73746774 Revista Saber Electronica Nº 243

SECCIONES FIJASDescarga de CD: Trucos y Mitos de los Telfonos Celulares 3Gua de Compras 77Marketplace 78Seccin del Lector 80

ARTICULO DE PORTADAAmplificadores de Audio.Caractersticas, Configuraciones, Montajes de Circuitos analgicos 5

MONTAJESAmplificador de 100W Reales 23Control de Tono y Preamplificador 28Osciloscopio por USBde 40MHz. Sptima Parte. EL Protocolo deComunicacin 31Control de Luces de 2 Salidas 36Generadores deFunciones de Precisin 39

TECNICO REPARADORConvierta el iPhoneen un Router WiFi 47Liberacin de Telfonos Celulares. Cmo Liberarms de 1700 Mode-los de Celulares con la Caja Universal RS232y el Programa UniversalSimlock Remover 49

MANUALES TECNICOSFallas Comentadas en Pantallas de LCD 55

LIBRO DELMESCurso de Televisores de Plasma y LCD 65

MICROCONTROLADORESTrucos y Soluciones. Utilizando el Mdulo Comparador de un PIC de 8 Patas 69

AUTO ELECTRICODescripcin de una Interfase OBD II con ELM327Seleccin del Protocolo 72

ISSN: 0328-5073

Edicin InternacionalN 243

Ao 21 N 11

sumario 243.qxd 10/8/10 6:55 PM Pgina 1

EDICION INTERNACIONAL - N 243

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProduccinJos Mara Nieves

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodrguezPeter Parker

Juan Pablo Matute

En este nmero:Ing. Alberto Picerno

Pablo HoffmanMartn Szmulewicz

Anibal ReinosoWalter Luis Nuez

Ariel Matas Gonzalez

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechos en castellano de la publica-cin mensual SABER ELECTRONICAHerrera 761 (1295) , Cap. Federal, Bs. As., ArgentinaT.E. 4301-8804

Administracin y NegociosTeresa C. JaraPatricia Rivero RiveroMargarita Rivero Rivero

StaffOlga VargasHilda Jara

Liliana Teresa VallejoMariela VallejoDiego VallejoRamn Mio

Ing. Mario LisofskyFabian Nieves

Luis Alberto Castro RegaladoJos Luis Paredes Flores

Sistemas: Paula Mariana VidalRed y Computadoras: Ral Romero

Video y Animaciones: Fernando FernndezLegales: Fernando Flores

Contadura: Fernando DucachTcnica y Desarrollo de Prototipos:

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Impresin: Talleres Babieca - Mxico

DEL DIRECTOR AL LECTOR

PRIMERA META CUMPLIDABien, amigos de Saber Electrnica, nos

encontramos nuevamente en las pginas denuestra revista predilecta para compartir lasnovedades del mundo de la electrnica.

Este es el quinto ejemplar que editamosdesde que tomamos el control total de nuestraquerida revista, luego del acuerdo alcanzadocon Editorial Televisa para poder manejar n-tegramente el contenido de las 3 ediciones deSaber Electrnica. Durante casi 20 aos, las ediciones Mexicana y Andi-na deban tener un mnimo de artculos tomados de la edicin Argentina yeso nos limitaba un poco en realizar una publicacin acorde con lasnecesidades de cada regin. Otro punto a mejorar estaba en la distribu-cin, de modo que la revista se pueda encontrar en cualquier poblacin.

Solamente en Mxico hay ms de 28,000 puestos de venta de revis-tas y eso hace que uno deba fijarse muy bien dnde hacer llegar cadaejemplar, buscando lugares cercanos a Escuelas y Universidades tcni-cas, a fbricas de electrnica, centros comerciales, etc. No es lo mismodistribuir una revista de inters masivo que una revista especfica comolo es Saber Electrnica y por ello debemos redoblar nuestros esfuerzospara conseguir el mximo resultado. Nuestro objetivo es alcanzar y su-perar los 23,000 ejemplares de venta para marzo del ao entrante, y asvolver a los nmeros anteriores a la crisis de octubre del 2007 y cramesi le digo que estamos cerca de dicho nmero

En estos primeros meses de esta nueva gestin hemos tenido queaprender muchsimo y superar muchos obstculos pero lo estamos lo-grando gracias al aporte suyo y de todos nuestros lectores, de las em-presas que confan en nuestra propuesta y de todos los que laboran paraque mes a mes esta publicacin llegue a sus manos.

Pese a las buenas ventas y al aporte de los anunciantes, hacer queSaber Electrnica siga estando en 16 pases requiere de un esquema dedistribucin importante, con costos operativos leoninos, lo que nos obli-ga a agudizar el ingenio para contrarrestar, entre otras cosas, el aumentodel precio internacional del papel y de otros insumos. Si Ud. compra otrasrevistas, notar que han aumentado su precio de portada pero nosotroscreemos que debemos hacer un esfuerzo para mantener el precio,aunque eso signifique recuperar costos de otra forma. Habr notado queen los ltimos meses la calidad de impresin ha mejorado y queremosque la calidad se siga incrementando. Hoy estamos pensando en cambiarla encuadernacin tradicional que mantuvimos durante ms de 20 aos,de modo de facilitar la produccin sin tener que aumentar el costo opera-tivo; por eso necesitamos que nos ayude a tomar esta decisin. Le pedi-mos que ingrese a nuestra pgina: www.webelectronica.com.mx y con-teste una pequea encuesta ya que si vamos a hacer un cambio(pequeo, pero cambio al fin) Ud. debe participar ya que en definitiva esquien consume nuestra querida revista.

En sntesis, queramos comentarle la marcha de esta nueva gestin ycompartir la alegra de haber alcanzado nuestra primera meta: SaberElectrnica est establecida en toda la regin sin inconvenientes (conexcepcin de Colombia, donde no estamos distribuyendo en puestos deventa de revista por los costos que eso conlleva) y vamos por ms.

Hasta el mes prximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

Editorial 243 10/8/10 6:15 PM Pgina 2

Saber Electrnica N 242 3

C M O DE S C A R G A R E L CD EX C L U S I V O PA R A LE C TO R E S D E SA B E R EL E C T R N I C A

CD: Trucos y Mitos de los Telfonos CelularesEditorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la RevistaSaber Electrnica presentan este nuevo producto multimedia. Como lectorde Saber Electrnica puede descargar este CD desde nuestra pgina web,grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Pararealizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano,dado que se le harn preguntas sobre su contenido. Para realizar la des-carga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.mx, haga click en el conopassword e ingrese la clave CD-1287. Deber ingresar su direccin decorreo electrnico y, si ya est registrado, de inmediato podr realizar ladescarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no est registra-do, se le enviar a su casilla de correo la direccin de descarga (registrar-se en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).

El contenido de cada mduloes el siguiente:

Mdulo 1: Curso de Telfona Fija y CelularLeccin 1 Principios de la

Telfona y ConmutacinLeccin 2 Sistema MULTIPLEX

TDM y FDMLeccin 3 Telefona Celular,

Funcionamiento y CaractersticasLeccin 4 Sistemas para

Telefona Celular GMS, UTMS,GPRS

Leccin 5 Introduccin a lasComuniciones Mviles por Satlite

Leccin 6 Desbloqueo yProgramacin de los Te l e f o n o sCelulares

Leccin 7 Trucos paraCelulares

Mdulo 2: Liberacin, Colonacin y DesbloqueoA fondo con la SMART CLIPCaja de Trabajo RS232Clonacin o DesbloqueoDesbloqueo de Celulares LG 1

Desbloqueo de Celulares LG 2Desbloqueo de Celulares LG 3Desbloqueo de Celulares GSMLiberacin de Celulares GSMLiberacin por ClipsLiberacin por LOSG y SOFTLiberacin por RS232Manual de Desbloqueo

Mdulo 3: Reparacin de Celulares01 CDMA, GSM, 3G, UMTS02 Modulacin FSK03 Qu Necesita para reparar

Telfonos Celulares04 El Servicio a los CelularesTrucos, Desbloqueos y

Programacin parte 1 y parte 2

Mdulo 4: Marca por Marca Importante: Es imposible listar

todos los modelos de telfonossoportados. Mencionaremos algu-nos casos para ejemplificar.

MOTOROLAMotorola C200 Y C139Motorola paso a pasoT190-91, C115-139-200

V3 y Otros (ms de 1700 mode-los includos 3G)

SONY ERICSSONLiberacin Sony K300Liberacin Sony W800Liberacin Sony Z520iLiberacin por DivUSBProgramacin, Liberacin,

Desbloqueo y ReparacinSony MultiserverALCATELDesbloqueo con Alcatel DongleLiberacin Alcatel OT331Liberacin de AlcatelSIEMENSLiberacin con SSTLiberacin Siemens A53Liberacin Siemens S40 Y S65SAMSUNGLiberacin, Reparacin y

Desbloqueo de celulares SamsungLiberacion Samsung X426 y

X636NOKIALiberacin, Test y DesbloqueoLiberacin, Test y Desbloqueo

NOKIA BB5Liberacin, Test y Desbloqueo

NOKIA 3310

Mdulo 5: Videos01 Desarme de un celular02 Liberacin y Flasheo de

Motorola con Caja RS23203 Liberacin y Flasheo de

Nokia con Caja RS23204 Liberacin y Flasheo de

Siemens con Caja RS23205 Liberacin y Flasheo Sony

Ericsson con Caja RS23206 La caja RS23207 Tcnicas de Armado de

Cables y Conectores08 Armado de un Cable para

Motorola09 Armado de una pulsera

antiesttica.

10. Uso de la Caja de TrabajoRS232

Mdulo 6: Programas En esta seccin se provee un

link para que pueda descargar dife-rentes programas de liberacin,reparacin y desbloqueo de telfo-nos celulares. nicamente podrdescargarlos si est conectado aInternet y si posee un CD ORIGINALya que el servidor detectar la condi-cin del producto desde el cual ustedest accediendo. En esta seccin,adems, podr acceder a sistemasoperativos para distintos modelos ymarcas de telfonos, flashes, flexes,etc.

Mdulo 7: JuegosMs de 1700 juegos para dife-

rentes marcas y modelos de mvi-les, muchos de los cuales son toma-dos directamente de Internet y hansido verificados para su correctainstalacin.

Mdulo 8: Accesorios y Aplicaciones

Desde esta seccin podracceder a ms de 7.000 archivospara diferentes marcas y modelosde mviles, muchos de los cualesson tomados directamente deInternet y han sido verificados parasu correcta instalacin. Por razonesde espacio hemos colocado un link,que le permitir descargar ms de1500 ringtones diferentes.

LAS TECNICAS MENCIONADASEN ESTE PRODUCTO DEBEN SER REA -LIZADAS POR PERSONAS CON CONO -

CIMIENTO, POR LO CUAL SE RECO -MIENDA QUE PRIMERO ESTUDIE Y

DESPUES PRACTIQUE. NO NOS HACE -MOS RESPONSABLES DEL MAL USO

QUE HAGA DEL MATERIAL.

El Sonido

El sonido es una forma de ener-ga que se transmite desde el cuer-po que la irradia a travs del medioque lo circunda, en forma de ondasde presin.

Hasta el siglo pasado, paraescuchar msica era necesario dis-poner de los ejecutantes en el lugar,por lo que la buena msica era caray obligaba a asistir a funcionesespeciales en teatros para tal propsito. Nuestra EraTcnica permiti ampliar y generalizar esta posibilidad.Alrededor de 1878, Thomas Alva Edison invent el apara-to que hoy llamamos fongrafo que puede considerarsecomo el puntapi inicial de los sistemas de registro y repro-duccin del sonido.

El avance de la tcnica ha sido tal, que en la actualidadson muy pocos los hogares que no cuentan con aparatosde grabacin y/o reproduccin del sonido (grabadores,tocadiscos, centros musicales, CDs, etc.).

Como una primera aproximacin podramos definir elsonido como el movimiento vibratorio de los cuerpos quees transmitido a travs de un medio elstico como el aire,en forma de ondas de presin; notemos que no slo losgases sino tambin lquidos y slidos transmiten el sonido.En los slidos la propagacin de las ondas se realiza enambas direcciones, es decir, longitudinal y transversal-mente.

Como fenmeno fsico, el sonido puede definirse comola perturbacin producida por un cuerpo que est vibrandodentro de un medio y que puede identificrselo por sucesi-vas variaciones de presin que provocan la generacin delas denominadas Ondas Sonoras que se propagan a tra-vs de este medio transportando energa a una determina-da velocidad.

Por lo tanto, sonido es el movimiento vibratorio pro-ducido por un cuerpo y sensacin sonora -no confundir-es el efecto que produce una onda sonora en el rganoauditivo.

Atencin! para la produccin de un sonido no slo esnecesario que un cuerpo vibre, sino que hace falta unmedio material que permita la propaga-cin de la onda sonora. Quizs esto lti-mo pueda parecer extrao, pero sedemuestra fcilmente colocando unaradio dentro de una campana de vidrio. Sien el interior de la campana hay aire,desde el exterior se escuchar el sonidoemitido por la radio, aunque un poco ate-nuado (figura 1-a). Quitemos ahora el airecontenido en el interior del recipiente;notaremos que el sonido deja de percibir-

se ya que deja de existir el medio de transmisin del soni-do: el aire (figura 1-b).

Consideremos ahora una regla de acrlico comn delas que usan los estudiantes, a la que sujetamos contra elborde de una mesa, con la mano (figura 2).

Con la otra mano doblemos la regla hacia arriba ohacia abajo y soltmosla; inmediatamente percibiremos unsonido (figura 3).

Vea que el medio que envuelve a la regla es el aire, talque al pasar la regla de la posicin 1 a la 2, comprime elaire que se encuentra encima y enrarece (depresiona) elaire que se encuentra por debajo. Desde la posicin 2 a la3 el camino recorrido es inverso y la situacin se invierte(se comprime el aire por debajo de la regla y se expandeel que se encuentra por arriba).

Todos los puntos del recorrido de la regla experimenta-rn variaciones alternativas de presin que se puedenrepresentar como una onda senoidal, tal como se observaen la figura 4.

El lector ya habr notado que la seal dibujada tieneforma de onda senoidal, la cual se caracteriza con varios

Artculo de Portada

6 Saber Electrnica N 243

Figura 1

Figura 2

Figura 3

parmetros, como ser: perodo, amplitudde pico, amplitud de pico a pico, valor ins-tantneo, frecuencia, etc. Para facilitar elestudio recordemos la definicin de cadauno de estos parmetros:

Amplitud de la vibracin o valor de picoEs la distancia que existe entre el punto

en que la regla alcanza la mxima elonga-cin y la posicin inicial de la misma (dis-tancia entre los puntos 1 y 2 de la figura 5).

Amplitud pico a pico de la vibracinEs la distancia que existe entre los

puntos en que la regla alcanza las mxi-mas elongaciones en ambos sentidos.

Amplitud instantneaEs la amplitud que alcanza el movi-

miento de la regla en un instante de tiem-po determinado respecto del valor dereposo.

CicloEs el recorrido efectuado por la regla al pasar dos

veces consecutivas por la posicin 1 en el mismo sentido.

PerodoEs el tiempo empleado por la regla en completar un

ciclo; se lo designa con la letra T.

FrecuenciaEs la inversa del perodo; es decir, es la cantidad de

ciclos que completa la regla en la unidad de tiempo, y se ladesigna con la letra f.

1f =

T

El sonido se propaga con velocidad constante, la cualslo depende del medio en que se desplaza. Esto quieredecir que la longitud de onda de una seal que se despla-za en el tiempo depender del medio y se calcula como:

l = Velocidad de Propagacin x Perodo

Recuerde que para una onda electromagntica, porejemplo, la longitud de onda se calcula como:

Vl = = V x T

f

donde V es la velocidad de la luz y corresponde a lavelocidad de desplazamiento de dichas ondas (la luz escomo una gama de ondas electromagnticas que pode-mos percibir con los ojos).

El sonido se propaga a una velocidad mucho menorque las ondas electromagnticas. Podemos ver las veloci-dades que adquieren las ondas acsticas en la tabla 1.

Tambin se puede definir el sonido como una perturba-cin del medio que, al llegar al odo, produce una sensa-cin auditiva.

Los sonidos peridicos (repetitivos), a su vez, puedentener o no carcter musical, mientras que los sonidos ape-ridicos (que no se repiten) son generalmente catalogadoscomo ruidos.

Los sonidos peridicos se caracterizan por su tono, porsu timbre y por su intensidad.

El tono aumenta cuando se pasa de los sonidos graves

Artculo de Portada


Figura 4

Figura 5

TABLA IVelocidades que adquieren las ondas acsticas

en distintos medios

medio velocidadAire fro (0C) 331 m/segAire moderado (25C) 343 m/segHidrgeno fro (0C) 1290 m/segAgua de ro 1450 m/segAgua de mar 1504 m/seg

(bajas frecuencias) a los sonidos agudos(altas frecuencias). De esta manera, eltono de un sonido queda determinado porsu frecuencia, pero muchas veces el soni-do no es puro y est compuesto por msde una seal de distintas frecuencias. Enese caso el tono queda determinado por lafrecuencia del sonido fundamental.

As, por ejemplo, si se coloca un flejede madera sobre una rueda dentada queest girando (es el caso de las matracasutilizadas en los festejos de carnaval), tal como se graficaen la figura 6, el tono del sonido emitido por el conjuntodepender de la velocidad de giro de la rueda, ya que sigira a mayor velocidad, el fleje golpear contra los dientesde la rueda mayor cantidad de veces por segundo, y elsonido tendr un tono ms agudo (aument la frecuenciade los golpes).

En general, el odo humano no entrenado no estcapacitado para distinguir variaciones muy pequeas en eltono de un sonido, y mucho menos saber cul es la fre-cuencia de la seal que le dio origen, si bien puede dedu-cir si se trata de una seal de baja frecuencia o alta fre-cuencia.

Por esta razn, en msica no se habla de frecuencia,sino de intervalo, aduciendo a las relaciones entre fre-cuencias; las notas musicales poseen frecuencias carac-tersticas y un grupo de siete notas ocupan un intervalomusical. Ver tabla 2.

As, por ejemplo, si en un intervalo musical el la poseeuna frecuencia de 440Hz, en el intervalo siguiente el laemitido tendr el doble de frecuencia, es decir, 880Hz.

A este intervalo se lo denomina OCTAVA MUSICAL.Pero nos podemos hacer la siguiente pregunta:

Cmo es que la misma nota ejecutada por un violnproduce una sensacin sonora distinta de la de un piano?

Las dos notas tendrn el mismo tono pero causan dis-tinta impresin a nuestros odos, ya que se distinguirn porel timbre.

El timbre de un sonidoqueda determinado por lacantidad de armnicasque acompaan a unsonido fundamental cuan-do ste es emitido y tam-bin por la amplitud deesos armnicos. Porejemplo, una seal senoi-dal de 1000Hz no seescuchar igual que unaonda cuadrada de igualfrecuencia ya que la pri-mera es una seal pura

mientras que la onda cuadrada, como sabemos, poseemuchas armnicas impares de la fundamental (vea la figu-ra 7).

Se dice que un sonido es rico en armnicas cuando vaacompaado hasta la 6 7 armnica con amplitudesapreciables.

Si posee mayor cantidad de armnicas (ms agudos)el sonido se torna muy spero. Adems, los sonidos conarmnicas impares (como la onda cuadrada) resultanagradables, mientras que donde predominan las armni-cas pares (como la onda triangular) resultan desagrada-bles.

Dos personas se distinguen por su timbre de voz, puessi bien pueden decir lo mismo con tonos parecidos, la sen-sacin sonora es distinta en ambos casos.

Cuando Ud. habla por telfono su voz tiende a defor-marse, ya que si bien se puede entender perfectamente loque dice, el sonido parece distinto. Lo que ocurre es que la

Artculo de Portada


TABLA IILas notas musicales se agrupan en un intervalo que en frecuen-

cias corresponde a una relacin igual a 2 entre una nota de unintervalo y la misma nota del intervalo siguiente:

do re mi fa sol la si do9 5 4 3 5 15

1 28 4 3 2 3 18

Figura 6

Figura 7

central telefnica no deja pasar las armnicas superiores a4000Hz (aproximadamente) ya que la respuesta del canaltelefnico est limitada a esa frecuencia.

Si un sonido viene acompaado por una seal que noes armnica de la fundamental, se interpretar comoruido ya que la sensacin sonora ser desagradable. Laintensidad de las ondas sonoras determinan las mayores omenores presiones y depresiones que la onda provocasobre los tmpanos de nuestros odos.

Si volvemos al caso en que vibraba la regla sujeta porun extremo, cuando aumenta la amplitud de las vibracio-nes, aumentar la energa transportada por la onda sono-ra y mayor ser la intensidad del sonido.

Se dice que un sonido es ms intenso cuanto mayorsea la energa transportada por la onda sonora.

La intensidad mnima de sonido capaz de ser reprodu-cida por el odo humano es de 10-16 watt/cm2 o, lo que es lomismo 0,0002 dina/cm2. A esta intensidad mnima se lallama UMBRAL AUDITIVO INFERIOR o INTENSIDADUMBRAL, ya que es el umbral entre las seales que seescuchan, y las que no se escuchan y se la designa comoWo (Wo = 10-16 watt), vea la figura 8.

Se debe tener en cuenta que la respuesta del odo noes lineal con la potencia, sino logartmica; esto quiere decirque, si asignamos el valor 1 como sensacin sonora auna potencia 10 veces superior a la de umbral (10Wo),

para que el odo humano reconozca el doble dela sensacin sonora inicial hace falta aplicar unapotencia de 100Wo. Vea la tabla 3.Esto quiere decir que, para obtener un aumentounitario de la sensacin auditiva, se debeaumentar la potencia 10 veces. Dicho de otramanera, el sonido emitido por un amplificadorde 10 watt no se escuchar como el doble de lasensacin auditiva de un amplificador de 5 watt.

Curva UmbralEl odo no responde de la misma manera paratodas las frecuencias.Se dice que el odo medio humano reconoceseales comprendidas entre 40Hz y 16000Hzpero se ha convenido en sealar que el espec-tro audible va de 20Hz a 20kHz. Asimismo, laintensidad umbral es distinta para todas las fre-cuencias. Por ejemplo, el odo responde mejor a

las denominadas frecuencias medias (entre 800Hz y4500Hz aproximadamente).

Hemos dicho anteriormente (y graficado en la figura 8),que la intensidad umbral era de Wo = 10-16 watt/cm2. Estaintensidad se da para una frecuencia de 1000Hz.

Para 100Hz la intensidad umbral ronda el valor Wo =10-12 watt/cm2 ; es decir, se reconoce recin cuando lapotencia es 10000 veces mayor que la mnima potenciaaudible para 1000Hz.

Los valores de potencia mnima reconocible para cadafrecuencia se dan en una CURVA DE INTENSIDADUMBRAL que abarca todo el espectro audible. As, porejemplo, para una frecuencia de 500Hz la intensidadumbral es de 10-14 watt/cm2; es decir, slo se escucharnlos tonos de 500Hz por encima de esa potencia. Idnticoanlisis puede efectuarse para cualquier otra frecuencia.

Curva de Sensacin DolorosaLa curva de intensidad umbral determina el nivel mni-

mo de intensidad reconocible por el odo humano para dis-tintas frecuencias. Si se aumenta la potencia del sonidollega un momento en que produce una sensacin de dolor.La CURVA DE SENSACION DOLOROSA determina ellmite, pasado el cual, el sonido produce una sensacin dedolor en nuestros odos (tal como se puede apreciar en lafigura 9). Como se observa, la zona del grfico encerradapor las curvas de intensidad umbral y sensacin dolorosa,determina el nivel que pueden tomar los sonidos de distin-tos tonos para que puedan escucharse por el odo huma-no sin inconvenientes.

Se ve en el grfico que para un sonido de 1000Hz laintensidad dolorosa (Wd) es de 10-4 watt/cm2 (luego seestudiar que corresponde a 120dB). Se debe deducirentonces que una presin de 1 watt/cm2 con una frecuen-cia de 1000Hz provocar lesiones muy graves en el odo.

Amplificadores de Audio


Figura 8

TABLA III - Sensacin sonora relativaPotencias en watt Sensacin sonora10-15watt (10Wo) 110-14watt (100Wo) 210-13 watt (1000Wo) 310-12 watt (10000Wo) 4

Caractersticas Tcnicas de un Amplificador

La funcin del amplificador es aumen-tar el nivel de una seal, incrementando,para ello, la amplitud de la seal de entra-da mediante corrientes de polarizacin(voltaje negativo, voltaje positivo) en untransistor de salida.

El amplificador necesita de un CON-VERTIDOR o fuente de alimentacin yaque internamente, trabaja con corrientecontinua.

Cuando se disea un amplificador, esfundamental la refrigeracin del mismo.Por ello, siempre encontraremos sistemasde ventilacin y si son de potencia, losfabricantes suelen incluir ventiladoresinternos, tal como ocurre con una compu-tadora. Esto es porque durante el procesado de amplifica-cin, en su interior, se disipa gran cantidad calor.

Fsicamente, cuando vemos un amplificador, nosencontramos con un equipo en el que, habitualmente, slohay un botn: el de encendido/apagado.

En la parte posterior suele situarse el panel con lascorrespondientes entradas y salidas. El nmero y tipo deellas depende de la cantidad de seales que soporte elamplificador.

Las caractersticas tcnicas de cada modelo determi-narn la calidad del amplificador:

Impedancia.Factor de amortiguamiento.Potencia de salida.Relacin seal ruido.Acoplamiento.Respuesta en frecuencia.Respuesta de fase.Ganancia.Sensibilidad.Distorsin.Diafona.

ImpedanciaLa impedancia es la resistencia (oposicin) que pre-

senta cualquier dispositivo al paso de una corriente alter-na. La impedancia de entrada de un amplificador debe serde, al menos, 10k. Estos 10k se dan para que en elcaso de posicionar 10 amplificadores en paralelo la cargatotal sea de un 1k (10k / 10 = 1k).

Factor de Amortiguacin Indica la relacin entre la impedancia nominal del alta-

voz a conectar y la impedancia de salida del amplificador

(la elctrica que realmente presenta en su salida). Cuantomayor sea el factor de amortiguamiento mejor, pero porencima de doscientos, puede significar que el amplificadorest deficientemente protegido contra cargas reactivasque pueden deteriorarlo.

El factor de amortiguamiento se expresa: 200 sobre8 , lo que significara que la impedancia de salida real delamplificador es de 0,04 (8/200).

Muchos fabricantes incluyen el factor de amortigua-miento para graves, lo que resulta muy til, porque sabe-mos que sa es la respuesta en frecuencia crtica. Vendraindicado como 150 sobre 8 a 40Hz .

Potencia de SalidaHace referencia a la potencia elctrica, no confundir

con la potencia acstica.Como en el parlante, bocina o altavoz, es la cantidad

de energa que se puede introducir en la etapa de poten-cia antes de que distorsione en exceso o de que puedasufrir desperfectos.

Se especifica la potencia mxima del amplificador enfuncin de una determinada impedancia, generalmente,8. Por ejemplo: 175W sobre 8).

Si el amplificador es estreo, hay que tener en cuentasi esa potencia se refiere a cada uno de los canales o aambos. Por ello, en las especificaciones tcnicas, seaade una de estas dos indicaciones:

* con los dos canales alimentados.* por canal.

En el ejemplo anterior con una potencia de salida de175W sobre 8, si se aade con los dos canales alimen -tados significa que por canal la potencia ser la mitad(87,5W sobre 8).

Artculo de Portada


Figura 9

Por el contrario, con una potencia de salida de 175vatios (en realidad debe decirse watt en lugar de vatio,pero colocamos este trmino porque se encuentra muyarraigado en el lenguaje tcnico) sobre 8 ohm por canal,tendremos 350W sobre 8 con los dos canales alimenta -dos.

En los equipos que permiten modificar la impedanciade entrada, tambin hay que tener en cuenta las modifi-caciones que el variar este parmetro introducen en lapotencia.

En este caso, se hacen aproximaciones cercanas,nunca son absolutas, porque, en el estado actual de losamplificadores, esto no es posible. As, si tenemos unamplificador en el que en las especificaciones tcnicasfigura 175W sobre 8, si reducimos la impedancia a 4, lapotencia ser cercana al doble, los 350W (en un amplifica-dor ideal, debera ser justamente estos 350W).

Dentro de la potencia se diferencia entre potencianominal y potencia de pico.

Potencia Mxima Potencia mxima eficaz, o potencia media a rgimen

continuo es la potencia elctrica real verificable con instru-mentos que puede proporcionar la etapa de salida duranteun minuto a una frecuencia de 1kHz sobre la impedancianominal especificada por el fabricante (normalmente 4, 6 u8 Ohm) y viene dada por la expresin:

Po = Vo2 (rms)/Zo

Donde:Po es la potencia de salida.Vo es el voltaje (tensin elctrica) eficaz de salida.Zo es la impedancia nominal del amplificador.

Nota: para medir la potencia se emplea una resistenciapura, pues una impedancia compleja altera el desempeodel amplificador.

Potencia Mxima tilLa potencia eficaz esta limitada por la distorsin del

equipo, ya que esta crece con la potencia, de modo que seespecifica la potencia til a un nivel de distorsin nominal,como 1, 2 5% (10% en amplificadores de baja calidad) omenos de 0.25% en otros de alta calidad, esta medida esinferior a la anterior.

Potencia de Pico, Admisible o MusicalPotencia mxima impulsiva (un pico de seal), que

puede soportar cada cierto tiempo el amplificador antes dedeteriorarse.

Algunos fabricantes en lugar de especificar la potencianominal, especifican la potencia de pico, para maquillar elalcance del amplificador, pues la potencia de pico siempre

es superior a la potencia nominal. Hay que estar alerta aeste detalle y tener en cuenta que la potencia de pico deun amplificador es 1,4142 (raz cuadrada de 2) veces suvalor nominal.

Relacin Seal/RuidoHace referencia al voltaje o tensin de ruido residual a

la salida y se expresa en dB.Para que la relacin seal /ruido est por debajo del

umbral de audicin, debe ser de al menos 100dB. Mayor,110dB, en el caso los amplificadores de alta potencia (porencima de los 200 watt).

Acoplamiento Indica la forma en que el amplificador est conectado

al parlante. Puede haber varios modos:acoplamiento directo, cuando ambos estan acopla-

dos directamente. Este permite la mejor respuesta en fre-cuencia y el mayor rendimiento en cuanto a potencia entre-gada a la carga.

acoplamiento inductivo, cuando el amplificador ysu carga estn acoplados mediante un transformador.

acoplamiento capacitivo, si el acoplamiento se rea-liza mediante condensadores.

Internamente, el amplificador funciona con tensin con-tinua, pero a la salida convierte la seal en corriente alter-na. Cuando conectamos directamente un amplificador conel altavoz, este acoplamiento directo debe hacerse deforma que la corriente continua residual (DC offset) sealo ms baja posible, no superando los 40 milivolt (los mshabituales estn en 15 milivolt).

Respuesta en FrecuenciaCalcula el lmite dentro del cual el amplificador respon-

de de igual forma (respuesta plana) a las audiofrecuencias(20 a 20.000Hz) con una potencia muy baja.

La respuesta en frecuencia en los amplificadores semide en dB tomando como referencia potencia de 1 wattcon una impedancia de 8 ohm. Para obtener una ptimarespuesta en frecuencia, sta debe estar en torno a 5dBpor encima (+ 5dB) o por abajo (- 5dB).

Muchos fabricantes, en lugar de usar slo las audiofre-cuencias, para proteger a los amplificadores de perturba-ciones suprasnicas o subsnicas, lo que hacen es medirla respuesta en frecuencia para una banda de frecuenciassuperior (generalmente de 12 a 40.000Hz). En este casouna respuesta en frecuencia ptima debe estar en torno a3dB por encima (+ 3dB) o por abajo (- 3 dB).

Respuesta de FaseIndica la relacin en la fase entre las frecuencias

medias con respecto a las altas o las bajas. Este desfase(adelantamiento o retraso) en el espectro de audiofrecuen-cias (20 20.000Hz) no debera ser superior a los 15 gra-



dos, para que no se produzca distorsin o cancelacionesde la seal.

Existen ciertos modelos de amplificador que invierte lafase en toda su banda de paso, lo que puede ocasionardificultades en su operatividad (sino lo tenemos presentepodremos estar cancelando toda la seal).

Ganancia Es la relacin entre la potencia de salida y la potencia

de entrada de la seal. Se expresa siempre como una rela-cin logartmica, y la unidad suele ser el dB, esto es, diezveces el logaritmo decimal del cociente entre potencias (sise relaciones tensiones, sera veinte veces en lugar dediez debido a que la potencia es proporcional al cuadradode la tensin).

Si la potencia de salida es 40W y la de entrada 20W, laganancia es: 3dB. Si la tensin de salida es de 4 VRMS y lade entrada 2 VRMS, la ganancia es: 6dB.

Cuando la ganancia es menor que 1, hablamos de ate-nuacin.

En lo relativo a amplificadores, como el decibel siempreexpresa una comparacin, hablaremos de dBW o dBu, loque nos indicara cual es la referencia.

dBW: La W indica que el decibel hace referencia awatt. Es decir, se toma como referencia 1W. As, a 1W lecorresponden 0dBw.

dBm: Cuando el valor expresado en watt es muy ele -vado, se usa el miliwatt (mW). As, a 1mW le correspon -den 0dBm.

dBu: El dBu expresa el nivel de seal en decibel refe -rido a 774,6 mVRMS . 0,775 VRMS es la tensin aproximadaque aplicada a una impedancia de 600, disipa una poten -cia de 1mW. Se emplea la referencia de una impedanciade 600 por razones histricas que tienen que ver con lascomunicaciones.

En un circuito en el que intervienen varios amplificado-res, las ganancias individuales expresadas en decibel (encualquiera de sus frmulas tanto dB, dBw, dBm o dBu) sesuman (restan si son negativas y es atenuacin).

SensibilidadIndica la cantidad de flujo elctrico necesario de entra-

da para producir la mxima potencia de salida.La sensibilidad viene indicada por dBu a una determi-

nada impedancia. Como dijimos, el dBu expresa el nivel deseal en decibel referido a 0,7746 VRMS (al hacer referen-cia a volt, en muchos manuales, principalmente norteame-ricanos, en lugar de dBu usan dBV).

Si se supera el valor especificado por la sensibilidad laseal de salida sufrir un recorte (tanto por arriba como porabajo), como ocurre en los limitadores, y quedara distor-sionada de tal modo que puede causar dao en ciertos

equipos como en los tweeter. Para evitar este gran proble-ma, la mayora de equipos profesionales cuentan con uncontrol de nivel de la entrada, que nos permiten atenuarla seal si resulta excesiva.

DistorsinLa distorsin (distorsin armnica) describe la varia-

cin de la forma de onda a la salida del equipo, con res-pecto a la seal que entr y se debe a que los equipos deaudio, no slo los amplificadores, introducen armnicos enla seal.

Las causas de esta distorsin pueden ser mltiples. Enel caso de los amplificadores, la ms usual es la sobrecar-ga a la entrada, es decir, sobrepasar la potencia recomen-dada por el fabricante, lo que produce a la salida un recor-te de la seal, queda el sonido roto.

La distorsin armnica total, debe ser, como mximode 0,1% THD (total harmonic distortion) en todo elespectro de frecuencias (las frecuencias altas agudos,distorsionan ms que la bajas graves).

La distorsin tambin puede expresarse en dB en rela-cin a una frecuencia. Es lo que se conoce como distor-sin por intermodulacin. Para medir esta distorsin loque se hace calcular la distorsin del amplificador para dosondas senoidales diferentes (generalmente, 19 y 20kHz) yver cul es la diferencia entre estas seales expresada endB. Los amplificadores de calidad deben estar en los 70dBde diferencia en ese tono diferencial de 1kHz.

DiafonaLa diafona indica que en un sistema estreo, un canal

de audio, afecta al otro.La diafona depende de la frecuencia. As hablaremos

de que la diafona es soportable cuando este en torno a50dB para graves y agudos y 70dB para los tonos medios.

Para eliminar problemas de diafona, los amplificadorescuentan con rectificadores, condensadores de filtro.Adems, muchos fabricantes introducen fuentes de ali-mentacin independientes para cada canal, lo que resultamuy efectivo.

Tipos de AmplificadoresEntre las diferentes tipologas de etapas de potencia

encontramos:

Clase AClase BClase ABClase CClase DClase G

Amplificador de Clase A (CLASS-A AMPLIFIER) : Lacorriente de salida circula durante todo el ciclo de la seal

Artculo de Portada


de entrada, en un solo transistor. La corriente de polariza-cin del transistor de salida es alta y constante durantetodo el proceso, independientemente de si hay o no haysalida de audio.

La distorsin introducida es muy baja, pero el rendi-miento tambin ser bajo, estando siempre por debajo del50%. Lo que significa que la otra mitad de la corrienteamplificada ser disipada por el transistor en forma decalor.

Amplificador clase B (CLASS-B A M P L I F I E R ) :Durante un semiciclo la corriente circula y es amplificadapor un transistor, y durante otro semiciclo circula y esamplificada por otro transistor, lo cual permite un descansode un semiciclo a cada transistor y uno de trabajo y disipa-cin de potencia. Adems, no circula corriente a travs delos transistores de salida cuando no hay seal de audio.

El problema es que ocurre la llamada distorsin porcruce, ya que cuando en el primer semiciclo la tensin dela seal cae por debajo de los 0.6V (tensin aproximada depolarizacin de juntura base-emisor de un BJT), se despo-lariza el BJT y deja de amplificar lo cual tambin ocurrecuando en el otro semiciclo, la tensin no llega todava alos 0.6V. En resumen, en el caso de una senoidal, tendra-mos 1.2V no amplificados, aunque sta no es la mejorforma de definirlo.

Amplificador de Clase AB (CLASS-AB AMPLIFIER):Mismo caso que el amplificador B, slo que existe una

pequea corriente que circula por los 2 transistores cons-tantemente, que los polariza reduciendo enormemente lallamada distorsin por cruce. Como en los amplificadoresde clase A, hay una corriente de polarizacin constante,pero relativamente baja, evitando la distorsin de cruce (deah su nombre: AB). En el caso de amplificadores de soni-do son los ms usados llegando a distorsiones menoresdel 0.01% (THD=0.01%)

Amplificador de clase C (CLASS-C AMPLIFIER): Lacorriente de salida slo circula durante menos de mediociclo de la seal de entrada. Y luego se complementa lasalida con un circuito compuesto de capacitores y bobinas(circuito tanque). La clase C trabaja para una banda de fre-cuencias estrecha y resulta muy apropiado en equipos deradiofrecuencia.

Esto es debido al fenmeno de resonancia el cual segenera a la salida del amplificador cuando es sintonizado(la impedancia capacitiva e inductiva se cancelan a unafrecuencia previamente calculada), aunque no trabaja arri-ba de 180 grados de ciclo, este amplificador a la salidagenera una seal de ciclo completo de seal para la fre-cuencia fundamental.

No se utiliza en sonido, por su gran nivel de distorsiny por que su operacin no esta destinada para amplifica-dores de gran seal o gran potencia.

Amplificador de clase D (CLASS-D AMPLIFIER):Esta clase de operacin usa seales de pulso (digitales),


que estn encendidas por un intervalo corto y apagadasdurante un intervalo largo. El uso de tcnicas digitales haceposible obtener una seal que vara a lo largo del ciclo com-pleto para producir la salida a partir de muchas partes de laseal de entrada. La principal ventaja de la operacin enclase D es que el amplificador est encendido (usandopotencia) slo por intervalos cortos y la eficiencia generalpuede ser muy alta. Se compone de 4 transistores, funcio-nando 2 a la vez, al corte o a la saturacin. Finalmente sedefine la eficiencia agregada de potencia de un amplificador,como la relacin de la potencia de AC (corriente alterna) desalida entre la potencia de DC (corriente continua) con quese alimenta al amplificador. Esto representa que tanta ener-ga de DC se convierte en AC.

Amplificadores de Clase G: Incorporan varias lneasde tensin que se activan de forma progresiva a medidaque el voltaje de entrada aumenta con el fin de lograrmayor eficiencia. Estos equipos dan una potencia de sali-da mejor a la de los amplificadores de clase A-B, pero conun menor tamao.

Proyectos de Amplificadores de Audio

Los amplificadores de audio son bastante antiguos enel mundo de la electrnica, sin embargo no dejan de serinteresantes. Disear un amplificador de audio por primeravez puede ser todo un reto, por muy sencillo que parezca

Artculo de Portada


Figura 10

Figura 12

Figura 11

el circuito, las salidas de potencia siempre dan problemasy por lo general siempre se termina con un par de transis-tores quemados y un sonido horrible en la salida. El circui-to de la figura 10, diseado por Nichols Gutirrez y EdgarContreras es una configuracin de amplificador clase AB,

permite hasta 20W de potencia (no se recomienda aumen-tar ms, tiende a producir problemas trmicos en Q1). Elcircuito presentado y cuyo armado en experimentador digi-tal se muestra en las figuras 11 y 12, ofrece una potenciade aproximadamente 1W, es cuestin de jugar con lasresistencias R2 y R1 para variarla. Para incrementar lapotencia se puede disminuir el valor de R2, el problemaest, en que esto aumenta la corriente de colector de Q1ysu temperatura.

Una vez ensamblado el circuito, se coloca en condicinde reposo (encendido pero sin audio) y se mide la tensinen el punto A, debe existir una tensin de Vcc/2 paragarantizar una correcta polarizacin, esta tensin puedevariar gracias a P1.

En la figura 13 podemos ver que con un simple circuitointegrado y pocos componentes pasivos perifricos pode-mos disfrutar de nuestra msica favorita con una excelen-te potencia para la mayora de los usos domsticos.Presentamos este amplificador de muy buena calidad y aun bajsimo precio de armado. El TDA2040 es un circuitointegrado muy comn en equipos de audio domsticos porsu excelente calidad de sonido y por su facilidad deempleo.

Como observar no hay nada especial en este circuito,el desacople de continua a la entrada, por medio del capa-citor electroltico no polarizado, la realimentacin, la cargaRC y, por supuesto, el parlante.

Este circuito debe ser alimentado por una fuente decontinua partida de 20V+20V con una corriente de 1A porcanal. La tensin positiva ingresa por el pin 5 mientras quela negativa lo hace por el 3. Entre cada va de alimentaciny masa se deber colocar un capacitor electroltico de220F junto con otro en paralelo, cermico, de 100nF. Deesta forma se efecta un correcto desacople y filtrado de lafuente. Recuerde equipar al chip con un adecuado disipa-dor de calor.



Figura 13

Figura 14

Figura 15 Figura 16

En la figura 14 mostramos un amplificador deaudio de 8W con TDA2002. Es un amplificador quedurante aos predomin en los auto radios y demsmontajes para coche. El diagrama del circuito nosmuestra que la seal de entrada es bloqueada enDC a travs del capacitor de 1F, luego ingresa alamplificador operacional por la entrada no inverso-ra. De la salida se toma una parte de la seal pararealimentar el sistema por medio de la entradainversora. La seal completa de la salida se le quita lacontinua por medio del capacitor de 1000F y se aplica alparlante, cuya impedancia debe ser de 4 ohm. De colocarun parlante de 8 ohm la potencia total obtenida ser de 4watt. El circuito se alimenta con 12V y necesita unacorriente de 1A a mxima potencia. La figura 15 muestrael diagrama de circuito impreso y en la figura 16 podemosapreciar la mscara de componentes. Este impresopuede ser hecho sobre placa de fenlico sin inconvenien-tes. Tambin puede optar por armarlo sobre una placa decircuito impreso universal del tipo islas con paso de 5mm.

En la figura 17 podemos verun amplificador de potencia de200W RMS sobre una carga de 8ohm.

Utiliza transistores comple-mentarios para lograr as lapotencia deseada. Se alimentacon una fuente de 45V+45V yconsume 5 amperios. Todos lostransistores, exceptuando losBC556C deben ser montadossobre el disipador trmico, el cualdebe ser uno de los laterales delgabinete. Los diodos marcados

como A, B y C son 1N4001 y deben ser montados tam-bin sobre el disipador de calor pero con grasa trmica.La entrada debe ser lnea de 1Vpp estndar.

La fuente de alimentacin no tiene que ser estabiliza-da pero si bien filtrada. Recomendamos seguir el esque-ma de la figura 18.

En este caso el transformador tiene un secundariocon toma central de 32V + 32V ( 64V con toma central).Para una configuracin mono debe tener una corriente de5A, para estreo 10A. Los diodos deben ser de al menos100V por 6A para mono y 100V 12A para estreo. Los

Artculo de Portada


Figura 17

Figura 18

capacitores deben ser de 4700F 63V cada uno. No usarvoltajes mayores puesto que eso afectara la curva de tra-bajo del capacitor (no filtrara en forma ptima).

La figura 19 muestra el circuito diseado para serempleado como etapa de potencia cuadrafnica de unacomputadora equipada con una placa de sonido DiamondMonsterSound MX300.

As obtuvimos una potencia de salida global de200W con una distorsin armnica total inferior al 0.01%.Algo calificado como High-End Audio.

El componente principal de este sistema es un ampli-ficador operacional integrado de la firma NationalSemiconductor, el LM3886TF. No hace falta ningn otrocomponente activo, slo el integrado y un puado decomponentes pasivos tales como resistencias y capacita-res.

La seal de audio proveniente de la placa de sonidoentra al amplificador operacional por su pin 10 (entradano inversora). Un capacitor de 1F deja pasar slo laseal de audio, bloqueando la componente DC quepudiese existir.

Un potencimetro de 10k (opcional) permite ajustarel lmite de entrada. A la salida una resistencia de 20krealiza la realimentacin por medio de la entrada inverso-ra mientras que un conjunto RL acopla la salida de poten-cia con el parlante.

Este conjunto consta de una bobina de 10 a 15 vuel-tas de alambre 1.5mm sobre una resistencia de 10 ohm /2 watt. Dos electrolticos desacoplan la fuente de alimen-tacin y un jumper controla la funcin Mute (enmudecer)la cual se activa abriendo el interruptor. El capacitor de100F junto con la resistencia de 47k hacen las veces

de retardo de entrada, evitan-do ruidos al conectarse la ali-mentacin.La fuente de alimentacindebe proporcionar comomnimo 70V (fuente simtri-ca, o sea, 35V + 35V) conuna corriente mnima de 8,pudiendo emplearse elesquema de la figura 18.En vez de colocar grandesdisipadores de aluminio serecomienda instalar en cadachip un disipador de los quese usaban en los microproce-sadores Pentium de compu-tadoras. S, esos pequeoscubos de metal de 5cm x 5cmque traan un mini ventiladoratornillado. En realidad eltamao de disipador no esadecuado, pero hemos

detectado que, con el ventilador funcionando y a mximapotencia de salida el amplificador no llega siquiera acalentar. Hemos, incluso, dejado el equipo funcionando apleno durante un fin de semana completo sin que subie-se la temperatura.

Para alimentar los motores de los ventiladores basta-r con utilizar las lneas principales de alimentacin limi-tando la corriente (provocando una cada de tensin) pormedio de resistores de 100 ohm y 5 watt de potencia.Cada ventilador debe tener su propio resistor.Recomendamos colgar dos ventiladores al positivo (ymasa) y dos ventiladores al negativo (y masa). As lacarga es equitativa para ambas fases.

En la figura 20 podemos ver un amplificador de conFet. Se trata de un pequeo amplificador de 12W depotencia sobre una carga de 8 que combina el integra-do NE5534 con unos transistores de tecnologa V-MOS-FET como etapa de salida para obtener una excelentecalidad de sonido.

La sensibilidad de entrada es de 3Vrms como mxi-mo, el factor de distorsin es de 0.002% a 1kHz, y la fre-cuencia de respuesta es de 15Hz a 100kHz. La tensinde alimentacin es de +/-25V (fuente partida), pudiendoemplearse el esquema de la figura 18. En este caso eltransformador tiene un secundario con toma central de25V + 25V ( 50V con toma central). Para una configura-cin mono debe tener una corriente de 2A, para estreo4A. Los diodos deben ser de al menos 100V por 3A paramono y 100V 5A para estreo. Los capacitores deben serde 4700F 63V cada uno. No usar tensiones mayorespuesto que eso afectara la curva de trabajo del capacitor(no filtrara en forma ptima).



Figura 20

A continuacin, damos la lista demateriales y componentes para el cir-cuito de la figura 20:

R1 - 33 kR2 - 6.8 kR3 - 22 kR4 - 100 kR5 - 1 kR6 - 330 R7 - 1 kR8 - 10 kR9 - 0.47 x 2WR10 - 0.47 x 2WR11 - 10 kC1 - 1nF x 63VC2 - 47F x 40VC3 - 100nF x 63VC4 - 100nF x 63VC5 - 47F x 40VC6 - 4.7 pF cermicoC7 - 100 F x 40VC8 - 100 F x 40VD1 - 1N967B, zener 18V x 0.5WD2 - 1N967B, zener 18V x 0.5WD3 - 1N4148D4 - 1N4148Q1 - 2SK135Q2 - 2SJ50IC1 - NE5534

Obviamente, toda etapa de potencia requiere de unpreamplificador para que se pueda ecualizar el sonido ytambin para poder conectarle una fuente determinada.

Artculo de Portada


Figura 21

Figura 22

En la figura de 21 puede observarse el esquema elctri-co de un preamplificador universal. Este circuito ya lohemos publicado en Saber Electrnica pero creemosconveniente mencionarlo por su fcil montaje y buendesempeo. La ganancia de la etapa de entrada, dise-ada alrededor de A1, puede variarse entre 10 y 20mediante el potencimetro de ajuste P1.

El nivel de 0dB a la entrada es de 50mV. La impe-dancia y capacidad de entrada son 56k y 47pF, respec-tivamente, para permitir la conexin directa de la mayorade los reproductores de CDs y casetes. La seccin decontrol de tonos es una de tipo Baxandall estndar. Lospotencimetros P3 y P4 tienen como finalidad el controlde bajos y agudos, respectivamente.

En la figura 22 damos nuestra versin de circuitoimpreso.

El consumo de corriente del preamplificador es redu-cido; slo unos 10mA. Cuando el circuito est correcta-mente balanceado, los puntos de medida deben estar auna tensin cercana a la de masa. En el caso de que sequiera obtener un preamplificador estreo, habr queduplicar el circuito.

Si bien el TCL272 es fcil de conseguir, puede emple-ar dos integrados independientes con entrada Fet, comoel LF356, para lo cual deber cambiar el lay-out delimpreso.

El ltimo proyecto de este artculo est destinado alos que recin comienzan y quieren armar algo que salgafuncionando enseguida y que le sirva tanto para una gui-tarra elctrica como para el timbre de una casa.

El circuito de la figura 23 es un amplificador de bajoruido con vmetro a Leds y surge como una modificacinde un circuito enviado por el lector Victor Hmeda, quienarm un montaje similar al descrito para obtener una sali-da de potencia para su guitarra elctrica.

Al consultar las hojas del manual de datos del circuitointegrado LM382, me sorprendi el excelente rechazoque puede presentar a seales de baja frecuencia, lo cualme di la idea de modificar el filtro de entrada con el obje-to de obtener una unidad que presente muy bajo ruido alas seales de la red elctrica, ya que ste es un proble-ma al que suelen enfrentarse los msicos que interpretaneste instrumento.

Consiste en un amplificador de unos 5W de potencia



Figura 23

de salida (ms de 70W PMPO) que emplea uno de losdos amplificadores, operaciones de muy bajo ruido quetrae el circuito integrado LM382 y posee un vmetro aleds comandado por un LM3915 que, de alguna manera,es un indicador de la potencia de salida.

La seal procedente del captor de la guitarra elctricase aplica a la pata no inversora del amplificador opera-cional, teniendo la precaucin de no conectar la patainversora, sta queda flotante debido a que, posible-mente, el operacional tenga una referencia de masa inter-

namente. Nosotros hemos probadocon la colocacin de un resistor de1M conectado a masa y el desempe-o no vari mucho, las caractersticasrecin comenzaron a alterarse cuandoel valor de dicho resistor era inferior alos 470k.El circuito no reviste consideracionesespeciales, slo debe tener la precau-cin de no modificar en demasa el cir-cuito impreso mostrado en la figura 24dado que, por ser un circuito experi-mental, no aseguro los resultados si seemplea otra configuracin. Con rela-cin al vmetro a leds, he tenido algnproblema para encontrar una calibra-cin conveniente pero, con los valoresdados en el diagrama los resultadosfueron aceptables. Cabe aclarar quems que un vmetro es un medidor dela potencia de salida de nuestro ampli-ficador dado que la cantidad de ledsque se encendern depender delvolumen del amplificador, el cual sepuede regular por medio del resistorR2. Si Ud. prefiere, puede colocar unpotencimetro como R2 ya que con lpodr regular el volumen del equipo. Si lo desea, podr colocar el vmetrofuera de la placa de circuito impreso,de modo de poder colocarlo en el fren-te de algn gabinete.Para terminar con este artculo quierocomentarles que en esta misma revis-ta se publican los montajes de unamplificador de audio de potencia de100W y un preamplificador con ecuali-zador, preparados por Guillermo H.Necco (LW3DYL) para los ms exi-gentes aclarando que en la prximaedicin publicaremos el montaje de unamplificador de potencia de 400W rea-les, con su fuente de alimentacin y supreamplificador, de modo de contar

con un equipo de audio que puede emplearse tanto en elhogar como en reuniones donde incluso puedan asistircentenares de personas.

Pginas de Consultawww.wikipedia.comwww.pablin.com.arwww.electronicafacil.comwww.centrojapones.com.arwww.webelectronica.com.ar

Artculo de Portada


Figura 24


Podemos ver en la figura 1 eldiagrama esquemtico delamplificador propuesto. Ti e n ecomo particularidades el uso de 4transistores de salida, todos NPN,dado que los PNP no traen la mismacalidad, en el primer prototipo, queera complementario, creaban oscila-ciones y dems problemas, porquetenan ganancias muy superiores alos NPN. Veinticinco aos atrshubiera utilizado solamente dosTIP35C para un equipo de 100W yhubiera sobrado, los actuales no sontan buenos como aqullos, por eso,para que se pueda trabajar con tran-

quilidad, ms en estos equipos quetienen que funcionar muchas horas,coloco cuatro transistores de salida.

Otra particularidad es que tieneun limitador ptico de volumen a laentrada. Este es un ingenioso dispo-sitivo que sirve para evitar que la sali-da clipee o sea, evita que se pro-duzca distorsin por exceso de volu-men, ya que provoca a la salida unaonda cuadrada a la tensin de lafuente (+42V y -42V), lo que ocasio-na calentamiento excesivo de lostransistores finales, con la posibledestruccin de los mismos y proble-mas tales como que se queman los

tweeters por la suba desproporciona-da de los agudos (la onda cuadradaes la sumatoria de las armnicasimpares). Para evitar esto se recurreal truco de acoplar una LDR de 10milmetros a un LED blanco, de losde alto brillo (vea la figura 6). La LDRva conectada en paralelo con laentrada de audio, por lo que, si se ilu-mina el LED, baja la resistencia de laLDR y por consiguiente, baja el volu-men del amplificador. El sistema con-siste en tener un comparador, quehaga que el LED se encienda cadavez que el amplificador est llegandoal 85 % de su capacidad. Podemos

Amplificador de 100W RealesHoy en da es muy difcil conseguir componentes de buena ca -lidad, el mercado est inundado de transistores que no sopor -tan trabajar ni a la mitad de lo que indica el manual. Este am -plificador est pensado para que, con elementos comunes yeconmicos, podamos tener un amplificador de buena poten -cia, fidelidad y confiabilidad.

Autor: Guillermo H. NeccoLW3DYL

MONTAJE

Figura 1

Mont - Ampli 100W necco 10/8/10 3:29 PM Pgina 23

verlo en la figura 4 a. Aqu vemos quepor los divisores resistivos tenemosdos puntos con un 15 % menos detensin de fuente. Acoplados a estosdos puntos tenemos un sistema quecompara la salida del parlante y estasociado a un optoacoplador, y stea un transistor que enciende el diodoLED.

En la figura 4 b vemos que cuan-do la salida de parlante llega a 39Volt, dos de los diodos y el optoaco-plador quedan polarizados en direc-ta, encendiendo el LED y bajando laresistencia de entrada de la LDR, porlo que el volumen no sube ms deese punto. En la Figura 4 c vemosque cuando llega a -39V los otros dosdiodos y el optoacoplador quedan endirecta, encendiendo del mismomodo el LED y bajando el volumende entrada. La ventaja de este siste-ma, que si bien no es perfecto (laLDR puede llegar a distorsionar unpoco, especialmente en los graves),es que no requiere ajustes, es total-mente automtico, y si vara la ten-sin de la fuente tambin vara en elmismo porcentaje el punto dondecomienza a limitar el volumen.

La arquitectura de este amplifica-dor es muy sencilla, consta de un pardiferencial de entrada, cuya fuentede corriente constante es un zenerde 24V y una resistencia de 47k,ste excita un MJE350 a un par cuasi- complementario TIP31C / TIP35C yTIP32C / TIP35C con un bootstrap(las dos resistencias de 4k7 y elcapacitor de 100uF). Muchos medirn por qu no hacer un circuitoun poco ms complejo? a los que lesrespondo que ste es el circuito msestable que he probado, no van atener ningn problema de oscilacio-nes raras o calentamientos anorma-les. Arm el primero de esta seriehace ms de veinte aos y hastaahora no me han defraudado. Porotro lado hay que tener en cuentapara qu se disea un amplificador.Este est pensado para usar a altovolumen, como para pasar msica enfiestas, por lo que lo fundamental es

Montaje


Figura 3

Figura 2


la estabilidad trmica y que puedasoportar condiciones de uso intenso.El amplificador ms complejo gene-ralmente es de uso hogareo, dondeuno se acomoda en su silla favoritapara deleitarse con su msica predi-lecta, a un volumen moderado, por loque puede disear algo de mayorcalidad y definicin y menor potencia(tpica 40 watt por canal).

En las bases de los transistoresdrivers TIP31C y TIP32C vemos unpar de transistores BC337 y BC337que sensan constantemente la ten-sin en las resistencias de emisor delos transistores de salida. En el casode producirse una condicin de tra-

bajo anmala(cortocircuito enla salida) lostransistores sesaturan, impi-diendo la exci-tacin de losdrivers, llegan-do as a una li-mitacin en lacorriente de

salida. Con respecto a este sistemadebemos hacer una aclaracin: sirvepara aguantar cortos momentne-os, tipo el que se produce al conectaro desconectar un baffle con el ampli-ficador funcionando, no un cortocir-cuito permanente, para ello le coloca-mos un fusible de 4 mper a la salida,para que al producirse esta condi-cin, se funda el fusible y proteja lostransistores de salida.

Asimismo, la corriente de reposoest enclavada por cuatro diodos1N4007, uno de los cuales est encontacto trmico con el disipador desalida. Al levantar temperatura, lasalida disminuye la tensin de cadadel diodo, bajando la corriente dereposo y estabilizando trmicamenteel amplificador. En paralelo a uno delos diodos hay un preset de 500 ohm,que sirve para fijar la corriente dereposo, que en estos amplificadoreses baja, no ms de 10 miliamperes,porque estn pensados para trabajara alto volumen. Una corriente de

reposo alta es necesariaen dispositivos hogareosde alta fidelidad, donde ladistorsin por cruce es unproblema a tener en cuen-ta. Se mide conectandoentre las patas de una delas resistencias de 0,39ohm 5 watt (cualquiera deellas) un voltmetro digitalen la escala de 2V y gira-mos el preset hasta leeruna tensin de 4mV mxi-mo.Para la fuente de alimenta-cin (ver figura 5) utilizodos transformadores de

15+15V 3 A m p e r, porque al serestndar, salen ms econmicos queuno de 30 + 30 V a 6 Amper para laversin estreo.

En la figura 3 se dibuja la placade circuito impreso. En la figura 2est la disposicin de los componen-tes en la plaqueta. Mucha suerte ydisfruten este proyecto.

Amplificador de 100W Reales


Figura 4

Figura 5

Lista de Materiales

4 TIP 35 C1 TIP 31 C1 TIP 32 C1 MJE 3502 BC550 ( BC546)2 BC 3371 BC 3271 optoacoplador 4N268 1N40078 1N41481 zener 24V 1 Watt1 LED blanco 5 mm1 LDR 10mm1 preset 500 horizontal1 portafusible para plaqueta1 fusible 4 A4 resistencias 0,39 5W1 de 10 2W2 de 100 2W2 de 3K3 2W4 de 10 1/2W1 de 100 1 de 2204 de 6803 de 1k2 de 2k21 de 2k71 de 3k32 de 4k71 de 8k22 de 10k2 de 39k1 capacitor de 27pF cermico1 de 390pF3 de 0,1F cermico (104)2 de 0,1F polister 100V1 de 4,7F No Polarizado5 de 100F x 50V

Varios: Placa de circuito impreso, micas, di-sipador, tornillos, etc.

Figura 6


Los controles de tono normal-mente se agregan a los pream-plificadores en losproyectos ms elaborados,de ah el hecho que en lamayora de los circuitos deamplificadores de potenciano aparece este recurso.Sin embargo, muchos lec-tores parten, a veces, de unamplificador de potenciacomo algo definitivo quevan a usar de inmediato, ysienten la falta de un con-trol de tonalidad.

Ahora bien, ustedes di-rn: otro control de tonos!Aprovechando que en estaedicin se publica unaetapa de potencia de 100Wsugiero este circuito que,de todos losque he proba-do, es el quems me ha sa-tisfecho. Yo nosoy de los quejuzga por osci-loscopio, sinoque armo la pla-queta y escu-cho msica unbuen rato, de-jando que el o-do juzgue el de-sempeo del

equipo que estoy probando. Hay cir-cuitos que suenan duro, otros que

empastan el rango medio y as,siendo que todos tienen una distor-

Control de Tono y PreamplificadorHoy les presento este verstil control de tonos, con el cual pode -mos acentuar o atenuar los graves, medios y agudos de un ampli -ficador estereofnico. Tiene como particularidad que los mediosestn compensados en fase, con lo que pueden obtener claridaden la zona ms importante del audio.

Autor: Guillermo H. NeccoLW3DYL

Figura 2

Figura 1


MONTAJE

sin bajsima. Como vemos en lafigura 1 tenemos un operacional co-

mo buffer de entrada, que ofrece ba-ja impedancia al control de tonos Ba-

xandall de graves y agudos, hastaaqu, nada novedoso, pero la salidade este operacional va a otro quecontrola solamente los medios. Estesistema corrige las diferencias de fa-se que se producen en los controlesen los que los tres potencimetros secuelgan del mismo operacional,

Esto provoca que los medios, porejemplo, las voces, al subirlos se es-cuchen claramente y no como aden-tro de un balde.

Toda seal de audio sufre una va-riacin de fase al pasar por un filtroRC, y los controles de tono no sonuna excepcin, por eso es que seproducen coloraciones del sonido,que no son ms que refuerzos o ate-

nuaciones de frecuencias,por supuesto indeseables,que se provocan al pasar porestos filtros seales de audiocomplejas. Este control estpensado para minimizar esteefecto. En la figura 4 tenemos la pla-ca de circuito impreso, en lafigura 2 la misma en espejo,para los que la hagan a laplancha y en la figura 3 ladisposicin de componentessobre la plaqueta. A h o r abien, si lo que quiere es dotaral equipo de una etapa pre-amplificadora con control detonos, mediante un circuitosencillo, en la figura 5 tieneuna configuracin bsica. Setrata de una etapa de pream-plificacin de audio que regu-la la ganancia en frecuenciasbajas y altas en +-20dB. Elcircuito se presenta en ver-sin mono.Para regular los graves seusan dos potencimetros,uno para cada canal, si quie-res regular los dos canalespor igual y a la vez tendrsque usar un potencimetrodoble. Para el control de agu-dos lo mismo.El LM833 es un amplificadoroperacional doble especial

Figura 3

Lista de Materiales

1 placa de pertinax 7 x 12 cm para larealizacin del circuito impreso.4 potencimetros estreo B 10k3 integrados TL0722 electrolticos 100F x 16V2 electrolticos 10F x 16V2 capacitores polister 0,22F (224)4 capacitores polister 0,1F (104)2 capacitores polister 0,01F (103)2 capacitores polister 0,001F (102)2 capacitores cermicos 680pF (681)

4 resistencias 1 M2 resistencias 150k2 resistencias 100k2 resistencias 68k8 resistencias 1k4 resistencias 560

Varios:

Gabinete para montaje, fuente de ali-mentacin, perillas para los potenci-metros, estao, alicates, soldador,cables, etc.

Control de Tono y Preamplificador


Figura 4

para audio en etapasde este tipo, con unadistorsin mxima del0,002%.

Se alimenta conuna tensin reguladay bien filtrada de +/-12V x 100mA.

La lista de compo-nentes del circuito dela figura 5 es la si-guiente:

R1, R3, R7 - 10kR2 - Potencimetro de 100k

linealR4, R6 - 3,3kR5 - Potencimetro de 500k

lineal

C1, C2, C3 - 50nF - CermicosIC1 - LM387

Ahora bien, si tenemos una etapade potencia y queremos un equipo deexcelentes prestaciones, entonces elpreamplificador debe tener msrecursos para que el usuario pueda

obtener una mejor ecualizacin delsonido que quiere escuchar, es poreso que en la prxima edicin publi-caremos la descripcin de un pream-plificador de estas caractersticas,cuyo circuito impreso se muestra enla figura 6 y una etapa de potencia de400W reales.

Montaje


Figura 5

Figura 6


Introduccin

Para obtener un Osciloscopio de buen desempeo, aldisear el protocolo de comunicacin a emplear en latoma de muestras de la seal a visualizar en la pantallade la PC, se tuvieron en cuenta los siguientes requisitos:

Comunicacin lineal (comando, respuesta) - paraque pueda ser fcilmente adaptado a una conexin serie

Comandos y respuestas ASCII - el formato de loscomandos y respuestas debe ser talque pueda ser controlado y depura -do desde una terminal de textoASCII (como Hyperterminal o simi -lar).

Posibilidad de transferenciabinaria - para acelerar las transfe -rencias entre la PC y el osciloscopio

Comandos y respuestas sim -ples - puesto que la capacidad deprocesamiento del PIC es reducida,el protocolo debe ser fcilmente par -seable.

Para cumplir con el cuarto requisito se decidi que loscomandos constaran de un largo fijo de 4 caracteres.

El protocolo es bien simple y consta de un nico tipode interaccin: comando y respuesta. Cada comandopuede tener uno o ningn parmetro. Los comandos sonenviados desde el PC al osciloscopio y son seguidos obli-gatoriamente por una respuesta (del osciloscopio al PC).No se puede enviar un nuevo comando hasta no haberrecibido la respuesta del anterior, salvo por el comandoSTOP que cancela el comando en curso.

MONTAJE

Osciloscopio por USB de 40MHz Sptima Parte:

El Protocolo de ComunicacinEn esta seccin estamos brindando la expli -cacin paso a paso del funcionamiento eimplementacin de un osciloscopio de40MHz para utilizarlo en una computadora, atravs de su puerto USB, estamos en condi -ciones de comenzar a describir el softwareempleado. Aclaramos que estamos realizan -do la descripcin completa de este equipodesde hace varias ediciones y que ya publi -camos los temas referentes al hardware,firmware y software del equipo. Este artcu -lo contiene la especificacin del protocolode comunicacin junto con los requisitostenidos en cuenta para su diseo.

Por: Pablo Hoffman y Martn Szmulewicz http://www.pablohoffman.com

Figura 1

En la figura 1 se presenta undiagrama de dicha interaccin.

Los Comandos

Los comandos tienen la fina-lidad de enviar una solicitud alosciloscopio para que realiceuna accin y devuelva una res-puesta, ya sea para confirmar elcomando recibido, o para devol-ver el dato solicitado en elcomando.

Formato de comandos El formato de los comandos se muestra en al figura 2.

Comandos de captura Describiremos los comandos que sirven para solicitar

una captura de datos al osciloscopio. En SaberElectrnica N 271 vimos los distintos tipos de captura,cuando describimos el firmware de nuestro osciloscopio.Los comandos a emplear son los siguientes:

AQHI Ejecuta una captura de alta velocidad con los par-

metros pre-fijados (a travs de los comandos STxx) ydevuelve los valores.

Si el formato binario est habilitado (BINA 1) los datosse devuelven como bytes adyacentes en formato binario.El valor de cada byte puede ser de 0-255 que equivalejustamente a los 8 bits de resolucin del osciloscopio.

Si el formato binario est deshabilitado (BINA 0) losdatos se devuelven como nmeros en formato ASCIIseparados por un espacio. Por ejemplo: 34 123 243.Todos esos nmeros estn entre 0 y 255.

Los parmetros de la captura pueden ser ajustados atravs de los comandos HDIV, VTRI, VDIV, DUAL yCHOP.

Parmetro: cantidad de muestras a devolver.Valores posibles: 1 - 65535 Valor por defecto: 65535

AQME Similar a AQHI, pero la captura se ejecuta a media

velocidad (las escrituras a memoria son controladas porel PIC).

Parmetro: cantidad de muestras a devolver.Valores posibles: 1 - 65535 Valor por defecto: 65535

AQLO Similar a AQHI y AQME, pero la captura se realiza en

tiempo real, transfiriendo las muestras a medida que sevan capturando. Este comando soporta el valor especial0 como parmetro lo cual significa seguir capturando sindetenerse, o hasta recibir un comando STOP, en lugar detransferir una cantidad pre-definida de valores.

Parmetro: cantidad de muestras a devolver o selec -cin del modo de captura.

Valores posibles: 1 - 65535 - cantidad de muestras a devolver.0 = captura continua (sigue capturando hasta recibir

un comando STOP). Valor por defecto: 0

Comandos de configuracin Estos comandos permiten configurar diversos aspec-

tos del funcionamiento de la captura de datos y deben serenviados antes del comando de captura. Los que seemplean son:

CHAN Selecciona el canal a usar para capturar los datos.

Slo tiene validez cuando el osciloscopio funciona enmodo simple canal (DUAL=0).

Valores posibles del parmetro: 1 - canal 1 (valor por defecto) 2 - canal 2

ADDR Especifica la direccin a partir de la cual se leer el

contenido de la memoria en los comandos de captura, ytambin en el comando DUMP.

Este comando est pensado para realizar tareas dedepuracin.

Valores posibles del parmetro: 1 - 65535 Valores por defecto: 0

HDIV Especifica la divisin horizontal a usar. Sirve para

enlentecer el comando de captura y as obtener una seriede muestras ms espaciadas en el tiempo.

Montaje


Figura 2

Valores posibles del parmetro: 0 - 65535 Valor por defecto: 0

VDV1 Selecciona la escala de voltaje a usar en el canal 1. Valores posibles del parmetro: 0 - 5V (valor por defecto). 1 - 10V 2 - 20V 3 - 40V

VDV2 Selecciona la escala de voltaje a usar en el canal 2. Valores posibles del parmetro: 0 - 5V (valor por defecto). 1 - 10V 2 - 20V 3 - 40V

BINAConfigura el modo binario de transferencia de los

comandos de captura (AQHI/AQME/AQLO). Los formatos disponibles son: binario y ASCII. El for-

mato binario es ms eficiente en cuanto a velocidad. Elformato ASCII es legible en una terminal de texto comoHyperterminal.

Valores posibles del parmetro: 0 - deshabilitar modo binario. 1 - habilitar modo binario (valor por defecto).

DUALConfigura el modo dual de captura. Valores posibles del parmetro: 0 - habilita captura de un nico canal (valor por defec -

to).1 - habilita captura de ambos canales.

CHOPConfigura la forma en que sern recibidas las mues-

tras del osciloscopio. Si est habilitado, se recibir una muestra por cada

canal alternadamente. Por el contrario, si est deshabili-tado, se recibirn primero todas las muestras del canal 1y luego todas las muestras del canal 2.

Esta opcin tiene validez nicamente cuando esthabilitado el modo Dual.

Valores posibles del parmetro: 0 - deshabilita el modo chop (valor por defecto). 1 - habilita el modo chop.

Comandos de control Los siguientes comandos sirven para controlar el

estado del osciloscopio:

STOPDetiene el comando de captura en curso. Pensado

para utilizar principalmente con el modo continuo delcomando AQLO.

Parmetro: no tiene.

RSET Resetea el osciloscopio, volviendo todas los parme-

tros de configuracin a su valor por defecto. Parmetro: no tiene.

Comandos de diagnstico Los siguientes comandos sirven para monitorear el

estado del osciloscopio y obtener informacin sobre elmismo:

PING Devuelve OK si el osciloscopio est activo. Parmetro: no tiene.

VERS Devuelve la versin de firmware del osciloscopio, en

formato ASCII 8-bit. Parmetro: no tiene.

Comandos de depuracin Los siguientes comandos sirven para depurar el osci-

loscopio y estn pensados para ser usados nicamentepara testear el correcto funcionamiento del mismo. No tie-nen ninguna utilidad para la aplicacin que interactuarcon el usuario final.

WRLO Escribe una seal cuadrada en la memoria a baja

velocidad (controlada por el PIC). El parmetro pasado es la cantidad de muestras a

escribir. Esta funcin existe nicamente para fines depu-rativos.

Valores posibles del parmetro: 0 - 65535 Valor por defecto: 65535

WRHI Escribe un mismo valor en todas las posiciones de la

memoria a alta velocidad (controlado por el contador). Elparmetro pasado es el valor a escribir. Esta funcin exis-te nicamente para fines depurativos.

Valores posibles del parmetro: 0 - 255

DUMPVuelca el contenido de la memoria, para el canal

seleccionado con el comando CHAN y a partir de la direc-cin especificada con el comando ADDR.

Protocolo de Comunicaciones de un Osciloscopio de 40MHz


El parmetro pasado esla cantidad de muestras avolcar.

Valores posibles delparmetro: 1 - 65535

Respuesta del Osciloscopio a los Comandos

Todos los comandosdevuelven una respuesta.Para enviar un nuevocomando se debe esperar arecibir la respuesta del lti-mo comando enviado, salvopor el comando STOP quecancela el comando actual.Existen dos tipos de res-puestas:

Respuestas con datos - son aquellas que devuelvenvalores.

Respuestas sin datos - son aquellas que no devuel -ven valores.

Formato de respuestas El formato de las respuestas sigue el esquema repre-

sentado en la figura 3.

Cdigos de respuesta Los cdigos de respuestas disponibles (en la versin

de firmware 1.00) son los mostrados en la tabla 1. Paraterminar con esta entrega, a continuacin brindamos unejemplo tpico de sesin (comandos y respuestas).

PING0 OKVERS0 OK 51.00HDIV 1280 OKAQHI 50 OK 6%!_P^BINA 00 OK AQHI 50 OK 1824 123 203 129 56CAPTURAR 3431 UNKNOWN

De esta manera, con lo publicado en los diferentesartculos de Saber Electrnica, que comenzamos en el N234, ya tenemos todos los elementos para la construc-cin y puesta en marcha del Osciloscopio de 40MHz porUSB.

Recordamos que seguimos realizando pruebas paraconseguir aumentar el ancho de banda de respuesta denuestro instrumento y que el prototipo que tenemos fun-cionando en estos momentos trabaja en forma aceptablehasta unos 18 20MHz.

Si Ud. desea descargar todos los artculos publicadosen Saber Electrnica y el manual escrito por loss autores,con todos los elementos necesarios pra construir el osci-loscopio, puede dirigirse a nuestra web: www.webelectro-nica.com.mx, hacer click en el cono password e ingresarla clave: oscusb.

Montaje


Figura 3

El control de luces de 2 salidasque describimos, se basa en elempleo de 2 temporizadoresimplementados por medio del inte-

grado cuya matrcula es NE556, queen su interior posee 2 temporizado-res del tipo 555.

Uno de los temporizadores se

encuentra configurado como astableo tambin conocido como de carreralibre, siendo por medio del presetque se tiene la posibilidad de cam-


MONTAJE

Control de Luces de 2 SalidasEste control de luces de 2 salidas tiene como fina -lidad el encender y apagar luminarias de maneraarmnica, generando la posibilidad de crear unamarquesina entre varias aplicaciones. El tipo deluminarias que pueden ser controladas por mediode este producto son leds del tipo ultra brillantes,los cuales se pueden conectar en arreglos serie -paralelo hasta una cantidad mxima de 20 ledspor salida. Tambin se pueden conectar focos in -candescentes, pero se le tiene que adicionar lacircuitera correspondiente para controlar su en -cendido y apagado.

M. en C. Ismael Cervantes de AndaDocente ESCOM IPN

[email protected]

Figura 1. Diagrama esquemtico del circuito.

biar la frecuencia de operacin deltemporizador astable. El segundo delos temporizadores se encuentraconfigurado como monoestable,siendo necesario que el pulso dedisparo para este temporiza-dor lo proporcione el primertemporizador que se en-cuentra en carrera libre.

Las salidas de ambostemporizadores se empleanpara activar las bases de 2transistores cuya matrculaes TIP31. Por medio de lostransistores es que se aplicael voltaje con el que encen-dern los leds que se colo-carn en las salidas 1 y 1.

La operacin del controlde luces es sencillo, y bastacon manipular el preset paraajustar la velocidad de en-cendido y apagado de las lu-ces.

Para comenzar en primerinstancia identificaremos lasdiferentes partes del controlde luces, de acuerdo a comose ilustra en la imagen de lafigura 2.

Identificacin de las Partes del Control de Luces de 2 Salidas

En la figura 2 podemos apreciar

cules son las partes que componeneste control de luces:

1. Borne para energizar al con -trol de luces con 12 VCD.

2. Borne para la salida 1.3. Borne para la salida 2.4. Preset de ajuste de velocidad

de encendido y apagado de las lu -ces.

Pasos a Seguir para Ajustar al Control de Luces

Para comenzar a realizar el ajus-

Control de Luces de 2 Salidas


Figura 2. Identificacin de las partes principales del circuito.

Figura 3. Conexinde los leds en las ter -

minales de salida.

Figura 4. Identificacin de las termi -nales de un led.

te del control de luces se tienen queefectuar los siguientes pasos:

Paso 1. Colocar la energa al cir -cuito, que puede encontrarse con

valores que van desde 9 hasta 12VCD, verificando la correcta polari -zacin (+ y -) en el borne de energi -zacin.

Paso 2. Una vez energizado co -rrectamente el circuito, comenzar aoperar el control de luces. Encen -diendo y apagando las luces conec -tadas en las salidas 1 y 2.

Paso 3. Se puede ajustar la ve -locidad con la que encienden y apa -gan las luces, por medio del preset.

Conexin de los Leds Ultra Brillantes en las Salidas

En primera instancia se tieneque identificar cada una de las sali-das, stas se observan porque en sucorrespondiente borne de conexinse muestra el nmero que le corres-ponde, adems de que en cada unade las salidas se imprimen las letrasA y K, especificando donde debenubicarse los nodos y los ctodosrespectivamente de los leds.

En cada una de las 2 salidas, sepueden conectar hasta 20 leds ultra-brillantes, en arreglo serie y paralelotal como se ilustra en la imagen dela figura 3.

En cada serie de 5 leds se debeutilizar un resistor de 180; en losarreglos, se deben orientar los no-dos de los leds de manera comn

hacia la letra A del borne de salida,mientras los ctodos de los leds sedeben orientar hacia la letra K delborne de conexin.

Se debe tomar en cuenta que elarreglo de leds, consumir una de-terminada cantidad de corriente, yquien la proporciona es cada uno delos transistores, por lo tanto, el arre-glo de leds mostrado en la imagende la figura 3, es la cantidad mximaque de stos se sugiere se conectenpor salida, pero si se requiere unamayor cantidad de leds, se tendraque hacer el clculo de la corrientetotal a suministrar, y es sugeribleque se cambien los transistores porotros de mayor capacidad de co-rriente.

Para identificar las terminales delnodo y ctodo de los leds observela siguiente imagen.

Esperamos que la presente apli-cacin sea de mucha utilidad, sien-do la primera de las aplicacionesque estaremos presentando paracontrolar leds, los invitamos a quevisiten la pgina www.conysa.comen donde podrn solicitar ste, yotros circuitos que tienen aplicacinen diversos sectores, ya sean edu-cativos o industriales.

Tambin los invitamos a que visi-ten la pgina de nuestra querida re-vista que es www.webelectronica-.com.mx hasta la prxima.

Montaje


Lista de Materiales

R1 Resistor de 12k R2 Preset de 10kR3 Resistor de 4.7kR4 Resistor de 5.6k R5 Resistor de 330R6 Resistor de 330 R7 Resistor de 5.6kC1 Capacitor electroltico33F a 16VC2 Capacitor cermico0.01FC3 Capacitor electroltico33F a 16VC4 Capacitor cermico0.01FQ1 Transistor TIP31CQ3 Transistor TIP31CIC1 Integrado lineal NE556

Varios: Bornes de tornillo, cables de co -nexin impreso, batera o fuentede 12 VCD, gabinete para mon -taje, disipadores para transisto -res (indispensables si va aemplear luminarias de hasta 3A).

Figura 5. Circuito impreso y colocacin de los dispositivos.


Introduccin

En Internet se consiguen diseos degeneradores con el 8038, pero que no lle-gan a tener valor como instrumento listopara armar con soluciones prcticas yeconmicas y un buen diseo de plaque-ta, dial y gabinete.

Slo se consiguen los circuitos deaplicacin del fabricante que estn muylejos de ser prcticos, porque no contem-plan por ejemplo el circuito del amplifica-dor de potencia o el control de nivel.

Primero vamos a determinar los deta-lles generales del proyecto. La idea razde esta serie es gastar lo menos posible.Todo lo que creamos debe ser aceptable-mente agradable a la vista pero muy eco-nmico. Por ejemplo cuando averiguamospor el precio de los gabinetes vimos quese salan de presupuesto porque eran elcomponente ms valioso. De inmediatonuestra imaginacin se volc a un objetosimilar a un gabinete y el resultado fueque terminamos utilizando una macetarectangular de plstico cuyo valor fue me-nor a 1 dlar. A continuacin debemosenumerar los detalles que siempre sebuscan en un generador de funciones

prctico y dar las indicaciones para vol-carlas en un proyecto real. La mayora delos proyectos solo consideran un genera-dor de seales senoidal, triangular y cua-drada, es decir trabajan al 50% de tiempode actividad o muy cerca del 50%. Ennuestro caso vamos a trabajar con tiempode actividad variable pero aclarando queel dial de frecuencia slo es exacto si setrabaja al 50%, en otros valores es sloaproximado.

La frecuencia se debe ajustar en pa-sos de 10 veces de modo que la mismaescala de dial sirva para todos los rangos.Esto nos obliga a utilizar una llave selec-tora de capacitores. Veamos una posibili-dad de ajuste del rango de frecuencia. Lafrecuencia ms baja puede ser de 10Hzya que por debajo de esa frecuencia el o-do percibe cada ciclo como un golpe detambor. Pero el generador puede tener unuso diferente al de generador de audio yentonces se puede requerir una bandams baja. La primer banda puede ir de 1a 10Hz. La segunda de 10 a 100: la terce-ra de 100 a 1.000, la cuarta de 1.000 a10.000 y la ltima de 10.000 a 100.000.En total 4 bandas que conviene que estnalgo solapadas por ejemplo desde 8Hz a

120Hz la primera y en la misma propor-cin las siguientes. La llave a utilizar pue-de ser giratoria o tipo botonera.

Luego se requerir una llave de tresposiciones que seleccione la forma de se-al entre triangular, senoidal y cuadradadel mismo tipo que la anterior.

Ahora analicemos las caractersticasde la salida de audio. Una salida de audiodel orden de los 100 Ohm puede ser ade-cuada para la mayora de los casos. Peropor experiencia sabemos que el agregadode pequeo amplificador de potencia es-treo permite realizar muchas pruebas deparlantes y sus bafles por comparacinque son muy tiles en todos los casos.Dejamos este agregado en manos del lec-tor. La variacin de la salida es conve-niente realizarla por un atenuador por trespasos y un control de nivel fino a poten-cimetro.

Para qu se puede usar este gene -rador de funciones?

Su uso no tiene un lmite fijo ya que esun instrumento de uso general. Probable-mente sea utilizado en mayor medida pa-ra el trabajo de armado y reparacin deamplificadores de audio analgicos y digi-

MONTAJE

Generadores de Funcionesde Precisin

En la entrega anterior presentamos un viejo circui -to integrado generador de funciones llamado 8038.Explicamos su funcionamiento; realizamos una si-mulacin del conversor triangular/senoidal y dimossus frmulas de diseo y sus curvas caractersti -cas, pero no hablamos de un diseo prctico queser el tema de este artculo.

AUTOR: ING. ALBERTO H. [email protected] [email protected]

www.picerno.com.ar

tales, pero su uso es tambin adecuadopara:

1) Reparacin de inverters de amplifi -cadores de audio y LCD

2) Reparacin de Reactancias elec -trnicas para iluminacin fluorescente

3) Reparacin de etapas de salida ho -rizontal para TV a TRC

4) Reparacin fuentes pulsadas deTV a TRC, LCD y Plasma

5) Diseo de dispositivos electrnicosen general incluyendo autotrnica y avi -nica.

El Circuito de Nuestro Generador

Vamos a dibujar nuestro circuito conun Live Wire para que el lector pueda des-pus pasarlo al PCB WIZARD y poder di-sear el circuito impreso correspondiente.Luego de dibujar el circuito vamos a expli-car su funcionamiento. Ver la figura 1. Enrealidad dividimos el proyecto en dos par-tes. Una con el generador de funciones yotra con el amplificador estereofnico pa-ra prueba de cajas acsticas que arma-mos en plaquetas separadas.

El circuito integrado ICL 8038 puedefuncionar con una sola fuente de alimen-tacin de 10 a 30V, o con fuentes duales

de 5V hasta 15V. Con una nica fuentede alimentacin los niveles medios de sa-lida de la onda triangular y senoidal sonexactamente la mitad de la tensin aplica-da, mientras que la onda cuadrada tieneuna amplitud que corresponde a la de ali-mentacin.

Una tensin de alimentacin dobleposee la ventaja de que las seales estnreferidas a masa, lo que puede ser impor-tante en determinados casos. Como elgenerador tendr fuente propia da lo mis-mo construirla dual o sencilla por lo queoptamos por una fuente de +-12V.

La onda cuadrada tiene su salida porel Terminal 9 y es del tipo totem pole o co-lector abierto, por lo que es preciso colo-car una resistencia a positivo desde lapropia alimentacin del generador u otraalimentacin cualquiera de tal maneraque puedan obtenerse niveles TTL conec-tndola a +5V mientras que el generadorrequiere una alimentacin mucho ms al-ta y la salida de seal no es normalizada(pulsos de 12V). El lector deber modifi-car la tensin de salida con un resistor amasa si lo desea.

La frecuencia del generador puedeser modulada de modo que barra entre unmnimo y un mximo. La frecuencia esuna funcin directa de la tensin continuadel Terminal 8 respecto a positivo. Varian-

do esta tensin puede conseguirse la fre-cuencia modulada que se precise. Parapequeas variaciones del orden del 10%la seal a modular puede ser aplicada di-rectamente a la pata 8, con un condensa-dor de desacoplo para evitar el paso decorriente continua. Para grandes desvia-ciones de la frecuencia de barrido la seala modular es aplicada entre el positivo dela alimentacin y la pata 8, con una ten-sin que puede variar entre positivo y 1/3de la tensin del mismo menos 2V.

El generador de funciones no proveebaja impedancia, ni la posibilidad de va-riar la tensin de salida. Por eso agrega-mos un amplificador operacional doble BI-FET TL082. El circuito TL082 es un dobleamplificad

73746774 Revista Saber Electronica Nº 243

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