Electrónica y Servicio No. 44

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    Nueva tecnologa de pilas recargables ......... 5

    Buzn del fabricante

    Curso bsico de instalacin deautostereos Sony ....................................... 10

    Sony Corp. of Panama

    Leyes, dispositivos y circuitos

    Acondicionamiento de seales

    y transductores ............................................ 21

    Alberto Franco Snchez

    Servicio tcnico

    El analizador de espectro grfico ............. 31Alvaro Vzquez Almazn

    Cmo detectar fallas indicadas por el

    cdigo F61 en componentes de audio

    Panasonic .................................................... 37

    Armando Mata Domnguez

    Ajustes de servo en equipos Aiwa............ 44

    Alvaro Vzquez Almazn

    Fuente de alimentacin de

    televisores Zenith chasis GX(segunda y ltima parte) ............................ 52

    Javier Hernndez Rivera

    Medidor universal de

    componentes Tic800 .................................. 59

    Alberto Franco Snchez

    Amplificador de audio en

    televisores Wega......................................... 64

    Alberto Franco Snchez

    Proyectos y laboratorios

    Control de motor de pasos

    para PIC 12C508 .......................................... 72

    Wilfrido Gonzlez Bonilla

    Diagrama

    DIAGRAMA DE MINICOMPONENTE

    SANYO DC-D40

    CONTENIDO www.electronicayservicio.com

    FundadorProf. Francisco Orozco Gonzlez

    Direccin generalProf. J. Luis Orozco Cuautle([email protected])

    Direccin editorial

    Lic. Felipe Orozco Cuautle([email protected])

    Subdireccin tcnicaProf. Francisco Orozco Cuautle([email protected])

    Subdireccin editorialJuana Vega Parra([email protected])

    Asesora editorialIng. Leopoldo Parra Reynada

    ([email protected])

    Administracin y mercadotecniaLic. Javier Orozco Cuautle

    ([email protected])

    Relaciones internacionalesIng. Atsuo Kitaura Kato

    ([email protected])

    Gerente de distribucinMa. de los Angeles Orozco Cuautle

    ([email protected])

    Gerente de publicidadRafael Morales Molina([email protected])

    Directora de comercializacinIsabel Orozco [email protected]

    Editor asociadoLic. Eduardo Mondragn Muoz

    Colaboradores en este nmero

    Ing. Wilfrido Gonzlez BonillaProf. Armando Mata DomnguezIng. Alberto Franco SnchezProf. Alvaro Vzquez AlmaznIng. Javier Hernndez Rivera

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

    Apoyo en figuras

    D.G. Ana Gabriela Rodrguez Lpez

    Apoyo fotogrfico

    Rafael Morales Orozco y Julio Orozco Cuautle

    Agencia de ventas

    Lic. Cristina Godefroy Trejo

    Electrnica y Servicio es una publicacin editada por Mxico Digital Co-municacin, S.A. de C.V., Noviembre de 2001, Revista Mensual. EditorResponsable: Felipe Orozco Cuautle. Nmero Certificado de Reserva deDerechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04-2001-092412151000-102. Nmero de Certificado de Licitud de Ttulo: 10717. Nmero de Certi-ficado de Licitud en Contenido: 8676. Domicilio de la Publicacin: EmilianoZapata Sur S/N Edif. B Depto. 001, Fracc. Real de Ecatepec, 55000,Ecatepec, Estado de Mxico, Tel (5) 787-35-01. Fax (5) [email protected]. Salida digital: FORCOM, S.A. de C.V.Doctor Atl No. 39, Int. 14, Col. Santa Mara la Ribera, Tel. 55-66-67-68 y55-35-79-10. Impresin: Impresos Publicitarios Mogue/Jos Luis GuerraSols, Va Morelos 337, Col. Santa Clara, 55080, Ecatepec, Estado deMxico. Distribucin: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio Blanco435, Col. San Juan Ixhuaca, 02400, Mxico, D.F. y Mxico DigitalComuncacin, S.A. de C.V. Suscripcin anual $540.00, por 12 nmeros($45.00 ejemplares atrasados) para toda la Repblica Mexicana, por co-rreo de segunda clase (80.00 Dlls. para el extranjero).Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artculos, sonpropiedad de sus respectivas compaas.Estrictamente prohibida la reproduccin total o parcial por cualquier me-dio, sea mecnico o electrnico.El contenido tcnico es responsabilidad de los autores.

    Tiraje de esta edicin: 11,000 ejemplares

    No. 44, Noviembre de 2001

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    NUEVA TECNOLOGIA DE

    PILAS RECARGABLES

    Un ahorro que despus cuesta

    Para un fabricante de aparatos electrnicos, re-

    presenta un gran ahorro realizar sus diseos para

    que trabajen con pilas; as no es necesario ins-

    talar una fuente de poder. Y aunque este ahorro

    tambin llega al consumidor, que entonces pue-de comprar aparatos cada vez ms baratos, a la

    larga los costos son mayores por los juegos de

    pilas que continuamente debe estar adquirien-

    do. Y sobre todo en el caso de aparatos que de-

    ben usar pilas alcalinas (como los Discmany las

    cmaras fotogrficas) es notorio el gasto adicio-

    nal.

    Con el uso de pilas recargables, esta situa-

    cin puede mitigarse al menos de manera par-

    cial; sin embargo, esta tecnologa presenta algu-nos problemas, como explicaremos enseguida.

    Ventajas y desventajas de las tradicionalespilas de nquel-cadmio (NiCd)

    Prcticamente todas las pilas recargables que se

    venden en la actualidad son del tipo NiCd, que si

    bien poseen mltiples ventajas no dejan de te-

    ner inconvenientes. Por supuesto, la ventaja

    principal es la posibil idad de usar el mismo jue-

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    go de pilas una y otra vez, simplemente recar-

    gndolas entre un uso y el siguiente.

    Las pilas de NiCd son considerablemente ms

    caras que sus equivalentes alcalinas; en prome-

    dio, una pila recargable cuesta entre 5 y 10 ve-

    ces ms que una pila alcalina del mismo tipo.

    En condiciones normales, una pila recargable se

    puede usar ms de 500 veces; en cambio, laspilas alcalinas se desechan una vez que consu-

    men toda su carga; o sea que a pesar del gasto

    grande que hace al principio, a la larga el usua-

    rio ahorra mucho dinero por preferir las pilas de

    NiCd en vez de las tradicionales.

    Entre los inconvenientes de esta tecnologa,

    resalta la lentitud con que se recargan las pilas;

    por lo general, es necesario dejarlas en el carga-

    dor durante aproximadamente 6 a 8 horas para

    que recuperen toda su carga; pero comienzan adescargarse cuando son retiradas de su carga-

    dor; as que una vez cargadas, no es posible de-

    jarlas sin usar, pues habra que volver a cargar-

    las.

    Tampoco es posible que las pilas de NiCd es-

    tn todo el tiempo en el cargador hasta que se

    necesiten, ya que pueden daarse si se les apli-

    ca un exceso de carga; esto provoca que se re-

    duzca su vida til y, en el peor de los casos, que

    exploten (con lo que se daaran las pilas adya-centes y el propio cargador).

    Por si fuera poco, las pilas de NiCd tienen un

    inconveniente que es quiz todava ms gran-

    de: el efecto de memoria. Si las recargamos

    para usarlas en un determinado aparato sin an-

    tes haberlas descargado por completo, una vez

    que sean instaladas desarrollarn una especie

    de memoria, que les indica que la ltima vez

    que fueron usadas no se consumi toda su ener-

    ga total; y, por lo tanto, proporcionarn nica-mente la cantidad de carga empleada en aque-

    lla ocasin. Esto se traduce en pilas que se

    descargan ms rpido y que requieren recargas

    ms frecuentes. Y aunque para solucionar este

    problema basta con descargar por completo las

    pilas antes de volverlas a recargar, muchos usua-

    rios no estn conscientes de dicha situacin; as

    que para efectos prcticos, sus pilas cada vez

    duran menos tiempo.

    A todo esto hay que aadir un hecho indiscu-

    tible: las pilas de NiCd son incapaces de propor-

    cionar niveles de energa iguales a los de una

    pila alcalina. Esto es fcilmente apreciable por

    los fotgrafos, pues el flash electrnico es uno

    de los dispositivos que con mayor rapidez con-

    sume la energa de las bateras. Mientras que un

    juego de bateras alcalinas nuevas puede pro-porcionar alrededor de 100 destellos, un juego

    recin cargado de pilas de NiCd difcilmente es

    capaz de suministrar ms de 50-60 destellos; de

    ah que los fotgrafos serios siempre deban por-

    tar dos juegos de pilas recargables, en vez del

    nico par de pilas alcalinas que normalmente

    llevaban.

    Steren presenta el PowerBank

    Steren, la compaa mexicana lder en compo-

    nentes electrnicos, ha empezado a comerciali-

    zar en nuestro pas un nuevo tipo de tecnologa

    de pilas recargables, conocida como bat eras d e

    N iMH(hbrido de nquel-metal), las cuales ofre-

    cen muchas ventajas frente a la tecnologa co-

    mn de NiCd; e incluso compiten favorablemente

    con las alcalinas. Entre sus principales ventajas

    tenemos:

    Capacidad de carga considerablemente mayor

    que la de las pilas de NiCd, hasta en 50%. En

    rendimiento energtico, incluso pueden supe-

    rar a las pilas alcalinas; una pila de NiMH hara

    que el famoso conejito de los comerciales

    funcionara durante ms tiempo que el permiti-

    do por una pila alcalina convencional.

    Pueden proporcionar grandes flujos de corrien-

    te. Esto las hace ideales para aplicaciones de

    alto consumo: motores, flashes electrnicos,discman, etc.

    Como mantienen su carga durante ms tiem-

    po que las de NiCd, es posible cargarlas, ex-

    traerlas del cargador y, sin que haya una cada

    significativa de carga, usarlas un par de das

    despus.

    Gracias a su circuitera especial, el cargador

    PowerBank puede detectar en qu momento la

    pila se ha cargado por completo; y cuando esto

    sucede, corta el suministro de corriente con

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    7ELECTRONICA y servi cio No. 44

    lo cual el usuario puede dejarla en el cargador

    por tiempo indefinido sin riesgo de dao. Si este

    lapso se prolongara tanto que las pilas comen-

    zaran a descargarse, el PowerBank detectara

    la situacin y volvera a activar la corriente de

    carga. As, usted puede dejar sus pilas en el

    cargador todo el tiempo que quiera, con la ple-

    na seguridad de que no explotarn o sufrirnalgn dao (como las de NiCd); y adems, siem-

    pre estarn disponibles con carga completa.

    El singular diseo del PowerBank, permite car-

    gar paquetes de dos pilas. Si usted no va a

    emplear las cuatro en un momento dado, pue-

    de cargar slo dos; esto le permite, por ejem-

    plo, hacer que su equipo trabaje con un par de

    pilas, mientras el otro par se carga; as, su equi-

    po siempre estar en funcionamiento.

    Las caractersticas funcionales de las bateras

    de NiMH, permiten recargarlas alrededor de

    700-1000 veces. Esto implica un gran ahorro

    de dinero a la larga, si consideramos que se

    evita la necesidad de comprar de 700 a 1000

    paquetes de pilas alcalinas.

    Dado que las pilas de NiM H no sufren el efec-

    to de memoria, no es necesario descargarlaspor completo para que vuelvan a cargarse a

    plena capacidad. Esto redunda en tiempos de

    recarga ms cortos, cuando no se ha utilizado

    toda la energa anterior de la pila.

    Veamos ahora algunos puntos comparativos que

    le permitirn percatarse de la enorme ventaja

    que implica la adquisicin del PowerBank:

    anilaclA

    tsE radn

    anilaclA

    artlU

    anilaclA

    hceTiH

    anilaclA

    elbagraceR

    HMiNPG

    CHAA031

    4.371 342 042 52x5.971 005x5.502

    .)osuedodoireplesotunimneacificepseeS(

    1. Su r asur adora funci onar por ms de 205,000 mi nu tos.

    En condiciones normales, su rasuradora trabaja con dos bateras AA.

    2. Podr obt ener ms fot ografas con su cmar a: 191, 000 o ms.

    En condiciones normales, una cmara fotogrfica funciona con dos

    bateras AA

    anilaclA

    tsE radn artlUanilaclA hceTiHanilaclA

    anilaclA

    elbagraceR

    HMiNPG

    CHAA031

    561 972 072 52x601 005x483

    .)sodnuges51adachsalfnocsadamotsafargotofedoremnleacificepseeS(

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    8 ELECTRONICA y servicio No. 44

    Diversas investigaciones han demostrado que

    las pilas de NiMH son superiores a las alcalinasde ciclo nico.

    Modo de operacin

    Conecte su PowerBank a la toma de 110 VCA.

    Coloque sus cuatro bateras. La primera carga

    es de aproximadamente 16 horas.

    Retire las bateras cargadas, y coloque las cua-

    tro que estn descargadas.

    Repita el ltimo paso, para que siempre tenga

    cuatro bateras cargadas y listas para su usoinmediato.

    Conclusiones

    Como ha podido ver, las ventajas de las pilas de

    NiMH las hacen una alternativa extremadamen-

    te atractiva para quienes hacen un consumo

    mediano o alto de pilas. Para mayores informes,

    favor de contactarse con su representante Steren

    ms cercano.

    3. La msi ca no deja de sonar, porque su r eproductor de discos compactosfunci onar por ms de 17,000 horas.

    En condiciones normales, un discman funciona con 2 pilas AA.

    anilaclA

    tsE radn artlUanilaclA

    anilaclA

    hceTiH

    anilaclA

    elbagraceR

    HMiNPG

    CHAA031

    69.8 39.8 49.8 52x45.4 005x56.8

    .)nicarepoedsarohsalnacificepseeS(

    4. D isfrutar de ms di versin, ya que los carr os a cont rol re-moto recorr ern hasta 950 Km.

    En condiciones normales, un carro de control remoto utiliza 2 pi-

    las AA.

    anilaclA

    tsE radn artlUanilaclA

    anilaclA

    hceTiH

    anilaclA

    elbagraceR

    HMiNPG

    CHAA031

    856 807 866 52x922 005x779

    .)sodirrocersortemsolnacificepseeS(

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    10 ELECTRONICA y servicio No. 44

    CURSO BASICO DEINSTALACION DE

    AUTOESTEREOS SONY

    Consumo corriente de las bocinas XES

    Con un sistema de cuatro vas, formado por XES-P1, X1, T1, M1x4, M3x1 y C1:

    a) Cuando se encuentra en estado de espera

    (idle), con volumen mnimo y un voltaje de

    13V (durante el funcionamiento del reproduc-

    tor de CD): 12.7A.

    b) En reproduccin musical (cuando el sonido

    proviene del reproductor CD) y con un voltaje

    de 13V: 14 a 16A (mximo 20A).

    Cmo sumini st rar potencia para demost racio-

    nes y ot ras ocasiones especi al es

    Asegrese que la batera (ya sea la que original-

    mente traa el vehculo o la que sea colocada

    slo para la demostracin) mantenga un nivel

    de voltaje con capacidad cercana a 30A.

    Fije en 14.5V el voltaje suministrado por la

    fuente, y el limitador de corriente en una corrien-

    te que equivalga a una dcima parte de la capa-

    El presente cur so de in sta lac in de

    au to estreos, fu e elab o ra do en Jap n

    con e l p rop si to d e capac i ta r a lo s

    especia l i stas de la red m un d ia l d eSon y, en la s cu estio n es tcn ica s

    re lac ionadas con e l m on ta je de estos

    equ i pos. Es por e l lo qu e se

    con sideran tem as com o la acst ica

    de l os vehcul os a m oto r , lo s

    p r ocesos m ecn icos y elct r icos de l a

    ins ta lacin , e l m on ta je de l si stem a

    m u l t i - cana l , m ed idas para reduc i r e l

    r u id o elctr ico , etc. Sin du da , es u n

    t r aba j o m uy com p le to y de gran

    u t i l i d ad par a qu ien se ded i ca a este

    t ip o de serv i c ios. La vers in en

    espaol h a sido elabo rad a p or el

    Depa r tam ento de In gen iera de Son y

    Corp . o f Panam a, y en t r egada a

    Electrn ica y Serv i c io par a su

    pub l i cac in .

    CURSO BASICO DE

    INSTALACION DE

    AUTOESTEREOS SONY

    Tercera de cuatro partesCo labo rac in de Son y Corp . o f Panam a

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    11ELECTRONICA y servi cio No. 44

    cidad de la batera (+16A). En el caso de una

    batera 55AH, por ejemplo, posicione para 21.5A

    (55 x 1/ 10 +16A); y entonces, fije el voltaje en

    14.5V.

    SECCION 4. CONSIDERACIONESRELACIONADAS CON EL RUIDO

    EN EL CARRO

    Medidas para r educir el ru ido en el carr o

    Acerca del ruido en el carro

    El ruido que se oye en el carro proviene de va-

    rias fuentes, entre las cuales se incluye la circui-

    tera elctrica (por ejemplo, el sistema de igni-

    cin y el alternador). Y otros ruidos aparecen

    durante la marcha.El ruido cubre un amplio rango de frecuen-

    cia, proviene de muchas fuentes y se produce

    bajo una gran variedad de condiciones.

    El ruido ms prominente proviene del siste-

    ma de ignicin: la bobina de ignicin, el distri-

    buidor y el cable que los enlaza.

    Para producir las descargas de chispa de 10 a

    20 KV, se requiere de pulsaciones de corriente

    extremadamente pronunciadas. Las caracters-

    ticas de transicin dependen de factores queafectan la circuitera elctrica, entre las que es-

    tn, por supuesto, el tamao del motor, las re-

    voluciones por minuto, la secuencia de encen-

    dido de la ignicin, el tipo de composicin del

    aire, y la presin del aire y la humedad; tambin

    influye la temperatura de la buja (que produce

    chispas), el tipo y la separacin de sus contac-

    tos, el material con que stos se fabrican y qu

    tan sucios se encuentran.

    Como las pulsaciones ya mencionadas sonmuy altas, cubren un amplio rango de frecuen-

    cias. Y en vista de que esto causa que los cables

    de alto voltaje acten como antenas y emitan

    flujo electromagntico, sobra decir que tal he-

    cho afectar no solamente otra circuitera elc-

    trica sino tambin la bomba de la lnea de fuel,

    la transmisin y la carrocera del carro,

    excitndolas de acuerdo con sus constantes elc-

    tricas y haciendo que transmitan hacia el exte-

    rior (o sea, que acten como antenas).

    Consecuentemente, a diferencia de los ruidos

    producidos por cortas longitudes de onda media

    o corta, los ruidos significativos ms corrientes

    son aquellos producidos por longitudes de onda

    muy cortas. Esto ocurre porque las dimensiones

    de la lmina metlica y el alambrado en los ca-

    rros son similares a dichas longitudes de onda,

    lo cual aumenta su efectividad como antenas.Las ondas de radio que llevan ruido y se pro-

    ducen en esta forma, pueden aparecer en longi-

    tudes de onda muy cortas pero tambin interfe-

    rir en el comportamiento del aparato receptor.

    Cuando estas ondas se combinan con armni-

    cos locales, causan ruido de entrecruzamiento

    de frecuencias y fcilmente pueden manifestar-

    se como un ruido degradante de recepcin en la

    banda MW y a frecuencias intermedias. Por lo

    tanto, las medidas para combatir el ruido en labanda VHF son an ms crticas que las que se

    usan para luchar contra el ruido en la banda MW.

    En realidad, muchas medidas efectivas para

    reducir el ruido no pueden explicarse simplemen-

    te en trminos de ruido en la banda MW. Tam-

    bin tienen que ver con ello acciones tales como

    colocar una bobina de choque en el circuito de

    antena (las pulsaciones de alta frecuencia en la

    circuitera de suministro de potencia se deben

    al ruido de longitud de onda ultra corta), mejo-rar las uniones en los contactos del chasis o ha-

    cer la lnea de tierra tan corta como sea posible,

    que son muy similares.

    El ruido aparece cuando el carro, al estar en

    movimiento, crea una carga elctrica en la que

    se incluye la operacin del alternador, del mo-

    tor del limpiador del parabrisas, del calentador,

    del acondicionador de aire, del regulador, del

    medidor de calor, de la luz direccional y del

    claxon, as como el arrastre entre las llantas y lava y la friccin del freno. El ruido se produce

    tambin por descargas elctricas, friccin entre

    contactos, vibraciones en las conexiones, etc.

    Adems, como los automviles usan

    alternadores para generar electricidad, inevita-

    blemente surgen picos de corriente de transfe-

    rencia cuando la corriente AC trifsica pasa a

    travs de los diodos del rectificador. Esos picos

    son conducidos a travs de amarres hacia la

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    fuente de potencia del amplificador, en donde

    se convierten en ruido.

    Recientes avances en el control del compor-

    tamiento de los componentes del automotor (ta-

    les como obtener una respuesta de frecuencia

    ms amplia) han hecho que el ruido sea todava

    ms perceptible. Esto es particularmente cierto

    en componentes tales como los reproductoresde discos compactos y de DAT, cuyos bajos ni-

    veles de ruido residual contribuyen a que cual-

    quier ruido externo se note ms.

    Puntos clave relacionados con el trabajo

    1. Puntos clave general esa) Cuando se retiran los asientos y otras partes

    del vehculo, debe tenerse cuidado para no

    rayar otros objetos.b) Para no ensuciar los asientos y otras partes del

    vehculo, asegrese que los tapetes y dems

    cubiertas que use no estn sucios o aceitosos.

    c) Procure usar ropa que carezca de botones,

    hebillas u otras piezas similares que queden

    expuestas.

    d) Despjese de su reloj de pulso, mientras est

    buscando cosas detrs del panel de instru-

    mentos. Si el extensible de su reloj es metli-

    co, puede provocar cortocircuitos y hasta in-cendios en una terminal. Se sabe de casos en

    que esto ha sucedido.

    e) Mientras est trabajando dentro del carro, no

    use zapatos sucios.

    f) Sea cuidadoso al instalar o retirar la unidad

    reproductora de audio, para no rayar la con-

    sola.

    2. Pun tos clave relacionados con el vehculo

    a) Antes de empezar, ponga la palanca de cam-bios en NEUTRO, detenga el motor y aplique

    el freno de emergencia. Los carros con trans-

    misin automtica deben dejarse en estacio-

    namiento.

    b) Antes de que empiece a verificar si hay ruido

    y de dnde proviene, asegrese que la etapa

    del motor est cerrada, que la palanca de cam-

    bios est en NEUTRO y que su pie est en el

    embrague. Si arranca el motor con la tapa

    abierta, ocasionar que los resultados de la

    prueba sean errneos; incluso puede llegar a

    herir a alguno de sus compaeros de trabajo,

    cuando por ejemplo el ventilador empiece a

    girar repentinamente. Bajo ninguna circuns-

    tancia acelere el motor; si lo hace, incomo-

    dar a la gente que est a su alrededor y cau-

    sar errores al momento de realizar pruebas

    de ruido. Recuerde que el ruido del alterna-dor y la ignicin son muy fuertes (alrededor

    de 3,000 rpm).

    c) Deposite en una caja todos los tornillos y

    arandelas retirados, para no perderlos. Y una

    vez terminada la prueba, asegrese que to-

    dos queden instalados en su respectiva posi-

    cin original y correctamente apretados. No

    es posible que le sobren piezas; as que ase-

    grese de colocar cada una en el sitio que le

    corresponde.d) Verifique el sistema elctrico del carro, cuan-

    do haya terminado la prueba: luces principa-

    les (normales, claras, de paso), claxon, lim-

    piadores del parabrisas y fluido del limpiador,

    luces de freno, luces traseras, iluminacin de

    la placa de licencia, quita-niebla de la venta-

    na, calentador, acondicionador de aire, espe-

    jos elctricos, luces de advertencia, luces de

    estacionamiento, asientos elctricos, etc.

    3. Punt os cl ave relacionados con el sum ini s-

    t ro de potencia par a l os componentes delautomotor

    La potencia para los componentes del automo-

    tor siempre debera obtenerse del circuito acce-

    sorio que normalmente se emplea para la radio,

    el calentador, etc.; y la conexin debera estar

    complementada con un fusible. Cuando es as, a

    pesar de que uno de los componentes de audio

    cause que el fusible sea quemado, la operabilidaddel carro no se ver afectada.

    Si por ejemplo la potencia para los compo-

    nentes de audio fuese obtenida del sistema de

    ignicin y esto causara que su propio fusible se

    quemara, el motor se parara; a su vez, esto in-

    terrumpira la potencia suministrada al sistema

    de direccin y al freno de potencia (con los que

    muchos carros actuales estn equipados). Siem-

    pre que el motor deja de trabajar sbitamente,

    se vuelve ms difcil girar la direccin y el freno

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

    17/84

    13ELECTRONICA y servi cio No. 44

    no puede ser accionado. Y por lgica, esto pue-

    de provocar un serio accidente; sobre todo cuan-

    do ocurre por ejemplo en una curva o en un ca-

    mino cuesta abajo.

    Igualmente peligroso resultara obtener de la

    circuitera del limpiador de parabrisas la poten-

    cia necesaria para los componentes de audio.

    Imagine usted qu pasara si los limpiadoresdejaran de funcionar a causa de la lluvia. Por lo

    tanto, dicha alimentacin siempre debe prove-

    nir del circuito accesorio y la conexin debe es-

    tar equipada con un fusible.

    4. Punt os cl ave relacionados con l a ver i fi ca-cin de los ni veles de ru ido

    a) Verifique el nivel de ruido cuando el control

    de volumen de la unidad est posicionando

    en MIN (mnimo) y cuando est posicionadoen MAX (mximo).

    b) Si el ruido aumenta a medida que se eleva el

    volumen, habr que determinar el nivel en que

    se vuelve insoportable y poner en prctica

    medidas apropiadas para contrarrestarlo.

    Por ejemplo, suponga que hay ruido durante

    la recepcin de FM. Aunque el sonido no es

    incmodo cuando la seal es fuerte, se vuel-

    ve un problema cuando ella se debilita. En

    este caso, pese a que se reduzca el ruido pro-ducido por el carro, el problema no ser re-

    suelto.

    Use audfonos cuando verifique el ruido. As

    ser ms fcil y precisa la accin de or el rui-

    do menos prominente; qu hacer con respec-

    to a ste, es una cuestin aparte.

    5. Puntos clave relacionados con l as par tes des-

    ti nadas a reducir el r ui do

    a) Asegrese de conectar los cables de conduc-cin rojos del XA-50 y XA-55 a la unidad, y

    los conductores naranja al suministro de po-

    tencia del carro. Conectarlos en otra forma,

    har que se reduzca la efectividad de la ope-

    racin y que aumente el ruido.

    b) Otras veces, resulta ms efectivo no conectar

    el cable de tierra a la tierra del chasis.

    c) Y aunque hay cierta libertad para elegir la co-

    rriente que usarn los componentes de audio,

    es preciso tener mucho cuidado.

    Conexi ones del sumini st ro de potencia paraestreos y sistemas de audi o de car ro

    1. Salida de baja potencia (salida hasta aproxi-

    madamente 30W x 4 desde el amplificador de

    la unidad o desde un amplificador de poten-

    cia de salida pequea)

    Los fabricantes de autos, tanto japonesescomo de otros pases, usan fuentes de poder

    y conectores estndar para sus propios radios

    y bocinas, respectivamente. Por su parte, los

    fabricantes de estreos de carro venden

    conectores diseados especficamente para

    ciertos modelos de automviles japoneses.

    Sin embargo, como esos conectores y dems

    accesorios pueden variar de un ao a otro aun

    siendo para un mismo fabricante de automvi-

    les, es fundamental especificar la marca y elmodelo del vehculo para el cual se necesitan.

    Si se usan conectores compatibles, los alam-

    bres de la bocina del carro pueden usarse tal

    como vienen. Esto permite ahorrar tiempo y

    esfuerzo en la instalacin de la misma. Ob-

    serve que los contactos para los conductores

    de control de la antena automtica y el cable

    de entrada del amplificador de la misma se

    incluyen tambin en el conector.

    2. Salida de alta potencia (sistemas que incor-

    poran amplificadores de salida de potencia

    media separados -salida media hasta cerca

    de 200W)

    Generalmente, la potencia para este tipo de

    sistemas se obtiene de la batera. Esto tiene

    las siguientes ventajas:

    a) El ruido que hay en esta fuente es inferior al

    de cualquier otra parte, en el alambrado desuministro de la potencia del carro.

    b) El voltaje que hay en esta fuente es ms esta-

    ble que el de cualquier otra parte, en el alam-

    brado de suministro de potencia del carro.

    c) El alambrado para el equipo de audio puede

    conservarse completamente separado del

    propio alambrado del carro. Cuando se pro-

    cede de esta manera, el equipo de audio re-

    sulta menos afectado por la interferencia que

    viene desde el sistema elctrico del vehculo.

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

    18/84

    14 ELECTRONICA y servicio No. 44

    Sin embargo, deben observarse las siguien-

    tes reglas:

    Cerca de la batera, instale un fusible de capa-

    cidad apropiada para el consumo total de co-

    rriente del sistema. Este es un punto extrema-

    damente importante.

    No conecte el cable de suministro de potencianegativo (tierra) a la terminal negativa de la

    batera. Las lneas de tierra para todos los com-

    ponentes del sistema deberan conectarse a l-

    neas de tierra comunes, las cuales, a su vez,

    tendran que estar conectadas al chasis. Nor-

    malmente, el equipo de audio de cualquier ca-

    rro tiende a generar ruido si el conductor de

    suministro de potencia negativo se conecta a la

    terminal negativa de la batera. Este ruido no

    se puede eliminar con facilidad, y es particu-larmente agudo en unidades que combinan una

    radio y un reproductor de audiocasetes.

    Si se requiere de un suministro de potencia ac-

    cesorio adicional, no debera conectarse direc-

    tamente a la batera (siempre encendido) sino

    que debera conectarse va relevo. Sin embar-

    go, todo el suministro de potencia se obtiene

    de la batera. El relevo debera ser controlado

    por el suministro de potencia accesoria, cuyos

    conectores estn localizados en el conectornormal de radio.

    La potencia para todos los elementos relacio-

    nados con el sistema de sonido e instalados en

    el tablero de instrumentos, debera obtenerse

    de la batera. De otra forma, hay peligro de que

    se genere ruido no deseado.

    3. Salida de potencia muy alta (sistemas con sa-

    lida de potencia de 300 W o ms)En casos como ste, es necesario verificar si

    la salida del alternador es capaz de soportar

    el consumo de corriente del sistema. Muchos

    alternadores de corriente entregan alrededor

    de 60A. durante operacin normal. Y gene-

    ralmente, la salida cae por debajo de este ni-

    vel cuando la temperatura se eleva. Si las lu-

    ces principales estn encendidas de noche

    junto con el acondicionador de aire o el qui-

    ta-niebla y las revoluciones por minuto delmotor (velocidad rotacional del generador) no

    estn en el rango amplio, no habr suficiente

    potencia para operar el sistema de audio en

    todo su nivel. Esto causa un drenaje en la

    batera.

    En casos como ste, tendr que instalarse una

    batera exclusiva para el sistema de audio; en-

    tonces debe usarse un aislador para conser-

    var independientes las dos bateras entre s.

    Tan slo con alambrar las dos bateras enparalelo, aparecer el efecto de acortamien-

    -

    +

    -

    +

    Estos cables deben

    manejar un flujo de

    corriente superior a

    60A. Asegrese que

    el cable pueda

    manejar tal carga.

    Alternador (generador)

    Si es posible, reemplcelo por otro de suficiente capacidad

    Terminal de salida del alternador

    * Aislador de la batera (debe ser el adecuado para lacorriente de carga que la batera va a usar)

    Fusible

    Cargas

    Batera de carro Batera del audio

    (instalada en el bal)

    Hacia

    la fuente

    del audio

    Cable bsico para el suministro

    de potencia de los amplificadores

    Figura 28

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

    19/84

    15ELECTRONICA y servi cio No. 44

    Voltaje de la batera(cuando es normal)

    Voltaje anormal

    Electromagnetismo

    Ruido elctrico

    1. Cuando el motor se apaga (nota 1): 10V 16V JASO (Japn) 10V16V SAE (USA) 9V16V2. Voltaje cuando el motor ha arrancado: (nota 2): JASO 6V8V(-25grados C) SAE 4.56V (-40

    C)3. Voltaje despus que el motor ha arrancado: 16V a regulador de tipo contacto, 14.5V a ICs

    (nota 3).4. Sobrevoltaje

    Arranque de cable del saltador JASO: 24V, prueba por 4 minutos; SAE: prueba por 5 min.

    Falla del regulador: 18V (siempre que la batera est desconectada).

    2. Polaridad contraria: terminales de la batera conectadas al contrario. JASO: 13V, 1 minuto,SAE: 12V.

    3. Voltaje transitorio

    a)Sobretensin por efecto de amortiguamiento de carga (nota 4) JASO: 70V, 400ms SAE: 122V,188ms

    b) Sobretensin en la ignicin (bobina) SAE: 75V, 90 micro-seg. 80V, cerca de varias docenasde ms.

    c) Sobretensin cuando el interruptor de ignicin est apagado.d) Decaimiento de campo del alternador: - JASO: 80V, 140ms, SAE: 90V, 83 micro seg.Tambin, sobretensin en la bobina de magneto iniciadora y vlvula del solenoide.

    Fuertes campos elctricos: Cuando un carro con una unidad de radio mvil pasa por un readonde se transmiten seales de radio, la influencia de la banda de frecuencia que afecta a loscomponentes electrnicos del automotor se vuelve ms crtica a medida que la longitud de ondase acorta y las frecuencias por encima de 30 Mhz las afectan.

    El sistema de ignicin, el regulador, el alternador, el claxon, el motor flasher y el microcomputadorgeneran chispas elctricas cuando la corriente se enciende y se apaga: rizos (sobretensiones)en el suministro de potencia y corriente de alta frecuencia que tiene que ver mucho con el ruidoelctrico.

    Nota 19 voltios, cuando la carga pesada que se aplica bajo condiciones de inactividad y la descarga de batera se toman en cuenta.Normalmente, 9 a 10V es el peor valor posible cuando el voltaje final de descarga bajo condiciones normales de uso de

    batera y el voltaje con que puede arrancar el motor se toman en cuenta (usualmente 13V).Considerando que muchos de los conductores instalados dentro del carro estn a distancias superiores a 5 metros delongitud, puede ocurrir una cada de voltaje de 1V o ms.

    Nota 2En el caso de un carro de pasajeros potenciado a diesel, el voltaje cae a aproximadamente 4V cuando el motor se arrancaen reas fras.

    Nota 3Los circuitos integrados (ICs) tienen mejor respuesta que las partes mecnicas (partes con contactos).

    Nota 4Esto resulta de la desconexin o fallas de contacto de una terminal de batera: la corriente de campo del alternador se corta,y la energa acumulada en la bobina de campo genera una sobretensin negativa que se aplica a la lnea de potencia.Montada en voltaje pico de carro de 80V, el tiempo de sostenimiento es de varios ms.

    Tabla 1

    to del tiempo de vida til de la batera que

    tenga la carga mxima (lo cual es muy peli-

    groso). Como las bateras tienen baja impe-

    dancia y no son exactamente iguales, no de-

    ben conectarse en paralelo.

    La solucin ideal es reemplazar el alternador

    por otro de suficiente capacidad de suminis-

    tro, para acondicionar el consumo de corrien-

    te del sistema de audio (figura 28).

    Tenga en mente que el conocimiento bsico

    requerido para realizar las alteraciones recin

    mencionadas incluye una comprensin de la

    forma en que debe tratarse el ruido. Antes de

    proceder, las secciones relacionadas con el

    tema deben ser bien comprendidas.

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

    20/84

    16 ELECTRONICA y servicio No. 44

    Debido a la baja impedancia de la batera, un

    corto accidental puede ocasionar fcilmente

    humo o fuego. Si va a usar filtro para ruido,

    asegrese de que sea adecuado para el con-

    sumo de corriente del sistema de audio. Un

    filtro de ruido con insuficiente capacidad (el

    funcionamiento del sistema procesador de

    ruido que usa componentes donde existenbobinas, cae cuando se aplica corriente en

    exceso) podra calentarse o empezar a hu-

    mear.

    Se estima que la vida til de una batera de

    automvil es de aproximadamente un ao,

    cuando de ella se obtiene la alimentacin para

    un sistema de alta potencia. Lo mejor es que

    ste sea alimentado por una batera exclusi-

    vamente instalada para tal efecto.

    Los aisladores de la batera son vendidoscomo accesorios.

    Ambi ent e elctr i co para component esde automotores

    Las partes elctricas de cualquier automvil de-

    ben operar normalmente aun ante condiciones

    como las que se describen en la tabla 1, y no

    desarrollar defectos crticos. Entre dichas con-

    diciones, tambin se ha considerado la carga

    pesada mientras el automvil est encendido

    pero no en marcha.

    Compar t imi entos elctr i cos del aut omvilEn la figura 29 se muestra los compartimientos

    elctricos del automvil. Y en la figura 30 fuen-

    tes de ruido y rutas de propagacin de interfe-

    rencias.

    Sumini st ro de potencia de car ro

    1. Relacin entre la batera y el generador del

    carro

    Como un motor no puede arrancar a menos

    que se suministre potencia desde una fuente

    externa, cada tipo de motor se arranca por me-

    dio de un motor de auto-arranque u otra fuen-

    te. En los carros normales, una corriente dearranque de cerca de 300A, suministrada por

    la batera, se requiere por un corto periodo.

    Una vez que el motor arranca, la potencia del

    carro es suministrada por el generador. Y du-

    rante el da, ste produce suficiente potencia

    para que la batera sea recargada.

    Durante la noche, la batera alimenta las lu-

    ces. En tanto, el acondicionador de aire pro-

    vee potencia suplementaria. Y la potencia de-

    sarrollada por el generador no es suficiente,

    Motor

    Control electrnico del sistema de encendidoSistema electrnico de inyeccin de gasolinaControl electrnico del carburadorSistema dual de entrada de aireSistema de control de tiempo del encendidoSistema de control de la emisinRegulador de voltajeEncendidoSistema de control de temperatura del escapeSistema de arranque automtico

    Panel de instrumentos

    Limpiabrisas intermitenteIndicador de control de luces esternas(farolas-cocuyos, etc.)

    TacmetroVelocmetroReloj de cuarzoIndicador de control de funciones computarizadoUnidad de control de tiempoSintonizador de luzMonitor de control (de parte frontal, bal, puertas, velocidad, etc)

    InteriorAire acondicionado automticoVentilacin automticaSistema de audioAsientos elctricosLmpara de cortesaCojn de aire de proteccinCorrea de seguridadTelfono

    FrenteControl de farolasParabrisas de la farolaLimpiafarolasSistema de radar para aviso de colisin

    Sistema de manejoSistema antideslizanteMonitor de control de presin en las llantasSistema de mantenimiento horizontalControl de marcha

    PuertasSeguros elctricosVentanas elctricasSistema de cerraduras del vehculo

    Parte traseraLmpara trasera y de frenoAntena automticaSonar trasero

    Figura 29

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    17ELECTRONICA y servi cio No. 44

    cuando por ejemplo en una esquina se est es-

    perando a que la luz del semforo sea verde.

    2. Suministro ideal de potencia para componen-

    tes electrnicos del automotor (figura 31)

    En trminos de lo que se muestra en la figura

    31, el nivel de ruido ms alto est en C; luego

    le sigue el nivel de ruido del punto B, y final-mente el del punto en A. O sea, C es mayor

    que B, y B es mayor que A.

    Lo mismo sucede en el caso de los niveles de

    ruido de la lnea de tierra. Entonces, C es

    mayor que B, y B es mayor que A). Cuando la

    carga bajo B es una unidad de sistema de ig-

    nicin, sta generar de tal manera un ruido

    de ignicin, que los niveles de ruido estarn

    en el orden de D mayor que B, y B mayor que

    A. Si en el punto C se suministra potencia aun motor de calentador, una gran parte de

    ruido ser generada aqu pues el ruido de es-

    cobilla generado en dicho motor se superpo-

    ne al ruido de ignicin.

    Adems de esto, los alambres elctricos del

    carro se extienden por un largo camino des-

    de la batera. Y como son relativamente del-

    gados, tienden a aumentar los cambios en el

    voltaje a causa de fluctuaciones en la carga.En vista de esos puntos, puede decirse, en

    conclusin, que la terminal positiva de la ba-

    tera es el sitio idealde un carro para obtener

    la potencia de +12V que alimenta a los com-

    ponentes electrnicos del automotor. Y aqu,

    ideal significa mnimo ruido y mnimas fluc-

    tuaciones de voltaje.

    En el caso de los sistemas de automotor ac-

    tualmente disponibles, el conector negativo

    se conecta al chasis; pero la alimentacin deeste conector no puede obtenerse de la ter-

    (Mal funcionamiento)

    (Mal funcionamiento)

    (Mal funcionamiento)

    (Mal funcionamiento del microprocesador)

    (Mal funcionamiento del

    controlador)

    Sensor de datos

    Ruido del

    encendido

    Ruido de

    switching

    Ruido de

    switching

    Ruido de

    switching

    Encendedor

    Reloj

    Generador(Motor)

    Transferencia

    de sobretensin

    Batera

    + -

    Reloj de alta

    frecuencia

    Controlador

    elctronico

    del motor

    Gua para los smbolos

    Suministro deenerga o equipode seal

    Ruta depropagacinde ruido

    Tipo deinterferencia

    Fuente del ruido

    Reloj de alta frecuencia

    Acondicionador de aire

    automtico equipado

    con microprocesador

    Reloj

    Micro-

    procesador Control de tiempo

    Varios relays

    Convertidor DC-DCpara el tablero de

    informacin

    Motores de

    ventanas elctricas

    Reloj Reloj de alta

    frecuencia

    Radio

    estreo

    Telfonoautomtico

    Motor de los

    limpiabrisas

    (introduccin de ruido)

    (introduccin de ruido)

    Ruido

    del motor

    Ruido

    del motor

    Pulsos de alta

    frecuencia

    Radio-mvil

    transmisor

    Radio

    emisin

    Semforos

    Regulador

    Figura 30

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    18 ELECTRONICA y servicio No. 44

    minal negativa de la batera. Esto se debe aque el ruido tiende a generarse fcilmente

    cuando se conectan a tierra mltiples pun-

    tos. Con estreos de carro, entre otras unida-

    des reproductoras de audio, la carrocera se

    usa normalmente como la terminal negativa.

    Un punto que debe tenerse en cuenta cuando

    se obtiene potencia positiva de la batera, es

    que la capacidad de corriente del fusible debe

    ser suficiente para manejar la carga que se le

    va a conectar.

    3. Precauciones relacionadas con el suministro

    de potencia para los componentes electrni-

    cos del automotor

    En el apartado 2, se dijo que el mejor sitio del

    carro para obtener potencia es la batera. Sin

    embargo, es prctica comn suministrar po-

    tencia a las unidades de baja corriente desde

    una caja de fusibles.

    Considerando la posibilidad de que el equipocause que un fusible sea quemado, un aspec-

    to que debe tomarse en cuenta cuando se su-

    ministra potencia, es que sta sea proporcio-

    nada desde aquellas terminales internas de

    la caja de fusible que no interfieran con la

    conduccin del carro. Entre dichas termina-

    les, estn las del radio, las del calentador o

    las del acondicionador de aire. El motor se

    parar, en caso de que la potencia se sumi-

    nistre desde el sistema de ignicin; entonces,

    por error, el cliente insertar un fusible conun amperaje ms alto, en su afn de reem-

    plazar el fusible quemado de la unidad y so-

    lucionar el problema; pero en vez de esto, cau-

    sar que el fusible del vehculo se queme.

    Esto significa que como toda la potencia para

    la direccin y para el cil indro maestro del fre-

    no es entregada corrientemente por el mo-

    tor, la rueda de direccin se tornar rgida y

    los frenos se volvern mucho menos efecti-

    vos. Y naturalmente, esta situacin puede pro-piciar un serio accidente; sobre todo si ocu-

    rre cuando se conduce montaa abajo, sobre

    una va con muchas curvas. De manera simi-

    lar, el conductor y el vehculo estaran expues-

    tos a gran peligro si se permitiera que la po-

    tencia fuese tomada desde el sistema del

    limpiador de parabrisas.

    Por las razones recin sealadas, la potencia

    para el estreo del carro DEBE obtenerse de

    uno de los fusibles de la caja de los mismosde la terminal del circuito ACC; y consideran-

    do el riesgo de que el fusible se queme, DEBE

    proveerse desde terminales que no interfie-

    ran de ninguna manera con la conduccin del

    vehculo.

    En las tablas 2 y 3 se muestran las caracters-

    ticas y descripcin de diferentes tipos de ruido.

    Fusible B

    B'

    A

    A'

    C

    C

    D

    Ruido al

    mnimo

    Generador

    Carga

    Carga

    Ruidoalmximo

    (fuentede

    generac

    in)

    Ruido al mximo

    (fuente de generacin)

    Interruptor de

    encendido

    Unidad del

    sistema

    de encendidoMotor del

    calentador

    (cuerpo)

    A varios equipos

    (radio, estreo, etc.)

    (Gua de smbolos)

    Ruido

    RuidoC'

    Figura 31

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    20 ELECTRONICA y servicio No. 44

    senoicidnoC odiuredopiT samotnS odiurledasuacyetneuF soiratnemoC

    edevalL

    icingi alnen

    NOnicisop

    on()odidnecne(

    leodnanoicnuf

    opiuqE.)rotom

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    opitedsedadinU

    .edionelos

    tseonodiurlE*

    etnematcefrep

    alnocodazinorcnis

    ;rotomleddadicoleveuqadidemaorep

    .m.p.rsalnatnemua

    edodiurle,rotomled

    nuevleuvesgnikcilc

    mocop rs .odip

    abmobaledortnedotcatnocedodiurlE

    tseacitngamortcele ortsinimuslaodney

    rebahedeupnibmaT.aicnetoped

    icaidar .airadnucesn

    solneerrucoonodiuredopitetsE*

    icceyniedserotom .bmocedn

    ropodanoicatseodisahorracleiS*

    oertselenocopmeitocop

    nicingiedevallalnocyodnanoicnuf

    gnikcilcedodiurlE.CCAnicisopalne

    ratse msolcicsolneetnemacipt sacolocesevallalodnaucsodiprneib

    icisopalne nis()odidnecne(NOn

    odnaibmac,)rotomleracnarra

    msolcicaetnemlaudarg .sotnels

    alodnaucetnemaloserrucoodiurlE*

    icingiedevall tsen icisopalne NOn

    .)odidnecne(

    edodiuR

    noxalc

    gnikcilcedodinoS

    oanoiccaesodnauc

    .noxalcleatleuses

    gnikcilcedodinoStseodnauc odnanos

    .noxalcle

    ntseeseuqsapsihcropodasuaC*

    rotpurretnileednodragulleneodnareneg

    icceridedadeuralednoxalcled tsen

    yahoneuqedsosacne(arreitaotseup

    .)noxalcedyaler

    asuacal,noxalcedyalernuyahiS*

    leedsedotcatnocedodiurresedeup

    icarenego)gnikcilc(yaler aicnetopedn

    .yaleredanibobalneairartnoc

    ledortnedaedsedotcatnocedodiuR*

    edortsinimuslaodagellahnoxalc

    nicaidarnibmatrebahedeuP.aicnetop

    .)kcarcedsodiur(airadnuces

    ledortnedosnetniseodiurleomoC

    alaeugelleuqzevanu,noxalc

    ricudorpesnicinraug nicaidar

    neortlifnuodneidaanuA.airadnuces

    neotcefeocoprdnet,rodacifilpmale,odunemA.sosacselatedsohcum

    sesrigerrocedeupamelborpetse neol

    .etneufus

    edevalL

    icingi alnen

    NOnicisop

    on()odidnecne(

    leodnanoicnuf

    opiuqE.)rotom

    .ocirtcle

    ledodiuR

    edojelfer

    aicnetop

    esodnaucgnikcilC*

    sojepsesolnarepo

    osodaicnetop

    lesartneimgnilkarc

    tseesojepse

    .odneivom

    ortsinimuslaodartneah,rotomleedseD

    ledetneinevorpodiuraicnetoped olobm

    .allibocsealedoodaicnetopojepseled

    icaidarnibmatrebahedeuP n

    esgnikcilcedsodiursoL.airadnuces

    leedsedotcatnocedodiurropnasuac

    .aicnetopedojelfer

    agellrotomledsallibocseedodiurleiS

    edamicnesotlaselevinasesenrasola

    anua,)ociprolav(V001 nuodneida

    ,rodacifilpmalene).cte,05-.AX(ortlif

    le,odunemA.otcefeocoprenetedeup

    usneolsesrigerrocedeupamelborp

    .etneuf

    ledodiuR

    edrodaipmil

    .sasirbarap

    ohcnileredsodiuR

    solodnauc

    ledserodaipmil

    tsesasirbarap n

    .odnanoicnuf

    rotomledetneinevorpallibocseedodiuR

    ledsesenrasolaagellrodaipmilled

    .nicaidarasuacyerbmala

    alodnaucetnerefidseodiurlE

    odiurlE.aibmacrodaipmilleddadicolev

    .agracalnocecercnibmat

    edodiuR

    osap

    gnikcilcedodiurlE

    esodnaucelbiduase

    .osapleecah

    tseeS yalerleropsapsihcodnarenegn

    tseodiurley)zulaledyaler(osaped

    edortsinimusledsesenrasolaodnagell

    nibmatrebahedeuP.aicnetop

    alneairartnocaicnetopednicareneg

    .yalerledanibob

    iculosaL asen etrapanurida

    esednodragulleneRCatseupmoc

    ao,sapsihcsalnareneg setraprida

    edsomertxesobmaneRCsatseupmoc

    .anibobal

    ledodiuR

    edrodaipmil

    sasirbarap

    odijurcedodiuR

    learepoesodnauc

    ledrodaipmil

    sasirbarap

    rotomledetneinevorpsallibocseedodiuR

    solaagell,sasirbarapledrodaipmilled

    .nicaidarasuacysesenra

    ratseodiurlE omsimlaetneserp

    ledrodaipmilledrotomleeuqopmeit

    tsesasirbarap omocoreP.odnarepo

    ledetnerefidetnematelpmocaneus

    sol,sasirbarapledrodaipmilledodiur

    .esriugnitsidnedeupsod

    Tabla 3

    () Es digno de atencin o muy propenso a ocurrir.

    () No es tan importante como , pero molesto una vez advertido.

    (x) Gradualmente es el menos importante. CONCLUYE EN EL PROXIMO NUMERO

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    25/84

    21ELECTRONICA y servi cio No. 44

    ACONDICIONAMIENTODE SEALES Y

    TRANSDUCTORES

    Seales elctricas

    En trminos generales, una seal es un estmu-

    lo que predispone a un receptor (persona o sis-

    tema) a actuar de cierta manera. Por ejemplo,

    los humanos nos comunicamos por medio de

    estmulos auditivos (palabras), visuales o tcti-

    les, que provocan una reaccin, un reflejo de lo

    aprendido con los aos o por instinto.

    La reaccin a los estmulos (seales elctri-

    cas) que reciben los sistemas electrnicos, de-pende del diseo o tipo de cada uno de ellos. Y

    este mismo factor es clave para que su compor-

    tamiento sea afectado a corto o largo plazo por

    la llegada de las seales elctricas. En electr-

    nica, como ya mencionamos, las seales son

    corrientes o voltajes que contienen informacin,

    sobre todo cuando se modifican. Si, por ejem-

    plo, conectamos una radio a la lnea comercial

    (120VCA), obtendremos seales de audio que

    pueden percibirse. Tal es el objeto fundamental

    ACONDICIONAMIENTODE SEALES Y

    TRANSDUCTORES

    Alb er to Fra n co Sn chezaf ran co@aztecaon l in e .n e t

    Siem pr e qu e vaya a m edir u n a seal

    debe con siderar , en t re o t ras cosas,

    su ti po y valo r es m xim os y mn im os,

    a f in d e saber q uin st ru m ento d e

    m edic in se requ ie re y si e l la es

    suscept ib le de m edic in . Pu esto qu e

    h ay m u cho s casos en qu e la seal

    debe ser pr eparad a par a m edi rse

    conf iab lem ente , es in d ispensab le

    conocer l a fo rm a ap rop i ada de l og ra r

    esto . Ta l asun to es el tem a cent ra l

    del p resente a rt cul o, en el qu e

    adem s se descr i ben algu n os

    com pon en tes elect rn i cos

    par a este f in

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    26/84

    22 ELECTRONICA y servicio No. 44

    de transformar las seales elctricas: obtener un

    cierto resultado.

    Luego entonces, podemos concluir que todas

    las seales contienen informacin. Y al igual que

    en cualquier otra rea del conocimiento, deben

    interpretarse de acuerdo con determinadas con-

    venciones, cdigos, etctera, para estandarizar

    su interpretacin.

    Caracterst i casLas caractersticas ms importantes de las se-

    ales elctricas son:

    La fo rm a

    Pueden ser senoidales, triangulares, cuadradas,

    tipo diente de sierra, etctera(figura 1A).

    La amplit udEsta caracterstica determina los valores mxi-

    mo y mnimo de voltaje o corriente (figura 1B).

    La f recuencia

    Es determinada por la cantidad de ciclos com-

    pletos que se presentan en un intervalo de tiem-

    po (figura 1C).

    La fase

    Es el tiempo de atraso o adelanto de una seal

    con respecto a otra. Para determinar esteparmetro, generalmente se utiliza una referen-

    cia (figura 1D).

    Desde unos cuantos ciclos por segundo has-

    ta billones de ellos, la frecuencia de las seales

    puede variar. Este es un tema casi de uso diario,

    en aplicaciones relacionadas con las comunica-

    ciones o la computacin; por ejemplo, el proce-

    sador Pentium 4 de Intel trabaja a ms de 1.5

    GHz (1,500 millones de ciclos por segundo).En la tabla 1 se observa el espectro de fre-

    cuencias normalmente utilizado en electrnica,

    que va de los 20 Hz hasta los 30 GHz.

    De acuerdo con el sistema, dispositivo o com-

    ponente al que estn estimulando (al que sean

    aplicadas), todas estas seales se comportan de

    determinada manera. Por ejemplo:

    1. En la figura 2 se muestra el comportamiento

    de una seal alterna que se aplica a los tres

    principales elementos electrnicos pasivos

    (resistencia, capacitor y bobina) Observe que

    la seal alterna mantiene su fase en el resistor,

    FORMA

    AMPLITUD

    x v

    tt

    FRECUENCIA FASE

    Caractersticas de las seales

    V

    V

    max

    min

    A

    B

    C D

    SAICNEUCERFEDORTCEPSE

    ADNAB NOICANIMONED )zH(OGNAR

    FLV ajabyumaicneucerF K03atsaH

    FL ajabaicneucerF K003atsahK03

    FM aidemaicneucerF M3atsahK003

    FH atlaaicneucerF M03atsahM3

    FHV atlayumaicneucerF M003atsahM03

    FHU atlaartluaicneucerF zHG3atsahM003

    FHS atlarepusaicneucerF zHG03atsahzHG3

    FHE atlaetnemadamertxeaicneucerF zHG03>

    Figura 1 Tabla 1

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    23ELECTRONICA y servi cio No. 44

    porque la resistencia de ste no vara sea cual

    sea la frecuencia de trabajo.

    2. Para un inductor o bobina, la seal alterna del

    voltaje se adelanta a la corriente. En tanto, la

    impedancia presentada por el dispositivo au-

    menta en proporcin directa a la frecuenciade trabajo.

    3. En el caso de los capacitores, la seal alterna

    de corriente se adelanta a la del voltaje. Y la

    impedancia vara de manera inversa a la fre-

    cuencia, es decir, entre ms alta sea la fre-

    cuencia menor ser la impedancia que pre-

    sente el capacitor.

    Como puede deducirse, del elemento al que se

    aplique la seal depende la respuesta que se

    obtenga. Y con todos los componentes seala-

    dos podemos hacer una configuracin o diseo

    especial, para tener un sistema complejo; tanto

    como la funcin a realizar lo amerite.

    Sistema electrnico

    Un sistema electrnico se puede definir comoaquel que, de acuerdo con una funcin de trans-

    formacin, modifica un impulso de entrada. En

    la figura 3 se muestra el principio bsico de un

    sistema electrnico.

    El desarrollo tecnolgico ha permitido que los

    sistemas electrnicos sean de lo ms simple po-

    sible, pero cumpliendo con las caractersticas de

    salida.

    Cuando se trabaja con seales cuya informa-

    cin consiste en parmetros de ndole no elc-trica, es necesario transformar el voltaje, la co-

    rriente o la resistencia. El dispositivo que hace

    esta conversin se llama t ransductor, o sea,es

    el elemento que traduce cualquier seal fsica

    en impulsos elctricos.

    Transductores

    Existe una gran variedad de transductores. Para

    cada tipo de fenmeno medible, existe untransductor que permite convertirlo directa o

    indirectamente en impulsos elctricos; tal es el

    caso de las antenas o sistemas de sintona de

    los radios, los cuales convierten las seales de

    radio (que viajan por el aire) en pequeas sea-

    les que pasan por etapas de amplificacin y son

    procesadas; y lo mismo sucede con los micrfo-

    nos, que contienen una pastilla que mediante

    las vibraciones mecnicas producidas por la voz

    genera pequeos impulsos elctricos; y a su vez,stos pasan a la etapa de amplificacin y luego

    se procesan para grabar o salir hacia bocinas.

    Los ejemplos anteriores se refieren a seales

    de audio; pero tambin existen transductores de

    temperatura, instalados en diversos aparatos de

    uso domstico. En el refrigerador, por ejemplo,

    hay un sensor de temperatura que regula el gra-

    do de enfriamiento o congelacin. En los calen-

    tadores de agua sucede algo similar, pues deter-

    minan el grado de calentamiento de la misma.

    f

    z

    f

    z

    f

    z

    t

    t

    t

    v e iestn en fase z = impedancia

    de la resistencia

    vse adelanta a

    i en los inductoresLa impedancia z varia

    directamente con la

    frecuencia

    ise adelanta

    a ven el caso

    de los capacitores

    v,i

    v,i

    K=R

    v

    i

    v i

    v,i

    vi

    Comportamiento de las seales

    en los 3 elementos bsicos

    Figura 2

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    24 ELECTRONICA y servicio No. 44

    En los sistemas de seguridad podemos encon-

    trar un sinnmero de transductores, entre loscuales estn los sensores de movimiento que

    transforman la deteccin de un cambio de posi-

    cin en impulsos elctricos.

    En los automviles se cuenta con sensores

    de impacto, mismos que activan las bolsas de

    aire para proteger a los ocupantes.

    Sin duda, estamos rodeados de transducto-

    res en casa. Pero incluso cada uno de nosotros

    tiene un transductor muy grande y sensible: la

    piel. Mediante la piel o lo que llamamos el senti-do del tacto, recibimos infinidad de seales ex-

    ternas que se convierten en impulsos elctricos

    y hacen que el cerebro responda cuando se pre-

    sentan; por ejemplo, reaccionamos rpidamen-

    te al tocar objetos calientes o al sentir fro (figu-

    ra 4).En combinacin con las experiencias vividas

    y asimiladas, todo esto genera los hbitos que

    finalmente seguimos; de modo que nos abriga-

    mos al sentir fro, evitamos acercamos a objetos

    calientes, etctera.

    Mas existe un problema con la mayora de las

    seales que, por medio de transductores, se ob-

    tienen de fenmenos fsicos: son muy pequeas.

    Por eso los sistemas de audio requieren de am-

    plificadores y filtros, para procesar o acondicio-nar la seal antes de que sta contine su cami-

    no hacia las salidas de audio. Esto sucede tanto

    en aparatos de uso domstico como en sistemas

    complejos de uso industrial.

    Pelo

    Epidermis

    Dermis

    Glndula sebcea

    Msculo erector de pelo

    Glndula sudorpara

    Capa subcutnea

    Poro

    Papila de la dermis

    Receptor de fro

    Receptor de calor

    Vasos sanguneos

    Tejido conectivo

    NervioLbulos de grasa

    A B C

    La piel es propiamente un transductor de tipo biolgico. Cuando se recibe un estmulo (figura 4A) los receptores

    nerviosos (4B) lo transforman en una minscula seal elctrica que es enviada al cerebro, donde se interpreta como

    dolor en cierta zona del cuerpo (4C).

    Figura 4

    Las entradas son seales anlogas al fenmeno fsico (temperatura, presin, flujo, voz, etc)

    ENTRADAS

    T

    R

    A

    N

    S

    DU

    C

    T

    O

    R

    T

    R

    A

    N

    S

    DU

    C

    T

    O

    R

    Seales

    elctricasSISTEMA

    ELECTRONICO

    Seales

    elctricasSALIDAS

    Las salidas dependen del sistema pero tambin son

    representacin (estn en funcin) de las entradas

    (v, i) (i, v)

    Sistema electrnico

    Figura 3

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    26 ELECTRONICA y servicio No. 44

    termoelctrica adicional, es decir, una unin fra

    (figura 6).

    Dado que estas uniones adicionales actan

    como termopares, producen sus propios voltajes;

    y as, el voltaje final incluye los voltajes deltermopar y los voltajes de la unin. Esto se utili-

    za en mtodos de compensacin de unin fra.

    Es algo similar a la seal de offset(o desplaza-

    miento de la seal respecto al origen) de algu-

    nos aparatos de medicin o componentes din-

    micos, en donde la clave est en simplemente

    agregar una seal que contrarreste las seales

    adicionales inherentes a la medicin.

    Compensacin de la un in fraExisten dos formas para lograr esta compensa-

    cin: por medio de hardware y por medio de soft-

    ware.

    En la compensacin por hardware, se emplea

    un circuito especial que aplica el voltaje apro-

    piado para cancelar el voltaje de la unin fra.

    Aunque no se requiere de ningn software para

    compensar el hardware, cada tipo de termopar

    debe tener su propio circuito de compensacin.

    En cambio, la compensacin de la unin frapor software es muy flexible y slo exige cono-

    cer la temperatura ambiente.

    Compensacin de un in f ra por software

    Esta compensacin se realiza de la siguiente

    manera:

    1. Mide la temperatura de la unin, para calcu-

    lar el voltaje equivalente del termopar me-

    diante tablas de estndares o algunas opera-

    ciones matemticas.

    2. Mide el voltaje de salida, y le suma el voltaje

    de referencia calculado en el paso 1.

    3. Mediante tablas estndares de termopares o

    polinomios, convierte en temperatura el vol-

    taje resultante.

    Muchos paquetes de software incluyen rutinas

    que realizan estos clculos para los diferentes

    tipos de termopares existentes.

    Sensibilidad

    La sensibilidad, otra de las caractersticas del

    termopar, tambin debe tomarse en cuenta para

    medir temperatura.

    Las salidas del termopar son de muy bajo ni-

    vel, y slo cambian de 7 a 50V por cada gradocentgrado en que vare la temperatura.

    La sensibil idad del sistema se puede aumen-

    tar con un amplificador de bajo ruido o un am-

    plificador de alta ganancia. Por ejemplo, en su

    entrada analgica de 5V, la tarjeta DAQ tiene

    un rango, un amplificador con ganancia 100 y

    un convertidor analgico/ digital (DAC) de 12

    bits. Con todo esto, se tiene la siguiente resolu-

    cin:

    10 V/ (212)100 =24.4V/ bit

    Sin embargo, las propias tarjetas DAQ cuentan

    con una ganancia de amplificador de 1,000. Y

    tienen una resolucin de 2.4V/ bit, que corres-

    ponde a una fraccin de un grado centgrado.

    RTDEs otro transductor de temperatura ampliamen-

    te utilizado, y consiste en un rollo de alambre opelcula de metal, cuya resistencia aumenta con

    la temperatura.

    El RTD o detector de temperatura por resis-

    tencia, es conocido por su estabilidad, exactitud

    y amplio rango de temperaturas.

    Aunque los RTD se construyen con diferentes

    metales y resistencias, el de platino es ms utili-

    zado y tiene una resistencia nominal de 100

    ohmios a 0 grados centgrados.

    +

    -

    Uninfra

    La conexin del termo par con las lneas conductorasproduce una unin termoelctrica adicional

    Figura 6

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    31/84

    27ELECTRONICA y servi cio No. 44

    Puesto que un RTD es un elemento resistivo,

    tiene que ser atravesado por una corriente para

    determinar la temperatura que se est midiendo.

    Los RTD tienen resistencia relativamente baja

    (100 ohmios), la cual cambia, muy poco por cier-

    to, segn sea la temperatura (menos de 0.4ohmios por cada grado centgrado). As que se

    requiere de configuraciones especiales para de-

    terminar el valor de resistencia y, por lo tanto,

    de temperatura.

    Por ejemplo, consideremos la medicin de un

    RTD mediante la configuracin de dos lneas (fi-

    gura 7). Observe que mediante la corriente de

    excitacin, se genera un voltaje en el RTD; y que

    la cada de tensin en las resistencias RL agrega

    un pequeo voltaje.Cuando se requiere de distancias mayores, y

    que por lo tanto el conductor sea ms grande,

    es recomendable utilizar la configuracin de

    cuatro lneas. En este caso, dos alambres llevan

    la corriente hacia el dispositivo de medicin y

    los otros dos se utilizan como alimentacin de

    corriente. Gracias a esta configuracin, dismi-

    nuye el consumo de corriente.

    Medidor de tensin

    El medidor de tensin es el dispositivo que ms

    se emplea en la comprobacin mecnica y de

    medidas. El tipo ms comn es el medidor de

    tensin de resistencia garantizada, que consta

    de una reja de lmina muy fina o alambre.

    La resistencia elctrica de la reja vara lineal-

    mente con la tensin aplicada al dispositivo. Al

    usar una medida de tensin, sta se une al dis-

    positivo sujeto a prueba y tambin se aplica fuer-

    za; y al medir la tensin, se descubre que la re-

    sistencia ha cambiado.

    Los medidores de tensin tambin se usan en

    sensores que detectan fuerza u otras cantidades

    derivadas; por ejemplo, aceleracin, presin, y

    vibracin. Y, por lo general, estos sensores con-

    tienen un diafragma en el que, por presin, se

    deducen las medidas de tensin.Debido a que el registro del cambio de ten-

    sin implica apreciar cambios relativamente pe-

    queos de resistencia, se utiliza una configura-

    cin de resistencias en puente de Wheatstone.

    Este circuito consiste en cuatro elementos re-

    sistivos con un voltaje de excitacin aplicado a

    los extremos del puente. Para que las medidas

    de tensin puedan ocupar uno, dos o cuatro bra-

    zos del puente, en los dems sitios de ste se

    colocan resistencias fijas.En la figura 8 se muestra una configuracin

    con una medida de tensin en medio del puente.

    Esta configuracin consiste en dos elemen-

    tos de tensin (RG1 y RG2), combinados con dos

    resistencias fijas (R1 y R2). Cuando la propor-

    cin de RG1 a RG2 es igual a la proporcin de R1

    a R2, el voltaje moderado VOes de 0 (cero) vol-

    tios. Es cuando se considera que el puente est

    equilibrado.

    Cuando la tensin se aplica, cambia el valorde resistencia del puente y, por lo tanto, cambia

    el valor de voltaje.

    Para un diseo de medicin por puente con

    mxima sensibilidad, se colocan en direcciones

    opuestas los elementos de medida de tensin.

    Por ejemplo, la medida de tensin especificada

    R

    R

    R

    +

    -r

    L

    L

    i ext

    v0

    Valim

    G1

    G2

    1

    2

    R

    R R

    R

    +-0V

    Medidor de tensin tipo

    puente con aplicacin

    de un voltaje

    de alimentacin

    Figura 7

    Figura 8

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

    32/84

    28 ELECTRONICA y servicio No. 44

    en la figura 8 incluye un elemento RG1 que se

    instala para que su resistencia aumente con ten-

    sin positiva; tambin incluye un elemento RG2,

    cuya resistencia disminuye con tensin positi-

    va. El V0resultante responde con una sensibili-

    dad dos veces mayor que una configuracin que

    slo tiene un elemento RG.

    Algunos acondicionadores de seal contienenfuentes de voltaje, as como todo lo necesario para

    el puente. Recuerde que las resistencias utiliza-

    das deben ser muy precisas y estables, ya que si

    se quiere medir tensin en este tipo de circuitos

    resulta difcil equilibrarlos perfectamente.

    Algunos acondicionadores de seal manejan

    un proceso en el que, para equilibrar y quitar

    cualquier voltaje offset DC inicial, se ajusta la

    proporcin de resistencia del puente.

    Una alternativa para lo anterior, consiste enmedir este voltaje de offsetinicial y usarlo para

    las rutinas de conversin, as como compensar

    el valor de desequilibrio inicial.

    Seales de corriente

    Muchos sensores empleados en procesos de con-

    trol y monitoreo aplican a sus salidas una seal

    de corriente, que por lo general es de 4 a 20mA

    de 0 a 20mA. Y a veces se utilizan estas sea-les de corriente, debido a que son menos sensi-

    bles a errores (por ejemplo, el ruido que se pro-

    duce por irradiacin).

    Para hacer de manera simple se hace pasar,

    una seal de corriente a travs de una resisten-

    cia (figura 9).

    As pues, se puede usar una tarjeta DAQ para

    medir el voltaje V0generado en la resistencia.

    Es obvio que en este tipo de aplicaciones se

    utilizan resistencias de valor hmico y potenciaadecuados, las cuales tambin deben ser de pre-

    cisin y tener un bajo coeficiente de temperatura.

    Acondicionamiento de seales en general

    Cualquiera que sea el tipo de sensores o trans-

    ductores que se estn usando, el sistema de

    acondicionamiento de seal tiene que ser de alta

    calidad y ofrecer un desempeo adecuado.

    Tal como ya se dijo, las funciones de acondi-

    cionamiento de seal son amplificacin, filtra-

    do y aislamiento. Vemoslas por separado.

    Amplificacin

    Los problemas causados por el ruido, puedenafectar la exactitud de la medicin de sistemas

    basados en PC.

    Cuando se reduce al mximo el ruido, se ob-

    tiene una resolucin mayor, de mayor calidad.

    Si hay ruido, puede acentuarse en la salida del

    amplificador; y ste se puede encontrar tanto en

    la tarjeta DAQ como en la tarjeta externa de

    acondicionamiento de seales. En la tarjeta DAQ

    se localiza un convertidor A-D (ADC), mediante

    el cual la seal analgica amplificada se con-vierte en datos digitales; y con stos, se realizan

    todos los procesos de anlisis de la PC.

    Fil tradoComnmente, el ruido tiene que ser eliminado a

    travs de filtros que se disean para no dejar pa-

    sar frecuencias que estn en rangos bien defini-

    dos. Por ejemplo, los circuitos pasa-bajos estn

    diseados para detener seales con frecuencias

    muy altas, con lo cual se elimina el ruido.El ancho de banda de los filtros debe selec-

    cionarse con mucho cuidado, o de lo contrario

    se pueden ocasionar retrasos o prdidas de al-

    guna parte de la seal que estamos midiendo.

    Como una precaucin adicional, es posible

    emplear software que promedia la seal para

    eliminar el ruido adicional. El promedio por soft-

    ware es una tcnica simple y eficaz de filtrar lec-

    turas adquiridas digitalmente.

    R

    V = i R0 s

    si

    Dispositivo con

    salida de corriente

    Seales de corrientesacondicionamiento de seal

    Figura 9

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    33/84

    AislamientoCuando el sistema de DAQ es conectado inade-

    cuadamente a tierra, provoca problemas en las

    mediciones y hasta puede ser causa de daos

    en tarjetas. Dichos acondicionadores de seal

    pueden prevenir la mayora de estos problemas;

    y para ello, sin una conexin galvnica o fsica,

    pasan la seal de su fuente al dispositivo demedicin.

    En los mtodos tradicionales de aislamiento

    se ocupan medios pticos (optoacopladores) y

    magnticos (transformadores y aisladores

    capacitivos), que modulan la seal para que de

    voltaje pase a ser una frecuencia.

    Sin una conexin fsica directa, la frecuencia

    puede transmitirse entonces por medio de un

    transformador o un condensador, ANTES de con-

    vertirse nuevamente en un valor de voltaje.Cuando el sensor (transductor) o los equipos

    son conectados a tierra, se observa cualquier

    diferencia potencial en las tierras de ambas en-

    tradas al sistema de DAQ. Este voltaje se llama

    voltaje de mo do com n.

    Como sabemos, en todo equipo electrnico

    se cuenta con mximos permitidos de entrada

    de seal. Sin embargo, por algn mal funciona-

    miento, no dejamos de estar expuestos a este

    tipo de seales provenientes de la l nea.

    Y como ya sealamos antes, muchos de los

    sistemas de adquisicin de datos se aprovechan

    al mximo. As que se pueden conectar varios

    transductores con la misma tarjeta de acondi-

    cionamiento, la cual maneja tal informacin por

    medio de la multiplexacin; o sea que de cadaentrada toma una pequea muestra, y la de-

    vuelve en el mismo orden; y con la suficiente

    velocidad, el muestreo de cada entrada puede

    hacerse casi al mismo tiempo.

    De manera global, se han especificado las ms

    importantes caractersticas de algunos de los

    transductores ms usados en la industria, as

    como el acondicionamiento de seales previo a

    la conversin analgico/ digital que realiza la

    tarjeta DAQ.El acondicionamiento de las seales, es tan

    importante como cada una de ellas. Si se carece

    de seal adecuada o de la verdadera seal, los

    datos que mediante software se analicen en com-

    putadora sern siempre errneos. Y en la mayo-

    ra de las aplicaciones se tienen procesos crticos,

    donde la precisin es un factor muy importante

    para el control y la automatizacin.

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

    34/84

    24 .

    o nc uyen componen esni herramientas

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    8.3cm

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    mecnicas, herramientas, etc.

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    (11 a 46, dependiendo de sus

    dimensiones), en dos niveles

    * Con tapa transparente para mayor

    funcionalidad. Con seguro de cierre que

    impide que se abra el maletn ante

    cadas accidentales

    * De plstico rgido irrompible

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    Clave 8024

    Organizador tipo maletnClave 6215

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    compartimentosClave 5206* Pequeo y funcional (11.7 x 7.6 x 3 cm)* Especial para componentes menores,

    tornillos, engranes, etc. Muy til para

    desmontar mecanismos

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    evitar que se abra ante cadas

    accidentales

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

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    31ELECTRONICA y servi cio No. 44

    EL ANALIZADORDE ESPECTRO

    GRAFICO

    Introduccin

    El analizador de espectro de un minicomponente

    consiste en una serie de grficas que varan cons-

    tantemente de acuerdo con el ritmo de la sealde audio reproducida. As, el usuario puede ob-

    servar que la seal coincida perfectamente con

    el audio reproducido por las bocinas.

    De manera muy sencilla, podemos decir que

    la estructura de un analizador de espectro tpico

    esta integrado por un circuito digital/ analgico,

    controlado por un microprocesador (figura 1).

    Para comprender mejor el funcionamiento de

    este sistema, veamos cmo funcionan por se-

    parado cada una de sus partes.

    El sistema de control

    Como usted sabe, el sistema de control se en-

    carga de controlar todas y cada una de las fun-

    ciones que se procesan en el sistema; tal es el

    caso de la sintona de estaciones, el control de

    volumen, la reproduccin de discos compactos

    y la reproduccin y grabacin de cintas magn-

    ticas de audio, entre otras.

    EL ANALIZADORDE ESPECTRO

    GRAFICO

    Al var o Vzqu ez A lm azn

    A tr avs de l as g rfi ca s de seales

    l um inosas que constan tem en te

    suben y ba j an , l o s m ode rnos

    m in i com ponen tes de aud i o o f r ecen

    la pos ib i l i dad d e obse rva r en e l

    d i sp lay in fo rm ac in co r r espon d ien te

    a l aud io rep rod uc ido . Estacaracter st ica recibe el n om br e de

    an a l i zador de espect ro . En este

    ar tcu lo an a l i zarem os la est ru c tu ra

    bsica de esta seccin , con el f in de

    qu e el tcn ico con ozca su

    fun c ionam ien to y ob tenga las bases

    pa ra lo cal i zar fal l as ms fci lm en te.

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

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    32 ELECTRONICA y servicio No. 44

    Para trabajar adecuadamente, el sistema de

    control requiere de algunas seales especficas;

    que si bien no son las nicas, resultan indispen-

    sables para descartar al sistema de control como

    el principal sospechoso de alguna anomala en

    el funcionamiento general del equipo.

    Apoyos para el si stema de cont rolAntes de entrar en materia, conviene aclarar que

    las seales indispensables que debe recibir elsistema de control slo son suficientes para que

    ste realice operaciones bsicas (o sea, tareas

    relativamente sencillas). Ellas son el voltaje de

    alimentacin, la seal de reinicio o reset y la

    seal de sincronizacin o reloj (figura 2); vea-

    mos la aportacin de cada una de estas seales.

    Volt aje de al iment acinEs indispensable para el correcto funcionamiento

    de cualquier circuito electrnico, ya sea circuito

    integrado o circuito discreto. Si no hay voltaje

    de alimentacin, definitivamente el circuito no

    funcionar.

    Cuando se trata de circuitos digitales, el vol-

    taje de alimentacin debe ser de 5 voltios de

    corriente directa y sin rizo (figura 3).

    Seal de reini cio o resetDebido a que el sistema de control es un circui-

    to de alta escala de integracin, en su interior

    tiene una ROM (Read Only Mem oryo memoria

    de slo lectura).

    Esta memoria cuenta, entre otras cosas, con

    un programa de instrucciones que suministra al

    sistema de control informacin sobre las carac-

    tersticas ms importantes del equipo en que

    ambos estn instalados. De esta manera, losdatos generales que acerca del minicomponente

    recibe el sistema de control, se refieren a la exis-

    tencia o no de entrada auxiliar, al tipo de

    tocacintas disponible (reversible, con una o qui-

    z dos caseteras), a la opcin o imposibilidad de

    reproducir discos compactos, a la presencia de

    reloj en tiempo real, etctera. Y obviamente, re-

    cibir informacin e instrucciones ms especfi-

    cas de acuerdo con la marca y modelo del apa-

    rato en que se encuentre.

    6.3 VCA

    Vdd

    Reset

    -32 VCD

    Audio

    Analizador de espectroSistema de control

    Display

    Fuente de alimentacin

    permanente

    Reset

    Sistema de control

    Figura 1

    Figura 2

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    34 ELECTRONICA y servicio No. 44

    tacin de las rejillas, provenientes del circuito

    excitador de display (mismo que generalmente

    viene dentro del propio sistema de control). Y

    por ltimo, es preciso que el displayreciba las

    seales correspondientes a las terminales de

    datos (en la figura 7 se muestra el diagrama de

    conexiones de un visualizador de tubo fluores-cente utilizado en un minicomponente Pioneer

    modelo XR-A660 y similares).

    El analizador de espectro

    En el minicomponente de audio Aiwa modelo

    NSX-S555, el circuito integrado BA3835F se em-

    plea para realizar la funcin de analizador de

    espectro. Remtase a la figura 8, y observe que

    este circuito recibe por sus terminales 8 y 9 la

    Grid Assignment

    REC ASESEC SES

    RPT - 1 PGM RDMPT - 1 PGM DM KEY LREY L

    EQQ

    SURR.U .

    P. BASS. BASS

    V-CDC

    PBCBC

    53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27

    26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

    P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 NX NP NP F1 F1

    F2 F2 NP NP NX 1G 2G 3G 4G 5G 6G 7G 8G 9G 10G 11G 12G 13G 14G NX NX P1 P2 P3 P45 P5 P6

    Pin Connection

    Pin No.

    Connection

    Pin No.

    Connection

    NOTE

    (2G to 9G)(10G) (14G)

    12G9G8G7G6GDp2

    R2R4

    R6

    R8

    R10 R12

    L1L3

    e

    t

    g

    r n

    p

    d1 d2

    c

    bk

    j

    m

    Dp1

    a1 a2

    h

    L5L7L9

    L12 L10

    L8

    s

    t

    u

    B17 B9 B1 B1 B17 B9 B1

    B8B16B24B8B8B16B24

    10G 11G 12G 13G 14G

    L6L4

    L2

    L11 R3R1 R5 R7 R9 R11

    RSLS

    5G4G3G2G1G

    1) F1, F2.......... Filamento

    2) NP................ Sin terminal

    3) NX............... Terminal sin extensin4) DL................ Linea de datos

    5) 1G to 14G... Reja

    Figura 1

    seal de audio analgica; y por sus terminales

    10, 11 y 12, las seales correspondientes a los

    datos de control para el decodificador interno

    del analizador de espectro (provenientes del sis-

    tema de control); finalmente, vea que en la ter-

    minal 17 se obtiene la salida del circuito anali-

    zador de espectro.Con todas estas seales, el circuito integrado

    analizador de espectro ejecuta acciones inter-

    nas tales como la separacin de los diferentes

    espectros de frecuencias (de ah el nombre de

    analizado r de espectro) y la separacin de la se-

    al de audio que ingresa a l mismo.

    Una vez que esta ltima seal es separada en

    sus diferentes rangos de frecuencia, el circuito

    analizador de espectro enva cada parte a un cir-

    cuito mantenedor de picos; y finalmente enva

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  • 8/10/2019 Electrnica y Servicio No. 44

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    los datos a un multiplexor, para que ste mezcle

    todas y cada una de las seales provenientes delos diferentes filtros pasa-banda y entregue los

    resultados por la terminal 17 en forma de datos

    digitales.

    La seal que sale del circuito analizador de

    espectro es enviada al sistema de control, el cual,

    despus de procesarla, la enva al excitador del

    visualizador; desde aqu se enviarn al

    visualizador las seales correspondientes, para

    que este dispositivo proceda a encender los seg-

    mentos indicados y entonces se realice el des-pliegue de datos.

    Como se podr dar cuenta, la velocidad de

    transmisin de datos entre el circuito analiza-

    dor de espectro y el sistema de control tiene que

    ser elevada. Esto obedece a

    que el visualizador debe ex-

    pedir en forma grfica el

    audio reproducido en tiem-

    po real. Y ambas condicio-

    nes se cumplen (alta veloci-

    dad de transmisin de datos,

    as como expedicin de re-sultados en tiempo real),

    gracias a que la seal de re-

    loj del sistema de control ge-

    neralmente es de 4 MHz o 4

    millones de ciclos por se-

    gundo, y hasta ms (lo cual

    contrasta con los 20 KHz o

    20 mil ciclos por segundo de

    la seal de audio).

    Comentarios finales

    Ya se dio cuenta que el fun-

    cionamiento de un sistema

    analizador de espectro no es

    tan complicado como apa-

    renta? Si no est totalmente

    de acuerdo, slo recuerde

    que la mayora de los procesos involucrados en

    la ejecucin del sistema se encuentran dentrode circuitos de alta escala de integracin; y s-

    tos, por lo general, son de montaje superficial y

    rara vez tienen fallas.

    Cuando usted enfrente algn problema en

    este circuito, proceda a medir los voltajes de ali-

    mentacin que se suministran a los diferentes

    circuitos involucrados en el sistema; y verifique

    la presencia de las seales de entrada (tanto en

    el circuito analizador de espectro como en el sis-

    tema de control), de las seales de control pro-venientes del sistema de control, y de las sea-

    les de salida (tanto del analizador de espectro

    como del circuito excitador del display).

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

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    15

    14

    13

    12

    11

    10

    BIAS

    VREF

    REFERENCE CURRENT

    IC, BA3835F

    BJASC

    VREFC

    RREF

    N.C.

    N.C.

    DIFOUT

    CIN

    AIN

    VCC

    A-C

    C

    A

    105 Hz

    BPF

    PEAK

    HOLD

    PEAK

    HOLD

    PEAK

    HOLD

    PEAK

    HOLD

    PEAK

    HOLD

    340 Hz

    BPF

    1 KHZ

    BPF

    3.4KHZ

    BPF

    10.5KHZ

    BPF

    DIF

    DECRES

    RES

    RES