi -cas digitales nuevas. Y en algunas cáma-ras de video digital que carecen de partes móviles, sustituye al tradicional casete (fi -gura 25).

4. XD: Pequeño módulo de memoria que cada vez se emplea más en las cámaras fotográfi cas digitales. Inspiradas en este módulo de reducidas dimensiones, algu-nas compañías fabrican ahora cámaras miniatura. A pesar de su ahorro en espa-cio, este módulo puede almacenar hasta 1GB de datos; es decir, permite guardar decenas e incluso cientos de fotografías de alta resolución (fi gura 26).

Casi todos estos módulos, se utilizan tam-bién en aparatos que nada tienen que ver con la fotografía digital; por ejemplo, en re-productores de MP3, agendas personales di-gitales (PDA), microcomputadoras de bolsi-llo, teléfonos celulares, etcétera. De hecho, se piensa que estas memorias pronto se con-vertirán en los medios comunes para inter-cambio de información digital.

En reproductores de información musicalLos reproductores de MP3 han tenido un auge espectacular en los últimos años. Esto se debe a la calidad razonablemente alta

Figura 23

Las cámaras digitales de marca Sony, utilizan un tipo de memoria fl ash denominado Memory Stick, de pequeño tamaño y alta capacidad.

Figura 24

Otras marcas de cámaras fotográfi cas

utilizan memorias de tipo tarjeta,

conocidas como SmartMedia.

Para las cámaras miniatura modernas, se utilizan los módulos tipo SD, de mucho menor tamaño que la SmartMedia.

Figura 25

El formato XD reduce todavía más el tamaño de los módulos de memoria, sin que esto signifi que una baja en la capacidad del medio. Observe la comparación con otros tipos de memoria.

Figura 26


del audio obtenido, y al reducido tamaño de los archivos almacenados en tales apa-ratos (“pesan” aproximadamente una déci-ma parte de lo que pesarían si fuesen gra-bados con calidad CD). A la fecha, la música se intercambia a través de Internet, y los jóvenes –y los no tan jóvenes– pueden te-ner en su computadora una colección muy completa y personalizada de sus canciones preferidas.

Normalmente, para “irse con su música a todas partes”, el usuario tiene que grabarla en un casete o en un CD y reproducirla, res-pectivamente, en un walkman o en un disc-man. Pero ambos métodos están perdiendo terreno, ante la presencia de unos pequeños aparatos en los que se pueden grabar direc-tamente los archivos en formato MP3 (fi gura 27); así, el usuario puede llevar su música a donde quiera para escucharla una y otra vez; y si después le “fastidian” ciertas can-ciones, puede borrarlas fácilmente (pues la información está grabada en una memoria fl ash) y sustituirlas por nuevas selecciones.

Es tanta la popularidad de estos apara-tos, que muchos artistas nuevos prefi eren colocar sus temas musicales directamen-te en Internet (en vez de tocar las puertas

de las grandes compañías disqueras), para que sean descargados por quien lo desee. Como este fenómeno podría replantear la industria discográfi ca actual, cabe la posi-bilidad de que próximamente ocurran al-gunas sorpresas.

En teléfonos celularesPara muchas personas, los teléfonos celu-lares son parte indispensable en la realiza-ción de diversas actividades personales y de trabajo. Conscientes de la creciente im-portancia y demanda de estos aparatos, los fabricantes crean periódicamente nuevos modelos o versiones con funciones adi-cionales; algunos equipos, pueden usarse también como agenda telefónica, cuader-no para anotar asuntos pendientes y hacer notas rápidas, estación de correo electró-nico y –lo que nos faltaba – ¡cámara digital miniatura!

Para que un teléfono celular pueda hacer todo esto, forzosamente debe contar con di-ferentes módulos de memoria (tanto de tipo volátil como de tipo semipermanente). Tal como piensan muchas personas, es proba-ble que este aparato reemplace a las agen-das personales electrónicas.

En equipos electrónicos de consumoLa presencia de circuitos digitales es cada vez más común en radios, televisores, vi-deograbadoras, reproductores de CD y DVD, entre otros equipos electrónicos.

Donde hay un circuito de procesamien-to digital, también existe una memoria. Por ejemplo, en una EEPROM se guardan las preferencias del usuario de un televisor; en una ROM, se guardan las instrucciones de operación de una videograbadora; en una RAM se guardan temporalmente los datos leídos en la superfi cie de un CD o de un DVD, etcétera. Y el colmo de esta tendencia es, quizá, el uso de una memoria digital para

Los modernos reproductores de música en formato MP3, también hacen uso masivo de memorias tipo fl ash, para almacenar los archivos de audio.

Figura 27

programar las funciones de un horno de mi-croondas; el uso de memorias, para que el refrigerador pueda indicar, a través de una pantalla de cristal líquido, su temperatura interior; hasta para que el reloj digital pue-da “recordar” la hora en que sonará la alar-ma, se requiere de una memoria.

Comentarios fi nales

En fi n, las memorias electrónicas poco a poco han invadido nuestra vida diaria, y

ahora, “se aprestan” a hacer lo mismo en nuestro espacio personal; puede ser en un reloj digital de pulso, en uno de esos pe-queños módulos que se conectan en la PC para cargar y descargar datos, en el teléfo-no celular, en el reproductor portátil de mú-sica, etcétera.

Por todo esto, se dice que las memorias digitales llegaron para quedarse. Estamos seguros de que pronto se les encontrarán más y mejores aplicaciones, y si lo olvida-mos, ellas mismas se encargarán de recor-dárnoslo.


T e m a s p a r a e l e s t u d i a n t e

CORRIENTES ELÉCTRICASY SEÑALES ELECTRÓNICAS

(Segunda y última parte)

Oscar Montoya Figueroa

Introducción

En este capítulo se analizarán las señales electrónicas, que no son otra cosa que co-rrientes eléctricas cuyas características se han modifi cado para que puedan “transpor-tar” información. Estas modifi caciones son la base de operación de muchos aparatos electrónicos, entre los que se cuenta a las computadoras, las videocámaras, los repro-ductores de discos compactos, etc.

Sin embargo las señales electrónicas no sólo pueden ser de corrientes eléctricas, sino también -como se verá más adelante- de campos electromagnéticos.

¿Qué son las señales electrónicas?

Si bien las características de la corrien-te eléctrica (intensidad, voltaje, frecuen-cia, fase) son aprovechadas en electrónica para transmitir, reproducir o procesar infor-mación (voz, sonido, video, datos, etc.), en

En este artículo dividido en dos partes, estudiaremos los

fundamentos de las corrientes eléctricas y de las señales

electrónicas. Por lo tanto, veremos temas como las características

básicas y unidades de medida de la corriente directa y de la corriente

alterna; también explicaremos el concepto y características de

las señales electrónicas (que no son sino corrientes eléctricas

con la capacidad de transportar información), así como los

principales tipos de emisiones electromagnéticas.


tir información; y si se les compara con las utilizadas en los medios modernos de co-municación (transmisiones de radio y tele-visión, audio y video, procesamiento de da-tos en computadora, etc.) resultan ser muy simples.

Cuando se estudia un circuito electrónico, es importante conocer por separado cada uno de los bloques que lo integran. No obs-tante, un método sencillo para entender el funcionamiento de todo el circuito consis-te en analizar las señales que éste mane-ja en cada bloque; o sea, es necesario es-tudiar en secuencia las modifi caciones que sufren las señales electrónicas a lo largo de los bloques del circuito, para entonces en-tender la operación global sin conocer aún los bloques primarios.

En la fi gura 17 se muestra un circuito elec-trónico hipotético para el procesamiento de imágenes; vemos que está integrado por tres

Figura 16ocasiones será necesario modifi carlas pre-viamente.

A la corriente eléctrica cuyas característi-cas son modifi cadas para que pueda trans-portar información, se le llama señal elec-trónica.

El primer dispositivo que utilizó señales electrónicas fue el telégrafo, que transmitía mensajes a larga distancia en forma de seña-les codifi cadas, a través de hilos de cobre.

Las señales codifi cadas, consisten en di-ferentes combinaciones de puntos y rayas que representan a cada una de las letras del alfabeto en el código Morse (fi gura 16). Di-chas combinaciones se producen al accio-nar un interruptor colocado en el telégra-fo, que permite cortar la corriente eléctrica. Del “otro lado” de la comunicación, un re-ceptor (formado por un electroimán) reci-be los mensajes generados por el telégra-fo emisor.

Por ejemplo, el código para la letra “O” son tres rayas (“- - -”). En este caso el tele-grafi sta oprime tres veces el interruptor por intervalos largos, lo que genera una señal con una duración larga. En cambio, cuan-do se oprime el interruptor por intervalos cortos para codifi car puntos (por ejemplo la letra “S”) se genera una señal con una pe-queña duración.

De esta forma, el telégrafo es capaz de generar señales electrónicas para transmi-

Duración de una línea (–)

Duración de un punto (.)

A

B

A pesar que el telégrafo no está considerado como un aparato electrónico, fue el primer dispositivo que utilizó señales electrónicas durante la transmisión-recepción del llamado “Código Morse“.

CircuitoA

CircuitoB

CircuitoC

Señal de salida

Circuito hipotético para el procesamiento de imágenes

Figura 17


bloques: la señal de entrada por el bloque “A” es de muy alta frecuencia; en la salida de éste sólo se obtiene la mitad de la señal, la cual se acopla al bloque “B”; en la salida de éste sólo se obtiene la parte envolvente (el contorno de los valores pico) de la señal aplicada; y fi nalmente, ésta, al salir del blo-que “C”, presenta componentes adicionales en su forma de onda.

Por otra parte, considerando que las seña-les electrónicas no sólo pueden ser de co-rrien-tes eléctricas, sino también de campos electro-magnéticos, se les clasifi ca como se-ñales electrónicas de corriente eléctrica y se-ñales electrónicas electromagnéticas.

Señales electrónicas de corriente eléctricaComo su nombre lo indica, las señales electrónicas de corriente eléctrica son corrientes eléctricas que se desplazan den-tro de un conductor; ya dijimos también que pueden ser de corriente directa o de corrien-te alterna, y que -tal como se describió en el ejemplo del circuito a bloques- son pro-cesadas por circuitos electrónicos.

Señales electrónicas electromagnéticasLas señales electrónicas electromag-néticas son campos electromagnéticos que viajan a través del espacio; ejemplo de ellas son las transmisiones de televisión o de ra-dio. En ambos casos, una antena se encarga de transformar una señal de corriente eléc-trica en una señal electromagnética que via-ja en todas direcciones hasta que es recibi-da por la antena de alguna casa; entonces,

de nuevo se transforma en una señal de co-rriente eléctrica (fi gura 18).

Una característica importante de las se-ñales electromagnéticas, es que viajan a 300,000 km/s en el vacío; en el aire, es ape-nas menor la velocidad que alcanzan.

Las señales electromagnéticas de radio o televisión, son de la misma naturaleza que la luz. En realidad, la única diferencia consiste en que es mayor la frecuencia de la luz visible.

Así pues, de los muchos tipos de ondas electromagnéticas que existen, cada una tie-ne diferente frecuencia y origen.

En la gráfi ca de la fi gura 19 se muestra una lista de las ondas electromagnéticas que se conocen. A todo el conjunto de ondas elec-

BA

Corrienteeléctrica

Señalelectromagnética

Figura 18

Espectro electromagnético

1x10

1x104

1x106

1x108

1x1010

1x1012

1x1014

1x1016

1x1018

1x1020

1x1022

Ondas de televisión

Ondas de radio

Microondas

Rayos infrarrojosRadiación visible

Rayos X

Rayos gamma

Rayos ultravioleta

Figura 19


tromagnéticas existentes se le denomina espectro electromagnético.

Longitud de onda y frecuencia

Si se pudieran observar las ondas electro-magnéticas, se verían como esferas concén-tricas que al expanderse a través del espacio se hacen cada vez más grande conforme el tiempo transcurre.

Una característica importante de las on-das electromagnéticas es su longitud de onda, que es la distancia que existe entre el punto de inicio y el punto de término de un ciclo, misma que se expresa en metros. Para cada frecuencia de una onda existe un solo valor de longitud de onda.

La luz, por ser una onda electromagnéti-ca, se desplaza a una velocidad de 300,000 km/s en el vacío. Para referirse a esta últi-ma, por conveniencia se le llama veloci-dad de la luz.

Para determinar la longitud de onda de cualquier señal electromagnética, se utili-za la fórmula:

Longitud de onda = Velocidad de la luz (en el vacío) / Frecuencia

En donde la longitud de onda está dada en metros, la frecuencia en Hertz y la velo-cidad de la luz en m/s.

Por ejemplo, se requiere determinar la longitud de onda de la señal de una estación de radio, la cual transmite a una frecuencia de 97.7 MHz. Para resolver el problema, pri-mero hay que expresar la frecuencia en Hz:

97.7 MHz = 97,700,000 Hz

Luego, la velocidad de la luz debe cambiar-se a m/s:

300,000 km/s = 300,000,000 m/s

Por último, se aplica la fórmula:

Longitud de onda = 300,000,000 m/s 97,700,000 Hz = 3.07 metros

Esto signifi ca que un ciclo de la señal de 97.7 MHz, ocupa en el espacio una distancia de 3.07 metros.

Notación científi ca

Antes de continuar con el tema, y dada la ne-cesidad de analizar otra forma de expresar cantidades numéricas muy grandes o muy pequeñas -puesto que ello será de gran uti-lidad para lo subsecuente- es preciso hacer un paréntesis.

Como ha podido darse cuenta, en elec-trónica es común utilizar valores numéri-cos muy grandes o muy pequeños; por eso es recomendable utilizar otra forma de ex-presarlos: la notación científi ca, que es una forma de representar cantidades pero sin escribir todos los ceros.

Luego entonces, para representar canti-dades por el método de notación científi ca se procede de la siguiente manera:

Cantidades en números decimalesObserve en la fi gura 20, que la cantidad 0.00005 se expresa en notación científi ca como 5 X 10-5. Para obtener esta represen-tación, se escribe el número natural que se encuentra después de los ceros (en este caso 5), luego se escribe “X10” y, como superín-dice, el total de veces que haya que recorrer

Figura 20

0. 0 0 0 0 5 = 5 x 10-5

1 2 3 4 5

Notación científica de números decimales


el punto en la cifra para alcanzar el núme-ro natural. En este caso será precedido por el signo menos, el cual indica que es un nú-mero menor a la unidad (decimal).

Cantidades en números enterosEn el caso de numero enteros, el proce-dimiento es el siguiente. La cantidad de 98,000,000 se expresa en notación científi -ca como 98 X 106. Para obtener esta repre-sentación, primero se escribe el número natural que se encuentra antes de los ceros (en este caso 98), luego se escribe “X 10” y, como superíndice, el número de ceros de la cantidad (fi gura 21).

Clasifi cación del espectroelectromagnético

Anteriormente mencionamos que a todo el conjunto de ondas electromagnéticas se le denomina espectro electromagnético. Cada tipo de onda electromagnética tiene un nombre, un origen y una aplicación es-pecífi ca que puede clasifi carse, según el es-pectro, de la siguiente manera:

a) Ondas de radiob) Microondasc) Radiación infrarrojad) Radiación visible o luze) Radiación ultravioletaf) Rayos Xg) Rayos gamma

Ondas de radio Son las ondas electromagnéticas de más baja frecuencia (hasta 1 X 108 Hz); se les

llama así porque son utilizadas por las es-taciones de radio-comunicación o radio-di-fusión para realizar el envío de mensajes (fi -gura 22). En todas las estaciones de radio, existen antenas transmisoras en las que los electrones libres son excitados para mover-se muy rápidamente y generar campos eléc-tricos y magnéticos, los cuales se desplazan a través del espacio.

MicroondasSon ondas que tienen frecuencias compren-didas entre 1 X 108 y 1 X 1012 Hz, muy uti-lizadas en las transmisiones de televisión vía satélite o en las comunicaciones telefó-nicas; de algunos años a la fecha, se les ha aprovechado para calentar alimentos (fi gu-ra 23). Esta acción es posible, al poner en práctica el principio que dice que las micro-ondas calientan rápidamente las moléculas de agua; por lo tanto, cuando un alimento que contiene agua es irradiado por micro-ondas, las moléculas de ésta se calientan y entonces, al pasar del estado líquido al ga-seoso, se dispersan dentro del mismo ali-mento para, a su vez, calentarlo.

Radiación infrarroja Es un conjunto de ondas electromagnéticas comprendidas en el rango de 1 X 1011 has-

En 1887, Henrich Hertz, profesor de física consiguió por primera vez generar y detectar ondas de radio. Este tipo de ondas son producidas, generalmente, en circuitos electrónicos; y en la actualidad se utilizan para emisiones de radio, televisión o en radares.

98,000,000 = 98 x 106

Notación científica de números enteros

Figura 21

Figura 22


ta 1 X 1014 Hz. Estas ondas son producidas por los átomos que, en cuerpos calientes, se encuentran en una constante e intensa vi-bración (fi gura 24).

El calor que se siente al estar cerca de una hoguera, se debe en gran parte a los rayos infrarrojos que ésta emite y que son absor-bidos por nuestro cuerpo. Este proceso se conoce como “radiación calorífi ca”.

Radiación visibleConocida como luz, tiene un rango de fre-cuencias comprendido entre 46 X 1015 y 67 X 1015 Hz. Este rango de frecuencias re-sulta muy importante para el ser humano, toda vez que logra estimular la parte inter-na del ojo; cuando dicho estímulo llega al cerebro, se procesa en forma de imágenes (fi gura 25).

Las frecuencias más bajas del rango de luz visible corresponden al color rojo, las más altas corresponden al violeta.

Radiaciones ultravioleta Corresponden a frecuencias de hasta 1 X 1018 Hz. Estas radiaciones, invisibles para el ojo humano, son emitidas por átomos exci-tados en -por ejemplo- lámparas de mercu-rio y por el sol; se les utiliza en la industria, para imprimir placas fotográfi cas y para bo-rrar memorias electrónicas (fi gura 26).

Rayos X Fueron descubiertos por el físico alemán Wil-helm Rontgen, a quien como reconoci-miento se le otorgó el premio Nobel de Fí-sica en 1901.

El nombre de “rayos X” se utilizó desde un principio, debido a que Rontgen desco-nocía la naturaleza de las radiaciones que acababa de descubrir; él comprobó que los rayos X pueden atravesar con cierta facili-dad sustancias de baja densidad (como los

La radiación infrarroja fué detectada por primera vez por el astrónomo William Herschel, en 1800. Actualmente existen ciertas películas sensibles a este tipo de radiación; algunos satélites las emplean para tomar fotografi as, por ejemplo, de un lanzamiento de misiles.

Gran parte de la luz que el sol envía a la tierra es luz ultravioleta. Debido a su intenso efecto químico, esta luz provoca alteraciones en la piel humana (oscurecimiento); por lo que una exposición prolongada a éstos rayos puede producir cáncer en la piel

Figura 24

Con base en el principio de que las microondas calientan rápidamente las moléculas de agua, a la fecha se emplean para cocinar alimentos

Figura 23

Luz blanca Luz roja

Luz violeta

Newton fue el primero en comprobar que la luz blanca está constituida por una gama de colores de espectro visibles, y que un prisma no crea los colores (como se pensó por siglos), sino los separa al dispersar la luz.

Figura 25

Figura 26

tejidos blandos del ser humano), y que pue-den ser absorbidos por materiales de alta densidad (como los huesos del mismo); gra-cias a esta propiedad, los rayos X se utili-zan para obtener placas fotográfi cas de los diferentes órganos internos del cuerpo hu-mano (fi gura 27).

Rayos gamma Son del tipo de onda electromagnética con la frecuencia más alta conocida hasta aho-ra. Son generados a partir de la desintegra-ción de los núcleos de los átomos, en pro-

Los rayos X fueron descubiertos por el físico alemán William Rontgen, en 1895. En esta imagen se observa cómo se realiza un exámen radioscópico (portugal 1898)

cesos como los de la radiactividad natural o en las reacciones producidas por una bom-ba atómica (fi gura 28).

Los rayos gamma pueden producir daños irreparables en las células humanas, y por ello las radiaciones nucleares son altamen-te dañinas para el hombre.

Esta foto en la que se observa el efecto de la bomba nuclear lanzada sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945, es una muestra de eisión de rayos gamma. Se trata de la única imagen en que se ha captado este tipo de energía, por que el comportamiento de la misma es difícil de observar o detectar.

Figura 27

Figura 28

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S e r v i c i o e l e c t r ó n i c o

TEORÍA PARA EL SERVICIO A TELEVISORES CON

PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO

Javier Hernández Rivera

De unos años a la fecha, los televisores con pantalla de

cristal líquido han comenzado a popularizarse, básicamente

porque ya alcanzaron un precio razonablemente asequible y porque

las tecnologías de fabricación permiten la construcción de aparatos

de grandes dimensiones. De hecho, en el área de la computación ya

comenzaron a desplazar a los tradicionales monitores de tubo de

rayos catódicos, y no falta quien augure el fi n de los televisores a

cinescopio en un futuro no lejano.Por lo tanto, es un buen momento para iniciarse en el servicio a estos

aparatos, de ahí que el presente artículo lo hayamos orientado a explicar su funcionamiento y

características básicas de operación.

Ventajas de los televisorescon pantalla de cristal líquido

NovedososEstos aparatos son muy novedosos, por-que están diseñados con los últimos avan-ces de la tecnología en microelectrónica y con componentes de alta escala de integra-ción (fi gura 1).

LivianosA pesar de que sus dimensiones físicas, en ocasiones son superiores a las de un televi-sor convencional, su peso es considerable-

Figura 1


mente menor; debido a su avanzado dise-ño y a que no usan los pesados cinescopios convencionales; por ejemplo, un equipo con pantalla de 15 pulgadas pesa apenas unos 7 kilogramos.

Mínima profundidadSe trata de aparatos de mínima profundidad, que hacen realidad el viejo sueño de contar con un televisor que no ocupa mucho es-pacio y que casi puede “colgarse” en la pa-red como si fuera un cuadro (fi gura 2). Y su profundidad no aumenta, pese a que tenga una pantalla de gran tamaño; esto contras-ta con lo que sucede en los televisores con-vencionales, que son más profundos por-que su cinescopio es más prolongado entre más grande es el tamaño de la pantalla (fi -gura 3).

Bajo consumo de energía eléctricaEsto es muy importante en la época actual. Por ejemplo, un televisor convencional con

pantalla de 15 pulgadas, consume una po-tencia promedio de 100W; y un aparato con pantalla de cristal líquido (también de 15 pulgadas) consume apenas unos 30W.

Gracias a esto, los televisores de tipo LCD pueden funcionar efi cientemente en auto-móviles, autobuses, aviones, etc. (fi gura 4).

Pantalla planaComo la pantalla de cristal líquido está cons-truida con placas de cristal, es completa-mente plana (fi gura 5). Esto permite que la imagen sea más nítida, porque, en compa-ración con los sistemas convencionales, las pantallas planas refl ejan menos la luz de fuentes externas.

No emiten radiaciónComo usted sabe, los televiso-res que usan el tradicional ci-nescopio emiten cierta canti-dad de radiación; y en ciertas circunstancias, esta emisión puede dañar la salud de los te-levidentes.

En los modernos televisores que usan pantalla de cristal lí-quido, estas radiaciones casi

Figura 3

Figura 2

Televisor con cinescopio convencional de tubo de rayos catódicos (TRC)

Una pantalla de 15 pulgadas de un televisor convencional, consume

en promedio 100W

Una pantalla de cristal líquido con las mismas dimensiones, sólo consume unos 30W.

Figura 4

Figura 5


no existen. No hay riesgo alguno para los televidentes, aun y cuando estén muy cer-ca del aparato.

Desventajas de los televisores conpantalla de cristal líquido

Uso de lámparas auxiliaresPara que una pantalla de cristal líquido emita luz y se formen las imágenes, detrás de ella debe colocarse una o más lámparas auxilia-res. Por suerte, estas lámparas suelen tener una vida útil superior a 30,000 horas.

Ángulo de visión muy reducidoConforme varía al ángulo en el que se obser-va la pantalla, el contraste y el brillo tienden a disminuir. Por lo tanto la mejor posición del espectador para ver claramente las imá-genes es de frente (fi gura 6). Este problema se ha reducido en algunos equipos moder-nos, gracias al uso de ciertos materiales que tienen características ópticas especiales.

Mayor complejidad del diseñoEn este tipo de televisores, la pantalla vi-sualizadora requiere de cientos de miles de puntos o píxeles para formar una imagen. Además, para que se pueda desplegar una

imagen, una pantalla LCD utiliza una matriz con una gran cantidad de píxeles; el núme-ro de éstos, depende de la resolución que elija el usuario; por ejemplo, una resolu-ción en color de 640 x 480 puntos, requiere de 921,600 píxeles en toda la pantalla (casi un megapíxel).

Además, una pantalla LCD requiere de circuitos electrónicos complejos que se en-cargan de controlar el encendido y apaga-do de cada uno de los píxeles (en la fi gura 7 se muestran estos circuitos de la pantalla de una cámara de video).

Pero gracias a los avances logrados en microelectrónica, a la alta escala de inte-gración en circuitos integrados y al uso de componentes que trabajan a altas veloci-dades, estos factores ya no constituyen un grave problema.

PrecioActualmente, los televisores con pantalla LCD tienen un precio muy superior al de los aparatos convencionales basados en cine-scopio. Pero al igual que sucedió con éstos, llegará el día en que su gran demanda pro-voque la disminución de su precio.

Líneas de entrada y salida

Para que usted conozca la forma en que los televisores con pantalla LCD procesan las Las mejoras en la tecnología de las pantallas LCD,

han permitido aumentar el ángulo de visión, como en este televisor de la línea AQUOS de la marca Sharp. Sin embargo, aún es superior el ángulo de visión de un televisor con TRC.

160°Ángulo de visión de un

televisor AQUOS

120°Ángulo de visión de un televisor LCD común

Figura 6

Figura 7


diferentes señales de video y se vaya fami-liarizando con este tipo de aparatos, ense-guida describiremos las terminales de entra-da y de salida que tienen estos televisores, y que se usan para conectarse a otros apa-ratos (fi gura 8).

Características eléctricas de las señales procesadas por un televisor LCD

Para que usted pueda comenzar a hacer pruebas en un televisor de este tipo, ense-guida explicaremos las características eléc-

Figura 8

Es la entrada del sintonizador. Ahí se conecta el cable que lleva hasta el televisor la señal de los canales libres o de paga. La impedancia de entrada es de 75 ohmios.

Terminal del tipo RCA, con una impedancia de entrada de 75 ohmios. Debe recibir una señal de video compuesto con un nivel de 1Vpp y sincronía negativa.

Terminal de tipo mini DIN de cuatro terminales. Posee dos entradas, cada una de las cuales tiene una impedancia de entrada de 75 ohmios; en una de ellas ingresa una señal de luminancia (Y) con sincronía negativa y un nivel de 1Vpp, y en la otra una señal de croma (C) con un nivel de voltaje de 0.286Vpp.

Son tres entradas de tipo RCA, que presentan una impedancia de entrada de 75 ohmios. En una de ellas ingresa la señal Y, que es la entrada de luminancia y que por sus características contiene a su vez el color verde; en otra de estas entradas ingresa la señal Pb, que es la entrada de croma del color azul; y en la última entrada ingresa la señal Pr, que es la entrada de croma del color rojo. De estas tres señales, la de luminancia debe tener 1Vpp con sincronía negativa; y las dos señales de croma (Pb y Pr), un nivel de 0.7Vpp.

Los televisores con pantalla LCD cuentan con un miniconector estéreo de 3.5mm, que permite extraer la señal de audio que normalmente se escucha en sus bocinas. De esta manera, el usuario puede recibir la señal de audio por medio de audífonos o mandarla a un amplifi cador de audio externo. Actualmente, estas salidas se aprovechan para enviar el audio a uno de los modernos amplifi cadores conocidos como Home Teather.

Es tanta la versatilidad de estos modernos receptores de televisión, que algunos de ellos pueden usarse como monitores de computadora personal. Esto es posible, gracias a que poseen una entrada de video que permite conectarlos tal como si fueran monitores de tipo VGA; y por medio de otra entrada adicional se pueden reproducir el audio de la propia PC.

Entrada de componente de video

Entrada de video compuesto

Entrada de antena de TV

Entrada de video S

Entrada adicional para computadora

Salidas adicionales de audio

La versatilidad de conexión de las pantallas de LCD.


tricas de las diferentes señales que puede procesar este aparato. Y no nos referimos a las señales de televisión (que son con las que básicamente funciona), sino a diferen-tes modalidades de las señales de video; precisamente de estas últimas hablaremos a continuación, y veremos sus oscilogramas y características principales.

Señal de video compuestaEl nombre de esta señal, que puede ser transportada por un solo cable, se debe a que está formada por la señal de luminan-cia (o señal de video en blanco y negro), la señal de croma (o señal de color), los pul-

sos de sincronía vertical, los pulsos de sin-cronía horizontal y la señal conocida como “teletexto”.

La señal de video compuesta (fi gura 9), es capaz de generar en la pantalla del televi-sor imágenes de video con una resolución de 240 líneas.

Señal de video SEsta señal de video se transporta por medio de dos cables; en una línea viaja la señal de luminancia (señal Y, fi gura 10A) y en la otra la señal de croma (señal C, fi gura 10B).

Los pulsos de sincronía vertical y hori-zontal están incluidos en la señal de lumi-nancia.

La señal de video S puede generar video con una defi nición superior a la de las imá-genes obtenidas por medio de la señal de vi-deo compuesta. Esto se debe a que las imá-genes reproducidas en pantalla tienen una resolución de 400 líneas.

Señal de video componente En esta opción de señal se requiere de tres lí-neas independientes, porque el video es en-tregado en tres componentes separados:

1. Y: Es la señal de luminancia, y contie-ne implícitamente el color verde (fi gura 11A).

2. Pb: Es la señal de croma del color azul (fi -gura 11B).

3. Pr: Es la señal de croma del color rojo (fi -gura 11C).

Gracias a que las señales conocidas como componentes de video se procesan por se-parado, es posible reproducir imágenes con una defi nición muy superior a la de cualquie-ra de las que se obtienen con los métodos anteriores. Y es que la señal de video com-ponente genera imágenes con una resolu-ción de 500 líneas.

Figura 9

Figura 10

A

B


Una aclaración antes de proseguir

Hasta este momento hemos visto algunas características de los televisores con pan-talla de cristal líquido. Y estará de acuerdo con nosotros, en que sus múltiples venta-jas superan por mucho a sus mínimas des-ventajas. Por otra parte, aunque todavía no están al alcance del consumidor promedio, llegará el día en que sean tan comunes en el hogar como hoy lo son los televisores de TRC. Y los benefi cios de esto se extenderán hasta los centros de servicio, pues el técni-co tendrá entonces una fuente de ingresos adicional y la posibilidad de hacer crecer su lista de clientes; pero para que sea una lis-ta de clientes satisfechos, debe conocer a fondo el funcionamiento, estructura y par-tes principales de estos aparatos. Por esto,

ahora nos concentraremos en los aspectos técnicos más importantes sobre la opera-ción de estos televisores.

¿Qué es una pantalla de cristal líquido? ¿Cómo funciona?

Los paneles de cristal líquido (también lla-mados “pantallas LCD” o “displays”) se han utilizado desde hace tiempo; por ejemplo, en relojes de pulso (que es una de sus pri-meras aplicaciones), calculadoras, equipos de audio y otros dispositivos en que se re-quiere visualizar caracteres o números (fi -gura 12).

El cristal líquido, es un estado intermedio de la materia; es decir, tiene propiedades de un elemento sólido y de un elemento líqui-do; específi camente, es un cristal con la apa-

Figura 11A B C

Figura 12Cristal líquido nemático

Luz

Figura 13


riencia de un líquido muy viscoso; entonces, la materia es casi transparente (fi gura 13). Y cuando un rayo de luz llega hasta un cristal líquido, lo atraviesa sin ningún problema y hace que se vea transparente.

Cuando el cristal líquido es expuesto a la acción de un campo eléctrico, se modifi ca la cantidad de luz que lo atraviesa. Esto pro-voca que en él aparezca una sombra o un área oscura (fi gura 14).

Manejo y comportamiento de un píxelUn píxel está formado por un núcleo de cris-tal líquido, cuyas moléculas se alinean por medio de dos electrodos. Y para completar el píxel, se utilizan como capas exteriores dos cristales polarizados (fi gura 15A).

Cuando un rayo de luz llega al píxel, lo atraviesa sin ningún problema. Las molécu-las de cristal líquido se encargan de desviar la luz, y el píxel permite que pase.

Cuando se aplica a los electrodos un cam-po eléctrico, éste provoca que se alineen las

moléculas interiores del cristal líquido. Tal como se muestra en fi gura 15B, el rayo de luz no atraviesa al píxel y éste se oscurece. De esta manera, se ejerce un perfecto control sobre la luz que atraviesa un píxel.

Y si se controla el nivel de voltaje externo aplicado, puede controlarse la cantidad de luz que atraviesa al píxel. Con esto, se ob-tiene un control muy satisfactorio de la es-cala de grises que tendrá el píxel.

Cristal líquido nemático

Luz

Luz Luz

Filtros polarizantes

Filtros polarizantes

Capasalineadas

Voltaje

A B

Figura 14

Figura 15


Para controlar el voltaje que activa al píxel, se utiliza un transistor del tipo TFT; son las siglas en ingles de Thin Film Tran-sistor, o transistor de película delgada (fi -gura 16).

Para realizar la activación y desactiva-ción individual de los píxeles, la terminal drenadora de los transistores se conecta a un electrodo de cada uno de estos puntos. La terminal de compuerta se conecta a las líneas de control horizontal; y la terminal de la fuente, se conecta a las líneas de control vertical (fi gura 17).

¿Cómo se forma la imagenen la pantalla?

Para generar las imágenes, es preciso que varias células individuales o puntos sean es-tratégicamente colocados en forma de líneas y columnas. Y luego, al controlar su activa-ción y desactivación individual por medio de circuitos electrónicos, se logra formar una imagen (fi gura 18).

Imagen monocromáticaPara que se forme una imagen monocro-mática, es necesario utilizar una pantalla de cristal líquido que contenga los miles de puntos o píxeles que esta función requiere (fi gura 19).

La superfi cie polarizada debe ser oscura, para reproducir imágenes en blanco y negro. Para imágenes a color se debe de usar un píxel para cada uno de los colores básicos.

Imagen en colorPara generar una imagen en color, los pun-tos o píxeles de los tres colores básicos (R, G y B) deben ser colocados en forma de líneas y columnas; es decir, deben ser colocados en disposición lineal o disposición delta (fi gura 20). Y por medio de circuitos electrónicos, se

Placa de cristal

PuertaConductorExcitador

Semi-conductor

Aislador

Sección vertical TFT

Figura 16

Elemento TFT

Pixel de electrodo transparente

Panel TFT

R

R

R

R

R

R

R

R

R

G

G

G

G

G

G

G

G

G

B

B

B

B

B

B

B

B

B

R

R

R

R

R

R

R

R

R

G

G

G

G

G

G

G

G

G

B

B

B

B

B

B

B

B

B

R

R

R

R

R

R

R

R

R

G

G

G

G

G

G

G

G

G

B

B

B

B

B

B

B

B

B

Figura 17

Figura 18

Célula LCDindividual

Figura 19


activa cada píxel; y con su activación com-binada, se forman imágenes en color.

Lámpara de luz externaPara que una pantalla de cristal líquido pue-da formar y refl ejar el color de cada uno de los píxeles y entonces se visualice la ima-gen, deberá recibir la luz de una o más lám-paras externas (fi gura 21).

Bloques básicos de un televisorcon pantalla de cristal líquido

En la fi gura 22 se muestra un diagrama a bloques de la sección de video del televisor

R R

RR

R R

G G

G

G G

BB

B B

BB

R

R

R

R

R

R

G

G

G

G G G

G

G

G

GG

GB

B

B

B

B

BR

R

R

R

R

R

R

R

R

G

GG

G

G GG

G

G

B

B

BB

B

B

RGB

RGB Delta

GRGB

Lámpara flourescente de cátodo frío

Lámpara CCFL

Lámpara de tipo directo

AC 1000V

Inversor

Panel LCD

Cubierta

Lámpara

Figura 20 Figura 21

Entrada de video

E/P

Procesadorde audio

MSP3410D

Decodificadorde video

VPC3230DEscaladorde video

MX88L284

EEPROM para caracteresSC786102A

Amplificadorde audioLA4282

Y/C R L VPb Pr Y

Sintonizadorde canales

TAUC-S120DTAFC-M130DTAFC-Z140D

MicroprocesadorSDA555 EPROM

24C16

Convertidor A/D

AD9884

Entrada de 12 V. / 3 A

ANT. Entrada de video componente(or SCART JACK)

Entrada de señaldigital de TV o PC

H,VCompuertaexcitadora

7407

Detectorde sintonía

5V(Micom)

3.3V

5V

Trans

32V(Tuner)

9V(Tuner)

8V(MSP3440)

9V(Audio AMP)9V

Al in

verso

r

To LC

D P

anel

V

Y/C

Y/Pb/Pr

V

Vout R,G,B,Ysfor TXT

Y/U/V = 8:4:4

Y/U/V(8bits)

Addr.(16bits) Data(8bits)

R/G/B(8bits)

Al panelLCD

R/G/B

H/Vs

H/VsPara posición de caracteres

SIF

Hs/Vs/Hsc/Avo/Intlc

L

R

SCL1SDA1

SCL1SDA1

SCL1SDA1

SCL1SDA1

SCL2SDA2

SCL1SDA1

SCL1SDA1

AM

D-SUB

IC S1789Poder deDC /DC

Contador horizontal y vertical

Figura 22


que estamos analizando. Y a continuación, explicaremos brevemente cómo funcionan sus diferentes etapas.

Fuente de alimentaciónPara obtener los voltajes de alimentación de los circuitos internos del aparato, se requiere de una fuente de poder (fi gura 23). Este blo-que convierte el voltaje de corriente alterna proveniente de la línea de alimentación, en los diferentes voltajes que los circuitos del televisor necesitan para poder funcionar.

La fuente de poder utilizada por este apa-rato, es de tipo conmutado, muy ligera y de alta efi ciencia energética. Debido a esto, no aumenta considerablemente la temperatu-ra interna del chasis del televisor.

Fuente de alimentación de lámparaLos televisores con pantalla LCD, utilizan una fuente inversora de voltaje (fi gura 24); y como es de tipo conmutado, ofrece una alta efi ciencia y emite poco calor.

Esta fuente transforma el voltaje de co-rriente directa que la alimenta, en un voltaje de corriente alterna de alta frecuencia de va-rios cientos de voltios. Y suministra este úl-timo voltaje, a las lámparas de la pantalla.

Tal como se mencionó, la luz de dichas lámparas se usa para formar la imagen en la pantalla de cristal líquido.

MicrocontroladorLos televisores con pantalla de cristal líqui-do, utilizan un circuito integrado como el que se muestra en la fi gura 25. Este com-ponente controla las funciones de todos y cada uno de los circuitos del televisor, y se alimenta con un voltaje de 5VCD.

Memoria del microcontroladorEs una memoria de tipo EEPROM, que se alimenta con un voltaje de 5VCD que le lle-ga a través de su terminal 8 (fi gura 26). Es

Figura 23

Figura 24

Figura 25

Figura 26


utilizada como un soporte del microcon-trolador, y almacena información de diver-so tipo; principalmente, datos de los ajustes realizados en circuitos que se controlan por medios digitales.

Sintonizador de canalesEl sintonizador sirve para elegir uno de los diferentes canales cuya señal es captada por el aparato (fi gura 27).

Selector de videoPor medio de este circuito integrado, se pue-de seleccionar una de las diferentes señales de video que el televisor es capaz de repro-ducir en su pantalla (fi gura 28). Se trata de la señal de video proveniente del sintoniza-dor de canales, la señal de video compues-ta, la señal de S-video y la señal de compo-nente de video.

Las funciones de este circuito, se contro-lan por medio del microcontrolador princi-pal del sistema.

Procesador o decodifi cador de videoEste circuito procesa la señal de croma y luminancia entregada por el selector de vi-deo (fi gura 29). Específi camente, convierte el video digital en video analógico, detecta y decodifi ca el color (fi ltro comb), selecciona y controla la imagen y ajusta su calidad, y procesa de manera directa la señal de com-ponente de video. Es decir, realiza todas las

acciones de tratamiento de la señal de video, antes de que llegue al siguiente circuito.

En la salida de este circuito se obtienen las señales de video codifi cado (Y/R-Y/B-Y); y las señales de sincronía vertical y horizon-tal, se obtienen de manera individual.

Escalador de videoo convertidor de barridoEste circuito (fi gura 30), recibe las señales entregadas por el procesador o decodifi ca-dor de video: señal de video codifi cado (Y/R-Y/B-Y), sincronía vertical y sincronía ho-rizontal.

Entre otras funciones importantes, el es-calador de video o convertidor de barrido, sincroniza los tiempos de encendido de los puntos o píxeles de la pantalla LCD, inserta la señal de OSD (textos en pantalla), con-trola la visualización de la matriz de pun-tos verticales y horizontales y convierte los saltos de píxeles de 8 a 6 bits. Para tal efec-

Figura 27

Figura 28

Figura 29


to, este circuito utiliza una memoria progra-mable de tipo fl ash.

Procedimientos de servicio

Los consejos que le daremos enseguida, pueden ser muy útiles para corregir fallas típicas en un televisor con pantalla de cris-tal líquido.

Determinación de la falla específi caObserve detenidamente los síntomas de la falla, con el fi n de deducir su punto de ori-gen. Para ello es importante contar con las bases teóricas de funcionamiento y rela-ción de trabajo de las diferentes secciones o circuitos.

Revisión general del circuito físicoDesarme al aparato, y revise las condicio-nes físicas de las placas de circuito impreso

y de cada uno de sus componentes: transis-tores, circuitos de alta y baja escala de inte-gración, así como otro tipo de dispositivos electrónicos (fi gura 31).

Asegúrese de que los conectores que lle-gan a la placa principal y que salen de la misma, estén correctamente colocados y en buenas condiciones.

Consulta del manual de servicioEl manual de servicio del aparato en turno, nos guía para realizar las pruebas eléctricas de las secciones que deben ser revisadas. De esta manera podemos aislar cualquier com-ponente dañado, y así es más fácil localizar los puntos de prueba específi cos.

Desarmado de un televisorcon pantalla LCDAlgunas veces, dependiendo de la marca y modelo del televisor en cuestión, es necesa-rio verifi car en su manual de servicio la for-ma en que debe ser desarmado su chasis.

Fallas típicas

1. El equipo no enciendeNormalmente, esta falla se origina en la etapa de la fuente de alimentación o en la etapa de control (fi gura 32).

• Solución: Revise que la fuente esté su-ministrando un voltaje de alimentación

Figura 30

Figura 31

Figura 32


correcto. Verifi que los voltajes principa-les que este bloque proporciona; y lue-go, asegúrese de que dicha alimentación esté siendo recibida por el microcontro-lador y la memoria; si no es así, verifi que los voltajes principales de trabajo de am-bos elementos y de la propia fuente de alimentación.

Tome siempre como referencia los vol-tajes indicados en el manual de servicio del equipo en revisión.

2. Existe audio, pero la pantalla está oscura

Ya dijimos que para iluminar la pantalla de cristal líquido de estos televisores, se utiliza una o más lámparas. Pero cuan-do éstas no encienden, la pantalla per-manece oscura; sin embargo, el audio no es afectado. Esto sucede en los tele-visores que no tienen un circuito de pro-tección, el cual bloquea la función de en-cendido si las lámparas de la pantalla no encienden.

• Solución: Por lo general, este tipo de fa-llas en las lámparas se debe a un daño de las mismas o bien, que no están recibien-do el voltaje de alimentación. Revise que las lámparas estén en buen estado y que estén recibiendo correctamente su volta-je de alimentación.

3. El display está dañadoHay que ser muy cuidadosos en el mane-jo de una pantalla de cristal líquido, e in-cluso cuando pasamos cerca de ella. Si la golpeamos, puede estrellarse; y el líqui-do que contiene, puede derramarse. Ante un daño de estas características es lógico que no se visualice imagen; y en el mejor de los casos, sólo veremos parte de ella en las zonas que no hayan sido dañadas (para ejemplifi car esta situación, en la fi -

gura 33 mostramos el display de una vi-deocámara).

• Solución: Reemplace la pantalla de cristal líquido como un módulo.

4. Hay una línea oscura horizontal sobre la imagen

Normalmente, esta falla se debe a que hay un daño microscópico en una de las líneas que conectan a los transistores con los puntos o píxeles de color (fi gura 34). Si los transistores quedan desconectados de los píxeles, no podrán activarlos.

• Solución: Revise cuidadosamente que la pantalla se encuentre bien conectada, principalmente en la superfi cie de contac-to con el circuito.

Si no logra eliminar el problema, es pro-bable que una de las líneas internas de la

Figura 33

Figura 34


pantalla esté dañada. En tal caso, debe-rá de reemplazar la pantalla de cristal lí-quido.

5. El brillo es un poco bajoTambién en este caso, tienen mucho que ver las lámparas que se utilizan para ilu-minar la pantalla. Cuando alguna de ellas no enciende, la pantalla no se ilumina correctamente y su nivel de brillo es un tanto bajo. Debemos recordar, además, que algunos modernos televisores con pantalla LCD tienen un circuito de pro-tección, y que éste impide que el aparato encienda cuando cualquiera de sus lám-paras o todas ellas no pueden encender. Por ejemplo, el microcontrolador incluido en los más avanzados televisores Sharp, permite sólo cinco intentos de encender el aparato; si llega el quinto intento y las lámparas no encienden (o alguna de ellas no enciende), dicho circuito bloqueará la función de encendido del equipo.

• Solución: Las lámparas no encienden ya sea por algún tipo de daño en las mismas lámparas (fi gura 35), o por falta de su vol-taje de alimentación. En este último caso,

deberá revisar el funcionamiento de la fuente de alimentación de lámparas.

6. No se visualizan las imágenes de un DVD o no hay imagen en alguna modalidad de video

Este problema sucede, cuando se come-te algún error en la conexión de las en-tradas de video del televisor.

• Solución: Para evitarlo, hay que ser muy cuidadosos en la selección y en la co-nexión de la entrada; hay que verifi car que se esté utilizando el cable apropiado, que se encuentre en buenas condiciones y que su conexión sea correcta; y por su-puesto, revisar que el reproductor de DVD esté encendido y que en su display se in-dique que se está reproduciendo alguna de las pistas.

Es muy importante que verifi que todo esto, ANTES de pensar siquiera en que debe abrir el televisor para proceder a bus-car el componente dañado.


Con este artículo pretendemos que usted se inicie en la reparación de los modernos televisores con pantalla de cristal líquido. Ahora ya conoce los aspectos básicos del funcionamiento de estos aparatos y tiene ahora un mejor panorama del tipo de ser-vicio que requieren.

Lo invitamos a que esté pendiente, ya que en próximas ediciones de esta revista estu-diaremos más a fondo la operación y pre-sentaremos algunas fallas específi cas de es-tos equipos.

Figura 35



FALLAS EN TELEVISORES HITACHI

Alvaro Vázquez Almazán

Como ya es costumbre en este tipo de artículos, revisaremos cinco

fallas que se llegan a presentar en televisores de la marca Hitachi, documentando en qué consiste la falla, las pruebas realizadas

y la solución. Se hacen también algunos comentarios que amplían

las explicaciones para que el lector tenga un panorama más amplio del

problema en cuestión. La recopilación de esta información se ha hecho en el banco de servicio.

Caso 1

• Modelo: CMT-2077.

• Falla: Sólo se veía una línea horizontal muy brillante en el centro de la pantalla.

• Pruebas realizadas:1. Se midió el voltaje de alimentación del

circuito integrado de salida vertical en la terminal 7; había 24 voltios de corriente directa.

2. Se verifi có la presencia de la señal de ba-rrido vertical en la terminal de salida del circuito integrado de salida vertical (ter-minal 2); no estaba presente (fi gura 1).

3. Se verifi có la presencia de la señal de ba-rrido vertical en la terminal 4 del circui-to integrado de salida vertical; no estaba presente.

4. Se verifi có la presencia de la señal de ba-rrido vertical en la terminal 43 del circuito integrado jungla; sí estaba presente (fi gu-ra 2).

5. Con la ayuda del multímetro en función de óhmetro, se verifi có que el circuito in-

1 2 3 4 5 6 7

+

+

IC681ANS615

C605100/35

C604470P

C607

R60512K

R607150

C6064.7 / 25

R6064.7 K

3K

Figura 1


tegrado de salida vertical no estuviera en corto a tierra en su terminal 4; pero sí lo estaba, porque se encontró que había 0 ohmios.

6. A pesar de que se reemplazó el circuito integrado de salida vertical, el problema no desaparecía.

7. Una nueva medición en la terminal 4 a tierra, demostró que seguía habiendo 0 ohmios; por eso decidimos desconectar la terminal 4, para ver qué sucedía; y al medir con respecto a tierra, el multíme-tro marcó “abierto”.

8. Al medir corto en la pista, se encontró que había un corto a tierra. Y al seguir la pista, se descubrió que un capacitor ce-rámico (C606) estaba en corto (fi gura 3).

• Solución: El televisor volvió a funcionar normalmente, cuando sustituimos este ca-pacitor de 0.015 microfaradios.

• Comentarios: Antes de reemplazar cual-quier circuito integrado, verifi que los com-ponentes con los que está relacionado; puede suceder, tal como en este caso, que el problema no esté precisamente en ahí, sino en un capacitor.

Figura 2

47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27

6

1

7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

C5150.110

0 K

C50

30.

10.

0047

R50

9

C50115P

X50

13.

58M C

502

X50

44.

43 M

R7071K

R7310

D70

21S

S27

0Z

D70

1M

Z7C

1

0.00

22C

703

R71

056

0KR70115K

C7021 / 50

+

-

+

-

0.00

47C

701C50

20.

01

+

-

+

-

+ -

C50

10.

1R

502

650K

Z020

1M

Z12C

3

L205

2.2

E51

1

1K

1/50

C20

622

00/1

0

C21

50.

1

C20

70.

1

0.22

Z0503HZ9C3

05011SS270

C20

80.

1D

502

1SS

270

C20

922

0/10

R53

922

0C

302

0.04

7

C50

610

/16 R

534

220

R31

310

0

R31

310

0

R31

110

0

RGB

C30

40.

1

C30

50.

1

C30

60.

1

R32

133

0 R53

522

0

EX

T S

.IN

VID

EO

OU

T

DE

CO

UP

ON

01

VC

C

ON

02

DE

CO

UP

INT.

CV

BS

IN

EX

T. C

VB

S IN

A/V

SN

DR

I. B G R

CO

NT

B-I

N

G-I

N

R-I

N

SA

T.

P IN

16

TU

NE

R A

BC

IF IF AF

C O

UT

V. O

UT

V. F

B

V. R

AM

P

+1

+2

H. O

UT

S. C

.

H. S

TAR

T

4.43

3.56

B-Y

OU

T

R-Y

OU

T

R-Y

IN

B-Y

IN

HU

E S

EC

AN

1 2 3 4 5 6 7

R6133. 9K

C604470P

R6045. 6K C606

0. 015 D601AM01Z

C605100/35

+ -C6070. 1/1

IC601AM0615

8

ZD

610

HZ

5301

LD

611

Z33

01L

Figura 3


Muchazs veces, debido a la propia expe-riencia y habilidad que se obtienen con el tiempo, nos olvidamos de verifi car el es-tado de los componentes periféricos aso-ciados a este circuito; pensamos, erró-neamente, que la falla se encuentra en el mismo.

Caso 2


• Falla: No sintonizaba ningún canal.

• Pruebas realizadas:1. Se midió el voltaje de alimentación del

modulo sintonizador; estaba correcto.2. Se midió el voltaje de sintonía (VT); ha-

bía 0 voltios (fi gura 4).3. Se rastreó el voltaje de sintonía, desde el

colector del transistor Q1101; había 0 vol-tios (fi gura 5).

4. Se midió el voltaje de alimentación del transistor Q1101; había 0 voltios.

5. Al rastrear el trayecto del voltaje de ali-mentación, se descubrió que era genera-do en el cátodo del diodo DZ754.

• Solución: Se sustituyó este diodo de 33 voltios, por otro de iguales característi-cas (fi gura 6).

• Comentarios: El voltaje de sintonía mo-difi ca la capacidad interna de los diodos

BAND2

BAND1

VT

VT

R10122K

C102A 0. 1

C102 0. 1

U001ET - 6755N

BU

BH

AOC

BL

AFC

VT

IF

C05210/15

R0015. 2K

C10410/15

R209 39K

C05310/16

L206 100

C101100/10

C1030. 01

C2011000P

R215B2

R202 1. 2K

1

2

3

4

5

6

7

8

9

!

R2016. 8K

1

BAND1

BAND2

L L

L LM

M

E20

VT

R117039K

R116939K

C11280.047

C1127

0.047

C112639PCH

Q11012SC3413

R1168

10K

R116710K

R507150

R50510K

C7270. 01

D753A1SS270

R75927K2W

Z0754HZT33-02

Figura 4

Figura 5

Figura 6


varactores del sintonizador, con el fi n de modifi car la frecuencia de operación y –por lo tanto– de cambiar de estación. Pero como en este caso no estaba presente di-cho voltaje, no había señal sintonizada; por eso no aparecía ninguna imagen en pantalla.

Caso 3


• Falla: No encendía.

• Pruebas realizadas:1. Se verifi có el estado del transistor de sa-

lida horizontal; estaba en buenas condi-ciones.

2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 1471

52 51 50 4849 47 46 4445 43 4142 40 39

DE

EN

.

OV

IR ID

EN

T

SIF

IN

VO

L.

EX

T S

. IN

VID

EO

OU

T

DE

CO

UP

DH

O1

VC

C

DE

CO

UP

INT.

CV

BS

IN

DH

O2

BA

N06

YP

DE

CO

UP

S. D

EC

OU

P

S. O

UT

TU

NE

R T

AK

E

AB

C

TU

NE

R A

BC

IF IF AF

C O

UT

V. O

UT

V. R

AM

P

V. F

B

+1

+2

Q4012SC3413

C4320.0015

R4511K

C4330.0022

L202

R26

0 1

K

R20710K

C42

20.

01

R4271K

C4401/50

C2130.1

C20

622

00/1

0

C20

70.

1

D5011SS270

D50

21S

S27

0

ZD503HZ9C3 C208

0.1

C20

922

0/10

1

C25022P

R210R11951 2K

R4135.6K

C445810/16

+

+

-

+-

+

-+ -

-

+

-

C4250.01

C4280.1

C42710/16

VR

202

R25

022

0

10K

-B

C2051/50

L2051.2 Z

D20

1H

Z12

C3

C6010.1

E61

1

C6020.01

C70

10.

0047

C70

21/

50

R70115K

R710560K

C70

3

2. Se verifi có que fuese correcto el voltaje de alimentación de B+ (normalmente, 135 voltios de CD); su nivel era adecuado.

3. Se midió el voltaje de alimentación del cir-cuito integrado jungla en la terminal 10; había 9 voltios, que es su valor correcto (fi gura 7).

4. Se verifi có la presencia de la señal de ba-rrido horizontal en la terminal 37 del cir-cuito integrado jungla; no estaba presen-te (fi gura 8).

5. Con la ayuda de un multímetro en fun-ción de óhmetro, se verifi có que no hu-biera corto entre dicha terminal y tierra; encontramos 0 ohmios, lo cual indicaba que si había corto.

6. Tras desoldar la terminal 37 del circuito integrado jungla, el multímetro volvió a marcar la existencia de un corto con re-

Figura 7


42 41 40 39 38 37 36 35

V. R

AM

P

V. F

B

+1

+2

S. C

.

H. O

UT

H. S

TAR

T

4.43

C6020. 01

C70

10.

004

7

R70115K

C7021/50

R710560K

C703

+

-0. 0022

D7021SS270

ZD701HZ7C1

R7071K

X5044. 43H

X501

R602100

C602390P

R605390

R8081. 0K

5601/2W

R616560

VR602500-R

R6222. 7K

G-BKG.

Q6522SC3942

lación a tierra; no estaba en la terminal del circuito integrado, sino en la pista.

7. Al seguir la pista, se descubrió que el dio-do zener ZD705 estaba en corto.

• Solución: Se reemplazó el diodo zener ZD705 de 9 voltios, y el televisor encen-dió de manera normal.

• Comentarios: Cuando no existe señal de barrido horizontal, el aparato no enciende. Junto con el transistor de salida horizon-tal y el fl y-back, esta señal genera el alto voltaje con que se energiza al cinescopio, así como los voltajes secundarios indis-pensables para alimentar a la mayoría de los circuitos del equipo; de manera que si ella falta, el televisor no enciende.

Caso 4


• Falla: La imagen adquiría un color verde y aparecían líneas de retorno en la pan-talla.

• Pruebas realizadas:1. Se midió el voltaje de corriente directa en

las terminales de los cátodos del cinesco-

pio; había 165 voltios en los cátodos co-rrespondientes al rojo y al azul, y 0 vol-tios en el correspondiente al verde.

2. Se desoldó la terminal del cátodo verde del cinescopio, y la imagen se tornó mora-da y sin líneas de retorno. Con esta prue-ba, pudo determinarse que el cinescopio no tenía problemas.

3. Una vez desconectada la terminal de cá-todo del cinescopio, se volvió a medir el voltaje existente en la pista que le corres-ponde; había 0 voltios, lo cual indicaba que el problema se encontraba en los cir-cuitos del color verde.

4. Se verifi có el estado del transistor ampli-fi cador de color correspondiente al color verde (Q852); se descubrió que había un corto entre sus terminales de emisor y co-lector (fi gura 9).

• Solución: Con la sustitución del transis-tor Q852 (matrícula 2SC3942), la imagen se normalizó.

• Comentarios: Como el transistor ampli-fi cador tenía un corto, provocaba que el voltaje en la terminal de cátodo corres-pondiente al color verde bajara a 0 vol-tios; a su vez, esto hacía que el cinescopio

Figura 8

Figura 9


emitiera al máximo y que –por lo tanto– el color verde se saturara y aparecieran en-tonces líneas de retorno en la pantalla.

Caso 5


• Falla: Encendía sólo a veces.

• Pruebas realizadas:1. Cuando no hubo encendido, se midió el

voltaje de alimentación del circuito inte-grado sistema de control en la terminal 27; había 5 voltios, que era correcto.

2. Se verifi có la presencia de la señal de re-loj en las terminales 24 y 25 del mismo circuito; sí estaba presente (fi gura 10).

3. Se verifi có la presencia de la señal de rei-nicio en la terminal 30 del mismo circui-to; aunque había 5 voltios, con la ayuda de un caimán mandamos momentánea-mente a tierra la terminal 30, para apli-car una señal de reinicio “falsa”; el tele-visor encendió de manera normal todas las veces que se hizo esta prueba, hasta que fue desconectado y se volvió a co-nectar.

• Solución: Al reemplazar el circuito inte-grado generador de reinicio Q1105 (ma-trícula PST5730), el televisor volvió a fun-cionar normalmente (fi gura 11).

• Comentarios: Aunque el voltaje en la ter-minal de reinicio se encuentre bien, siem-pre será necesario aplicar un reset “falso”; y es que en muchas ocasiones, existe este voltaje pero no el pulso de reinicio; y sin este pulso, el programa interno del sistema de control no ejecutará las órdenes inicia-les; a esto se debe que a veces el televisor no funcione adecuadamente, tal como su-cedió en el presente caso.

22 23 24 25 26

31 2930 28 27

-

+

R11

0310

0Q1105PST5720

ZD1101

L11011

C110347P

L110222

R11025.6K

R11

09 2

2K

C11

0333

P

RE

SE

T

VC

C C11

0147

0/5.

3

X1101

BA

ND

E

22 23 24 25 26

31 2930 28 27

-

+

R11

0310

0

Q1105PST5720

ZD1101HZS5C1

L11011

C110347P

L110222

R11025.6K

R11

09 2

2K

C11

0333

P

RE

SE

T

VC

C C11

0147

0/5.

3

X1101

BA

ND

E

Figura 10

Figura 11



CIRCUITOS ELECTRÓNICOS EN LAVADORAS DE ROPA

Armando Mata Domínguez

Las lavadoras de ropa pertenecen al área de línea blanca, y al igual que los demás aparatos eléctricos

y electrónicos, también han sufrido fuertes cambios tecnológicos. La

mayoría de estas máquinas cuenta en la actualidad con una sección electrónica, a través de la cual se controlan sus distintas funciones;

y es por ahí donde entra el técnico electrónico.

En este artículo revisaremos los circuitos de una lavadora Daewoo, y

aprovecharemos la oportunidad para describir en términos generales los

mecanismos que se utilizan en estas máquinas, y que en realidad son muy

sencillos. Quizás el servicio a estos equipos pueda convertirse en una

fuente de ingresos para usted.

Introducción

Antes de explicar los circuitos que se utili-zan en las lavadoras de ropa, primero debe tener en cuenta que existen lavadoras sen-cillas, con transmisión, semiautomáticas y automáticas. Enseguida hablaremos de ellas y después haremos una descripción de las secciones electrónicas y de su modo de operación.

Lavadoras sencillas

Son las lavadoras más económicas que exis-ten, porque, tal como se muestra en la fi gu-ra 1, sólo cuentan con una tina y un motor al que se le adapta una banda de transmi-sión para hacer girar a una turbina (aproxi-madamente 1800 revoluciones por minu-to). El llenado y vaciado de agua se hacen manualmente.


El tiempo de operación se controla por medio de un motor Timer, según la suciedad que tenga la ropa y lo que indiquen el sen-tido común y la experiencia. Gracias a esto, cualquier avería puede ser aislada y repara-da con relativa rapidez y facilidad.

Lavadoras con transmisión

Estas máquinas tienen una tina y un motor, así como una transmisión que funciona con engranes que transmiten un giro bidireccio-nal a un agitador (fi gura 2). El llenado y va-ciado de agua se hace con una manguera.

En estas lavadoras se utiliza una trans-misión de tipo abanico, colocada dentro de un compartimiento metálico herméticamen-te sellado en el que se agrega aceite (fi gura 3); la transmisión es impulsada por el mo-tor principal.

Pero en máquinas de ciertas marcas, se utiliza una transmisión de tipo biela; en este caso, como su nombre lo indica, se emplea

Lavadora sencilla

Faldón

Motor

Turbina

Tina

Banda detransmisión Polea

Lavadora con transmisión

Faldón

Cubrepolvo

Caja detransmisión

Motor

Eje

Agitador

Tina

Transmisión de tipo abanico

Engrane impulsor

Movimiento

Engrane decorona

Eje del motor principal

Eje delagitador

Transmisión de tipo "biela"

MovimientoEngrane decremallera

Engrane impulsordel agitador

BielaEje del motorprincipal

Sentido de giro

Figura 1 Figura 3

Figura 2

Figura 4


una biela en el eje del motor y un engrane de tipo cremallera (fi gura 4).

En cualquiera de los dos tipos de transmi-sión, el tiempo de operación se fi ja por medio de un motor timer. Una vez que transcurre el periodo programado, este motor corta la alimentación del motor principal.

Lavadoras automáticasy semiautomáticas

Estas lavadoras son las de mayor demanda en la actualidad. Tienen dos tinas, una de las cuales es de centrifugado (con orifi cios) y otra de lavado; están separadas, o una encima de la otra. Y por supuesto, funcio-nan con un motor principal y una transmi-sión (fi gura 5). También incluyen una tableta de control electrónica, en la que se locali-za un microprocesador o microcontrolador que se complementa con unos dispositivos especiales.

Antes, en vez del sistema de control, es-tas máquinas tenían una llave rotatoria con varios interruptores cuya posición (abierto

o cerrado) era controlada por un motor ti-mer.

La diferencia entre una lavadora semiau-tomática y una máquina automática, es que esta última tiene una sola tina y hace de

Lavadora semiautomáticade una tina

Lavadora semiautomáticade dos tinas

Tina decentrifugado

Tina delavado

Motor

Transmisión

Faldón

Agitador

Tina delavado

Agitador TransmisiónTina de centrifugado

Faldón

Estructura de unalavadora automática

Manguerade llenado

MotorprincipalPoleaPolea Banda

Salida deagua

Transmisión

Tina delavado

Faldón

Agitador

Figura 5

Figura 6


manera automática las tareas de llenado y vaciado de agua, enjuagado y centrifugado (fi gura 6). Para el efecto, sólo hay que pro-gramar estas funciones por medio de la ta-bleta de control, cuyos dispositivos asocia-dos describiremos enseguida.

Dispositivos especiales

PresostatoEs un interruptor de un polo dos tiros y de estructura especial, que va asociado al mi-crocontrolador. Su función es determinar el nivel de llenado de agua; según la presión de ésta, permite o impide que el motor bomba de llenado reciba alimentación (fi gura 7).

Así que cuando la tina está vacía, no hay presión sobre el diafragma; y entonces, el interruptor se mantiene en la posición de normalmente cerrado (NC, Normaly Clo-sed). Y cuando se llena la tina, hay presión sobre el diafragma y el polo central cambia a la posición de normalmente abierto (NO, Normaly Open). Estas conmutaciones se tra-ducen en niveles lógicos altos y bajos, para una de las terminales de entrada del micro-controlador.

Motor bombaDispositivo que succiona agua para el lle-nado o vaciado de la tina. Su símbolo y es-tructura se muestran en la fi gura 8.

Para energizar o desenergizar este motor, se utiliza el microcontrolador y las indicacio-nes proporcionadas por el presostato.

Estructura del presostato

NANormalmenteabierta

NCNormalmentecerrado

Terminales

C

Diafragma

Resorte

Manguerade agua

Símbolo depresostato

Común

Estructura de motor bomba

Ducto deentrada

Turbina

Ducto desalida

Terminales deconexión

Eje

Motor

MB

Símbolo de motor bomba

Figura 7

Figura 8


SolenoideCuando la bobina interna de este solenoi-de es energizada, genera un campo electro-magnético. Y cuando el campo es aplicado al solenoide o válvula, este elemento se abre y permite entonces la entrada del agua (fi -gura 9). De esta manera se hace el llenado de agua fría o caliente, cuya temperatura es controlada por el microcontrolador.

NOTA: No mencionaremos los demás dis-positivos que se emplean en las la-vadoras de ropa, por no conside-rarlo necesario para efectos de este artículo.

Descripción básicade operación secuencialde una lavadora automática

Para describir la operación y los circuitos de una máquina de este tipo, nos basare-mos en la lavadora Daewoo modelo DWF-170M. Haremos una descripción secuencial de su operación, para ver cómo y cuándo in-tervienen los dispositivos especiales; ade-más, así se facilita el trabajo de aislamien-to de fallas.

Hecha esta aclaración, verifi que que se cumplan las siguientes condiciones:

1. Cada vez que la máquina es conectada a la red de CA, la fuente de alimentación de espera se energiza y alimenta al mi-crocontrolador.

2. Al dar la orden de encendido, la fuente de alimentación suministra diferentes nive-les de voltaje para cada uno de los com-ponentes de la lavadora.

3. La programación del tiempo de lavado se hace por medio de los botones del panel de control (fi gura 10). Para que la máqui-na comience a recibir agua, el microcon-trolador ordena la energización de los so-lenoides de paso de agua. La tina seguirá recibiendo agua, hasta que el presostato cambie de posición (lo cual sucede cuan-do su diafragma es presionado por la pro-pia presión del agua).

Estructura de selenoide Ducto de entradade agua

Ductode salidade agua

Terminales

Símbolo de selenoide

Terminalde tierra

Cordón de alimentación

Filtro depelusa

Agua fría

Recipiente dedetergente

Agitador

Interruptorde

encendido/apagado

Panelde control

Agua Caliente

Base ajustable

Figura 9

Figura 10


PresostatoInterruptor

de seguridad

Circ

uito

de

arra

nque

Motorprincipal

Solenoide de llenado de agua caliente

Solenoide de llenado de agua

fría

Motor de desagüe

Fue

nte

de a

limen

taci

ón

Alimentación de VCA

Microcontrolador

Diagrama a bloques

4. Cuando el presostato cambia de posición, el microcontrolador desenergiza a los so-lenoides de paso de agua. Y el proceso de lavado comienza, cuando se energiza el motor principal; una vez energizado, hace que el agitador se mueva durante el tiem-po programado.

Polea

Lever

Anillo magnético

Embrague magnético

Bobina del motor

Imán del motor

5. Al concluir el tiempo de lavado, comien-za a vaciarse el agua. Aquí interviene el motor bomba de desagüe.

6. Una vez desalojada el agua sucia, la má-quina comienza a recibir el agua limpia con que se enjuagará la ropa; esto se hace por medio del giro del motor principal. El

Figura 11

Figura 12


Partes mecánicas de una lavadora

Cubierta

Agitador

Tirantessujetadores

Tina de centrifugado

Tina de lavado

Manguera de desagüe

Motor bomba de desagüe

Conjuntode impulsión

vaciado y llenado de agua se hace de una a cuatro veces, según el tipo de enjuague programado.

7. Luego del enjuague, el microcontrolador ordena la función de centrifugado. Para el efecto, hace que la tina de orifi cios gire a una velocidad de 1800 revoluciones por minuto. Una vez más, el motor principal es el encargado de hacer girar a la tina de centrifugado; y para lograrlo, utiliza un embrague magnético que frena al eje del agitador de lavado (fi gura 11), y que em-braga, para hacer girar a la tina de orifi -cios. En estos procesos, intervienen unos engranes que forman el sistema de trans-misión.

8. Al fi nalizar el centrifugado, concluye el periodo de lavado.

Como verá, es una descripción bastante bre-ve del funcionamiento básico de una lava-dora automática. Veamos ahora sus seccio-nes principales.

Análisis de las seccionesde una lavadora automática

Diagrama básicoEn el diagrama que aparece en la fi gura 12, se observa cómo está relacionado el mi-crocontrolador con los dispositivos espe-ciales; entre ellos, el presostato, el motor principal, el motor de desagüe, los solenoi-des de paso de llenado de agua, la fuente de alimentación y el interruptor de seguri-dad (que interrumpe el ciclo de operación, cada vez que se levanta la cubierta superior de la lavadora).

Sistema mecánicoEn la fi gura 13 se muestran las partes me-cánicas de la máquina. Encontramos cuatro sujetadores de tipo tirante; para la tina de centrifugado, y para la tina de lavado. En la

misma fi gura, aparece la propia tina de la-vado, el conjunto de impulsión (formado por el motor principal, los engranes de transmi-sión, el embrague magnético, el motor bom-ba y la manguera de desagüe), el agitador y la cubierta superior de tinas.

Figura 13


Diagrama esquemático de la lavadora Daewoo modelo DWF- 170M

Figura 14


Diagrama esquemáticoEn el diagrama esquemático del tipo de la-vadora que estamos analizando (fi gura 14), aparecen los dispositivos de la tableta de control. El microcontrolador, cuya matrí-cula es TMP87CH46N, tiene 42 terminales distribuidas en doble línea. Los LED indica-dores de funciones se asocian entre las ter-minales 9 a 16. El teclado se conecta entre las terminales 35 y 42. Las terminales 23 a 29 están comunicadas con un conjunto de triacs, a través de los cuales se activan mo-tores y solenoides. El presostato se conec-ta a la terminal 33 del microcontrolador, a través del transistor Q2. La fuente de ali-mentación es de tipo lineal, y consta de un transformador reductor, un puente rectifi ca-dor y un circuito regulador (que en conjun-to, normalmente suministran 12.0 y 5.0 V). La orden de energización del motor princi-pal se obtiene en la terminal 30; y a través del transistor Q3, se energiza el relevador (cuyos contactores suministran el voltaje de línea de CA).

Aislamiento de averías

Secuencia de verifi caciónTomaremos como referencia, el diagrama que aparece en la fi gura 14, para explicar cómo se solucionan las fallas de una lava-dora automática.

Condiciones de trabajoy localización de fallasLa tableta de control contiene distintos dis-positivos, los cuales funcionan con los vol-tajes que les proporciona la fuente de ali-mentación. De manera que si la máquina no hace nada, usted debe revisar cuidado-samente los componentes de dicha fuente (que son, como ya vimos, un transformador reductor, un puente rectifi cador y un circuito regulador); verifi que si alguno de ellos está

dañado; si ninguno tiene daños, la fuente deberá suministrar sus voltajes normales (12.0 y 5.0 V); en caso contrario, tendrá que ser reemplazada.

Si la fuente proporciona estos voltajes, verifi que las condiciones operativas del mi-crocontrolador; en su terminal 42, debe reci-bir 5.0 V; en su terminal 18, un voltaje de re-set de 5.0 V; y en sus terminales 19 y 20, una señal de reloj de 3.0 a 5.0 V de pico a pico. Si no se cumple todo esto, habrá que repa-rar o reemplazar los elementos que estén fallando; de lo contrario, la lavadora seguirá en condiciones de inoperancia total.

Generalmente, la máquina enciende a pe-sar de que tienen algún daño los elementos asociados al microcontrolador. Sin embar-go, no se puede hacer la programación de funciones; y en el visualizador, aparece un código que especifi ca cuál es el elemento afectado (tabla 1).

Además de problemas electrónicos como los que acabamos de mencionar, en una lavadora automática pueden ocurrir fallas mecánicas; si, por ejemplo, se atora algún engrane, éste producirá un ruido fácil de identifi car; y si se daña, impedirá la ejecu-ción de determinado movimiento. Entonces, en caso de que la lavadora tenga una falla mecánica, será necesario hacer una inspec-

Códigopresentado

Causa

OEProblema en el motor bomba de desagüe

IE Problemas en ductos o solenoides de llenado o paso de agua

LEProblema en el interruptor de seguridad

E9 Problema en el presostato

E8 Problema en la tableta de control

Códigos de falla

Tabla 1

ción visual; y a veces, también hay que re-currir al sentido del oído.


Si usted repasa cuidadosamente la infor-mación proporcionada en este artículo, co-incidirá con nosotros en que los circuitos electrónicos de una lavadora no son com-plejos; en realidad, son menos complicados que los que se utilizan en televisores o en componentes de audio. Así que ya no tiene

pretexto alguno para mantenerse al margen de este importante y lucrativo sector del ser-vicio electrónico; sólo tenga en cuenta que como estas máquinas generalmente son pe-sadas y voluminosas, la mayoría de las ve-ces usted deberá repararlas en el domicilio del cliente; después de todo, como dice el refrán, “La ropa sucia se lava en casa”. Si el hecho le disgusta un poco, véalo de esta manera: cambiará de ambiente de traba-jo, y aumentará el número de sus fuentes de ingresos.

REPARACIÓN DE TELEVISIÓN A COLOR, VIDEO Y AUDIO.MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE EQUIPOS DE COMPUTO.

Calle Adolfo R. Salas e/ 25 avenida y Pedro Joaquín # 565, Cozumel, Quintana Roo.

Dirigirse con Carlos Alejandro Pech Santos



MÁS SOBRE EL NUEVO MECANISMO PANASONIC

DE CD TIPO ESCALERAArmando Mata Domínguez

Como sabemos por la experiencia en el banco de servicio, la mayoría

de los mecanismos de CD usados en los modernos componentes de

audio, son relativamente complejos. Y este mecanismo que se utiliza en los equipos Panasonic, no es

la excepción. Por tal motivo, en el presente artículo describiremos el

procedimiento de desensamblado y ensamblado de dicho mecanismo.

Ya en un número anterior vimos el proceso general, pero ahora haremos

una serie de explicaciones más detalladas.

Como ya es costumbre en este tipo de artículos, recurriremos a abundantes

fotografías para que usted tenga una idea más realista de estos

procedimientos.

Introducción

En sus distintas generaciones y modelos, los componentes de audio Panasonic han utilizado diversos sistemas mecánicos. Por ejemplo, el primer mecanismo para cinco CD utilizado en algunos modelos (primera

Figura 1


generación), fue el de charolas intercambia-bles (fi gura 1). Su principal característica, es que tiene cinco charolas receptoras de dis-co; cuando son seleccionadas, salen una por una (de modo que se puedan almacenar los cinco CD, y ordenar la reproducción de cual-quiera de ellos por medio de los botones o teclas del panel frontal del aparato).

El mecanismo de cinco discos utilizado en equipos de la segunda generación, es el de “rodajas” espaciadoras (fi gura 2). En la úni-ca charola existente en este mecanismo, se cargan, uno por uno, los discos compactos; son almacenados de manera independien-te, en cada una de las rodajas espaciadoras. Este sistema mecánico se utiliza todavía en algunos modelos de componentes de audio Panasonic.

Y últimamente, en los centros de servi-cio se han recibido equipos de audio que

tienen un mecanismo para cinco discos. Se denomina “mecanismo de tipo escalera”, y pertenece a la tercera generación de meca-nismos utilizados en el módulo de reproduc-ción de discos compactos. Este mecanismo tiene cinco charolas receptoras de disco, y una estructura general muy diferente a la de los mecanismos de primera y segunda ge-neración (fi gura 3); por tal motivo, también es diferente la forma en que debe ser des-ensamblado y ensamblado. De esto habla-remos enseguida.

Fallas comunes

El mecanismo de tipo escalera presenta fa-llas cuando se dañan sus engranes; o cuan-do éstos se atoran, debido a la falta de lubri-cación o al exceso de grasa y polvo (lo cual ocasiona que se forme “lodo” y que, por lo tanto, sean obstaculizados los movimientos del mecanismo).

Independientemente de la causa del pro-blema, sus efectos consisten en que al acti-var la función de CD, en el visualizador apa-rece el mensaje CD ERROR y no se puede abrir la puerta de charolas; por lo tanto, no es posible reproducir ningún CD. Para evi-tar todo esto, es necesario desensamblar el mecanismo; y luego, al ensamblarlo, hay que asegurarse de que tenga una correc-ta sincronización mecánica; si no es así, no funcionará.

Procedimiento de desensamblado

Para ensamblar y desensamblar correcta-mente el mecanismo de tipo escalera, eje-cute los siguientes pasos:

Figura 2

Figura 3


En la esquina posterior derecha de la cubierta superior, encontrará un engrane plástico (A).

Tras retirarlo, insértelo en un desarmador (B); así lo tendrá a su alcance, cuando desee mover

manualmente el mecanismo.Para retirar la cubierta superior, primero presione los dos clips plásticos que se indican en la fi gura

C. Luego, deslice ligeramente hacia atrás la tapa, y levántela con cuidado (D).

Paso 1

Paso 2

Para extraer el poste guía, presione su eje con la ayuda de un desarmador plano o de pala.

Paso 3

En la abertura por donde entran y salen las charolas de disco, se localiza la palanca tope. Sujétela con la ayuda de unas pinzas; y con un desarmador plano o de pala, empuje el brazo del seguro y extraiga la palanca por la parte superior.

A

B

CD

A C

A B

B


Paso 4

En la parte lateral se encuentra la placa deslizable, que tiene que ser retirada. Para el

efecto, introduzca el desarmador en la abertura que hay entre la placa y el bastidor. Si es

necesario, limpie y lubrique las ranuras que están impregnadas de grasa.

Paso 5

Sujete las charolas de disco y deslícelas suavemente hacia afuera, hasta llegar al tope.

Paso 6

En los dos bloques plásticos que se encuentran en los extremos del ensamble de charolas, introduzca un

desarmador plano o de pala y libere los seguros ocultos. Levante en paralelo los dos bloques, y extraiga las charolas.

A B

C

A

B

C


Paso 7

Una vez que las charolas estén fuera, verifi que si los bloques laterales de deslizamiento se desplazan suavemente. En caso contrario, habrá que limpiarlos y lubricarlos.

Paso 8

En la esquina frontal izquierda se ubica el poste guía de anillos fl exibles, cuya guía metálica debe ser extraída. Luego retire este poste, y examínelo con cuidado; asegúrese de que ninguno de sus anillos esté roto; si alguno está dañado, impedirá el desplazamiento de las charolas; reemplácelo.

Paso 9

Antes de desmontar el ensamble óptico, la palanca diagonal tiene que ser reubicada de manera que quede en posición de liberación del ensamble óptico. Para reubicarla, muévala manualmente con la ayuda del engrane impulsor especial; introduzca éste en el agujero indicado en la fi gura B, y hágalo girar en el sentido de las manecillas del reloj hasta que la palanca diagonal quede en dicha posición.

C B

A


Paso 11

Una vez liberado el seguro plástico,

sujete al ensamble óptico por su parte

superior. Jálelo hacia arriba, hasta que logre

extraerlo.

Paso 10

Con la ayuda de un desarmador plano o de

pala, presione y libere el seguro plástico a fi n de

deslizar la placa asociada.

Paso 12

Si es necesario desmontar el ensamble óptico, colóquelo boca abajo y oprima ambos seguros plásticos tope. Luego deslice el conjunto, para que baje más de lo normal; sujételo por el marco de plástico, y jálelo hacia arriba para extraerlo. Una vez que haya extraído este bloque, podrá limpiar y verifi car el recuperador óptico.

A B

A

B

C


Paso 15

En la zona del engrane de cremallera, tendrá que desmontar el engrane de acoplamiento de dos “orejas”. Para el efecto, mueva la polea de giro del engrane CAM, hasta que el candado plástico libere al engrane de acoplamiento y éste pueda ser jalado hacia arriba para extraerlo.

Paso 13

Para retirar la placa plástica cubre-engranes, quite los tres tornillos tipo Philips y los seguros plásticos de sujeción. Tome la placa plástica por sus extremos, y jálela hacia arriba para extraerla.

Paso 14

Luego de retirar esta placa plástica, quedarán al descubierto engranes, poleas y bandas. Después, extraiga el piñón que se muestra en la fi gura B (en algunos lugares le llaman “piñón loco” a este elemento, por la función

que juega) y retire la banda de impulsión.

B

A

A

B

C

AB

Zafar estos seguros plásticos

Retirar estos

tres tornillos


Una vez ejecutados estos pasos, podrá ver todas las piezas del mecanismo y verifi car si alguna se ha dañado o requiere de lubri-cación. Y luego de hacer lo que sea necesa-rio, procederá a ensamblar el mecanismo, de modo que quede bien sincronizado.

Procedimiento de ensambladoy sincronización

Para ensamblar y sincronizar correctamente el mecanismo de tipo escalera, ejecute los siguientes pasos:

Paso 1

En la parte externa izquierda, se localiza el engrane impulsor de

la tapa de deslizamiento. Gire manualmente este engrane, hasta que la marca en forma

de fl echa quede apuntando al sensor óptico.

Paso 2

Con la ayuda de un desarmador, deslice el engrane de cremallera de la parte interna izquierda (A), hasta llevarla por completo a la parte posterior (B). Y luego, a través de la ventana del propio engrane de cremallera, verifi que si su diente más grueso coincide con el del engrane impulsor (C).

A

B

C

Sensor detector de número de disco

Debe haber coincidencia entres los dos dientes más anchos entre los

engranes de cremallera e impulsor.


Paso 3

Coloque el engrane de acoplamiento de dos orejas. Cuando haga esto, cuide que cualquiera de las dos orejas coincida con la marca que el motor impulsor tiene en su base. Asegúrese de que el engrane asiente perfectamente.

Paso 4

Coloque la placa deslizable, cuidando que su primer diente coincida con el sensor óptico detector de número de charola (A). Mueva

manualmente esta placa, de modo que quede a ras de la esquina frontal izquierda

del bastidor (B). Asegúrese de que con el mismo movimiento, el engrane de cremallera

se deslice hasta la parte frontal (C); esto se consigue mediante la tracción del engrane de

acoplamiento de dos orejas en cada uno de los cuatro lóbulos del engrane impulsor.

Paso 5

Utilice como guía el orifi cio del engrane CAM y el del “piñón loco”, para que ambos elementos queden alineados con sus ejes correspondientes. Para sincronizar el engrane CAM, haga que gire a través de la polea impulsora. Y para insertar el “piñón loco”, sólo cuide que quede alineado tal como recién se dijo. Pero antes de esto, debe colocar la banda impulsora que retiró en el procedimiento de desensamblado.

A B

C

Engrane de cremallera hasta el tope

Engrane impulsor de dos orejas

Lóbulos del engrane impulsor


Paso 6

Coloque la tapa cubre-engranes (A). Pero antes de fi jarla con sus tornillos, asegúrese de que no se ha perdido la sincronización de engranes; es

decir, verifi que que su respectivo orifi cio sigue alineado tal como se indicó en el paso anterior

(B). Inserte los pernos de las placas deslizables en las ranuras de la palanca diagonal (C). Con

esto termina la sincronización mecánica.

Paso 7

Antes de colocar en su sitio el ensamble óptico, asegúrese de que el recuperador óptico se encuentre en la parte inferior (A), que sus ranuras coincidan con su correspondiente guía plástica frontal (B) y guía plástica posterior (C), que el poste liberador se acople perfectamente con la palanca de movimiento (D) y que la marca del engrane de movimiento esté en la dirección indicada en la fi gura E. Si todo está en orden, inserte el ensamble óptico (F).

A

A

C


B C

B

Ranuras y pernos de la palanca diagonal

Orifi cios de la tapa cubre-engranes, a través de los cuales se deben observar los orifi cios de sincronización del engrane CAM y del “piñón loco”.

DE

F


Paso 8

Antes de colocar el conjunto de charolas, inserte el poste de anillos fl exibles, de modo que sus dos salientes superiores queden apuntando hacia las dos paredes del bastidor. Cuando inserte su eje, cuide que asiente perfectamente.

Paso 9

Para colocar las charolas, deslice los bloques plásticos en las ranuras

del bastidor; presiónelos, hasta que asienten perfectamente (A).

Coloque las cinco charolas en orden ascendente (B); de lo contrario,

después no saldrá la charola solicitada por el usuario. Por último,

sujete las charolas y deslícelas suavemente hacia adentro (C).

Pared del bastidor

Dirección en la que deben de quedar las dos salientes

superiores.

A B

A

B C


Verifi cación

Después de haber realizado los pasos ante-riores, pruebe el funcionamiento del sistema mecánico; esto implica su conexión al com-ponente de audio, por medio de sus cables fl exibles planos (son tan largos, que permi-ten hacer la verifi cación sin tener que intro-ducir el sistema mecánico en el equipo). Si el mecanismo no abre ni cierra o hace mo-vimientos incorrectos, vuelva a desarmarlo

y a hacer su sincronización, para determi-nar en qué paso del procedimiento se equi-vocó. En cambio, si el mecanismo funciona de manera normal, sólo deberá reinstalarlo en el componente de audio.

Y no lo olvide: cuando desarme el meca-nismo, limpie y lubrique las piezas que ne-cesitan de este servicio. En muchos casos, esto es sufi ciente para dar solución a los pro-blemas operativos del mismo.

Paso 11

Para colocar correctamente la tapa superior, primero insértela en sus ranuras correspondientes (A). Después, deslícela hacia el frente y presiónela hacia abajo (B); de esta manera, quedará fi rmemente sujeta con sus correspondientes clips plásticos.

Paso 10

En el orifi cio localizado en la esquina frontal

izquierda inferior, inserte el poste guía (A); empújelo por su parte superior, hasta

que quede asegurado en el orifi cio superior del

bastidor (B).

Orifi cio en donde debe quedar el poste guía

Empujarlo

Poste sujeto en su parte superior por este orifi cio del bastidor

B

A

A B


M a n t e n i m i e n t o P C

INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE UNA

RED INALÁMBRICAPrimera de dos partes

Leopoldo Parra Reynada

Las redes inalámbricas pueden dotar a los grupos de trabajo informático de una gran fl exibilidad. En efecto,

las tecnologías de transmisión-recepción, los protocolos de

comunicación y el costo del hardware requerido, satisfacen con un esfuerzo relativamente bajo las necesidades de un grupo de trabajo pequeño como el que se asocia a una red para el hogar

y la pequeña empresa. Por lo tanto, no basta con ocuparse de la máxima

comunicación; también, la máxima fl exibilidad tiene una pertinencia

que no podemos ignorar, si es que queremos ser competitivos en este ya muy competido mercado de trabajo.

En este artículo, estudiaremos los diversos conceptos técnicos que

usted debe conocer para seleccionar el hardware necesario, así como el

armado y confi guración de la propia red. Manos a la obra.

PARÁMETROS OPERATIVOSDE LAS REDES INALÁMBRICAS

Estándares utilizados

Para que exista compatibilidad entre los componentes de las redes inalámbricas, es necesario establecer una serie de reglas muy estrictas que controlen cada etapa del proceso de intercambio de datos a través de ondas radiales.

Estas reglas indican, por ejemplo, la fre-cuencia con que debe transmitirse y recibir-se la señal, la forma en que deben modularse los datos enviados, la velocidad de intercam-bio y la forma de manejo de la información, los datos adicionales que podrán utilizarse (control de envío, recepción y contra erro-res), la forma de conectar el estándar ina-lámbrico con el estándar Ethernet tradicio-nal, etc. (fi gura 1).


Por suerte, los fabricantes de equipos de red ya no participan en las tristemente céle-bres “guerras de estándares”, que eran tan comunes en los principios de la computa-ción personal. En la actualidad, los diseña-dores de estos equipos se reúnen periódi-camente para intercambiar experiencias y proponer nuevos avances; y una vez que se ponen de acuerdo, solicitan la aprobación del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Elec-trónicos (más conocido por sus siglas en in-glés: IEEE). Cuando el nuevo estándar ha pa-sado las pruebas y controles de calidad de este organismo, se genera una nueva regla IEEE; y a partir de ese momento, los disposi-tivos de cualquier marca apegados a dichos lineamientos, pueden ser integrados sin pro-blemas a una red, sin importar que coinci-dan con elementos de otras marcas.

A continuación, veremos los estánda-res que rigen a las redes inalámbricas. Es

un factor muy importante, para elegir co-rrectamente los componentes de una red de este tipo.

La banda de 2.4GHz

Gracias a los estándares con que se regulan las redes inalámbricas, todos los componen-tes que se usan para armarlas pueden inter-comunicarse modulando sus señales sobre una portadora que se ubica alrededor del rango de 2.4GHz. Esta frecuencia es tan alta, que no interfi ere con la operación normal de la enorme mayoría de los equipos electró-nicos; en cambio, sí puede llegar a afectar el comportamiento de ciertos sistemas de comunicación privada; en específi co, de al-gunos teléfonos inalámbricos que también ocupan la banda de 2.4GHz (fi gura 2).

Para solucionar este problema, el IEEE autorizó recientemente el uso de una banda

Las redes inalámbricas, pueden coexistir con las redes tradicionales ya instaladas. Esto le da mayor libertad de acción a los usuarios, y especialmente a los que trabajan con máquinas portátiles.

Una transformación fácil y efectiva hacia una red local inalámbrica

Módem ADSL (entrada de Internet

de banda ancha)SMC7401BRA

Router de banda ancha SMC7004FW

Adaptador inalámbricotipo USB de 11 Mbps

SMC2662W

Adaptador inalámbricotipo PCI de 11 Mbps

SMC2602W

Adaptador inalámbricotipo PCMCIA SMC2635W

Adaptador inalámbricotipo tarjeta de memoria

SMC2642W

Conexión alambrada existente

Dispositivos inalámbricos para transformar su red alambrada en inalámbrica

Figura 1

Punto de acceso inalámbrico


Pared Pared

que se ubica cerca del rango de 5GHz. Pero por el momento, este nuevo estándar sólo se utiliza en Europa y Estados Unidos.

¿Por qué es tan importante conocerel parámetro de la frecuenciade operación de una red inalámbrica? Porque mientras más alto sea el valor de este parámetro, menor cobertura tendrá la red. Y es que las ondas de alta frecuencia, no pueden llegar demasiado lejos; y tienen problemas para “salvar obstáculos”, tales como paredes o estructuras metálicas. Por esta razón, la calidad de la recepción puede variar considerablemente; esto depende de la ubicación específi ca del receptor.

Una de las ventajas de utilizar una fre-cuencia tan alta, es que permite enviar una mayor cantidad de datos (dado que es ma-yor su ancho de banda). Además, la porción de espectro autorizada puede dividirse en múltiples “canales de comunicación”, que en realidad son pequeñas bandas de fre-cuencia que se utilizan para el intercambio bilateral de datos. Al respecto, recuerde que un teléfono inalámbrico posee una tecla de “Channel”, que sirve para elegir una estación de radio; si se está recibiendo la señal con mucho ruido, simplemente se presiona di-cha tecla y el aparato rastrea un canal más limpio para reanudar la conversación. Pues bien, este concepto también se aplica a los canales de una red inalámbrica.

Siempre tenga en cuenta esto. Recuerde que si esta función está bien confi gurada, se evitarán muchos problemas; sobre todo, si los vecinos también tienen una red inalám-brica en su hogar u ofi cina.

Si se utiliza la banda de 2.4GHz, la red tendrá más alcance y mayores posibilida-des de “atravesar” paredes u otros obstácu-los. Y aunque una red de 5 a 6GHz no tiene gran cobertura, puede dar servicio a muchos usuarios concentrados en un recinto gran-de; pero la señal de 5GHz, casi nunca atra-viesa paredes (fi gura 3).

IEEE-802.11b e IEEE-802.11g

La norma específi ca que rige las comunica-ciones de las redes inalámbricas, pertenece al estándar IEEE-802.11. En tanto, el están-dar IEEE-802.3 fi ja las reglas para las redes alambradas tipo Ethernet.

Dentro de las especifi caciones para redes inalámbricas, han surgido “sub-estándares”

Si desea instalar una red inalámbrica, verifi que que ninguno de sus teléfonos inalámbricos utilice la banda de 2.4GHz; de lo contrario, afectarán el funcionamiento de la red.

2.4 Ghz 5 Ghz

La banda de 2.4GHz es muy útil para dar servicio a personas que se encuentran incluso detrás de una o más paredes. Y aunque la señal de 5GHz no atraviesa paredes, puede dar servicio a un gran número de usuarios al mismo tiempo.

Figura 2

Figura 3


que van refl ejando los avances tecnológicos logrados en este campo. En las redes case-ras o de ofi cina pequeña o mediana, se uti-lizan principalmente los estándares inclui-dos en la fi gura 4; el último de ellos es de reciente aparición.

Entonces, cuando vaya a adquirir los componentes necesarios para armar una red inalámbrica, fíjese bien en los están-dares marcados en su respectivo empa-que. Si no cuida este aspecto, las incom-patibilidades entre piezas pueden impedir

su correcta conexión. Por ejemplo, las nor-mas IEEE802.11B y 802.11G son compati-bles entre sí; ambas utilizan la frecuencia de 2.4GHz; y aunque la norma G puede ma-nejar datos a mayor velocidad, es más bien compatible “hacia abajo” (con la norma B). Así que los dispositivos de ambos estánda-res, pueden coexistir sin problemas en una red inalámbrica (fi gura 5).

En cambio, la nueva norma 802.11H es incompatible con la B y la G; esto se debe a que su frecuencia de operación es más alta. Curiosamente, es compatible con el están-dar 802.11A.

Por tal motivo, si usted o su cliente de-sean trabajar en la banda de 5 a 6GHz, de-berán comprar componentes que cumplan con el estándar H o A.

¿Cuál me conviene?Como la norma 802.11H es muy reciente, pocos fabricantes han producido dispositi-vos capaces de trabajar en la nueva banda de frecuencias (5 a 6GHz). Por su parte, la banda de 2.4GHz ya es un estándar de uso “casi obligado” para armar redes inalámbri-cas; y entre las normas que cumplen con tal estándar, la que más se utiliza es la 802.11B (ancho de banda de transmisión de hasta 11Mbps). De hecho, si usted va a una tien-

Estándar IEEE802.11G

Estándar IEEE802.11B

Estándar IEEE802.11H

?

Los estándares 802.11B y 802.11G, son compatibles entre sí; pero no pueden comunicarse con los dispositivos del estándar 802.11H u 802.11A.

La norma IEEE 802.11B, que señala que las redes inalámbricas deben utilizar la banda de 2.4GHz, y transmitir con una frecuencia máxima de 11Mbps.

La norma IEEE 802.11G, que mantiene la frecuencia de 2.4GHz pero aumenta la velocidad de transmisión de datos hasta los 54Mbps (lo cual redunda en un intercambio de datos mucho más fl uido).

La norma IEEE 802.11H, que básicamente autoriza el uso de 19 canales de hasta 20MHz de ancho de banda, ubicados en el rango de 5 a 6GHz de frecuencia, pero manteniendo la velocidad máxima de 54Mbps.

1

2

3

Tabla con normas IEEE

Figura 4

Figura 5


da en la que se venden componentes para computadora y pide “una tarjeta de red ina-lámbrica”, lo más seguro es que le propor-cionen una placa apegada al estándar B; por lo tanto, en caso de que usted necesite una tarjeta de mayor velocidad, deberá especifi -carlo claramente al vendedor (fi gura 6).

El factor económico, también puede ha-cer que usted adquiera componentes que cumplen con el estándar B. Son piezas más económicas, que las del estándar G. Sin em-bargo, es obvio que una red basada comple-tamente en elementos del grupo B, no ten-drá la velocidad de intercambio de datos que ofrece una red armada con elementos del grupo G.

Si está seguro de que su cliente no va a intercambiar grandes volúmenes de infor-mación, es posible que le baste con una red de tipo B; de lo contrario, es mejor que le instale una red tipo G (pero recuerde que su costo inicial es más alto); así, los miem-bros del grupo de trabajo tendrán una ma-yor velocidad de acceso y de intercambio de información.

Por lo anterior, de ahora en adelante ha-blaremos únicamente de redes inalámbri-cas de tipo B o G, que trabajan en la ban-da de 2.4GHz.

ARMADO DE UNARED INALÁMBRICA

Comenzamos

Ya que conocemos los estándares de comu-nicación en el mundo de las redes inalám-bricas, y los cuidados que deben tenerse en el momento de adquirir los distintos ele-mentos que necesitan, veamos fi nalmente cómo se arman.

Uso principal de la red

Tal como hemos mencionado en artículos anteriores, Internet es hoy una de las prin-cipales razones para que la gente compre una computadora; pero también lo es, para que muchos usuarios y grupos de trabajo de-cidan instalar en su empresa u ofi cina una red de computadoras; y en efecto, les inte-resa conectar sus equipos en red, precisa-mente para compartir el acceso a la llama-da “red de redes”.

Aunque los estándares de comunicación son casi iguales entre sí, elija alguno que pueda trabajar con la tarjeta de red. Esto garantiza que todos sus elementos serán de una misma frecuencia y velocidad.

Figura 6

Por una cantidad de dinero adicional, su proveedor de servicios de Internet puede proporcionarle un módem de alta velocidad, que al mismo tiempo haga las veces de Router y de acceso inalámbrico. Como entonces ya no tendrá que comprar cada dispositivo por separado, puede obtener un gran ahorro.

Figura 7


Si contratan sus servicios para que arme una red inalámbrica, con el propósito es-pecífi co de compartir la conexión a Inter-net, y usted se da cuenta que su cliente aún carece de conexión de banda ancha, pue-de recomendarle que adquiera un “kit” de acceso inalámbrico. Esto facilitará consi-derablemente su tarea de confi guración de la red; y al mismo tiempo, permitirá que el cliente ahorre una suma considerable de di-nero; esto se debe a que ya no tendrá que comprar un “punto de acceso” adicional; el propio módem DSL o de cable, funcionará como punto de acceso (fi gura 7).

Pero tenga la precaución de verifi car el estándar de este punto de acceso, ya que algunos ISP proporcionan dispositivos con estándar 802.11B; aunque estos dispositi-vos no afectan el desempeño de la nave-gación por Internet, sí pueden alterar el in-tercambio de datos entre los usuarios de la red. Si, por ejemplo, usted contrata Internet de banda ancha a 256kbps (que es lo más normal para un hogar o una ofi cina peque-ña), haga cuentas y descubrirá que la ban-da de 11Mbps del estándar 802.11B es 40

veces más rápida que su acceso a Internet; o sea, no representará un “cuello de bote-lla” en el momento de navegar por la Red. Sólo si dos o más usuarios de la red local desean intercambiar varios archivos gran-des, se harán evidentes las limitaciones del rango de 11Mbps.

Pero regresemos al caso que nos ocu-pa. Decíamos que si alguien contrata sus servicios para que arme e instale une red inalámbrica, usted puede sugerirle que ad-quiera el kit inalámbrico directamente con su proveedor de Internet; y así, ya sólo ten-drá que comprar las tarjetas o adaptadores inalámbricos para cada computadora (esto lo veremos más adelante).

Añadiendo un enlace inalámbricoa una red tradicional

Veamos ahora otra situación típica: un usua-rio que ya tiene una pequeña red en su ho-gar u ofi cina, pero desea añadir la comuni-cación inalámbrica a su ambiente de trabajo. En tal caso, el material que debe adquirirse consiste en (fi gura 8):

Básicamente, lo único que se necesita para armar una red inalámbrica, es un punto de acceso general y unas tarjetas o adaptadores inalámbricos para cada una de las máquinas de la red.

Figura 8


1. Un WAP (siglas en inglés de “punto de ac-ceso inalámbrico”).

2. Una tarjeta o adaptador inalámbrico, para cada una de las computadoras a las que se desee dar acceso de este tipo.

3. Sólo en caso de que detecte puntos “os-curos” en la red, convendría colocar al-gunas antenas auxiliares o repetidores estratégicamente colocados (esto es op-cional).

Esto es sufi ciente; olvídese del cableado, los zócalos de conexión, el switch o concentra-dor que se usa para repartir el fl ujo de da-tos, etc. Es aquí donde resalta una de las grandes ventajas de las redes inalámbricas: aunque la adquisición de sus componentes implica hacer una inversión inicial un tanto considerable, después ya no hay que pagar nada; como se prescinde de cables, no hay que invertir en su compra ni en su mante-nimiento periódico.

Veamos ahora, qué condiciones deben re-unir los elementos recién especifi cados.

WAP

Sin lugar a dudas, el elemento más impor-tante para armar una red inalámbrica es el punto de acceso central. Como su nombre

lo indica, es el punto en que se conectan las demás computadoras de la red; y desde ahí, se distribuye la información entre los distin-tos destinatarios de la misma. Por lo tanto, debemos poner especial cuidado en la elec-ción de este dispositivo.

Los factores más importantes a tener en cuenta, son los siguientes (fi gura 9):

El estándarLos estándares 802.11B y 802.11G son com-patibles entre sí, y pueden comunicarse sin problemas. Pero la velocidad de transferen-cia de datos proporcionada por el estándar G (54Mbps), es mayor que la del estándar B (11Mbps); cuando una máquina del grupo G se comunica con una máquina del están-dar B, automáticamente se reduce su an-cho de banda (de 54Mbps, a sólo 11Mbps). Esto signifi ca que si usted compra un WAP de estándar B, sus comunicaciones estarán limitadas por los 11Mbps de este punto de acceso, pese a que todas sus tarjetas de red sean del nuevo estándar G.

Por lo tanto, NUNCA compre un WAP cuyo ancho de banda sea menor que el de las tar-jetas de acceso inalámbrico. Es mejor que el WAP sea de alta velocidad, aunque sus tarjetas sean más lentas; y, por supuesto, lo ideal sería que todos los dispositivos fueran de alta velocidad.

Cuando vaya a comprar un punto de acceso inalámbrico (WAP), fíjese bien en su estándar IEEE y en su marca; y que tenga doble antena, para mejorar la recepción y transmisión de datos.

Figura 9

La marcaProcure que el WAP sea de marca reconoci-da. En tal caso, su desempeño y seguridad podrán mejorarse en gran medida, median-te la periódica actualización de su fi rmware (porción de software que controla el fun-cionamiento interno de este equipo). Ob-viamente, los fabricantes prestigiados sí se preocupan por dar este soporte a través de Internet; también ofrecen foros de consul-ta, y la posibilidad de consultar a un exper-to “en línea”.

Las marcas de WAP más reconocidas para redes tipo SOHO, son (en orden alfanumé-rico): 3Com, D-Link, Linksys (una división de Cisco Systems) y SMC. Tampoco está de más que antes de comprar el punto de acce-so de su red inalámbrica, observe los foros de discusión en Internet; pueden orientar-lo, para que haga la mejor elección posi-ble entre los distintos modelos de un mis-mo fabricante.

Las antenasFinalmente, procure que el WAP sea de los que tienen dos antenas. Podrá orientarlas, de modo que se obtenga la máxima recep-ción en toda el área de trabajo.

Esta recomendación aparentemente tan simple, puede ser la diferencia entre una red que tenga múltiples puntos oscuros (de baja o nula recepción) y una red que trabaje sa-tisfactoriamente; no lo olvide.

Como se dará cuenta, no son muchos los factores en que debemos fi jarnos para elegir

Cada computadora que se vaya a integrar a la red, deberá contar con un adaptador inalámbrico.

Figura 10

correctamente un punto de acceso inalám-brico. Enseguida explicaremos los aspectos a considerar en el caso de las tarjetas para cada computadora de la red.

Tarjetas inalámbricaspara cada sistema

Para armar una red alambrada, cada com-putadora debe poseer una tarjeta de red. En el caso de las redes sin cables, es necesa-rio que cada máquina tenga una tarjeta de acceso inalámbrico (fi gura 10); por lo tan-to, deberá comprar una placa de este tipo para cada equipo que desee integrar a la red (casi ninguna marca de computadoras, lleva incluida una tarjeta de acceso a redes inalámbricas).

Procure que la velocidad de operación de las tarjetas de acceso sea igual a la del pro-pio WAP (si son de menor velocidad, puede resultar afectado el desempeño de la red en general). Y si es posible, que sean de un fa-bricante reconocido.

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Pago con tarjeta de crédito o débito

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electrónica y servicio no. 86

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