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

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

El contenido tcnico es responsabilidad de los autores.

Tiraje de esta edicin: 11,000 ejemplares

No. 72, Marzo de 2004

La electrnica en el tiempo

Las vlvulas de vaco:auge, cada y resurreccin ................................. 5

Leopoldo Parra Reynada

Perfil tecnolgico

En las fronteras de la nanotecnologa............... 16Leopoldo Parra Reynada

Servicio tcnico

Cmo verificar la seccin de barridohorizontal en televisores modernos .................. 28Armando Mata Domnguez

Cmo trabajan los reproductores VCD ............. 33Alvaro Vzquez Almazn

Mtodo prctico para solucionarproblemas de IK en televisores Sony ................ 40

Alvaro Vzquez Almazn

Localizando fallas en la fuentede alimentacin de los televisores Philipscon chasis E8 ....................................................... 49


La etapa de sintona delos minicomponentes de audio .......................... 57


Sistemas informticos

Tecnologas de las modernas impresoras ........ 67Leopoldo Parra Reynada

Para saber ms

Conceptos y definiciones que eltcnico informtico debe conocer ..................... 74Aurelio Meja Mesa

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5ELECTRONICA y servicio No. 72

L a e l e c t r n i c a e n e l t i e m p o

LAS VLVULAS DE VACO:AUGE, CADA

Y RESURRECCINLeopoldo Parra Reynada

El analizador contena poco menos de unmilln de tubos al vaco, y requera un equi-po de quinientos tcnicos para mantenerlo yoperarlo.

Arthur C. Clarke Superioridad

... Y dejaron un gran vaco

Aunque la tecnologa de las vlvulas devaco (bulbos) parece pertenecer a un pa-sado bastante remoto, las personas conms de 35 aos de edad seguramente co-nocieron estos dispositivos en alguno de losaparatos electrnicos que usaban en casa;por ejemplo, en el televisor, en el receptorde radio, en el amplificador de sonido, etc.Pero a causa de sus desventajas, los bul-bos fueron desplazados por opciones msavanzadas, tales como los dispositivos se-miconductores.

Esto no debera extraarnos, si tomamosen cuenta que la tecnologa en que se ba-san los bulbos proviene de un descubri-miento realizado a fines del siglo XIX. Enefecto, mientras Toms Alva Edison estabainvestigando diversas opciones para lo que

Pese a que son una tecnologa con40 aos de antigedad, las vlvulas

de vaco o bulbos parecen estarrenaciendo en algunas aplicaciones

especficas; y es, paradjicamente,en el segmento de mercado de

mayor poder adquisitivo. Quin lodira? Esto parece muy extrao

Acaso a alguien se le ha apagadoun bulbo?

Justamente para aclarar este tipo dedudas, en el presente artculo

veremos qu son los tubos de vaco,para qu se empleaban, por qu

dejaron de utilizarse y por qu estnresurgiendo.


6 ELECTRONICA y servicio No. 72

sera el perfeccionamiento de la bombillaelctrica, en un momento dado coloc unalambre adicional en el interior de la am-polla de vidrio; y al aplicarle un voltaje,observ que se estableca una corrienteelctrica, pero slo cuando el filamento in-candescente tena carga negativa y el alam-bre adicional carga positiva (figura 1A). Ysi se inverta la polaridad, la corriente de-jaba de fluir (figura 1B). En ese momento,Edison no encontr aplicacin alguna paratal fenmeno; pero procedi a patentarlocon el modesto nombre de EfectoEdison, y luego lo dej en el olvido.

No fue sino hasta varios aos despus,que otros investigadores retomaron esteprincipio y lo convirtieron en algo til. En1904, el investigador ingls John Ambrose

Fleming rescat las ba-ses planteadas porEdison y las aplic en undispositivo que fue lla-mado diodo (figura 2);conduca corriente, slocuando se aplicaba unvoltaje positivo en suterminal nodo con res-pecto al voltaje de suterminal ctodo; y si seinverta esta polaridad,el dispositivo no dejabapasar ninguna corriente. Este dispositivo,a diferencia del que fabric Edison, conta-ba con un ctodo independiente del fila-mento incandescente; aunque ste no ha-ba desaparecido, ya no era la fuenteprimaria de electrones; ms bien, slo ser-va para calentar al propio ctodo (figura3). Por tal motivo, este dispositivo se em-ple en labores de rectificacin de seales

(-)

(-)(-)

(-)

(-)

(-)

Corriente

elctrica

Coriente = 0

A

B

Entre los muchos descubrimientos de Toms Alva Edison,

est el principio sobre el que trabajan las vlvulas de

vaco. Edison descubri que slo apareca una corriente

elctrica cuando se aplicaba voltaje en un sentido, pero no

en el opuesto.

Smbolo

PCtodo

Filamento

HH

K

Anodo

Blindaje (Shell)

Anodo

Ctodo

Filamento

Soporte

Base

Terminales

Figura 1 Figura 2

Figura 3



de AC, de deteccin de seales de radio yde limitacin de voltaje.

Un par de aos despus, en 1906, el in-vestigador norteamericano Lee de Forestmejor considerablemente tal diseo; in-corpor una tercera terminal, que actuabacomo rejilla de control (figuras 4A y 4B). Aeste componente, de Forest lo bautiz conel nombre de Audin; pero finalmente seconocera slo como vlvula triodo.

El triodo haca algo que el diodo era in-capaz de hacer: amplificaba una seal deentrada, para entregarla con mayor nivel y

potencia a su salida. Para esto, entre lasantiguas terminales ctodo y nodo habaque aplicar un voltaje considerable y colo-car una rejilla llamada control (figura 5A) a la que se aplicaba una tercera seal. Encondiciones normales, cuando la rejilla decontrol careca de voltaje, no se establecaun flujo de corriente entre nodo y ctodo(figura 5B); pero conforme aumentaba latensin en la rejilla, se permita el paso deelectrones entre las otras dos terminales(figura 5C); esta corriente era proporcionalal voltaje aplicado a la rejilla de control. Demanera que si se conectaba el nodo deldispositivo a una resistencia y se tomabael voltaje en la misma, la seal obtenidaera igual a la aplicada a la rejilla, pero am-plificada. Este dispositivo dio inicio a la re-volucin electrnica del siglo XX, que con-tinu despus con la aparicin decomponentes ms avanzados y complejos;por ejemplo, el tetrodo y el pentodo (figura6).

Durante la primera mitad del siglo XX,los bulbos eran parte fundamental en la es-tructura bsica de todos los aparatos elec-trnicos de consumo; sobre todo la radio,

Anodo

Rejilla

Ctodo

Filamento

A B

Rejilla de

control

Ctodo

Filamento

Corriente

= 0

V = 0

Corriente

proporcional el

voltaje de

rejilla

V = 0/

A B

C

Placa

La corriente que circula entre el ctodo y el

plato es proporcional al voltaje aplicado a la

rejilla de control.

Figura 4

Figura 5



y los primeros televisores y equipos de so-nido. Incluso hasta bien entrada la dcadade 1960 y principios de la dcada de 1970,todava era comn encontrar este tipo de

aparatos en los hogares. Pero a partir de lasegunda mitad de la dcada de 1960, se pro-dujo un giro de 180 grados en la tecnologaelectrnica; obedeci a la aparicin y uso

Rejilla No.3

supresora

Placa

Espaciador

aislador

Anillo

Sello

Cubierta

de vidrio

Terminal Gua

Blindaje

Caja de

ensamble

Espaciador

aislador

Filamento

Ctodo

Rejilla No.2

(pantalla)

Rejilla No.1

(control)

Junto a sus inventores, Brattain,

Bardeen y Shockley, aqu aparece el

primer transistor desarrollado en los

laboratorios Bell.

Figura 6

Figura 7



de los transistores y de los dispositivos se-miconductores en general.

En 1948, Walter Houser Brattain, JohnBardeen y William Bradford Shockley, in-vestigadores de los laboratorios Bell en losEstados Unidos, desarrollaron un disposi-tivo que cambiara por completo nuestroconcepto sobre la electrnica: el transistorsemiconductor (figura 7). Este componen-te aprovechaba las propiedades de ciertoselementos (por ejemplo, germanio y silicio),que en condiciones normales no conducancorriente elctrica; pero si se les agrega-ban pequeas cantidades de impurezas conotros elementos (por ejemplo, arsnico oboro), adquiran algunas propiedades elc-tricas que permitan aprovecharlos en apli-caciones muy similares a las de una vlvu-la trodo.

No explicaremos ahora la teora de lossemiconductores, porque se ha tratado deforma exhaustiva en artculos anteriores deesta revista; slo diremos que con el tran-sistor, se acabaron los problemas deriva-dos de las desventajas de las vlvulas devaco originales; enseguida las describire-mos.

Desventajas de los tubos de vaco

Aunque se trataba de una tecnologa pro-bada y estable, los tubos de vaco (figura 8)fueron reemplazados rpidamente por dis-positivos electrnicos basados en semicon-ductores. Estos ltimos, dieron solucin amuchos de los problemas que presentabanlos bulbos:

Eran muy frgiles. Con cualquier abusofsico, los bulbos podan romperse y arrui-narse por completo; y era indispensablela ausencia total de aire en su interior,para que se produjera la conduccin en-tre nodo y ctodo.

Eran muy grandes y pesados. Un solo bul-bo, ocupaba el espacio de varias dece-nas de transistores.

Requeran de mucha potencia para tra-bajar. Tan slo la presencia del filamentocalefactor, implicaba la disipacin intil,en forma de calor, de mucha de la poten-cia aplicada al dispositivo.

Requeran de voltajes altos para trabajar.En una vlvula trodo, era normal encon-trar voltajes superiores a 50 voltios; estocontrasta con los transistores, que pue-den trabajar normalmente con tensionesde apenas 3 a 5 voltios (lo cual los haceideales para construir aparatos alimen-tados con bateras).

Tienden a fallar con ms frecuencia quelos transistores. La vida til de una vl-vula de vaco, era de unos cuantos cien-

Figura 8



tos de horas; y con un poco de suerte, al-gunos bulbos llegaban a durar ms de milhoras de trabajo continuo. En tanto, la du-racin de un transistor es prcticamenteilimitada.

Los bulbos requeran de un tiempo consi-derable para calentarse, y comenzar afuncionar bien. Tal vez recuerde usted quelos televisores basados en estos elemen-tos tardaban varios minutos en estabili-zar su imagen; en cambio, los transisto-res no precisan de este lapso de arranque.

Por todo esto, cuando aparecieron los pri-meros transistores y demostraron que po-dan sustituir a los bulbos en todas sus apli-caciones comunes, los fabricantes deequipo electrnico dieron el salto tecnol-gico; abandonaron en masa la tecnologade las vlvulas de vaco, para abrazar conentusiasmo la de los semiconductores (fi-gura 9). En este campo, son pioneras lascompaas electrnicas japonesas; en unprincipio, los europeos y los estadouniden-ses vieron con desconfianza a los semicon-ductores. Gracias a este fuerte empuje ini-cial, las empresas japonesas dominanahora un porcentaje mayoritario del mer-cado de electrnica de consumo.

Y as llegamos a nuestros das, en queliteralmente estamos rodeados de disposi-tivos electrnicos; desde objetos tan senci-llos y cotidianos como un reloj de pulsera,hasta sofisticadas herramientas de produc-tividad como las computadoras de escrito-rio o los sistemas de control numrico enlas empresas. No exageramos al decir quesin los transistores, nuestro mundo seramuy distinto al que conocemos en la ac-tualidad.

El pequeo defectode los transistores

Ante tal panorama, muy pocas personassupondran que hubo aplicaciones en quelos bulbos superaron a los ms modernostransistores; pero existen nichos de mer-cado en que stos tardaron ms en despla-zar a las vlvulas de vaco; por ejemplo,hasta hace unos 15 aos, un buen porcen-taje de los equipos transmisores de radio ytelevisin (y en general cualquier sistemaque requiriera la generacin de ondas ra-diales de potencia considerable), seguanutilizando bulbos como sus amplificadoresprincipales; esto se debe a que en aquellapoca no se producan transistores capa-ces de manejar los voltajes y corrientesnecesarios para que la emisin radial tu-viese la potencia necesaria.

No fue sino hasta la aparicin de los tran-sistores de alta potencia (precisamentehace unos 15 aos), que de manera gra-dual se reemplazaron los transmisores debulbos por semiconductores. Y a la fecha,este cambio abarca casi toda la industriade radio-transmisin.

Otra aplicacin en que los transistoreshan tardado en desplazar a las vlvulas devaco, es la de los cinescopios de televiso-res o monitores. Los tambin llamados TRC,son una especie de bulbo gigantesco; y pese

Uno de los primeros radios de

transistores fabricados por Philips.

Figura 9



a que ya existen tecnologas que puedenllegar a reemplazarlos (consulte el artculocorrespondiente en el nmero anterior deesta revista), an dominan la mayor partedel mbito de la expedicin de imgenesen movimiento (figuras 10A y 10B).

Ahora bien, hay un segmento de merca-do mucho ms cercano a nosotros, en elque a pesar de que los transistores se apli-can masivamente, siguen sin convencer aun buen nmero de usuarios exigentes; setrata del segmento de audio de muy altonivel. Cuando los aparatos basados en bul-bos comenzaron a dejar su lugar a los equi-pos transistorizados, algunos usuarios no-

taron que el audio producido por sus am-plificadores no pareca tener la misma ca-lidad que el que antes obtenan; por esoprefirieron conservar sus antiguos amplifi-cadores de bulbos, ya que, segn su puntode vista, ofrecan una calidad sonora supe-rior a la de los aparatos que usan transis-tores. Este fenmeno tiene una explicacinmuy sencilla: los transistores inducen unadistorsin indeseable en las seales queproducen, debido al peculiar comporta-miento de su curva de respuesta. Veamosesta situacin ms de cerca.

Distorsin de cruce por cero

En la figura 11 tenemos una grfica tpicadel comportamiento de un transistor. Ob-serve que en el eje horizontal hemos colo-cado la seal de entrada, y en el vertical laseal de salida. Esta curva se comporta deforma casi lineal en la parte inicial de lagrfica, para despus entrar en su etapa desaturacin. Por supuesto, en su funcin deamplificador, el transistor aprovecha la por-cin lineal de la curva; pero aqu surge elprimer problema.

Si amplificamos la parte inicial de la gr-fica (figura 12), veremos que en la regincercana al cero la curva de comportamien-

Ampolla al vaco

Haz azul

Haz verde

Haz rojo

Base

Caones

electrnicos

Aquadag

Sellado

Banda de proteccin

Banda de tensin

Pantalla

Mscara de

sombras

Puntos de fsforo

de colores (en la

superficie interna

de la pantalla)

B

A

Vi

Vo

Tanto en la transmisin

como en la recepcin

de seales de TV, las

vlvulas de vaco se

siguieron utilizando

durante mucho tiempo;

de hecho, todava se

usan.

Grfica de comportamiento entrada-salida de

un transistor trabajando como amplificador.

Figura 11

Figura 10



to del transistor tampoco es lineal; presen-ta una leve curvatura. Este efecto aparen-temente inofensivo, se refleja sobre todo enlas seales de audio de menor intensidad,donde la distorsin es ms fuerte (figura 13).Este problema aumenta, cuando se usanamplificadores construidos con dos transis-tores complementarios (figura 14A). La cur-

va tpica de respuesta del conjunto se mues-tra en la figura 14B; y en la figura 14C, apa-rece su regin cercana al cero.

Si a una curva de esta naturaleza le apli-camos un voltaje de entrada relativamentegrande, la seal de salida casi no tendrdistorsiones (figura 15A). El problema apa-rece con las seales de bajo nivel, donde ladistorsin s es muy apreciable (figura 15B);y aunque se han desarrollado circuitoscompensadores que minimizan este efec-

Vi

Vi

Vo

Vo

Vi

Vo

Seal de

salida

(distorsionada)

Seal de

entrada

(dbil)

B -

Vo

Vo

B +

Vi

Vi

Vo

Vi

A

B

C

Acercamiento a la regin cercana al cero, de la curva

de respuesta de un transistor amplificador.

Distorsin ocasionada por el comportamiento no-lineal

de la curva de respuesta en la regin cercana a cero.

Acercamiento

a su regin

cercana a

cero.

Configuracin tpica

de amplificador de

dos transistores

complementarios.Curva de

respuesta tpica.

Figura 12 Figura 13

Figura 14



Seal de salida

(distorsionada)

Seal de entrada

(dbil)

Seal de

entrada

Seal de

salida

Vi

VoA

B

Respuesta de un amplificador de par comple-

mentario

Ante una seal

de entrada

grande.

Ante una seal de nivel

reducido. Observe que la

distorsin es acentuada.

Figura 15

to, el problema de la distorsin de crucepor cero es uno de los que ms afectan lacalidad del audio generado por los amplifi-cadores semiconductores.

Y por qu decimos todo esto? Porquese ha descubierto que los amplificadoresbasados en vlvulas de vaco no sufren dedistorsin de cruce por cero. Esto implicaun audio de salida con calidad superior ala del sonido que se obtiene de un amplifi-cador semiconductor. En realidad, esta di-ferencia es mnima (slo los audifilos ex-pertos, son capaces de discernir entre uno

y otro); pero ha dado pie a la aparicin deun nicho de mercado de muy alto nivel,donde diversos fabricantes ofrecen ampli-ficadores de audio basados en vlvulas devaco, para los consumidores muy exigen-tes.

Los amplificadores de bulbos

Para el consumidor comn, habituado a losproductos de fabricantes reconocidos(Sony, Hitachi, Aiwa, Philips, LG, Samsung,etc.), no dicen nada las marcas que ense-guida mencionaremos; son de empresasdedicadas a atender el segmento de losaudifilos expertos; algunas de las msimportantes, son McIntosh (no confundircon la marca de computadoras personales,figura 16A), SpaceTech Lab (figura 16B) yConrad-Johnson (figura 16C). Es de llamarla atencin, que algunos fabricantes de tar-jetas madre para computadoras han llega-do a incluir tubos de vaco en sus etapas desalida de audio (figura 16D); presuntamen-te, para satisfacer las demandas de losusuarios de computadora que son dema-siado exigentes con la calidad del sonidode sus equipos.

Todo esto, ha contribuido a provocar elrenacimiento de la industria de los bulbos.Y por tal motivo, diversos fabricantes entodo el mundo estn produciendo nueva-mente tales componentes; pero slo encantidades muy limitadas, y a preciosestratosfricos. Pero no cabe duda que losaudifilos entusiastas estn ms que dis-puestos a hacer un fuerte desembolso ex-tra, con tal de obtener y mantener en ope-racin estos equipos; y todo, por el placerde disfrutar de su msica favorita con lamenor distorsin posible. En otras palabras,aunque sea de manera incipiente, el bulboest de regreso.


Algunos amplificadores modernos basados en bulbos

De la marca

McIntosh

De la marca SpaceTech Lab

De la marca Conrad-Johnson

Tarjeta madre de Aopen,

con acercamientos al

zcalo; aqu se monta el

bulbo.

A

B

D

C

Figura 16

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P e r f i l t e c n o l g i c o

EN LAS FRONTERAS DE LANANOTECNOLOGA

Leopoldo Parra Reynada

Ya he diseado una bacteria de restric-cin, que desmontar el gen defectuoso y losustituir por uno normal

Orson Scott Card. Ender, el Xenocida

Qu pequeo es el mundo

Tal vez, usted se acuerde de una pelculaclsica de ciencia-ficcin, llamada Viajefantstico; en ella, se narra la aventura deun grupo de cientficos que, luego de serreducidos al tamao de una clula, son in-yectados en el torrente sanguneo de unpaciente muy grave cuya vida desean sal-var. Probablemente, lo nico que recuerdausted de esta cinta es la memorable ac-tuacin de Raquel Welch (figura 1).

Pero si nunca vio tal produccin o no seacuerda de ella, es casi seguro que conocela historia de Pulgarcito; en este caso, setrata de un hroe infantil que puede resol-ver varias situaciones gracias a su diminu-to tamao.

Estas dos historias, son apenas una pe-quea muestra de la eterna obsesin del

Poco a poco, el trminonanotecnologa se est integrando

al vocabulario del pblico engeneral. Cada vez con ms

frecuencia, aparece en revistas dedivulgacin cientfica, en noticieros

televisivos, etc. Pero Qu es lananotecnologa? En este artculo,

trataremos de responder estapregunta.



hombre por todo lo relacionado con elmicromundo. Simplemente, recordemosque el concepto de tomo viene desde laGrecia clsica; o sea, cientos de aos antesde nuestra era. Pero durante mucho tiem-po, el mundo microscpico estuvo comple-tamente fuera del alcance de la humanidad.

Con la invencin de los microscopios, elhombre pudo al fin dar un pequeo vistazoa un nuevo y nada insignificante panora-ma; asombrado, contemplaba ecosistemascompletos, con sus depredadores y presas,

con sus parsitos y sus relacionessimbiticas; un mundo en rpida evolucin,que al mismo tiempo puede permanecerinmutable durante siglos (figura 2).

Una de las cosas que ms sorprendi alos primeros investigadores de este bajomundo, fue la enorme complejidad de losorganismos que ah encontraron. No seexplicaban cmo una ameba o unparamecio podan contar con mtodos delocomocin, con sensores para explorar sumedio ambiente, etc.; y es que estos micro-bios medan aproximadamente 1/40 demilmetro (ms o menos 25 micras). Peromayor fue la sorpresa de los cientficos,cuando, con la invencin de los microsco-pios electrnicos, descubrieron que hastalos corpsculos interiores de estos organis-mos tenan una estructura muy compleja(figura 3). Les pareca increble que existie-ran mecanismos tan elaborados, de apenasunos cuantos micrmetros.

Pues bien, en la actualidad casi todosutilizamos o conocemos un dispositivo queest construido con bloques funcionalesan ms pequeos que un microbio. Dehecho, un paramecio es un gigante en com-paracin con tales bloques; se trata de lostransistores, que por decenas de millones

Desde hace mucho tiempo, el ser humano ha tenido

una gran curiosidad por lo que ocurre en el

micromundo. Aqu vemos uno de los sets de filmacin

de la pelcula Viaje fantstico.

Gracias al microscopio, los cientficos

pudieron asomarse por fin al mundo de lo

muy pequeo.

Figura 1

Figura 2



se alojan y trabajan sincronizadamentedentro de cada microprocesador de unacomputadora personal.

Cada transistor, est construido con unatecnologa que permite grabar lneas deconduccin con menos de un dcimo demicra de grueso; o sea, 250 veces menosque el tamao de una ameba! (figura 4).Precisamente por su reducido tamao, es-tos componentes no se miden en micras (1millonsima de metro) sino en nanme-tros (1 mil millonsima de metro); de aquel trmino de nanotecnologa, que se re-

fiere a los elementos tecnolgicos cuyo ta-mao slo puede calcularse en el rango delos nanmetros.

Una corta historia

El trmino nanotecnologa es de recientemanufactura; se le atribuye al investigadorde origen japons Nomo Taniguchi, en1974; pero desde mediados del siglo XX, elfsico estadounidense Richard Feynmanplante los enormes beneficios que para elhombre significara el hecho de reducir aproporciones diminutas los elementos conque se construyen diversas herramientas;por ejemplo, predijo que aumentara nota-blemente la potencia de clculo de lascomputadoras, y que hasta se reducira sutamao; tambin formul teoras sobre laforma en que podran fabricarse, en nivelmolecular, distintos elementos para mqui-nas; esto permitira construir diminutosmecanismos, capaces de hacer trabajos enla industria de la manufactura e incluso enotras actividades de la vida diaria.

Pero los medios para elaborar dispositi-vos diminutos, estuvieron a disposicin delos investigadores hasta hace pocos aos;las avanzadas tcnicas de fabricacin y

Cuando los cientficos pudieron acercarse an ms a

la estructura de los microorganismos, se asombraron

al descubrir la complejidad de sus procesos internos.

Los microprocesadores modernos utilizan componentes

mucho ms pequeos que una clula humana tpica; tanto,

que varias decenas de millones de transistores caben en

unos cuantos milmetros cuadrados.

Figura 3

Figura 4



micro-manipulacin, les permitieron aso-marse al mundo de las distancias infinitesi-males, interactuar con ellas y hasta modi-ficarlas segn sus deseos. Y en ningncampo ha sido tan evidente el avance en laminiaturizacin de componentes, como enel de la electrnica; en apenas unas dca-das, se ha pasado del uso de grandes y pe-sadas vlvulas de vaco o bulbos (consulteun artculo sobre tales dispositivos, en estaedicin) a la aplicacin de los ms avanza-dos microprocesadores; en un rea menoral de la ua del dedo gordo de la mano,este circuito aloja, tal como dijimos, a mi-llones de transistores (figura 5).

A continuacin explicaremos el desarro-llo de la tecnologa con que se disean yconstruyen dispositivos diminutos.

Alcanzando lo inalcanzable

En los ltimos aos del siglo pasado, unafotografa dio la vuelta al mundo (figura 6);mostraba las siglas de IBM, formadas contomos. Esta imagen se hizo clebre, por-que fue el primer ejemplo de la manipula-cin de tomos individuales; por muchotiempo, se pens que esto era imposible derealizar.

Tal hazaa de los cientficos de IBM, de-muestra que en los ltimos aos han avan-zado mucho las tecnologas de manipulaciny construccin de objetos extraordinaria-mente pequeos. Pero quiz no existiranlas mismas, si no se hubiesen creado losmtodos de grabado de circuitos electrni-cos; con ellos, se pueden construir estruc-turas infinitesimales de un alto grado deprecisin.

El mtodo para construir un circuito in-tegrado no ha variado mucho desde losaos 70 del siglo XX, cuando la compaaestadounidense Fairchild desarroll la tec-nologa planar para la elaboracin de suscircuitos. En pocas palabras, esta tecnolo-ga permite grabar en la superficie de unalmina delgada de silicio los componentesque formarn al circuito integrado; paraesto, se emplea una tcnica fotogrfica muysimilar a aquella con que se graban circui-

La rpida evolucin de la tecnologa electrnica, ha

permitido reducir los componentes a un grado

realmente sorprendente.

Imagen histrica, que

muestra el primer intento

exitoso de manipulacin

de tomos individuales

para colocarlos en

posiciones definidas.

Figura 5

Figura 6



tos impresos. Enseguida haremos un repa-so de ella, para despus explicar cmo sehacen los circuitos integrados.

Grabado de pistas paracircuitos impresosLa elaboracin de una placa de circuitoimpreso por medios fotogrficos, implica eluso de una placa de cobre recubierta conun material sensible a la luz; tambin serequiere una hoja de plstico transparente,donde estn impresas las lneas conducto-ras de cobre que permanecern en la placa(figura 7A).

La hoja con las lneas impresas, se colo-ca sobre la placa de cobre; y sta es ex-puesta a una luz potente (figura 7B), paraque el material fotosensible reaccione y sevuelva soluble cuando se le aplique un l-quido especial. Y como no reciben luz laszonas de la placa que quedan cubiertas conla impresin en la lmina transparente, elmaterial que las cubre no sufre cambio al-guno; es decir, no se vuelve soluble cuan-do se le aplica dicha solucin especial.

Finalmente, toda la placa se sumerge enla solucin especial; as, puede retirarse porcompleto el material que fue expuesto a laluz (figura 7C). Entonces queda lista la pla-ca de cobre, para sumergirla en un recipien-

te que contiene cido frrico; de esta ma-nera, se puede retirar todo el cobre sobran-te; slo se dejan las pistas con las que seformar el circuito impreso (figura 7D).

Elaboracin de circuitos integradosPara elaborar circuitos integrados, se usaun mtodo muy similar al anterior; peropara elaborar los componentes del chip,puede optarse por una labor de dopaje (afin de producir materiales semiconducto-res N P); o bien, se aplica una sustanciapara eliminar porciones del material base,de modo que se pueden elaborar estructu-ras extraordinariamente pequeas. Expli-quemos esto de manera breve:

Para fabricar un transistor tipo NPN me-diante la tecnologa planar, primero se co-loca una mscara protectora en una delga-da placa de silicio.

Se expone esta placa a impurezas deantimonio, para crear una pequea zonade material tipo N (figura 8A).

Usando una mscara ms pequea, seexpone el material a impurezas de borohasta crear una zona de semiconductor tipoP (figura 8B).

Cubierto con una mscara todava mspequea, de nuevo se expone el material a

A B C D

La elaboracin de una placa de circuito impreso por mtodos pticos, es

muy similar a la forma en que se fabrican los ms avanzados

microprocesadores.

Figura 7



Elaboracin de un transistor

NPN, por el mtodo planar.

Observe su semejanza con el

mtodo descrito en la figura

anterior.

A

Mscara grande y

dopado para crear

zona N

Zona P intermedia

Zona N final

Colocacin de terminales

B

C

D

Mscara original

(Tamao 4X)

Oblea desilicio

Lente concentradora

Lente de grabado

Luzultravioleta

Grabado de una oblea de silicio. Para conseguir que las

pistas de un circuito impreso sean tan reducidas, se

utilizan mtodos pticos de enfoque para que, a partir de

una mscara original grande, se puedan grabar componen-

tes de 1/4 del tamao original.

Figura 8

Figura 9

impurezas de antimonio, para crear la capafinal de material N (figura 8C).

Al resultado de este proceso se le conec-tan sus terminales correspondientes, y asse obtiene un transistor tipo NPN (figura8D).

El proceso de fabricacin de las msca-ras que se utilizan para el dopado de lascapas N P de material semiconductor, esigual al que se ejecuta para grabar circui-tos impresos (figura 9):

Sobre la oblea de silicio, se coloca unacapa de material foto-sensible. Esta cubier-ta debe extenderse uniformemente sobre laoblea.



Microfotografa de una pista de un microprocesador

moderno: Para poder observar los elementos de un

microprocesador moderno, es necesario utilizar un

microscopio electrnico de barrido; con un

instrumento ptico, no es posible ver los detalles de

su construccin.

Espectro de radiacin

electromagntica: El

espectro de la radiacin

electromagntica, abarca

desde las ondas de radio

hasta los rayos gamma. La

luz visible ocupa una

pequea porcin de este

espectro.

Figura 11

Figura 10

Cubierta con una mscara de tamaocuatro veces superior al de los dispositivosgrabados en el silicio, la oblea se expone ala luz.

La oblea se enfoca por mtodos pticos(lentes de alta precisin), para verificar quelos dispositivos grabados en su superficietienen el tamao final que se desea. Estose hace as, para que la mscara original(que es de mayor tamao que el circuitoque se est elaborando) pueda fabricarsecon mayor precisin y con un gran cuidadode sus detalles.

Finalmente, el material expuesto a la luzse retira por medio de un bao qumico.Luego de esto, la oblea queda lista para so-meterse al proceso de dopado; y de estamanera, se crean las distintas capassemiconductoras que a final de cuentas for-man al circuito impreso.

Ventajas y desventajasdel mtodo ptico

A esta tcnica se le conoce como litofoto-grafa. Y ha resultado tan efectiva, que sesigue utilizando hasta la fecha; incluso paraproducir los avanzados circuitos digitalesde una computadora personal. Lo sorpren-dente de esta tcnica, es que permite gra-dos de reduccin asombrosos; tanto, quelos microprocesadores y los circuitos dememoria modernos utilizan lneas de ape-nas 0.13 micrmetros de ancho (130nm, fi-gura 10); y ya se est dando el paso siguien-te, con la tecnologa de 90nm; adems, seencuentran en etapa experimental unas tc-nicas que permitirn reducir este tamao a60nm y hasta a 35nm (logro sorprendente,si consideramos que el virus de la gripecomn mide aproximadamente lo mismoque una pista moderna: 130nm).



Para conseguir tan extraordinario gradode reduccin, se necesita de tcnicas bas-tante precisas; tanto en la elaboracin delas mscaras originales, como en la radia-cin que se aplica para el foto-grabado delas mscaras de dopado. Ya no es posibleutilizar una luz blanca comn, para el gra-bado de estos elementos; la longitud deonda de esta luz es demasiado amplia,como para permitir que se graben elemen-tos tan minsculos. A la fecha se utilizanfuentes de luz en la banda del ultravioletaextremo, para obtener pistas extremada-mente reducidas. Pero esto parece marcarun lmite fsico al grado de reduccin quepuede obtenerse con este mtodo.

En efecto, si pudiramos analizar el es-pectro de radiacin electromagntica (en elcual la luz ocupa un pequeo segmento,figura 11), descubriramos que en un mo-mento dado la luz ultravioleta se convierteen radiacin de rayos X. Aqu aparecen losprimeros problemas, ya que una radiacinluminosa todava puede ser manejada ra-zonablemente bien mediante mtodos p-ticos (lentes, espejos, etc.); pero cuando seconvierte en rayos X, ya no es posible ma-nejarla con los mismos elementos; por lotanto, es demasiado difcil -y costoso- tra-tar de utilizar este tipo de radiacin para elgrabado de las mscaras de los circuitos.

Adems, conforme las pistas por dondecirculan los electrones se hacen ms pe-queas, empieza a ocurrir un fenmeno deprdida; por efectos cunticos, los elec-trones pueden espontneamente salir de sucurso; y mientras ms pequea sea la pistapor donde circulan, mayor ser el porcen-taje de prdida (en la actualidad, un buenporcentaje de los casi 100W que disipa unPentium 4 veloz, se debe precisamente aeste tipo de prdidas).

Por tal motivo, se estima que cuando seaalcanzada una tecnologa de aproximada-

mente 10nm, estar llegndose a los lmi-tes tericos en que es posible elaborar cir-cuitos eficientes. Y aunque no se llegara aun mayor grado de reduccin de las pistasque se pueden grabar en una superficiemetlica, se trata de un logro notable; sim-plemente, tengamos en cuenta que el di-metro promedio de un tomo es de pocoms de 1/10nm; es decir, una pista de 10nmest formada por menos de 100 tomos (fi-gura 12).

Otro beneficio que se ha obtenido de lastecnologas de grabado provenientes delmundo de la electrnica, es la elaboracinde minsculos mecanismos. Enseguida ex-plicaremos esto brevemente.

En el mundo de las micromquinas

Los avanzados procesos de manufacturaderivados de la tecnologa electrnica, hanpermitido desarrollar funciones, condicio-nes o dispositivos sorprendentemente pe-queos. Veamos algunos de ellos:

DVDEl disco verstil digital (DVD), pertenece dealguna manera al mundo de la nanotecno-loga. Las dimensiones de las pistas en que

Aprox. 100 tomosde ancho (10nm)

La tecnologa actual permite elaborar pistas de

apenas unos cuantos tomos de ancho. Esto

implica que en su comportamiento comienzan a

involucrarse fenmenos cunticos, despreciables

en dispositivos de mayor tamao.

Figura 12



se graba la informacin, entran en el ran-go de los nanmetros.

En efecto, la longitud mnima que puedetener un pit de informacin en un DVD, esde slo 400nm (0.4um); y la separacinentre pistas, es de 740nm (figura 13). Ennmeros anteriores de esta revista, ya he-mos hablado extensamente sobre el DVD;por eso ya no ahondaremos en el tema.

El mil-pies de IBMUno de los problemas que se enfrentan amediano plazo, es el desarrollo de mto-dos de almacenamiento de informacincada vez ms avanzados. Y es que el pro-medio de datos que maneja una persona,va creciendo exponencialmente; por ejem-

plo, recuerda usted que hace apenas unos10 aos, una computadora con un discoduro de 400 a 500MB pareca ms que sufi-ciente para cualquier necesidad? pero lasmquinas modernas, cuentan con un dis-co duro de por lo menos 40GB (80 veces lacapacidad de hace 10 aos!); y hay usua-rios que al cabo de unos meses, casi llenanese espacio.

Por otra parte, a pesar de que la tecnolo-ga de los discos duros ha avanzado mu-cho en los ltimos aos, parece estar lle-gando a su lmite terico; aqu, ya casi esimposible reducir el ancho del track de in-formacin o grabar dominios magnticosde menores dimensiones. Ante esta situa-cin, los investigadores de IBM han pro-puesto un mtodo de almacenamiento dedatos en nivel molecular; y para hacer esto,desarrollaron un dispositivo llamado mil-pies. Su invencin consta de cientos depequesimas agujas, capaces de movermolculas individuales en un material es-pecial; se trata de almacenar la presenciao ausencia de una molcula como un bitde informacin.

Si se confirma la operacin confiable deeste dispositivo, los usuarios avanzados decomputadoras contarn con un mtodo dealmacenamiento de datos casi en nivel at-mico; y entonces, podrn grabar toneladasde informacin en espacios bastante redu-cidos.

La tecnologa de los nanotubosde carbono

Una de las tecnologas ms promisorias eneste arranque del siglo XXI, es la de losnanotubos de carbono; pueden aprovechar-se en mltiples aplicaciones, que van des-de la electrnica hasta la elaboracin defibras muy resistentes (figura 14A). Esto seha venido a complementar, con el descu-

En el DVD, tenemos un ejemplo de lo que la

tecnologa de lo muy pequeo puede hacer para

mejorar nuestra vida diaria.

Figura 13



brimiento de las nanoesferas de carbono(figura 14B). Ambos elementos puedencombinarse, para construir maquinarias in-finitesimales; ejemplo de esto, es la bombahidrulica que aparece en la figura 15.

Por el momento, los nanotubos son de-masiado costosos (su precio es varias ve-ces superior al del oro); por eso sus aplica-ciones se encuentran apenas en etapasexperimentales. Mas si se demuestra queestos diminutos componentes pueden creartodo un movimiento tecnolgico, segura-mente su precio se desplomar; y as, pron-to estarn al alcance del pblico.

Diseando el micromundo

La posibilidad de colocar tomos individua-les en posiciones especficas, ha desborda-do la imaginacin de muchos investigado-res en todo el mundo. El diseo de algunosmecanismos, se basa en un arreglo cuida-

Nanotubos de carbono y Nanoesfera. Pocas

tecnologas parecen tan promisorias, como la de los

nanotubos (A) y nanoesferas de carbono (B).

Nanobomba hidrulica. Una de las posibles

aplicaciones de los nanotubos y las nanoesferas, es

la bomba hidrulica; de manera muy eficiente, podra

manejar minsculas cantidades de fluidos.

Caja de engranes molecular. Aunque por el momento es

mera especulacin, ya se estn diseando los elementos

con que podran armarse las micromquinas del futuro.

En la imagen, una caja de engranes planetarios.

Figura 14 Figura 15

Figura 16

AB

doso de molculas; en la figura 16 se mues-tra una caja de engranes planetarios, don-de cada esfera representa un tomo.

Algunos cientficos han llevado esta es-peculacin un poco ms all, ideando me-canismos muy complejos que podran ser-vir para mltiples propsitos. Estos


Nanobot de reparacin celular. Una de

las posibilidades ms fascinantes de la

nanotecnologa, es la de fabricar

mecanismos que podran reparar clulas

individuales de nuestro cuerpo. De esta

manera, se erradicaran muchas

enfermedades que hoy son incurables.

Figura 17

elementos, conocidos como nanobots,podran inyectarse por ejemplo en el torren-te sanguneo y utilizarse para la reparacinde clulas individuales (en la figura 17, apa-rece una propuesta de la forma que tendranlos nanobots).

Todo esto, podra ser una realidad den-tro de varias dcadas. Pero con el ritmo quelleva el avance de la tecnologa, no le ex-trae que al cabo de unos aos ya estemosdisfrutando aunque sea de manera indi-recta de las ventajas de la nanotecnolo-ga. Pequeeces? De ninguna manera.

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Teora y servicio a fuentes conmutadas de TV(en 4 fascculos)

Servicio a sistemas de componentes de audio(en 4 fascculos)


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

CMO VERIFICAR LASECCIN DE BARRIDO

HORIZONTAL EN TELEVISORESMODERNOS

Armando Mata [email protected]

El presente artculo es unextracto del fascculo GuaRpida. Cmo Aplicar el

Osciloscopio en el Servicio aTV, CD y VCR, en el cual, msque ensear la funcin de losbotones y selectores, se pone

nfasis en los pasos quedeben seguirse para extraer e

interpretar las formas de ondade estos equipos.



Circuito de barrido horizontal

El conjunto de dispositivos que forman a laseccin de barrido horizontal se encarga derecibir los impulsos rectangulares generadospor el circuito oscilador horizontal ubicadoen el circuito jungla para reforzarlos y pue-dan excitar al transistor de salida horizon-tal.

Este transistor, a travs del fly-back y delyugo en sus bobinas de desviacin horizon-tal, realiza la desviacin horizontal del hazelectrnico sobre la superficie de la panta-lla; adems de generar el alto voltaje.

Circuito jungla Y/C

Valor mnimo 70 V p/p Valor mximo 230 V p/p

Valor mnimo 1 V p/p Valor mximo10 V p/p

Excitador horizontal

Transistor desalida horizontal

LP LS

Capacitor de 5a. armnica

Al Yugo

H.V.

Fly- back+135 V

Valor igual a 1/10 de laseal de la bobina primaria

Valor de 1 kV a 2.2 kV de pico a pico

Pulso de retorno horizontal

Es evidente que la seal se ver modifi-cada en su configuracin y tamao paralograr el proceso antes mencionado. Poreso, es preciso que el tcnico evale y de-termine el desarrollo correcto de esta fun-cin; cualquier anomala que distorsione laseal o que obstruya el paso de la misma,llega a repercutir en fallas tales como lafalta de alto voltaje, y como consecuenciala falta de brillantez o incluso se puede pre-sentar un dao constante al transistor desalida horizontal por el sobrecalentamientodel mismo.



230 V p/p

Divisin Y

50 V

2 V p/p

Divisin X

20 microsegundos

Inicio del pulso Fin del pulso63.5

microsegundos

X1 X10

Realice la funcin bsica Ubique el selector de sincronizacin

(Trigger) en posicin interna, ubique el

selector de entrada de seal en AC

Coloque la perilla selectora de

Divisin/Tiempo en escala de 20

microsegundos, con est accin, la

cartula del osciloscopio se convertir

en el eje X en 200 microsegundos, lo

que permite observar los tres impulsos

de barrido horizontal.

Coloque la perilla selectora de

Divisin/Voltios en escala de

voltaje que permita medir el nivel

de valor, de acuerdo al punto en

donde se vaya a trazar la seal.

Coloque la posicin de la

punta atenuadora en X1

X10, dependiendo del

voltaje de pico a pico

que pretenda medir.

Seal de barrido horizontal (tres

impulsos) obtenida del punto de

prueba en la terminal de salida

del circuito jungla Y/C. La

posicin del selector

Divisin/Voltios se ubica en la

escala de 1 voltio y la punta

atenuadora en posicin de X10.

Seal de barrido horizontal trazada en

el punto de prueba del colector del

transistor excitador horizontal. La

posicin del selector Divisin/Voltios se

coloca en la escala de 5 Voltios y la

punta atenuadora en X10.

Recuerde que una gran cantidad de rizo

provoca un sobrecalentamiento del

transistor de salida horizontal; esta

forma de onda presenta un problema en

dicho dispositivo.

Verificacin de seales de barrido horizontal



Para verificar la seal de barrido

horizontal que se obtiene de la

terminal de base del transistor de

salida horizontal, coloque los

controles como se indic al inicio,

ubique el selector de Divisin/Voltios

en 2 voltios y mantenga la punta

atenuadora en posicin de X10.

La verificacin de la forma de onda en la

base del transistor de salida horizontal,

tambin se puede lograr mediante

induccin; es decir, acerque la punta de

prueba al ncleo del fly-back, y

aparecern sobre la pantalla pulsos con

intervalos de separacin de 63.5

microsegundos. Recuerde que deben de

existir dos picos de distorsin en el nivel

mximo de la seal; de no ser as,

probablemente existe un dao en el

transistor de salida horizontal, causado

por alguna falla en el capacitor de la

quinta armnica o en el mismo fly-back.

Divisin Y10 voltios

23 V p/p

Separacin 63.5microsegundos

1400 V p/p

Inicio Fin

Verificacin de seales de barrido horizontal

En ocasiones el transistor de salida hori-zontal se sobrecalienta y la nica manerade determinar la causa del problema esobservando la forma de onda en el colec-tor del mismo; sin embargo, debido a queen este elemento se generan pulsos de msde 1000 voltios al momento del retornohorizontal, es peligroso tratar de verificar-los utilizando el osciloscopio. Recuerde que

la mayora de estos instrumentos slo per-miten medir hasta un valor mximo de 800voltios; una opcin para resolver esta si-tuacin, sera utilizar una punta atenuadorade X100, el nico inconveniente es que setiene que adquirir por separado, pues nun-ca viene incluida con el equipo y no es muycomercial.



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CMO TRABAJAN LOSREPRODUCTORES VCD


Introduccin

La reproduccin de pelculas en casa, esuna distraccin que comenz a hacersepopular aproximadamente en 1985. Inicial-mente se utilizaban videocaseteras deformatos Beta y VHS, de las cuales slosobrevive esta ltima; pero cada vez sonmenos los usuarios de este tipo de mqui-nas, porque ya casi han sido desplazadaspor la tecnologa de los reproductores dediscos compactos (CD); grabados en forma-to VCD o DVD, estos dispositivos funcio-nan mediante lenguajes digitales; sus ven-tajas son muchas, en comparacin con elsistema de cinta magntica.

Caractersticas de los formatosdigitales DVD/VCD

Tal como ya sealamos, hoy se comerciali-zan pelculas grabadas en CD en formatoVCD y DVD. En la tabla 1, se comparan lascaractersticas de ambos.

Observe que el formato DVD es superioren caractersticas determinantes, tales

El formato VCD es equivalente alMP3 en audio. En ambos se utilizan

tcnicas de compresin de datos, quereducen considerablemente el

tamao de los archivos digitales, porlo que su aceptacin entre el pblicoconsumidor ha sido contundente. En

el presente artculo, hablaremos delas caractersticas de los formatos

VCD y DVD. Tambin revisaremos agrandes rasgos la estructura de un

reproductor VCD, y especificaremossus problemas ms comunes y la

manera de resolverlos.



como la resolucin de imagen y los diver-sos idiomas en que pueden expedirse elaudio y los subttulos de cada pelcula; esteformato tambin permite realizar las fun-ciones de ngulo de imagen y multi-histo-ria, entre otras. Sin embargo, el menor cos-to de los reproductores VCD, aunado a lafacilidad de copiar discos y comercializar-los a un precio muy bajo, ha favorecido elconsumo de estos equipos; y es de llamar

la atencin, que ya ha llegado buen nme-ro de ellos a los centros de servicio (msadelante, describiremos algunas de sus fa-llas y hablaremos de su estructura).

Los equipos de VCD, no pueden repro-ducir discos DVD. En cambio, algunos re-productores de DVD s son capaces de re-producir tambin los VCD.

Estructura del reproductorVCD TVD-510K

Un reproductor de VCD que se ha comer-cializado bastante, es el compacto equipoMOON modelo TVD-510K (figura 1). En supanel frontal, cuenta con botones bsicosde reproduccin, avance, retroceso, pausay alto; tambin tiene bornes de entrada dedos micrfonos, con sus respectivos con-troles de nivel de seal (figura 2, esquinasuperior izquierda). Esto es muy comn enreproductores de VCD, porque se utilizanpara la modalidad de karaoke; en los bornes

Dimetro de disco

Grosor de disco

Estructura de disco

Longitud de onda lser

Distancia entre pistas

Tipo de grabacin

Idiomas de audio

Subttulos

Resumen de contenido

Historia de grabacin

Opcin de avanceo retroceso de escenas

Resolucin de imagen

Grabacin y reproduccin

Caractersticas DVD VCD

120 mm

1.2 mm

2 sustratos unidos de 0.6 mm.

650 y 635nm

1.6um

Por captulos

Varios lenguajes, seleccionados por men

Varios lenguajes, seleccionados por men

ltimo captulo, seleccionado por men

ltimos captulos, seleccionados por men

Por captulos, usando el control remoto

Hasta 500 lneas de resolucin horizontal

Sistema Dolby digital (5.1 canalesindependientes de audio)

120 mm

1.2 mm

Sustrato nico

780nm

0.74um

Continua

Un solo idioma

Un solo idioma

NO

NO

NO

240 lneas de resolucin horizontal

Estreo

Tabla 1

Figura 1



de salida de audio, en el canal izquierdoslo se obtiene informacin musical; y enel borne del canal derecho, se obtiene m-sica con voz.

Para aprovechar la modalidad karaoke,los bornes se conectan tal como explicare-mos enseguida:

El borne amarillo localizado en la parteposterior (figura 3), se conecta a la salidavideo IN del televisor.

El borne blanco se conecta a un amplifi-cador.

En los bornes de audio IN, se conecta elborne rojo.

El micrfono se conecta a una de las en-tradas frontales.

Luego de insertar un disco tipo karaoke, elcual tiene un cuadro de color fijo, aparece-

r la letra de la cancin, en forma de corri-miento, al ritmo de la msica. El equipoobjeto de nuestro estudio, reproduce tam-bin discos compactos de audio y pelculasen formato VCD. En su parte posterior, elaparato tiene una salida de video por s-per video o video separado; esto aumentala calidad de la imagen.

Si se retira la cubierta superior, quedara la vista el ensamble del recuperador pti-co, las tarjetas de circuito impreso y eltransformador de fuerza de la fuente de ali-mentacin (figura 4).

La pequea tarjeta superior de circuitoimpreso (figura 5), aloja a los amplificado-res de salida de audio y video en formatoanlogo y al sistema de rectificacin de la

Figura 2

Figura 3

Figura 4



fuente de alimentacin. Los circuitos regu-ladores que complementan a sta, se loca-lizan sobre el chasis (figura 6).

Si se retira la pequea tarjeta de circuitoimpreso, quedar al descubierto la tarjetade circuito impreso que contiene a los cir-cuitos procesadores de las seales digitalesde audio y video (figura 7). Observe que seutilizan unos circuitos integrado del tipo demontaje de superficie, los cuales recibenseales provenientes del recuperador pti-co; y este elemento puede ser limpiado f-

Figura 5Figura 6

Figura 7

cilmente, tras retirar la placa plstica en quese encuentra el sujetador de disco (figura 8).

Ninguna informacin como la que vieneen los manuales de servicio, est al alcan-ce del pblico. Esto se debe a que la mayo-ra de estos equipos se comercializan even-tualmente; adems, muchos de ellos, deciertas marcas, forman parte de lotes queslo se venden por una temporada o hastaagotar sus existencias; se ofrecen muy ba-ratos en mercados o tiendas, pero sin ga-ranta; no importa si se descomponen pron-to, ya que por su bajo precio se considerancasi productos desechables; no obstante,



son llevados a los centros de servicio parasometerlos a reparacin, siempre y cuan-do el costo de este trabajo no supere lo quese gast en su compra.

Fallas tpicas y sus causas

El reproductor de VCD que estamos anali-zando, ha tenido una buena demanda; y escomn que sea llevado al centro de servi-cio, cuando necesite reparacin.

Enseguida especificaremos las fallas mscomunes de estos equipos:

Falla No. 1 Sntoma: No enciende el equipo. Pruebas realizadas: Se verific la exis-

tencia de los voltajes en las terminales delas teclas; como no existan, se determi-n que haba un problema en la fuente dealimentacin.

Causa: Dao en el regulador de 5 voltios. Solucin: Tras colocar un regulador 7805,

el funcionamiento del equipo se normaliz.

Falla No. 2 Sntoma: No puede leerse ningn tipo de

CD. Pruebas realizadas: Se verific la pre-

sencia de emisin lser; como si exista,se procedi a limpiar el recuperador p-tico.

Causa: Desajuste del recuperador ptico. Solucin: En sentido antihorario, fue gi-

rado 1/8 de su posicin el potencimetrodel recuperador ptico.

Falla No. 3 Sntoma: La imagen se cuadricula, y el

audio se percibe entrecortado. Pruebas realizadas: Al presionar ma-

nualmente los circuitos integrados de latarjeta de circuito impreso procesadora deaudio y video, desapareci el problema.

Solucin: Se resoldan los circuitos inte-grados de esta tarjeta.

Falla No. 4 Sntoma: Slo se leen las primeras pis-

tas de cualquier tipo de CD. Pruebas realizadas: Mediante una labor

de limpieza y lubricacin, se descubrique haba falso contacto en el conectordel recuperador ptico.

Solucin: Se elimin el falso contacto,que ocurra cada vez que el recuperadorse deslizaba hacia afuera.

Falla No. 5 Sntoma: No hay imagen, slo audio. Pruebas realizadas: Desde los bornes de

salida de video out, y con la ayuda de unosciloscopio, se hizo un seguimiento altrayecto de la seal de video compuesta;se descubri que estaba abierta una l-nea del circuito impreso.

Solucin: Se sold esta lnea.

Figura 8


Estructura de los Televisores Sony Wega.

Fuente de stand-by y fuente de poder conmutada

con doble MOSFET. Fallas y soluciones.

Circuitos de proteccin de sobre-corriente (OCP),

sobre-voltaje (OVP) y bajo voltaje (UVP).

El chip nico (one chip syscon/jungle).

Protecciones en la jungla.

Autodiagnstico.

Los circuitos de proteccin de las secciones de

barrido vertical y horizontal.

Circuito de proteccin de alto voltaje (XRP).

Circuito de proteccin de sobre -corriente (OCP).

Protecciones por ausencia de barrida vertical.

Procedimiento de aislamiento de averas, sobre

los circuitos de proteccin.

Seccin de video/RGB.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

Interpretacin de las seales, IK, y cmo

reemplazarlas.

Los circuitos asociados a la seccin final de video,

modulador de velocidad, (VM), circuito de inclinacin

(TILT) y compensador de E/W.

La seccin de barrido horizontal (fallas y soluciones).

Pruebas y acciones especiales para no volver a daar

al transistor de salida horizontal.

Indicacin de prueba dinmica de fly-back y reemplazo.

Estructura de los Televisores LG.

Autodiagnstico.

Anlisis de secciones especficas de modelos LG,

fuente de alimentacin, modos de servicio, modos de

autodiagnstico, modos de desbloqueo, transistores

sustitutos.

Solucionando problemas en fuentes conmutadas con el

doble transistor MX0541.

Uso del DVD de patrones de ajuste en video para

reparar TV.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

Principales Temas

Adems de una valiosacapacitacin usted recibir:

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Lugares donde se impartir este SEMINARIOSEMINARIO DE ACTUALIZACIN



MTODO PRCTICO PARASOLUCIONAR PROBLEMAS DE

IK EN TELEVISORES SONYAlvaro Vzquez Almazn

Conceptos bsicos para el servicio

Para compensar los niveles blancos de lasimgenes ofrecidas por los televisoresSony, tiene que ejecutarse el procedimien-to de muestreo, comparacin y ajuste debias o polarizacin de ctodos y rejillas decontrol del cinescopio. Esto permite deter-minar el grado de conduccin de cada unode los caones (rojo, verde y azul).

En dicho procedimiento, intervienen cir-cuitos asociados a cada uno de los cao-nes del cinescopio. Y estos circuitos, ha-cen un muestreo del grado de conduccinde cada can. Para hacer la comparacin,se utilizan elementos auxiliares del circui-to jungla. En tanto, el ajuste se realiza pormedio de las secciones internas del circui-to jungla; as se determinan los niveles delas seales de salida (figura 1).

Este mtodo de ajuste se utiliza desdehace varios aos, en diferentes modelos detelevisores Sony. Pero se han hecho cam-bios estructurales en los circuitos, debidoa los avances alcanzados en el campo dela electrnica.

Los televisores Sony de recientegeneracin se caracterizan por ofrecer

imgenes de gran colorido y nivelestotalmente blancos. Esta segunda

peculiaridad, propia de todas las marcasde televisores, es posible porque dentro

del circuito jungla de croma yluminancia existen unos circuitos de

ajuste automtico de niveles blancos.Por eso, la calidad de las imgenes

desplegadas en la pantalla de lostelevisores Sony es muy superior a la delas imgenes de los televisores de otras

marcas. Sin embargo, los circuitosinvolucrados en el ajuste de nivelesblancos llegan a provocar fallas que

confunden al representante tcnico; aveces, les resulta muy difcil encontrar la

causa del problema.Pensando en esta situacin, en elpresente artculo explicaremos la

manera en que trabajan dichos circuitos.Tambin veremos unos procedimientos

de prueba y de aislamiento para lasolucin de fallas en receptores Sony.



En los primeros modelos de equipos deesta marca, se incluyeron algunos de loscircuitos compensadores de niveles blan-cos asociados a los amplificadores de sali-da de color. Dichos circuitos se localizabanen la tarjeta de circuito impreso, en dondetambin, formando parte del circuito depolarizacin automtica de ctodo (AKB),se coloca la base del cinescopio.

Los televisores que utilizaban este siste-ma para compensar las diferencias delcinescopio en cada uno de sus caones,corregan de manera automtica los pro-blemas de corrimiento de temperatura decolor que ocurran durante la vida til delpropio TRC.

Teora para el servicio del mdulode polarizacinautomtica de ctodos

Este sistema genera tres pulsos de referen-cia durante el periodo de prueba llamadoperiodo de proceso AKBQ. El proceso ocu-rre durante tres lneas horizontales, en cadacampo en el intervalo de borrado vertical;y en este periodo, el circuito AKB genera

un pulso de referencia para cada excitadorRGB del TRC (uno por uno).

Esta seal viene del generador de tiem-pos de AKB del amplificador RGB, y del cir-cuito de corrimiento de DC dentro de la jun-gla IC302. Su salida va hacia los excitadores(lneas de salida RGB) de los ctodos. Paraexplicar este proceso, nos apoyaremos enel diagrama de un televisor Sony modeloKV20EXR20 (figura 2). Slo describiremoslos circuitos correspondientes al can delrojo; el proceso es igual para los otros doscaones (verde y azul).

La corriente de ctodo generada por cadapulso de referencia, se convierte en un vol-taje durante el intervalo del borrado verti-cal. Estos pulsos fijan una medicin de re-ferencia de la corriente del ctodo IK, paracada ctodo de color.

Los pulsos de borrado vertical enciendenlos transistores Q710 y Q712. Este ltimohace conducir a Q716, para que la corrien-te del ctodo pase a travs de la resistenciaR739.

El pulso vertical garantiza que la medi-cin de IK se realizar solamente duranteel intervalo de borrado vertical. Si no ocu-rre de esta manera, los circuitos de IK ajus-

Circuito Jungla Y-C

CircuitoAKB

DetectorIK

Amplificadorde color

Seccin de ajuste y comparacin

Seccin de muestreo

IK

Figura 1



tarn continuamente la escala de los gri-ses; y por lo tanto, variar constantementela intensidad de color de la escena de vi-deo.

Cada pulso de referencia produce unacorriente de ctodo, que pasa a travs deR739. Esta corriente produce tres voltajesIK (uno para cada ctodo), los cuales re-gresan a la jungla IC302.

Dentro de la jungla IC302 (figura 3), laseal de voltaje IK se aplica a loscapacitores muestreadores retenedores(sample/hold), terminales 19, 21 y 23. Y elvoltaje de cada uno, se compara con una

referencia interna de voltaje DC. Si el vol-taje IK de regreso a IC302 terminal 25 esinferior a 1Vpp, el tubo de imagen se apa-gar automticamente y por lo tanto des-aparecer la brillantez de la pantalla.

La jungla IC302 compara la seal de co-rriente de ctodo sensado IK, con la sealde referencia de la polarizacin automti-ca de ctodo AKB. Y genera un corrimientode DC, dentro de IC302 (lneas de salida deRGB), terminales 20, 22 y 24. Este corri-miento de DC provoca que se polarice elvoltaje de excitacin RGB para los transis-tores Out y Amp de cada color, con la fina-

Figura 2



Figura 3



lidad de corregir y mantener una escala degrises apropiada (AKB).

El voltaje o seal de salida del circuitojungla IC302 se aplica al ctodo del rojo, atravs de los transistores Q709, Q708 yQ707. Este voltaje fija un punto de referen-cia, que se usa para una medicin adecua-da de la corriente del ctodo; y permite queel tubo de imagen conduzca con fuerza, locual provoca una corriente de ctodo ma-yor.

A travs de Q716, y durante el mismointervalo de borrado vertical, el excitadorde video Q707 acopla la seal IK sobreR739. La finalidad de esto, es producir unvoltaje sensor que se acopla a la junglaIC302 (terminal 25) y que carga a un con-densador externo (C335).

Dicho voltaje, se compara con la referen-cia interna de voltaje. Si hay diferencia en-tre ambos, cambiar el nivel de voltaje quese usa para controlar dinmicamente la

DIAGRAMA ESQUEMATICO DE LA TARJETA "C"

IC1707

PIN VOLT

1 3.8

2 4.5

3 4.5

4 GND

5 6.1

6 6.1

7 6.1

8 9.0

IC1751

PIN VOLT

1 2.3

2 2.2

3 2.1

4 GND

5 3.7

6 205.0

7 145.0

8 141.0

9 132.0All voltages are in V

LISTA DE VOLTAJE ENCIRCUITOS INTEGRADOS,

TARJETA "C"

Figura 4



polarizacin DC al ctodo rojo del tubo deimagen. Esta polarizacin controla la tem-peratura de color en el tubo de imagen.

El capacitor C335 se carga durante el in-tervalo de barrido de la imagen, para ate-rrizar la seal de regreso de los detectoresIK cuando la imagen est desplegndose.Y los transistores Q307, Q710 y Q712 aco-plan los pulsos de borrado vertical a losdetectores IK, de modo que stos conduz-can nicamente durante el periodo de bo-rrado vertical.

La lnea IK

En modelos ms recientes, todos los cir-cuitos que recin se mencionaron van den-tro de un circuito integrado. Este compo-nente, que tambin aloja a los amplificadoresde color (figura 4), tiene la matrculaTDA6108JF; se trata de una pastilla tipopeine de 9 terminales, de las cuales la n-mero 5 corresponde a la lnea IK.

Existen dos versiones de conexionadocon la lnea IK del circuito jungla. Esto sedebe a que existen montajes en los que latarjeta de circuito impreso de la base delcinescopio se conecta directamente de lalnea IK hacia el circuito jungla. Aunque eltransistor detector de IK se ubica en la tar-

jeta de circuito impreso principal, tambinhay versiones en que en la tarjeta de cir-cuito impreso de la base del cinescopio seincluye el transistor Det. IK.

Las matrculas ms comunes del circui-to jungla y el nmero de terminal de IK, sonCXA2100AQ a terminal nmero 25,CXA2131AS terminal nmero 21,CXA2135AS terminal nmero 21, CXA2139Sterminal nmero 21, CXA2150AQ-TL termi-nal nmero 58, CXA2154AS terminal nme-ro 36, CXA2155S terminal nmero 36 yCXA2159S terminal nmero 23.

Comprobaciones

Enseguida describimos un mtodo prcti-co para realizar comprobaciones cuandofalta brillantez en la pantalla del cinescopio:

1. Verifique si los filamentos del cinescopioencienden. Si estn encendidos, signifi-ca que las secciones de suministro (fly-back) estn bien.

2. Verifique las salidas RGB del circuito jun-gla.

3. Active G2, y verifique si hay brillo. Si exis-te brillo, quiere decir que los circuitos dedeflexin horizontal y vertical estn bien.

220

220

220

22K 47K

220

2SA1175

Cable coloramarillo

Cable colornegro

Cables color

Rojo

Verde

Azul

R

V

A

9.0 Voltios

Cable color naranja

Figura 5



4. Si aparece una lnea horizontal al acti-var G2, tendr que verificar la excitacinvertical.

5. Verifique la existencia de las seales decontrol Data y Clock.

6. Verifique los voltajes de alimentacin delcircuito jungla.

7. Verifique el voltaje de IK (3.0 a 3.5 vol-tios).

8. En caso de que el voltaje IK est altera-do, verifique las condiciones de los ele-mentos de la tarjeta de circuito impresode la base del cinescopio; o bien, aseg-rese que el cinescopio no se encuentrebajo en uno de sus caones.

Mtodo prctico parasuprimir el circuito IK

Es recomendable ejecutar este procedi-miento, cuando se tenga la certeza de que

R RojoG Verde

B Azul9V Naranja

Negro

IK Amarillo

MODULO SUPRESOR

IK

IK DC

B G R

Al chasis

Tarjeta de

circuito impreso

Base de cinescopio

Tarjeta de

circuito impreso

Conexin del mdulo supresor IKcaso No. 1

Figura 6

el cinescopio se encuentra bajo de emisinen uno de sus caones. No olvide que esun mtodo alternativo de prueba.

La imagen deber aparecer de inmedia-to, pero con desajuste en la escala de losgrises. Para lograr esto, utilice el diagramadel mdulo supresor de IK (figura 5).

Conexin del mdulo supresor

Caso nmero 1Tiene transistores de salida de color. Des-conecte el cable de IK, y conecte el mdulosupresor como se indica en la figura 6.

Caso nmero 2Tiene circuito integrado TDA6108, y untransistor de IK en la tarjeta de circuito im-preso de la base del cinescopio. Esto es f-cil de identificar, porque tiene una alimen-tacin de 9.0 voltios en el conector de la


tarjeta de circuito impreso; y la terminal 5del circuito integrado TDA6108, se conectaal transistor de IK. Conecte el mdulo su-presor, como se indica en la figura 7.

Caso nmero 3Tiene circuito integrado TDA6108, pero suterminal nmero 5 se conecta directamen-te a la terminal IK del circuito jungla. Co-necte el mdulo supresor, como se indicaen la figura 8.

R RojoG Verde

B Azul9V Naranja

Negro

IK Amarillo

MODULO SUPRESOR

IK

IK DC

B G R

Al chasis


R RojoG Verde

B Azul9V Naranja

Negro

IK Amarillo

MODULO SUPRESOR

IK

IK DC

B G R


Desconectar cable

A la terminal IK

del circuito Jungla

Figura 7

Figura 8

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LOCALIZANDO FALLASEN LA FUENTE DE

ALIMENTACIN DE LOSTELEVISORES PHILIPS CON

CHASIS E8Alvaro Vzquez Almazn

Principales caractersticasdel chasis E8

El chasis tipo E8, fue producido por Philipsdurante 1999 y 2000. Se utiliza en sus tele-visores de 13, 19, y 20 pulgadas. Elsintonizador puede captar hasta 181 cana-les, gracias al uso de dos circuitos integra-dos que se montan en el propio chasis.

En este chasis va instalada una memo-ria EEPROM, en donde se almacenan losparmetros de visualizacin establecidospor el usuario (canales, valores de ajustede color, tinte, brillo, etc.) y los datos esta-blecidos por el fabricante del equipo. Lafuente de alimentacin que se instala eneste chasis, es de tipo conmutado; de ma-nera que cuando haya que probarla o re-

En este artculo describiremos elfuncionamiento de la fuente de

alimentacin utilizada en lostelevisores Philips con chasis E8.

Como ya es costumbre en este tipode artculos de servicio tcnico,

explicaremos tambin las pruebasque deben hacerse para localizar

fallas en esta seccin.



pararla, ser necesario utilizar un transfor-mador de aislamiento con un mnimo de250W.

Funcionamiento de la fuentede alimentacin

Cuando esta fuente se conecta a la red dealimentacin de AC, el puente rectificadorconvierte tal suministro en unos 160 vol-tios de corriente directa; y este voltaje, a su

vez, atraviesa el transformador 5545 condestino al transistor conmutador que esel FET 7518.

El voltaje de arranque para el circuitooscilador de la fuente, se toma de la lneade fase de la corriente alterna (polo positi-vo). Esto se hace a travs de las resisten-cias 3510 y 3530 (figura 1).

La frecuencia de operacin de la fuentedepende en gran medida de su propia car-ga; a mayor carga, mayor consumo de co-

Hacia T5545

Hacia el circuito integrado

IC7520

Circuitorectificador

Arranque

ControlIC

FETConmutador

Retroalimentacinde regulacin

Voltaje decomparacin

Rectificadoresy filtros

AC

10/14VSalida

11

12


95VSalida

14

16


14VSalida

13

15

7

4

1

2

160

55445

Figura 1

Figura 2



rriente; a menor carga, menor consumo decorriente. En otras palabras, la frecuenciade oscilacin es variable.

En este chasis, la fuente de alimentacinpermanente no se encuentra separada dela fuente de alimentacin de B+ regulado;forma parte de sta. Cuando son conecta-das a la red de suministro elctrico, funcio-nan al mismo tiempo (figura 2).

La fuente de alimentacin empieza a fun-cionar, en el momento en que se aplica unvoltaje inicial al circuito de arranque. Des-pus de este paso, el circuito oscilador ini-cia un proceso de encendido y apagadocontinuo del transistor conmutador; y ste,a su vez, comienza a hacer fluir a travsdel primario del transformador 5545 unacorriente elctrica.

Esta corriente se almacena, mientras eltransistor permanece encendido; y se apli-ca a los secundarios de ste, mientras per-manece apagado.

Para controlar la frecuencia de oscilacinde la fuente de alimentacin (y, por consi-guiente, del voltaje de salida entregado), se

utiliza un circuito de retroalimentacin quese aloja en el propio circuito integradooscilador (figura 3).

El proceso de encendido

Para explicar el proceso de encendido dela fuente de alimentacin del chasis E8, nosapoyaremos en el diagrama que aparece enla figura 4.

El voltaje de corriente alterna se rectifi-ca por medio del puente rectificador, el cualest formado por los diodos 6502 a 6504 ylos capacitores electrolticos 2508 y 2511.Este puente produce aproximadamente 160voltios de corriente directa, que se aplicana la terminal 7 del transformador 5545. Porla terminal 4 de este ltimo, dicho voltajesale para ser aplicado a la terminal dedrenador del transistor FET 7518.

Cada vez que el capacitor 2540 es car-gado a travs de las resistencias 3510 y3530, se genera el voltaje de arranque parael circuito oscilador. Esto hace que en losextremos del propio C2540 aparezcan 14.5

Sobre-corrienteSobre-voltaje

17V

Amarrede bajo voltaje

9.4/14.5

Arranquesuave

FlipFlop

7520Controlador

de regulacin

EsperaOsciladorSeccin

de referencia

Figura 3



voltios de corriente directa; y que, por lotanto, en la terminal 1 del circuito integra-do 7520 se produzcan 13.9 voltios a travsde la resistencia 3529. En ese momento, eloscilador que est dentro del circuito in-tegrado empieza a funcionar; entoncesexcita al flip-flop, el cual, a su vez, produceen la terminal 3 un pulso de 15 voltios depico a pico.

Para que tal pulso aparezca, es necesa-rio que el circuito excitador del pulso desalida reciba su voltaje de alimentacin; setrata de 12.8 voltios, que se encuentran enla terminal 2 del circuito integrado y queprovienen de la resistencia 3528. Gracias aesto, el transistor 7518 se enciende y porlo tanto la fuente funciona correctamen-te.

Sobrecorriente

Sobre-voltaje

Amarre debajo voltaje9.4/14.5V

Arranque suave

Seccinde referencia Oscilador Espera

Reguladorcontro

eyser-72

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