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EDITORIALQUARK

Nº de Colección 4 Nº de Colección 4

Rep Argentina: $15México: $30 M.N.

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N º 4

Director de la Colección Club Saber ElectrónicaIng. Horacio D. VallejoJefe de RedacciónPablo M. Dodero

Club Saber Electrónica es una publicación deSaber Internacional SA de CV de México y Editorial Quark SRL de Argentina

Editor Responsable en Argentina y México:Ing. Horacio D. VallejoAdministración Argentina: Teresa C. JaraAdministración México: Patricia Rivero RiveroComercio Exterior Argentina: Hilda JaraComercio Exterior México: Margarita Rivero RiveroDirector Club Saber Electrónica: Luis LeguizamónResponsable de Atención al Lector:Alejandro A. VallejoCoordinador InternacionalJosé María NievesPublicidadArgentina: 4301-8804 - México: 5839-5277

StaffVictor Ramón Rivero RiveroIsmael Cervantes de AndaOlga VargasNatalia FerrerCarla LanzaValeria MarinoDiego PezoaGastón NavarroFernando Ducach

Areas de ApoyoCatalina JaraTeresa DucachDiego BouglietFernando FloresClaudio GorgorettiPaula VidalRaúl Romero

Internet: www.webelectronica.com.arWeb Manager: Luis Leguizamón

Club Saber Electrónica. Fecha de publicación: Abril de 2005.Publicación mensual editada y publicada por EditorialQuark, Herrera 761 (1295) Capital Federal, Argentina(005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SAde CV, Av. Moctezuma Nº 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec deMorelos, México (005255-58395277), con Certificado de Lici-tud del título (en trámite). Distribución en México: REI SAde CV. Distribución en Argentina: Capital: Carlos Cancella-ro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior:Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. –Distribución en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 –Montevideo, 901-1184 – La Editorial no se responsabiliza porel contenido de las notas firmadas. Todos los productos omarcas que se mencionan son a los efectos de prestar un ser-vicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra par-te. Está prohibida la reproducción total o parcial del materialcontenido en esta revista, así como la industrialización y/ocomercialización de los aparatos o ideas que aparecen en losmencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvomediante autorización por escrito de la Editorial.

Revista Club Saber Electrónica, ISSN: 1668-6004

Ed i to r i a l - Ed i to r i a l - Ed i to r i a l - Ed i to r i a l

Mantenimiento y Reparación de

Reproductoresde CD

Hoy en día, encontramos equipos electrónicos tan baratos como undisckman pequeño o tan caros como un reproductor de DVD profesional ytodos ellos emplean un sistema capaz de leer la información contenida enun disco por medio de un pick-up óptico. Y aunque el DVD sea un aparatomoderno, para reproducirlo se emplean mecanismos similares al emplea-do para la lectura de un CD.

Con este tomo de la revista “Club Saber Electrónica” queremos darle altécnico, al estudiante y a los amantes de la electrónica en general, las he-rramientas necesarias para que puedan realizar el mantenimiento y la re-paración de reproductores de CD, comenzando con la explicación de cómose realiza la grabación y la lectura de un disco, qué es un laser, cómo seconforma un pick-up óptico y los diferentes mecanismos que intervienenen el movimiento del pick-up para que pueda realizarse la lectura de da-tos. El texto fue escrito por el Ing. Alberto H. Picerno y compilado por la re-dacción de Saber Electrónica, surgiendo un texto mejorado y actualizadode lo publicado en Saber Electrónica edición Argentina, entre agosto de1999 y julio de 2002.

Como siempre decimos, es preciso aclarar que este tomo es una colec-ción preparada por Editorial Quark, responsable de Saber Electrónica enespañol para toda América, y que surge como una necesidad de brindarinformación adicional a nuestros lectores, al mejor estilo de “Los Especia-les de Saber Electrónica”. En este texto se mencionan manuales de servi-cio, CDs, videos y bibliografía adicional, que puede conseguir en cualquie-ra de nuestros distribuidores (vea en nuestra web:www.webelectronica.com.ar el representante más cerca de su localidad,tenemos más de 100 distribuidores en 12 países de América Latina). EnArgentina puede conseguirlos en Editorial Quark SRL, Herrera 761, (1295)Buenos Aires, tel.: (005411) 4301-8804, mail: [email protected]. En México los consigue en Cerrada Moctezuma Nº 2, esquina Av. delos Maestros, Colonia Santa Agueda, Ecatepec de Morelos, tel.: (005255)5839-5277, mail: [email protected]

El siguiente tomo de esta revista (que será publicada el mes próximo)está destinado a Robótica y Autómatas Programables y, si Ud. lo desea,puede suscribirse a esta obra llamando en Argentina al teléfono (011)4301-8804 y en México a LADA SIN COSTO 01800 00 55 800.

Por último, les comentamos que al cierre de esta edición se estaba pre-parando un tomo complementario a éste, destinado a conocer los demásbloques de un modular de audio con reproductor de CD.

Ing. Horacio D. VallejoObra Completa Club Saber ElectrónicaISBN Nº: 987-1116-42-X

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1) La Grabación de Datos en el Disco Compacto .....................................31.1 Introducción ............................................................................................31.2 El audio digital ........................................................................................31.3 Cómo se graban los números ..................................................................41.4 El canal de señal......................................................................................5

2) El Laser ..................................................................................................82.1 Introducción - Fuentes de luz.................................................................82.2 Sobre un reproductor de CD .................................................................112.3 Movimiento de la lente .........................................................................122.4 Los fotodiodos ......................................................................................122.5 Conversores y Matrices.........................................................................132.6 Procesamiento y amplificación de las señales de error.........................142.7 Búsqueda de foco..................................................................................142.8 El movimiento radial con motor ...........................................................152.9 Circuito del excitador del laser .............................................................152.10 Síntomas de la oscilación de UHF ......................................................172.11 Reparaciones en el driver del laser......................................................18

3) Cómo medir el estado de un laser .......................................................193.1 Introducción ..........................................................................................193.2 Sensores de luz......................................................................................193.3 Observación a ojo desnudo ...................................................................213.4 Fotómetro con fotodiodos .....................................................................213.5 Fotómetro con fototransistor.................................................................243.6 Fotómetro con un CI de fotodiodos ......................................................243.7 Ajustes de la intensidad de luz y de la posición de la TOC ..................25

4) El Pick-up.............................................................................................274.1 Introducción ..........................................................................................274.2 Generación del rayo laser......................................................................274.3 Optica fija..............................................................................................284.4 Reparaciones y ajustes del sistema óptico ............................................304.5 Algunas variantes comunes...................................................................314.6 Compresor para limpieza del pick-up ...................................................324.7 Los pick-up más modernos ...................................................................33

5) El sistema de movimiento de la lente ..................................................345.1 Introducción ..........................................................................................345.2 Precisión del enfoque y la posición del haz ..........................................345.3 Velocidad de las correcciones ...............................................................355.4 Probador universal de pick-up ..............................................................37

6) El circuito de entrada ..........................................................................406.1 Introducción ..........................................................................................406.2 El conjunto de fotodiodos y el restador de FE (error de foco)..............406.3 Los errores permanentes de foco y el control de ganancia ...................426.4 El problema del arranque del sistema (búsqueda de foco) ...................436.5 Las fallas en la búsqueda de foco .........................................................46

7) Funcionamiento del servo ...................................................................487.1 Introducción ..........................................................................................487.2 La rutina de arranque ............................................................................487.3 Disposición completa del servo de arranque ........................................507.4 El circuito de FOK ................................................................................517.5 El circuito de FZC.................................................................................527.6 Señales de servo de foco con FOK y FZC............................................527.7 La búsqueda de foco .............................................................................53

8) El amplificador de error de foco .........................................................558.1 Introducción ..........................................................................................558.2 Condiciones de funcionamiento del servo de foco ...............................558.3 Amplificadores de error de foco y filtro ...............................................568.4 Método de prueba de la respuesta en frecuencia ..................................588.5 El problema de la respuesta en frecuencia del canal de foco................598.6 Algunos consejos para el service de reproductores de CD ...................61

9) Cómo se genera la señal de búsqueda ................................................629.1 Introducción ..........................................................................................629.2 El generador de búsqueda .....................................................................639.3 Fallas en el generador de búsqueda ......................................................64

10) Análisis del modo de reproducción ...................................................6610.1 Introducción ........................................................................................6610.2 Falla del servo de tracking ..................................................................6710.3 El símil del avión fumigador...............................................................68

11) El sistema de desplazamiento radial..................................................7111.1 Introducción ........................................................................................7111.2 Sistema D’ansorval .............................................................................7111.3 Sistemas a corredera............................................................................7211.4 Algunas fallas mecánicas del servo de tracking..................................74

12) Cómo se realiza una lectura normal .................................................7512.1 Introducción ........................................................................................7512.2 La secuencia de encendido de tracking...............................................7512.3 Comprobación del driver del motor radial..........................................7612.4 El driver de bobinas de tracking .........................................................7712.5 Generación de las señales del servo de tracking.................................78

13) Fallas en el motor de SLED ..............................................................8013.1 Introducción ........................................................................................8013.2 El movimiento compuesto del pick-up y el “Juego muerto” ..............8013.3 Sistemas mecánicos que reducen el “Juego muerto” ..........................8113.4 Determinación del servo con fallas.....................................................8213.5 Cómo reparar sin osciloscopio............................................................83

14) Análisis del servo de tracking en un reproductor AIWA..................8514.2 El modo “salto”...................................................................................8514.3 Condiciones generales de salto ...........................................................8714.5 Circuitos AIWA con el LA9241..........................................................9014.6 Reparación de los bloques amplificadores del motor de SLED .........93

Mantenimiento y ReparaciónMantenimiento y Reparaciónde Reproductores de CDde Reproductores de CD

2 CLUB SABER ELECTRONICA

INDICE DE LA OBRA COMPLETA

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1.1 Introducción

En esta sección analizamos cómo es el formadode las diferentes señales que recorren a un reproduc-tor de CD, ya sea para la grabación de datos en eldisco como para poder leer la información que con-tiene. Aclaramos que, si bien hacemos referencia aequipos de audio, el principio de funcionamientoaplica también para datos (discos de datos o video -VCD -) e, incluso, “hasta nos servirá”, para másadelante, entender la grabación en DVD.

1.2 El Audio Digital

El disco CD de audio no fue el primer sistema delectura óptica que se usó comercialmente. Dejandode lado los sistemas de lectura óptica de las pistas deaudio de las películas de 16 mm, el primer sistema delectura óptica hogareño fue el “videodisco de 12"“videodisco de 12".En efecto, extrañamente primero fue el video y lue-go el sonido. Ambos sistemas comparten muchaspartes comunes como el uso de un pick-up ópticocon laser infrarrojo y los servo controles del mismo.Sin embargo, entre los dos sistemas hay una enormey decisiva diferencia: el video disco es analógico y elCD es digital. El video disco pasó, sin pena ni gloria,por América Latina debido al alto costo de los dis-cos, su tamaño y el precio de los reproductores, poreso muchos consideran como primer disco óptico co-mercial al CD de audio; pero nosotros queremos re-conocer aquí la paternidad del videodisco. La dife-rencia fundamental entre ambos discos, es el carác-ter digital del CD que revolucionó la industria con sufidelidad asombrosa, su capacidad de acumulación,

la ausencia de desgaste, su bajo ruido de reproduc-ción y la ausencia de los errores de velocidad, lloroy trino de sus parientes lejanos, los discos de vinilo.

¿Pero, qué significa que un sistema realice unalectura digital desde un disco?

Para captar el concepto, imagínese al disco CDcomo si tuviera escrito números que representan elvalor instantáneo de una señal de audio, esos núme-ros están grabados en forma de espiral divergente demodo que un observador los puede leer con sólo mo-ver su vista desde el interior hasta el exterior del dis-co, ya que éste está girando de modo de poder leersiempre la misma cantidad de números por minuto.Ver figura 1.2.1. El observador anota los númerosleídos en un papel y otro los lee a un ritmo fijo deter-minado por un metrónomo (aparato que usan los mú-sicos para marcar el compás).

Esta imagen representa con toda veracidad, elmodo de funcionamiento de un reproductor de CD.Veamos las diferencias con respecto al viejo sistemaanalógico. En él simplemente grabaríamos los núme-ros en el disco como altibajos del zurco para que unapúa acoplada a un cristal genere un valor instantáneode señal. El problema es que, además de ese valorinstantáneo, la púa genera un ruido de rozamientoque enmascara el valor instantáneo verdadero. Porotro lado, la velocidad a la cual salen esos valoresinstantáneos depende de la estabilidad de rotacióndel disco y esa estabilidad es muy difícil de contro-lar (y muy caro porque implica usar platos pesados ytransmisiones mecánicas sofisticadas).

En el sistema digital, el ruido, tal como lo cono-cemos, no existe. La vista no puede dañar el disco y

la estabilidad de rotación importa muy po-co porque existe un paso intermedio deacumulación en el papel. En definitiva, lasalida de los números siguen al metrónomoque es el patrón de tiempos del sistema. Só-lo habría que implementar tres sistemas deservo-control: uno que mueva la vista si-guiendo el hipotético zurco formado por losnúmeros (movimiento radial hacia afuera);otro que mueva el ojo hacia arriba y haciaabajo para enfocar correctamente la super-ficie del disco y otro para acelerar y frenarla rotación, de manera que los números leí-dos del papel siempre salgan con un atraso

1) LA GRABACIÓN DE DATOS EN EL

DISCO COMPACTO

Figura 1.2.1

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

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casi constante. Enuna palabra, que elcolchón de númerosno crezca mucho nise reduzca peligro-samente. Ver figura1.2.2.

Nos falta aúnconsiderar cómo losnúmeros leídos delpapel se transfor-man en una señaleléctrica que mueveel cono del parlante.Deberá utilizarse unconversor digital aanalógico que anali-ce el número leído ylo transforme en unatensión eléctricaequivalente, que luego será am-plificada por los medios clási-cos. A poco de analizar esta eta-pa observaremos que debe ge-nerar algún tipo de distorsión,porque los números le llegancon su ritmo y, entre número ynúmero, sólo podría mantenerel último número leído comovalor instantáneo de su salida. Su salida, por lo tan-to, variará por saltos y la representación de la señaloriginal que se grabó será como lo indica la figura1.2.3.

Esta distorsión suele ser considerada como unruido llamado ruido de cuantificación, pero lo másimportante es que puede reducirse tanto como lo de-see, trabajando con mayor cantidad de números; porejemplo usar 1.000 números en lugar de 100 para re-presentar la señal analógica.Esto implica, como veremosposteriormente, que se reducela capacidad del disco en lamisma proporción en que seincrementa la precisión.

1.3 Cómo se Graban los Números

Es evidente que la imagenpropuesta no puede llevarse ala práctica. En principio, loque se graba en el disco es elnúmero binario equivalente al

digital. Un sistema muy sencillo podría consistir engrabar pozos negros sobre una superficie metalizaday efectuar la lectura con un sistema óptico que emi-ta luz y la recoja en un sensor fotoeléctrico. Ver figu-ra 1.3.1

Este sistema parece el único posible pero, sinembargo, con un poco de complicación electrónicase puede usar menor espacio del surco hipotético pa-ra transmitir la misma cantidad de información. Si

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LA GRABACIÓN DE DATOS EN EL DISCO COMPACTO

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nos ponemos de acuerdo en que las transiciones im-plican un "uno" y los estados estables de pozo o es-pejo un cero, podríamos escribir el mismo númerocomo lo indicamos en la figura 1.3.2.

¿Por qué dibujamos la señal de CLOCK en lasfiguras 1.3.1 y 1.3.2?

Porque la señal de CLOCK nos permite sabercuándo debe-mos leer undato. En efec-to, los datosse leen sólodurante lastransicionesde CLOCK,de ese modose evita el in-greso de datosfalsos.

¿Debemos entonces grabar una señal de CLOCKen una pista paralela al disco?

No, esto reduciría la cantidad de datos grabadosa la mitad y ése es un lujo que no podemos permitir-nos.

Realmente, el método utilizado es generar unaseñal de CLOCK de los mismos datos grabados, pe-ro esto significa que debemos hacer un cambio decódigo porque si grabamos directamente los núme-ros binarios podríamos tener un pozo o un espejo quepodría durar 20 o 30 segundos. Esto ocurre, porejemplo, en el silencio entre dos temas. Silencio sig-nifica una continuidad de ceros y si usamos el códi-go de transición, esto significa un pozo o un espejoque dure tanto como dura el silencio entre dos temasy sería imposible recuperar el CLOCK.

Para evitar este problema se utiliza una decodifi-cación de datos que se llama, "criterio de largo dePIT". La palabra "PIT" puede interpretarse como elacrónimo de PHOTO BIT o simplemente como latraducción de pozo al inglés. El criterio del largo dePIT indica que los pozos o espejos deben tener unlargo comprendido entre 3 y 11 T siendo T la longi-tud equivalente a un pozo virtual cuyo largo genera-ría la señal de CLOCK. Ver figura 1.3.3.

En un disco CD, por lo tanto, no hay más que 9posibles largos de pozo. Los espejos también estándefinidos de la misma forma, su largo debe variar en-tre 3T y 11T. Además por norma, si juntamos todoslos pozos y todos los espejos, observaríamos que am-bos conjuntos tienen el mismo largo.

El autor reconoce que todo esto aparece comoconfuso, pero el lector puede estar seguro de que es-ta complejidad es necesaria. El criterio del largo dePIT nos permite generar una señal de CLOCK per-fecta, simplemente a partir de la señal de datos toma-da por el pick-up. Si no se utilizara esa transforma-ción de los datos, sería imposible recuperar elCLOCK de la misma señal de datos.

De cualquier modo, estas transformaciones de laseñal recuperada desde el disco se realiza en un cir-cuito integrado basado en un microprocesador dirigi-do que no utiliza prácticamente componentes exter-nos.

Es decir, que si le entregamos la señal provenien-te del disco, éste entregará una señal de salida digitalidéntica a la utilizada cuando se grabó el disco antesde modificar la señal de datos.

1.4 El Canal de Señal

Hasta ahora tenemos en claro que un disco debetener sectores con pozos que no devuelven luz yotros con espejo que reflejan todo lo que reciben. Elpick-up emite luz y la recibe en un fotodiodo. La co-rriente que circula por este fotodiodo conectado eninversa es prácticamente nula, cuando no recibe luzy se incrementa notablemente cuando una zona espe-jada devuelve luz.

En principio, pareciera que la salida del fotodio-do debería ser una señal rectangular con flancosabruptos, pero debido al diminuto tamaño de los po-zos (el haz explorador es más ancho que un pozo), laseñal emergente tiene sus flancos redondeados y separece más a una señal de pulsos sinusoidales. Ver fi-gura 1.4.1.

Todo el diagrama en bloques del canal de señalestá, por lo tanto, pensado para recuperar la señal delfotodiodo, transformarla en una señal de flancos

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abruptos, decodificarla ytransformarla en una señalanalógica idéntica a la toma-da por el micrófono durantela grabación. Ver figura1.4.2.

En este diagrama en blo-ques marcamos tresnombres de señalesde importancia fun-damental para lareparación: RF,EFM y DATAA.Estas señales mar-cadas con letrasque representan sufunción, suelen re-petirse en muchosequipos de diferen-tes marcas y mode-los.

RF: Es la señalde datos que saledel disco luego deuna amplificación.Su nombre provie-ne de su forma deonda y su frecuen-cia pero, en realidad, está muy lejos de ser una sinu-soide perfecta. Si lo fuera no podría traer datos. Enrealidad, es una serie de pulsos redondeados con unaduración de 3T a 11T. Como estos pulsos tienen du-raciones armónicas de T, lo que se ve en un oscilos-copio tiene un oscilograma característico que mos-tramos en la figura 1.4.3 y que podemos llamar el os-cilograma fundamental del reparador dada su impor-tancia.

Este oscilograma se forma por superposición delas formas de los 9 pits posibles que tiene grabado undisco. En algunos libros se le da también el nombrede señal "ojo de pescado". La separación entre laspendientes son las correspondientes a dos sinusoidesde un tiempo T de 0,231µS con una frecuencia de4,3218MHz.

La amplitud de RF depende de muchas variablespero en un equipo que funcione correctamente (y conun pick-up nuevo) es de 1,6 V pico a pico, siendo és-te, un valor prácticamente uniforme para equipos dediferentes marcas y modelos.

EFM: Es la señal de RF que pasó por un circui-to recortador o cuadrador. Su nombre proviene deEigth to Fourteen Modulation o modulación de 8 a14, que tiene relación con el sistema utilizado para la

transformación del código binario al criterio del lar-go del pit. En el estudio de grabación se utiliza unlaser para iluminar un disco metalizado recubierto dematerial sensible a la luz. Luego, por revelado y de-

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LA GRABACIÓN DE DATOS EN EL DISCO COMPACTO

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pósito de metales, se consigue fabricar una matriz depunzonado, en donde existen salientes que generanpozos en los discos de producción. Ese laser del es-tudio de grabación se excita con una señal llamadaEFM. Es decir que luego del recortador (Data Slicer,en inglés) se recupera la señal original que generó aldisco. En la figura 1.4.4 mostramos un dibujo deEFM.

DATAA: Señal digital de datos de audio (en mu-chos equipos simplemente DATA). Es un puerto se-rie de salida de datos, equivalente a la señal digitali-zada de audio existente en el estudio de grabación.En algunos equipos, esta señal se envía al llamadoconector óptico hembra de audio, que se conecta porfibra óptica a amplificadores con entrada óptica digi-tal.

Esta señal no es repetitiva y, por lo tanto, no pue-de visualizarse en el osciloscopio, pero siempre pue-

de verificarse que en DATA se observen losvalores lógicos alto y bajo con las transicionesy forman un fondo difuso. Ver figura 1.4.5.En el trabajo de reparador de reproductores deCD es fundamental recordar el nombre de lasseñales más comunes, tal como es la costum-bre en el mundo de las técnicas digitales. Lasseñales vistas tienen nombres aceptados casiuniversalmente, a veces con el agregado deuna letra O o I para indicar entrada o salida (0= output = salida; I = input = entrada). Una excepción es la señal RF que algunos fa-bricantes llaman HF (de High Frecuency = al-ta frecuencia).

En la figura 1.4.2 incluimos un bloque llamadoPLL (de Phase Locked Lock = lazo enganchado defase).

El PLL tiene varias funciones importantes: pri-mero digamos que, en realidad, es un bloque com-puesto por un VCO (de Voltage Controled Oscilator= oscilador controlado por tensión) y un APC (deAutomatic Phase Control = control automático de fa-se). La función del PLL es sincronizarse con los da-tos de entrada de modo de mantenerse a ritmo conlos mismos en tanto ellos estén ingresando con unflujo cercano al nominal (por ejemplo dentro de unrango de ±30%). Luego la señal del VCO servirá co-mo CLOCK para la lectura de datos.

Además, comparando esta frecuencia con un os-cilador a cristal se puede corregir la velocidad delmotor de rotación para que el flujo de datos de entra-da sea el nominal. Ver figura 1.4.6.

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8 CLUB SABER ELECTRÓNICA

2.1 INTRODUCCIÓN - FUENTES DE LUZ

Pocos dispositivos de nuestro mundo modernoenvuelven tanta fantasía como el rayo laser. Noexiste película de espionaje o de ciencia ficcióndonde los malos no destruyan el mundo entero conun cañón laser o derritan un edificio con una pisto-la laser que no puede cargar más que dos pilasmedianas. En esta sección vamos a explicar qué esun laser, cómo se descubrió y cómo se aplica en unreproductor de CDs.

Daremos una explicación por demás sencilla, da-do que la comprensión puntillosa del tema involu-craría el conocimiento de temas de física atómica su-mamente complejos, que escapan al contenido de es-te curso y que no hacen a nuestro trabajo de repara-dores.

La luz, es un fenómeno electromagnético que nose diferencia mayormente de la emisión electromag-nética de una antena de radio o TV, salvo en su lon-gitud de onda. La propagación por antenas se limitaa longitudes de onda de algunos milímetros que co-rresponden a frecuencias del orden de los GHz. Porejemplo, una longitud de onda de 10 mm correspon-de a una frecuencia de 30GHz que puede considerar-se como límite actual de las transmisiones vía satéli-te, aunque difícilmente superen los 6GHz que co-rresponden a longitudes de onda de 50 mm. Las an-tenas, en estos casos, son del tipo parabólicas y seasemejan mucho a los espejos parabólicos utilizadosen los telescopios ópticos.

La luz visible abarca longitudes de onda desde350 mm hasta 750 mm; es decir, que está muy lejosde ser monocromática, se asemeja más a una bandade frecuencias de radio, como por ejemplo la de AMde 530 a 1610kHz. El color verde se encuentra en elmedio del espectro con longitudes de onda del ordende los 500 mm; es decir, 10.000 veces más pequeñasque las utilizadas por los satélites que correspondena frecuencias de 60.000GHz.

El fuego, la luz del Sol, la incandescencia de unmetal, son las fuentes de luz visibles más conocidasy pertenecen al grupo de las llamadas fuentes de luzincoherentes junto con otras menos conocidas comola fluorescencia y la emisión diódica (la del conoci-do LED). La luz incoherente se asemeja a una mul-titud de emisores de radio que, concentrados en unazona, emiten en frecuencias casi iguales pero no en-

ganchadas en fase (evidentemente sus campos nopodrán sumarse directamente, ya que no llegan conla misma fase al receptor).

La fuente emisora de luz elemental es el mismoátomo. Cuando un átomo se excita (por ejemplo alcalentarlo), cambia la estructura de las órbitas de suselectrones, que al poseer mayor velocidad (mayorenergía cinética) recorren una órbita de mayor radio.Este estado del átomo es inestable y al cabo de unpequeño tiempo, el átomo regresa a su estado esta-ble. Para ello, el o los electrones deben reducir suenergía cinética sobrante y lo hacen emitiendo unpulso de energía electromagnética. Si la frecuenciade esta energía emitida cae dentro del espectro visi-ble, ese átomo es una fuente de luz visible.

La emisión de un sólo átomo no tiene suficienteintensidad como para ser observada por el ojo huma-no. Pero en un filamento de una lámpara incandes-cente o en la llama de una vela existen trillones deátomos que emiten trenes electromagnéticos en for-ma constante. Estas energías sumadas al azar (por-que cada emisión es independiente de la otra y emi-ten sus pulsos en momentos diferentes) generan su-ficiente energía como para ser observada por el ojohumano, que por su persistencia retinaria lo detectacomo un fenómeno continuo.

La frecuencia de emisión, depende del materialutilizado como fuente de luz primaria y, en general,no se trata de una frecuencia única sino de una ban-da de frecuencias que pueden cubrir todo el espaciovisible. Estas fuentes son, por lo tanto, policromáti-cas e incoherentes porque cada átomo emite un pul-so en forma individual y no coincidente en el tiem-po. Como el ojo humano tiene sensores que respon-den a diferentes longitudes de onda (al rojo, el ver-de y el azul), el cerebro interpreta estas fuentes e in-dica qué coloración tiene la luz de acuerdo a la ener-gía irradiada de cada color. Si los tres tipos de recep-tores se excitan en una determinada proporción, ennuestro cerebro, la luz es estimada como de colorblanco. Si la longitud de onda coincide con la de al-gún receptor, el cerebro interpreta la luz como de esecolor. Los receptores del cerebro no responden a unasola longitud de onda sino a una banda; esto es loque permite detectar colores compuestos.

Cuando un gas se ioniza, sus átomos devuelvenla energía en una banda muy estrecha y se dice quela luz emitida es monocromática. En realidad, siguesiendo policromático pero en una banda mucho más

2) EL LASER

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EL LASER

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estrecha y además no deja de ser incoherente. Losdispositivos ópticos que concentran los rayos de luzque salen de un emisor son conocidos como espejosparabólicos y lentes ópticas. Su capacidad para enfo-car un rayo de luz paralelo en un solo punto, llama-do foco, es dependiente de la longitud de onda de laluz incidente. Si la luz es policromática, su poder deconcentración se ve alterado y es imposible lograr unsolo punto de enfoque. Ver figura 2.1.1.

Si observando la iluminación sobre una pantalla,enfocamos el color verde, veremos una corona de ro-

jo y azul alrededor del pun-to central blanco (único lu-gar donde confluyen los trescolores). Ver figura 2.1.2.Si pretendemos lograr unhaz de luz que se concentreen un solo punto, debemosutilizar una fuente de luzmonocromática; pero aunasí, sabemos que esas fuen-tes de luz son levemente po-

licromáticas y no pueden generar un punto de diáme-tro mínimo.

Albert Einstein predijo matemáticamente que sepodría construir un dispositivo generador de luz co-herente; es decir, donde todos los átomos de la fuen-te primaria emitieran sus pulsos o trenes de ondaselectromagnéticas en forma sincronizada. Esta sin-cronía fuerza la característica monocromática de laluz emitida, porque cuando dos fuentes de luz se sin-cronizan en fase están por principio sincronizadasen frecuencia. Einstein no construyó este dispositi-vo porque la ciencia de ese momento no hacía posi-ble su construcción, pero más adelante otros cientí-ficos tomaron sus teorías y construyeron dispositi-vos prácticos con fuentes primarias de helio y argón(dos gases raros).

El laser gaseoso, por sus dimensiones, no podíaser aplicado a productos de electrónica de entreteni-miento. Recién en 1962 se inventó el laser de estadosólido en los laboratorios del MIT, durante un expe-rimento dirigido por Theodore H. Maiman. La faci-lidad de uso del laser de estado sólido interesó a losdiseñadores electrónicos por su cualidad de generar

rayos concentradosde luz, que permitengrabar y leer informa-ción. Con un rayo ab-solutamente mono-cromático es posiblecortar una barra deacero, simplementeporque es posible en-focarlo tan perfecta-mente como para quedesplace una feta demoléculas del metal.Como vemos, el laserno se caracteriza porsu elevada energía, si-no por el hecho depoder enfocarla conprecisión.El laser de estado só-

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lido se construye a partir de un LED. Básicamente esde construcción sencilla, tal como podemos observaren la figura 2.1.3.

Observe que se trata de un LED de forma cúbicacon dos espejos obtenidos por metalización sobre elled. Uno de estos espejos, tiene un diminuto orificiode salida, por donde emerge el rayo de luz laser. To-do el conjunto se encapsula en una cápsula metálicaque cumple con la función de disipar el calor exce-dente. El proceso comienza con la emisión incohe-rente de los átomos de silicio como en cualquierLED. La emisión de pulsos de luz puede asimilarsea la emisión de una partícula subatómica llamada fo-tón. Estos fotones comienzan un recorrido azaroso;pero la construcción cerrada por los dos espejos ylas dimensiones del dispositivo (armónica de la lon-gitud de onda de la luz emitida) hace quelos mismos se ordenen en oleadas que con-tribuyen a sincronizar la emisión de otrosátomos (observe su similitud con una cavi-dad resonante).

Para lograr el efecto laser se necesitanuna determinada cantidad de fotones. Esdecir que la emisión con baja corriente quecircula por el LED es emisión incoherentecaracterística del LED. Pero a partir decierta corriente llamada “de codo”, ocurreun efecto de avalancha de fotones, dadoque éstos comienzan a multiplicarse comoen una reacción en cadena. En los primeroslaser de estado sólido, esta corriente de co-do era del orden de los 100mA, pero en laactualidad existen dispositivos que sólo re-quieren 25mA. Ver figura 2.1.4.

El dispositivo, intrínsecamente no tienedesgaste porque no se consume ningúncomponente. Sin embargo, los elevados ni-veles de corriente hacen que los espejos su-fran contracciones y dilataciones que terminan redu-ciendo su capacidad de reflexión. Esto se traduce enuna pérdida de fotones y en la necesidad de incre-mentar la corriente para mantener la iluminaciónconstante. El efecto es degenerativo y llega el mo-mento en que la corriente necesaria para mantener laemisión es tan elevada, que el dispositivo se funde.Por este motivo el material utilizado para fabricar lafuente primaria suele ser el arseniuro de galio conimpurezas de zinc, que soporta altas temperaturas(480ºC) sin perder su estructura cristalina.

Lamentablemente, este material emite una longi-tud de onda de 780nm, es decir que se encuentra pordebajo del rojo en el llamado espectro infrarrojo cer-cano que va desde 700 a 850nm.

Decimos lamentablemente porque, por un lado,

la luz será invisible (y por lo tanto, más peligrosa) ypor otro, no permitirá el grado de concentración quepudiera tener un haz verde o, mejor, azul. En elDVD, esto fue corregido en parte porque se utilizauna fuente de luz en el rojo visible.

Diodo Laser PrácticoLo que se pretende de un diodo laser es que

mantenga su nivel de iluminación constante. Para lo-grarlo no hay nada mejor que montar en la mismacápsula un fotodiodo, que tome parte del rayo laseremitido. Ver figura 2.1.5.

La polaridad del laser y el diodo monitor puedevariar de un equipo a otro, aunque existe una dispo-sición que es la más utilizada, en donde el cátododel laser y el del diodo monitor están, ambos, conec-

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tados a masa. Ver figura 2.1.6.Una disposición mecá-nica, como la indicada en la figura 2.1.5, tiene unaevidente falta de homogeneidad en la producción. Esdecir que el acoplamiento óptico entre el diodo lasery el diodo monitor varía notablemente.

Esto implica que los circuitos utilizados debencompensar esta tolerancia mediante el uso de un pre-set que normalmente se llama de “ajuste de corrien-te del laser”. Este preset es uno de los más importan-tes de un reproductor porque del mismo depende laenergía luminosa que devuelve el disco y, por lo tan-to, determina la amplitud de la señal RF que nos traelos datos.

2.2 Sobre un Reproductor de CD

Piense en un reproductor de discos fonográficos.La púa sigue el surco porque las paredes del mismotienen un ángulo de 45º y el peso del pick-up la lle-va a su punto de equilibrio mecánico.

En la figura.2.2.1mostramos cómose produce el cen-trado automáticode una púa que seapartó levementede su camino. En cuanto a la al-tura de la púa so-

bre el disco, podemos decir que está fijada por la in-terferencia mecánica que se produce entre ella y elfondo del surco. Pero observe que si el disco tienealabeo (no es plano sino que es levemente curvo) lapúa realizará un movimiento vertical que acompañaa la distorsión del plano.

Un pick-up necesita enfocar constantemente lasuperficie metalizada del CD para explorarlo con unhaz lo más fino posible. En este caso, el movimientode enfoque se produce sobre una lente de reducidasdimensiones por donde pasa el haz de luz generadopor un diodo laser. Ver figura.2.2.2. En principio es-te diagrama muy rudimentario nos permite observarla equivalencia entre el pick-up óptico y mecánico.Observe que sólo tenemos una fuente de luz laser(elegida por sus cualidades de luz monocromática fá-cil de enfocar) que atraviesa un espejo semi-transpa-rente y llega a la lente móvil. Esta concentra el haz,que al llegar al plástico transparente del disco se ter-mina de concentrar formando un mínimo punto en lasuperficie metalizada del disco (allí donde están gra-bados los pozos). Observe que moviendo la lente ha-cia arriba y hacia abajo se logra enfocar el haz sobrela superficie metalizada.

Si colocamos un CD alabeado, el pick-up ópticoestará quieto pero la lente se moverá volando sobreel disco para mantener una distancia constante entreella y la superficie metalizada que es igual a su dis-tancia focal.

El mismo sistema debe encargarse del segui-miento del surco y lo hace con un movimiento que

sigue la espiral delsurco, con sus lógi-cas desviacionesprovocadas por loerrores de cons-trucción. Ver figu-ra.2.2.3.La lente no puedemoverse para ba-rrer toda la superfi-cie del disco. Ella sólo hace unacorrección fina,pero cuando se en-

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cuentra cerca de su punto máximo de desplazamien-to mecánico, un motor llamado SLEED (patinamien-to) mueve todo el pick-up hacia fuera, al mismotiempo que la lente se mueve hacia adentro para noperder la lectura del surco (algunos fabricantes lla-man a este motor como: “Motor de movimiento ra-dial” y a la bobina de tracking como de correcciónradial). El encendido de este motor dura apenas unafracción de segundo; tiempo suficiente para que lalente pase a una posición más central y continúe consu trabajo de ajuste fino.

2.3 Movimiento de la Lente

Sabemos que la lente se debe mover condos grados de libertad. Ese movimiento de-be ser rápido para corregir los errores deldisco. Esto elimina los clásicos motores deescobillas y los movimientos mecánicos. Elsistema utilizado es similar al de la bobinamóvil de un parlante, sólo que en este casoexisten un par de bobinas que se llaman "detracking" (del inglés TRACK, que significapista) y de "foco". Ver figura.2.3.1.

En su momento veremos con mayor exactitud có-mo es este sistema, sobre todo porque es un sistemaelectromecánico con alta posibilidad de fallas, peroahora nos interesa tener una idea global del funcio-namiento.

Las bobinas son de baja impedancia y deben sercontroladas por una etapa de potencia que en la ac-tualidad se encuentra integrada en un CI. Por lo ge-neral este CI contiene cuatro drivers; uno para la bo-bina de foco, otro para la de tracking, otro para elmotor de SLEED (también llamado motor radial) yotro para el motor giradiscos. Ver figura.2.3.2.

Obviamente las bobinas y los motores deben te-ner la posibilidad de moverse enambos sentidos y esto se consi-gue usando fuentes de doble po-laridad + y - para los drivers ocon disposiciones especiales lla-madas “de salida diferencial”cuando sólo se utiliza una fuente.En realidad no aparece muy claroque el motor giradiscos (tambiénllamado CLV por CONSTANTLINEAL VELOCITY o veloci-dad lineal constante) tenga quetener la posibilidad de girar en in-versa, de hecho nunca gira en in-versa, pero se le aplica tensión in-versa para frenarlo de golpe). El

motor radial necesita la doble polaridad porque unreproductor de CD puede programarse para ejecutarlos temas en cualquier orden y en cierto momento elpick-up debe moverse desde afuera hacia adentro.

Lo más importante es cómo se generan las ten-siones que excitarán a estos drivers que será el temade las próximas secciones.

2.4 Los Fotodiodos

Para la función de leer los pozos y espejos de lasuperficie metalizada del disco, necesitamos un solofotodiodo. Pero como el mismo sistema debe pro-

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veer las señales, para alimentar los drivers se buscóel modo de reemplazar un fotodiodo grande con 4pequeños que permiten detectar la posición y alturade la lente en función de la iluminación diferencialque se produce sobre ellos. Ver figura.2.4.1.

Ahora todo depende de diseñar un sistema ópticoadecuado que produzca una iluminación en círculocuando el sistema está enfocado, o con forma deelipse cuando está desenfocado (sistema óptico consimetría cilíndrica). Ver figura.2.4.2.

La posición del haz sobre el surco puede tam-bién ser determinada por la iluminación dife-rencial de los fotodiodos, ya que si el haz caejusto en el medio de un pozo se refleja tenue-mente, pero con igual iluminación sobre A yB con respecto a C y D. Si el haz no está cen-trado sobre el pozo A y D se iluminará más omenos que B y C. Ver figura.2.4.3.

2.5 Conversores y Matrices

Las pequeñas señales de los fotodiodos debenser amplificadas y procesadaspara obtener las llamadas seña-les de error de foco y de trac-king. Estos circuitos serán ana-lizados con posterioridad peroaquí adelantamos que se reali-zan con amplificadores opera-cionales que se integran en elprimer CI del reproductor, con-tando a partir de los fotodiodos,y que generalmente, se llaman

amplificadores de RF y matrizadores de señales deerror.

Los operacionales se conectan en el modo suma-dor y restador, de modo de obtener tensiones que res-pondan a dos sencillas ecuaciones:

FE = (A+C) - (B+D) FOCUS ERRORTE = (A+D) - (B+C) TRACKING ERROR

Analizando estas ecuaciones se observa que elsigno y la amplitud de FE y TE de-penden del modo como están ilu-minados los fotodiodos. Si el haz esperfectamente circular y pasa por elmedio del surco hipotético se cum-plirá que FE = 0 y TE = 0 indican-do que el haz está enfocado y cen-trado y que no es necesario realizarcorrecciones a través de las bobinasde FOCO y TRACKING. Por su-puesto, éste es un caso hipotéticoque nunca se da. Ambas señalestendrán valores positivos o negati-vos que estarán fluctuando en fun-ción del giro del disco.

¿Cómo se obtiene la señal RFcuando los diodos están partidosen 4? Simplemente a través de otra ma-

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triz de amplificadores operacionales que cumple conotra ecuación que dice:

RF = A+B+C+D (SEÑAL DE RF)

Sintéticamente, ésta es la suma de las señales delos cuatro fotodiodos y es equivalente a la amplifica-ción de un solo fotodiodo de mayor tamaño.

En su momento, vamos a explicar que lo vistohasta aquí corresponde a los llamados pick-up desimple haz; actualmente se utilizan pick-up de triplehaz que tiene 6 fotodiodos ya que se emplean dos ex-tras destinados a una matriz de tracking especial. Es-to no cambia el criterio general de funcionamiento,que es en todo similar para ambos sistemas.

2.6 Procesamiento y Amplificación de las Señales de Error

Las señales de FE y TE deben filtrarse y amplifi-carse antes de ser en-viadas a las bobinasde corrección. El fil-trado nos garantizaque los dos sistemasde servo trabajenadecuadamente, evi-tando correccionestan rápidas que ha-gan oscilar la lente.La amplificaciónprepara la señal paraatacar al amplifica-dor de potencia odriver de bobinas.Lo importante, porahora, es entenderque ambos servos secomportan como sis-

temas de lazo cerrado. En la figura.2.6.1 dibujamosel diagrama general del servo de foco pero aclaramosque el de tracking se comporta de modo similar.

Cuando este circuito funciona correctamente, lalente se mantiene enfocada sobre el disco. Imagíne-se que Ud. intenta mover la lente con un palillo. In-mediatamente los fotodiodos aparecen iluminadosdiferencialmente, esta diferencia se transforma entensión a la salida de los 4 amplificadores y la matrizgenera una tensión diferente de cero, que luego defiltrada y amplificada se aplica al driver de potenciaque termina generando una fuerza, mediante las bo-binas de foco, igual y opuesta a la que realizó Ud.

2.7 Búsqueda de Foco

Lamentablemente los circuitos no son tan sim-ples como lo que mostramos hasta ahora. Ambos cir-cuitos necesitan el agregado de circuitos comple-mentarios.

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Comencemos con el servo de foco. Cuando Ud.coloca un disco en el reproductor, la lente se encuen-tra en su posición mecánica de reposo. Con toda se-guridad, esa posición está tan alejada de la correctaque sobre los fotodiodos se producirá una elipse tanalargada que prácticamente es un recta sin superficie.En esas condiciones puede considerarse que los 4 fo-todiodos tienen iluminación nula y por lo tanto FEserá nula, dando una falsa condición de enfoque co-rrecto.

Para evitar esto, el reproductor realiza una rutinade arranque consistente en mover la lente en un len-to movimiento de sube y baja, en tanto que un ope-racional controla que la luz recogida por los fotodio-dos supere un valor considerado como límite. Es de-cir que se construye como una especie de fotómetrointerno.

Cuando la luz es suficientemente alta, se suspen-de el movimiento de búsqueda y se cierra el lazo defoco para que la lente busque el foco óptimo. El mo-vimiento de búsqueda, no es permanente, sólo se rea-liza unos tres ciclos y si la luz no alcanza el límitecorrecto se suspende y el sistema indica "NO DISC".

Este sistema quecomplementa a lamatriz de foco se lla-ma generador deFOK (FOCUS OK) yes una importante se-ñal para el reparador.Ver figura.2.7.1.

2.8 El Movimiento Radial con Motor

Ya sabemos que el movimiento radial fino seefectúa con una bobina que mueve la lente. Pero aeste movimiento se le debe adicionar un movimien-to grueso, a través de un motor y una reducción me-cánica a engranajes y poleas.

Este motor funcionará en forma pulsátil cuandola lente se acerca a su posición de máxima elonga-ción mecánica. La tensión TE es la más indicada pa-ra producir el encendido del motor SL, o de despla-zamiento radial. En efecto, entre la posición de lalente y la tensión TE existe una relación fija y por lotanto basta con medir dicha tensión con un compa-rador y encender el motor cuando ella supera un de-terminado nivel. Ver figura.2.8.1.

En el uso normal, la tensión TE va subiendo len-tamente para seguir el surco del disco con forma deespiral divergente (empieza en el centro y termina enlos bordes). Como este movimiento es lento TE no seve afectada por la constante de tiempo R1C1. Cuan-do la tensión en el terminal (+) del operacional supe-ra la tensión V1 la señal TAO se incrementa abrup-tamente y el driver hace girar el motor.

La constante de tiempo regula la velocidad de re-petición de los pulsos y la duración de los mismos.Piense que al encender el motor, TE cambia rápida-mente pero la carga de C1 lo hace lentamente ymantiene el motor encendido por un instante. Si C1no existiera, el motor funcionaría muchas veces porun corto tiempo y el sistema sería inestable.

2.9 Circuito del Excitador del Laser

El circuito integrado más utilizado como amplifi-cador de RF y procesador de servos es el SonyCXA1081 y equivalentes de otras marcas. Este inte-grado tiene también incluido el circuito driver dellaser, salvo el transistor de potencia que debe agre-garse en forma externa. Ver figura 2.9.1.

Este circuito tan simple tiene, sin embargo, mu-cho para explicar. Observe cómo circula la corrien-te del laser. Desde los 5V la corriente atraviesa R3

Figura 2.9.1

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donde genera una caída de tensión de 420mVnominal ya que la corriente circulante debeser de 42mA para un pick up nuevo (este va-lor está incluso marcado en el pick up óptico).Esta corriente no puede ser llamada corrientede trabajo ya que el ajuste de fábrica se va in-crementando con el tiempo de uso. Luego deunas 1.000 horas es probable que haya aumen-tado un 10% o más. En efecto, el sistema rea-limentado mantiene constante la intensidadluminosa del haz en detrimento de la corrien-te eléctrica circulante por el laser. Aunque los fabri-cantes no se ponen de acuerdo en la duración efecti-va de un laser se puede estimar que dura unas 4.000horas con una curva de corriente como la indicada enla figura 2.9.2.

Observe que se trata de un proceso degenerativo.En el límite de utilización la corriente crece tanabruptamente que el laser termina destruyéndose. Enel circuito en estudio no existe una limitación de se-guridad. Observe que a 100mA la caída sobre R3 esde sólo 1V. Otros fabricantes, al utilizar el mismocircuito, elevan el valor de R3 a 33Ω de modo que a100mA caigan 3,3V que sumados a la tensión de sa-turación de TR1 de 0,2V igualan a la tensión defuente de 5V es decir:

VR1 + VDL + VSAT = VR1 = 3,3V + 1,5V + 0,2V = 5V

La curva por lo tanto crece hasta 100mA y allí sedetiene para evitar que el diodo laser se ponga encortocircuito y arrastre el transistor TR1. Observeque entre la base y los +5V se conecta un electrolíti-co de 100µF que cumple dos funciones: evita queel más mínimo zumbido de fuente module la co-rriente del laser, pero sobre todo consigue que lacorriente de colector crezca suavemente ya que es-ta comprobado que la duración del laser aumentacuando la corriente tiene un flanco suave. Esteelectrolítico tiene muy poca tensión aplicada sobreél y por lo tanto es susceptible de desformarse pri-mero y secarse después; esto implica que su capa-cidad aumentará hasta valores tan altos como1.000µF primero para luego llegar a valores prác-ticamente nulos. Si usted observa que el laser en-ciende muy lentamente sospeche de C1; tambiénes conveniente cambiar C1 cuando se cambie elpick-up.

C2 y L1 son componentes para frecuenciasmuy elevadas, en principio parece incomprensibleque un circuito para continua posea componentesde alta frecuencia pero ocurre que las dimensionesdel laser y sus características eléctricas hacen que

éste pueda oscilar en la banda de UHF. Es más, lohace con una potencia tal, que puede llegar a des-truirlo si no se toman ciertas medidas de seguridad.Todo circuito driver de laser tiene por lo tanto capa-citores e inductores que cortan la respuesta en altafrecuencia; además las conexiones del mismo soncortas y deben pasar exactamente por los lugaresprevistos por el fabricante. Por lo tanto, cuando sesepara un equipo se debe tener especial cuidado enno modificar el cable plano, flex o manguera que co-necta el pick-up a la placa principal. A veces se debetrabajar con muy poca comodidad pero no hay posi-bilidad alguna de prolongar esta manguera.

Una técnica que puede destruir el laser en pocossegundos es utilizar el téster como medidor de co-rriente. El loop de cable agregado cambia por com-pleto las características del circuito y es muy proba-ble que se produzca una oscilación y la consiguientedestrucción del laser. En la figura 2.9.3 se muestracómo debe medirse la corriente que circula por el la-ser y en la figura 2.9.4 indicamos como NO DEBEMEDIRSE LA CORRIENTE DEL LASER.

En el caso del AIWA 330 existe un resistor espe-

Figura 2.9.2

Figura 2.9.3

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cial colocado para medir la corriente que es el resis-tor R3. El método de medición consiste en utilizar eltéster como voltímetro conectado en paralelo con R3y luego realizar una simple cuenta para determinar lacorriente (vea la figura 2.9.4).

No todos los equipos tienen previsto un re-sistor de medición. Cuando no lo tienen, el único recurso posi-ble consiste en agregar un resistor de 10Ω enserie con el diodo laser y conectarle el tésterencima con resistores de 10kΩ en serie conlas puntas, tal como lo indicamos en la figu-ra 2.9.5.El agregado de los resistores de 10kΩ pro-voca un error de medida relacionado con laresistencia de entrada del téster pero comoésta suele ser de 1MΩ o más, el error pue-de considerarse despreciable. Con este mé-todo el téster no agrega capacidades del cir-cuito y se evitan las oscilaciones en UHF.

2.10 Síntomas de la Oscilación de UHF

¿Es posible que el laser de un equipo esté osci-lando en UHF en forma permanente o esporádica?Sí, cuando los componentes que se utilizan para cor-tar la respuesta en alta frecuencia están alterados, olos cables no pasan por el lugar correcto o falta algu-na conexión de masa del pick-up.

En cuanto a la pregunta cómo se manifiesta la fa-lla, eso depende de cada caso en particular. En algu-nos casos se produce un corte aleatorio de los datoscaptados por el pick-up, que se manifiesta como unruido blanco de elevada magnitud, superpuesto al so-nido de fondo.

Este ruido se reduce o aumenta cuando se acercala mano al cable del pick-up que lleva los datos delos fotodiodos (por lo general, el mismo que llevacorriente al laser).

En algunos casos, este ruido se manifiesta sólo enlos primeros temas o en los últimos dado que depen-de de la posición de los cables y esta posición cam-bia con los temas. Ver figura 2.10.1.

En otros casos se pueden producir cortes más omenos esporádicos que aumentan o se reducen alacercar la mano al flex (FLEX: CIRCUITO IMPRE-SO FLEXIBLE). En estos casos la solución consiste

Figura 2.9.4

Figura 2.9.5

Figura 2.10.1

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en ubicar los componentes que cortan las altas fre-cuencias y cambiarlos por otros de reconocido buenfuncionamiento.

2.11 Reparaciones en el driver del Laser

Dado que el laser es un componente delicado, noes conveniente trabajar utilizando el propio laser delequipo. Le conviene armar un circuito simulador delaser como el que indicamos en la figura 2.11.1.

Ahora conecte el simulador y trabaje con el pick-up desconectado. Sobre el simulador, la corriente co-rrecta deberá medir entre 1,8 y 2,3V. De cualquiermodo, la iluminación del led ya es suficiente indica-ción de un correcto funcionamiento. Lo que no pue-de pretender es que la corriente por TR1 sea la co-rrecta ya que no tenemos la realimentación del dio-do monitor y R2 y R1 están desconectadas.

En estas condiciones, la corriente debe ser ma-yor que la nominal; es decir que el led debe estar en-cendido a pleno. Si esto no ocurre, comience verifi-cando la tensión de fuente de IC1, si está baja pro-bablemente se trate de algún sistema donde el laserse enciende por aplicación de tensión de fuente yLDON negado está permanente a masa. Lo mejor esque utilice una fuente propia de 5V (sino deberá bus-car el transistor llave de 5V y cortocircuitarlo). Enel AIWA 330, 660 y 990 se debe realizar un puenteentre las patas 1 y 3 del conector CON5.

Si la tensión de fuente es normal, debe verificarla pata 29 LDON negado. La misma se debe encon-trar baja en el momento en que el sistema intenta re-producir un disco. Si usted está trabajando sin pick-up debe forzar la pata 29 a masa con un resistor de100Ω.

Esta señal LDON (LASER DISC ON = LASERDE DISCO ENCENDIDO) es la señal encargada deencender el laser. En efecto, ellaser no siempre debe estar en-cendido.

El sistema opera de la si-guiente manera cuando elusuario desea escuchar undisco: abre el compartimentodel disco, coloca un disco, cie-rra el compartimento y esperaque el equipo reconozca eldisco. Cuando lo hace mar-cando la cantidad de temas, elequipo pasa a la condición dereposo hasta que el usuariosolicite la reproducción en el

orden grabado o una programación diferente. En to-do este proceso el laser se enciende un pequeño in-tervalo de tiempo entre el momento que el disco lle-ga a la bandeja óptica, comienza a girar y luego sedetiene. De esta manera se evita el desgaste del laser.Por eso se necesita una señal generada en el micro-procesador para encender y apagar el laser.

La diferencia entre un equipo y otro radica en có-mo hace esta señal para llegar desde el microproce-sador hasta el driver de laser, pero no dude que siem-pre existe LDON o una señal equivalente.

Por lo general, el primer integrado de la cadenade CD no tiene puerto de comunicaciones. Por lotanto, puede ocurrir que la señal LDON se genere enel segundo integrado (que sí lo tiene) y desde allí selo envíe al primero.

Este no es el caso de los CI CXA1081, el puertode comunicaciones está en el CXA1082 pero no tie-ne detector de LDON; por lo tanto, el microprocesa-dor debe disponer de una pata destinada a encenderel laser.

Una vez que estemos seguros de que LDON ne-gado está a potencial de masa, la falta de encendidopuede deberse a TR1 o a IC1.

Una rápida prueba es desconectar la pata 5 deIC1 y enviar la base de TR1 a masa con un resistorde 10 K. Si el laser simulado no se enciende, el pro-blema está en TR1 o sus componentes asociados; sise enciende, el problema está en IC1.

Todavía falta verificar el control del circuito. Es-to se logra con un potenciómetro de 5kΩ entre la pa-ta 6 y masa. Con éste se puede variar el brillo del ledcasi desde un apagado completo a un encendido to-tal, que nos indica que el circuito regula perfecta-mente.

Si todo funciona bien, reponga el pick-up perodejando desconectado el laser simulado.

Ajuste el preset a brillo medio (o mejor a la co-rriente nominal midiendo lacaída en R3) y conecte el laserverdadero. Si sigue apagadoverifique la caída en R3 y si es-tá normal, llévela al doble desu valor con el preset de ajuste.Si el laser sigue apagado, pue-de estar seguro que está agota-do y debe cambiar el pick-up.Lo que ocurrió es que aun conel doble de la corriente nominalestamos por debajo de la ten-sión de codo y el laser funcionacomo led.

Fig. 2.11.1

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3.1 Introducción

Explicamos qué es un diodo laser, cómo se exci-ta y cómo se verifica la corriente que circula en él.Pero el parámetro que nos interesa es la emisión deluz infrarroja del laser y eso no lo podemos hacer sinconstruir un medidor adecuado.

Cuando se repara un reproductor de CD, el pri-mer fotómetro que se utiliza para obtener una indica-ción cualitativa es el propio ojo. Recién cuando éstenos indica que el laser está encendido, se pasa a efec-tuar la medición cuantitativa o semi cuantitativa ya

que por lo genera,l no tenemos acceso a patrones pri-marios de intensidad luminosa con las cuales con-trastar nuestro fotómetro una vez construido. Sin em-bargo, en este capítulo veremos cómo se puede ope-

rar por comparación midiendo varios equipos quefuncionen correctamente. En la figura 3.1.1 se obser-va la lente del pick-up con los puntitos rojos que in-dican el encendido del laser.

El fotómetro que vamos a construir depende delelemento sensor que pueda conseguirse en nuestrazona de residencia o de lo que tengamos disponibleen nuestro taller. Cuando se trata de comprar algo,trataremos por todos los medios que esos componen-tes sean del mínimo valor posible.

3.2 Sensores de Luz

El efecto fotoeléctrico se manifiesta en todos lossemiconductores de estado sólido. Cualquier diodo ocualquier transistor es sensible a la luz; por eso salvoen los específicamente diseñados como sensores deluz, todos los demás tiene un encapsulado de plásticonegro (o metálico) para evitar que la iluminación in-cidente cambie la polarización de esos componentes.Cuando la fuente es alternada (tubos fluorescentes) elefecto es peor porque introducen zumbido de 100 a120Hz (un tubo se enciende dos veces por ciclo).

Cuando se trata de construir un componente es-pecíficamente sensible a la luz se utilizan encapsula-dos transparentes. En algunos casos se aprovecha elencapsulado para crear lentes de plástico que con-centren la luz sobre el elemento sensible.

En cuanto a qué tipo de componente se constru-ye con particular sensibilidad a la luz, podemos de-cir que prácticamente todos. Así tenemos fotodiodos,fototransistores, CI sensores de luz (combinados conamplificadores operacionales generan los receptoresinfrarrojos de los TVs y videograbadores), fototiris-tores, fototriacs, fotorresistores, etc. Los más ade-cuados a nuestro uso son los fotodiodos y los foto-transistores y por lo general, son los más fáciles deconseguir en los negocios del ramo o de encontrar enalgún equipo viejo de nuestro taller.

Hace unos años diseñé el primer fotómetro parami primer libro sobre CD. Como este libro se vende-ría en toda la Argentina y América Latina, estabaobligado a realizar un diseño con un sensor que sepudiera comprar en todos lados. Por lo tanto utilicéun sensor casero basado en un transistor de potenciacon encapsulado metálico, al que le arranqué el te-chito del encapsulado. Analicemos cómo funcionaun fotodiodo. La luz modifica tanto la corriente en

3) CÓMO MEDIR EL ESTADO DE UN LASER

Fig. 3.1.1

Figura 3.2.1

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

20 CLUB SABER ELECTRÓNICA

directa como en inversa; to-dos los sistemas fotométri-cos se basan en circuitos eninversa ya que la corrientede saturación inversa de undiodo varía linealmente conla luz incidente. Ver figura3.2.1.

Como vemos, a plena os-curidad la tensión inversanecesaria para que los porta-dores minoritarios salten la barrera de potencial esrelativamente grande. Si la juntura es expuesta a laluz, los portadores minoritarios absorben energía ypueden saltar la barrera de potencial con más facili-dad. Simplemente con un medidor de corriente enserie con el diodo se puede construir un fotómetro.Sólo que esas corrientes son muy pequeñas y requie-ren una amplificación previa.

Un fototransistor combina las características dela juntura inversa sensible ala luz, con la característicade amplificación de corrien-te o beta que éste posee in-trínsecamente. Por ejemplo,si el transistor tiene un betade 200 y el fotodiodo genera2,5µA al ser iluminado cir-culará una corriente de co-lector de 2,5 x 200 = 500µA.Ver figura 3.2.2. Los dife-rentes fotosensores se indi-vidualizan también por surespuesta espectral. Los máscomunes sólo responden alespectro infrarrojo cercano(donde emiten los laser CD). Otros más sofisticadoscaptan energía en todo el espectro visible, aunquecon preponderancia del rojo. Ver figura 3.2.3.

En nuestro caso, cualquiera de las dos respuestasespectrales es útil, ya que ambas cubren la emisióninfrarroja de 530 micrones propia de un diodo laserpara CD. Si usted desea construir un fotómetro quele sirva para reparar DVD, deberá utilizar un sensorque cubra el rojo y por lo tanto necesita utilizar unode espectro completo. Es muy probable que en su ta-ller tenga un equipo en desuso que contenga el sen-sor que usted está buscando. Por ejemplo, en un vi-deograbador VHS seguramente va a encontrar dosque le pueden servir colocados en el chasis del me-canismo del casete (uno a cada lado) y que se encar-gan de reconocer el final y el principio de la cinta.Siempre se utiliza para esta función sensores del ti-po transistor infrarrojo. Ver figura 3.2.4.

¿Cuántos pick-up ópticos en malas condicionesdebe atesorar en su taller?

Probablemente muchos y si usted todavía no sededica a reparar seguramente puede recurrir a unamigo que le regale uno. El CI transparente que tie-ne cualquierpick-up contiene4 ó 6 fotodiodosque puedenusarse en parale-lo dando unabuena superficiede captación delhaz infrarrojodel laser. Verfigura 3.2.5.

Si usted re-para videojue-

Figura 3.2.2

Figura 3.2.3

Figura 3.2.4

Fig. 3.2.5

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CÓMO MEDIR EL ESTADO DE UN LASER

CLUB SABER ELECTRÓNICA 21

gos seguramente debe tener alguna pistola laser endesuso. Lo de “laser” pertenece al reino de la fanta-sía ya que en su interior se puede encontrar un foto-transistor de espectro completo y una lente de plásti-co. El fototransistor es perfectamente apto para nues-tro uso en CD y en DVD. Si usted posee un optoaco-plador lo puede partir y obtendrá un fototransistor yun led, ambos infrarrojos. El fototransistor puedeservir perfectamente para nuestros fines. Ver figura3.2.6.

3.3 Observación a Ojo Desnudo

La emisión del laser puede verse a simple vista sise mira la lente del pick-up desde arriba a una distan-cia de 30 cm.

El lector no debe temer por la integridad física desu ojo ya que la lente tiene una distancia focal en elaire de 5 mm; eso significa que observando desde 30cm (300 mm), el diámetro del cono de luz es muygrande y por lo tanto el laser no acarrea ningún peli-

gro. Ver figura 3.3.1. La úni-ca precaución es no utilizarlupas u otros instrumentosópticos para observar lalente.

¿Qué se observa en la lente?Se observan uno o más pun-titos rojos rubí sobre su su-

perficie mientrasla misma se mue-ve en un movi-miento ascenden-te y descendentede unos 2 ciclospor segundo. Elmicroprocesadorsólo ordena 3 os-cilaciones de lalente y luego co-mo no encuentraun disco que re-fleje el rayo laserde vuelta hacia lalente, suspende elmovimiento yapaga el laser; esdecir que ustedtiene unos dossegundos paraobservar el en-cendido; luego

debe invocar otro pedido de búsqueda por ejemploseleccionando “radio” y nuevamente “CD”.

De cualquier modo, el observar los puntitos nosignifica mucho; sólo que el laser encendió, peropuede estar emitiendo por debajo o por arriba de laintensidad normal. El único modo de saberlo es uti-lizando un fotómetro.

3.4 Fotómetro con fotodiodos

La baja corriente que genera un fotodiodo nopuede ser leída directamente con un instrumento di-gital o de aguja. En efecto, según las mediciones rea-lizadas por el autor, un fotodiodo promedio ilumina-do por un laser en buenas condiciones genera co-rrientes de unos 2,5µA cuando se lo alimenta con 9Vconectado en inversa. Es evidente que el circuito ne-cesita amplificación posteriormente al censado. Verfigura 3.4.1.

En condiciones de oscuridad, el amplificadoroperacional repite en su salida la tensión de 4,5V del

Fig. 3.2.6

Fig. 3.3.1

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

22 CLUB SABER ELECTRÓNICA

divisor R1, R2. En esas con-diciones el ajuste de cero sedebe llevar a 5,1V aproxi-madamente para compensarla barrera de D1. Simple-mente lleve el potencióme-tro R6 al tope superior. Elmiliamperímetro va a indi-car un valor positivo; ajusteR6 para que la indicación sereduzca hasta llegar a ceropero tenga la precaución deno pasarse porque entoncesel medidor quedará con unazona muerta al principio dela escala.

Ahora coloque el sensor sobre el pick-up de un equipo que funcione correctamen-te a unos 3 cm de altura bien centrado sobrela lente. Esta no es una tarea sencilla y re-querirá alguna práctica porque el pick-up semueve hacia el centro al encender la sec-ción CD, pero observe que un instante des-pués vuelve a una posición fija en dondeenciende el laser y mueve la lente.

En ese punto es donde debe realizar lamedición.

El miliamperímetro debe indicar apro-ximadamente la mitad de la escala. El resis-tor R3 es el elemento de ajuste del sistema y com-pensa la diferencia entre un fotodiodo y otro. No du-de en reducir el valor de R3 si la aguja se pasa delcentro o aumentarlo si indica menos.

La disposición utilizada para el operacional pue-de resultar extraña, pero es sumamente utilizada co-mo circuito de entrada de prácticamente, todos losreproductores de CD.

El nombre del amplificador de corriente de lafigura 3.41 es: “conversor de corriente tensión” da-da su habilidad para transformar linealmente la co-rriente que circula por el fotodiodo, en una tensiónsobre la salida del operacional. Para el que desea rea-lizar algún cálculo, en la figura 3.4.2 mostramos elcircuito equivalente y las ecuaciones resueltas.

Todo se basa en considerar las características in-trínsecas de un operacional, es decir: Amplificacióninfinita (indirectamente implica que la señal entre lasentradas + y – es siempre infinitamente pequeña);Impedancia de entrada infinita; Impedancia de salidanula. Con estas condiciones la corriente de entradasólo puede ir por R1 en donde producirá una caída detensión proporcional a la corriente de entrada y la re-sistencia de R1. Es obvio que cuando Ie es nula, latensión de salida es igual a la tensión de referencia,

porque sobre R1 no hay caída de tensión y como latensión entre las entradas es prácticamente nula en laentrada – tendremos la misma tensión que en la en-trada + (es decir Vref). Por carácter transitivo, la ten-sión de salida será igual a Vref.

Cuando Ie aumenta se produce una caída en Vr1dada por la ley de ohm que se descuenta de la pola-rización de reposo. Recuerde estos principios porqueserán de utilidad luego, cuando analicemos la sec-ción de entrada del reproductor.

La corriente de entrada generada por el fotodio-do no es constante debido a que la lente se mueve arazón de 2 ciclos por segundo. Por lo tanto, la indi-cación del miliamperímetro oscilaría si no se agregauna constante de tiempo (C1) y un diodo rectificadorde pico (D1).

Por último, el sistema tiene una polarización decontinua que no debe producir indicación en el mi-liamperímetro. Por eso el retorno del miliamperíme-tro se realiza a un divisor de tensión ajustable queajusta el cero del dispositivo.

Como el diodo D1 tiene una barrera de 0,6V, si elajuste de cero se realiza en 4,5V, el miliamperímetrono dará indicaciones hasta que la tensión de salida nose reduzca a más de:

Fig. 3.4.1

Fig. 3.4.2

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CÓMO MEDIR EL ESTADO DE UN LASER

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4,5 – 0,6 =3,9 V

El divisor de ajuste de cero permite compensar labarrera del diodo de modo que D1 se encuentre jus-

to por conducir cuando el sensorse encuentra en la oscuridad.Como medidor se puede utilizarun instrumento de aguja o unodigital prearmado. Nuestro con-sejo es que compre un téster deésos que valen 4 o 5 dólares yutilice el instrumento solamen-te; siempre será más económicoque comprar un miliamperíme-tro para tablero.Para que observe el funciona-miento de este medidor con pul-sos (tal como será en la reali-dad) le mostramos la simulaciónen Workbench del mismo y eloscilograma ampliado en lasfiguras 3.4.3 y 3.4.4.En referencia al montaje delsensor, nuestro consejo es co-nectarlo con cable blindado paraaudio en un cañito de plásticoque nos facilite la ubicación auna altura de 3 cm. Ver figura3.4.5.Lo que llamamos filtro neutroson varias bolsitas de polietile-no semitransparente (blancomate o transparente mate) paraque operen difundiendo la luz(como un cristal pulido) paraevitar que tenga que realizar unajuste muy preciso de la posi-ción y verticalidad de la sonda.Este filtro reduce la sensibilidadpero por lo general, el sistemaes demasiado sensible, con locual todo se compensa. (el mo-delo que armó el autor utilizó 10capas de polietileno).El problema mayor se produce

en el momento de ajustar la sensibilidad del fotóme-tro. No existe un modo sencillo de construir un pa-trón de iluminación, por lo tanto, lo aconsejable esrealizar un ajuste promedio con todos los equipos re-

productores que tiene a su al-cance (y que por supuesto fun-cionen correctamente) y quesean relativamente nuevos.Ajuste R3 (que para comenzarpuede ser de 330kΩ) hasta quemiliamperímetro indique 500µA (media escala) con un pri-mer equipo. Luego mida todos

Fig. 3.4.3

Fig. 3.4.4

Fig. 3.4.5

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24 CLUB SABER ELECTRÓNICA

los equipos que pueda y si en promedio in-dican 500µA puede considerar que el fotó-metro está correctamente ajustado, en casocontrario modifique R3.

3.5 Fotómetro con Fototransistor

Con un fototransistor no se necesita unamplificador y se puede recurrir a un siste-ma tan simple que no requiere un solo com-ponente además del fototransistor y el medi-dor. Ver figura 3.5.1.

Tenga en cuenta que la mayoría de tésteranalógicos tienen la polaridad invertida, esdecir que el cable rojo es negativo y el negro es po-sitivo. Verifíquelo con otro téster usado como voltí-metro. Si es cierta la inversión, utilice el circuito dela figura 3.5.1 en caso contrario invierta los cables.

La sensibilidad se puede ajustar con sólo agregarun filtro de bolsitas de polietileno. Por lo general so-bra sensibilidad, ya que si consideramos que la co-rriente de base es de 2,5µA y el beta del transistor esde 200 la corriente de colector será de:

2,5 x 200 = 5.000µA

Es decir mitad de escala suponiendo que el tésteres de los económicos (de 1mA). En nuestro caso ele-gimos arbitrariamente una escala de 300mV y fija-mos la iluminación promedio en el 100 de la escala,agregamos el pulsador que nos permite ajustar el ce-ro en cualquier momento a medida que se gastan laspilas.

Observe que el circuito no tiene llave de encen-dido. En efecto, basta que el fototransistor esté en laoscuridad para que no circule una corriente signifi-cativa. Haga, por lo tanto, una tapita para el cañocontenedor del fototransistor.

Si quiere comparar la sensibilidad con la del mo-delo armado por el autor, coloque el sensor a 30 cmde una lámpara incandescente de 40W, el instrumen-to debe indicar 400µA aproximadamente.

3.6 Fotómetro con un CI de Fotodiodos

Esta variedad de fotómetro fue creada para solu-cionar un problema práctico muy común en los equi-pos más modernos de varios CD. Es muy común queestos equipos tengan una torre de voladizo que alojael prensa disco magnético. Ver figura 3.6.1.

Algunos fabricantes ubican un agujero rectangu-lar en la torre, justo encima del lugar donde se esta-

ciona el pick-up para hacer la búsqueda; en esos ca-sos allí se podría alojar el sensor fotoeléctrico. Otrosignoran por completo el problema y nos obligan autilizar nuestra inventiva para solucionar el proble-ma. La solución es realizar un sensor bien plano quepueda introducirse entre la torre y la lente y que que-de bien ubicado sobre la lente en el lugar donde éstase estaciona para encontrar el foco, moviendo la len-te. El sensor plano lo tomamos de un pick-up KSS-150A o similar (existen en grandes cantidades) quetenía el laser agotado. Se trata de un CI de montajesuperficial con encapsulado transparente que contie-ne 6 fotodiodos con sus cátodos conectados a una pa-ta común. Este conjunto debe ser extraído y conecta-do según lo indica la figura 3.6.2.

En este caso, usamos un circuito con un transis-tor BC548 pero también se puede utilizar el circuitocon el amplificador operacional que es más estableque el propuesto. Valen las aclaraciones con respec-to a la polaridad del téster.

El montaje del CI con los fotodiodos debe reali-zarse sobre un disco en desuso, según lo indica lafigura 3.6.3 realizando una caladura rectangular don-de se alojará el circuito integrado.

Fig. 3.5.1

Fig. 3.6.1

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CÓMO MEDIR EL ESTADO DE UN LASER

CLUB SABER ELECTRÓNICA 25

En el mismodisco se puedeubicar el tran-sistor pegadocon cianocri-lato (la gotita)y sacar los ca-bles que seconectan di-rectamente altéster. No ol-vide realizarun puente pa-ra ajustar el

cero del óhmetro antes de conectar los fotodiodospara realizar una medición. La línea negra de refe-rencia sirve para ubicar el disco en posición operán-dolo con la mano.

Este dispositivo que llamamos disco fotométrico

cumple en realidad dos funciones, la prin-cipal es medir la emisión del laser, pero ac-cesoriamente determina que el pick-up sedetiene en la posición correcta un poco an-tes de la TOC. Aunque no es imprescindi-ble, se aconseja agrandar el agujero centraldel disco en el sentido de la línea puntea-da, según la figura 3.6.4.Ahora con el agujero oblongo, Ud. puedecorrer el disco buscando la máxima ilumi-nación y luego observando como quedócentrado con respecto al miniplato, puededeterminar si el pick-up se estaciona en ellugar correcto.

3.7 Ajustes de la Intensidad de Luz y de laPosición de la TOC

Si un equipo le da una lectura fotométricaalejada del promedio que usted estableció,debe proceder a ajustar el preset de co-rriente del laser hasta que el fotómetro in-dique el valor promedio. Luego debe me-dir la corriente del laser y si se encuentraque está corrida en más de un 30% haciaarriba, con respecto al valor marcado en elpick-up o en el manual técnico, le debeavisar al cliente que el laser esta próximo aagotarse.Con respecto a la posición de búsqueda defoco (un poco antes de la TOC), si la en-cuentra corrida es posible que el equipo nolea la TOC. En este caso se debe ajustar el“fin de carrera” que limita el movimiento

del pick-up en su recorrido hacia el centro del disco.Cada equipo tiene su modo de ajuste. En el mejor delos casos el “fin de carrera” está montado con torni-llos sobre agujeros oblongos; afloje los tornillos ymueva el fin carrera. Si se trata de contactos flexiblessoldados a una plaqueta o atornillados en forma fijaa la bandeja, debe torcerlos con una, pinza de punta.Si es un microswich soldado, desueldelo y suéldeloen otra posición.

El ajuste de la corriente de haz debe realizarlo siel disco no comienza a girar. Si gira (significa queencontró el foco, lo que indirectamente implica quela emisión es satisfactoria) pero no lee la TOC (esdecir que no se llenan los bloques numerados del dis-play) la falla puede deberse a la mala ubicación delpick-up, por un fin de carrera en mala posición. Enambos casos la indicación final del display será "NODISCK" lo que demuestra la ambigüedad de losmensajes que nos envía el display.

Fig. 3.6.2

Fig. 3.6.3

Fig. 3.6.4

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4.1 Introducción

Un reproductor de CD nunca puede mejorar laseñal que le entrega el pick-up. Si el pick-up entregauna señal adecuada tenemos una excelente repro-ducción aun con una plaqueta de CD que no esté enóptimas condiciones. Aprenderemos cómo es unpick-up y cómo se ajusta y limpia para lograr unaprestación adecuada aun en pick-ups consideradosde desecho.

Un pick-up puede dividirse en cuatro sectoresprincipales. El laser que genera la luz, la sección óp-tica fija, la sección óptica móvil y los diodos fotosen-sores que reciben la señal del disco. En pick-up muymodernos, el laser y los fotodiodos pueden formaruna sola pieza, pero esta disposición no parece tenerun gran futuro dada su gran cantidad de fallas y ade-más porque el fabricante que la adoptó volvió al vie-

jo esquema de piezas separadas. Ver figura 4.1.1. Enla sección del laser se genera la luz, en la óptica fijaesa luz se polariza, se divide en tres rayos (uno prin-cipal y dos secundarios) y se dirige en un haz parale-lo hacia la lente móvil, que la enfocará sobre la su-perficie metalizada del disco.

El disco devolverá la luz según donde ésta caiga;si lo hace en una zona espejada devolverá una hazmuy intenso, si lo hace sobre un pozo la luz se difun-de más que reflejarse y entonces retorna un haz muydébil. Como sea, el haz de retorno vuelve a pasar porla lente y realiza un camino inverso al anterior hastael punto en que la óptica fija lo deriva lateralmentedirigiéndolo a la zona de los fotodiodos. En muchospick-up el haz del laser ingresa por reflexión en unespejo semitransparente y sale atravesando al mis-mo. Esto no tiene mayor importancia, lo más impor-tante es entender el criterio empleado: un camino óp-

tico común hasta un cierto punto endonde un espejo semitransparenteproduce una bifurcación.En este artículo vamos a analizar losdiferentes tipos de pick-ups quepueden llegar al taller del reparador.Dejaremos de lado los pick-ups desimple haz y los de movimiento ra-dial continuo ya que prácticamenteson equipos fuera de circulación.

4.2 Generación del Rayo Laser

Un diodo laser es en reali-dad, un dispositivo quecontiene además a otrodiodo llamado monitor. Ellaser emite; el diodo mo-nitor mide esa emisión.Entre ambos y con la ayu-da de un circuito excitadorde laser, se obtiene un ra-yo de intensidad luminosaconstante invariable du-rante toda la vida útil dellaser.En la figura 4.2.1 se ob-serva una disposición típi-

CLUB SABER ELECTRÓNICA 27

4) EL PICK-UP

Figura 4.2.1

Figura 4.1.1

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

28 CLUB SABER ELECTRÓNICA

ca prácticamente universal de este compo-nente.

Como vemos, uno de los terminales dellaser se conecta a la carcasa metálica dealuminio que oficia de disipador. El otro seconecta al circuito por un alambre de co-bre. El efecto laser se logra por reflexionesmúltiples en dos espejos. El espejo supe-rior tiene una pequeña perforación pordonde sale el rayo laser. La intensidad delrayo es tan grande que parte de ella alcan-za a atravesar el espejo inferior y se dirigeal fotodiodo monitor.

El haz principal divergente se concentra con unalente, de modo que definitivamente, se genera un hazcon una mínima divergencia del orden de 1 a 2 gra-dos sexagecimales.

NOTA: si bien el pick-up con su óptica comple-ta no es un componente peligroso para la vista (entanto se lo observe desde una distancia prudencial de30 cm) el laser sólo puede causar laceraciones delglobo ocular y problemas en la retina, aun observán-dolo a esa distancia. Nunca observe un diodo laseren forma frontal.

El tipo de construcción no permite asegurar unacoplamiento óptico preciso entre el diodo monitor yel diodo laser. Esto implica que ese acoplamiento de-berá modificarse eléctricamente mediante un preset.Ver figura 4.2.2. En una gran cantidad de equipos,este preset se ubica en el mismo cuerpo del pick-upy se preajusta en la misma fábrica para compensar elacoplamiento óptico particular de ese laser.

Si bien esto es absolutamente cierto, el reparadorsiempre debe considerar que ese ajuste puede habersido modificado por algún reparador, ya que en mu-chos casos ese preset actúa mágicamente en aparatoscon deficiencias o simplemente desajustados. Quequede claro que "reparar" un equiporeajustando el preset a una mayorcorriente, implica una falla éticacon el cliente ya que la vida dellaser se acorta considerablemente.

Veamos algunas característicasdel laser que son sumamente útilesen la reparación. La intensidad lu-minosa no es proporcional a la co-rriente que circula. En efecto, pordebajo de una corriente llamada co-rriente de codo, el efecto laser no seproduce y sólo existe la emisión co-rrespondiente al led que forma partedel diodo laser. Si usted mide la co-rriente por el laser y la encuentrapor debajo del valor nominal (gene-

ralmente escrito en el cuerpo del pick-up), es posibleque el laser permanezca totalmente apagado (la emi-sión led no es observable por su baja intensidad). Le-vante la corriente y observe en qué valor enciende ellaser. Si lo hace muy cerca del valor nominal segura-mente ese laser está agotado. En general, los fabri-cantes toman un factor de seguridad del orden del30%; es decir, que un laser de 50mA debe encendercon 35mA.

¿Se puede cambiar un diodo laser? Se puede, pero difícilmente pueda conseguirlos

en el comercio. Por lo general, se trata de un trabajoque se encara cuando tenemos dos pick-ups idénti-cos rechazados por causas diferentes, por ejemplouno con la lente caída y otro con agotamiento dellaser. En este caso, trabajando cuidadosamente sepueden intercambiar los diodos laser con buenas po-sibilidades de éxito.

4.3 Optica Fija

En esta parte de nuestro estudio daremos sólouna corta explicación, porque abundar en detalles no

Figura 4.2.2

Figura 4.3.1

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EL PICK-UP

CLUB SABER ELECTRÓNICA 29

proporciona-ría ventajasen el momen-to de repararun equipo. Enefecto estazona delpick-up noadmite repa-raciones nicambios dadala precisiónde las piezas.

Por otro lado en la mayoría de los casos no hay po-sibilidades de acceder a éstas si no es rompiendo lacarcasa del pick-up. Para nuestro análisis utilizare-mos un pick-up KSS-150A que fue uno de los prime-ros en utilizar la tecnología de 3 haces. La elecciónfue realizada porque se trata de un dispositivo sim-ple, que permite su desarme y rearme completo y sepresta especialmente a nuestros requerimientos di-

dácticos. En la figura 4.3.1 podemos observar la cir-culación óptica en este pick-up y en la 4.3.2 una fo-tografía electrónica del mismo sin carcasa plástica,que cubre la óptica móvil, ni la tapa de latón que cu-bre la óptica fija.

Sigamos el camino del haz para reconocer cadacomponente óptico. El rayo que sale del laser atra-viesa un componente llamado rejilla de difracción.Se trata de un cristal plano rayado con diminutossurcos muy cercanos unos a otros. Esta disposiciónde líneas generan un haz principal de máxima inten-sidad y un abanico de haces secundarios, terciarios,etc. cada vez con una menor intensidad. Nuestro dis-positivo sólo utilizará el haz principal y los dos ha-ces secundarios. Una práctica interesante es sacaruna rejilla de difracción de un pick-up en desuso yexplorarla con un puntero laser. De inmediato se ob-serva que el haz del puntero se subdivide en múlti-ples haces, cada vez más débiles; no se preocupe porel costo del puntero (de 7 a 10 dólares) porque másadelante le daremos una utilidad que bien vale la in-

versión. Ver figura 4.3.3El haz principal generará las señales dedatos y de error de foco; los haces se-cundarios se encargarán de generar elerror de tracking. La rejilla de cristal seencuentra montada sobre un cilindroplástico y todo el conjunto se puedeajustar girando la montura de la rejilla.De ese modo se pueden separar los ha-ces secundarios para que caigan justosobre la zona de espejo existentes a ca-da lado del surco.A la salida de la rejilla se encuentra unespejo semitransparente a 45° que diri-ge los haces hacia la ventana de cristalplano. Luego el haz emerge con direc-ción al disco (en este momento con undiámetro del orden de 1 mm). La lentemóvil enfoca el haz sobre el disco, demodo tal que el diámetro del mismo sereduce hasta aproximadamente 1µm (1micrómetro es igual a la millonésimaava parte de 1 metro). La mayor partede la convergencia se produce dentrodel plástico transparente del disco quedesvía los rayos luminosos por poseerun índice de transmisión mayor a launidad. Ver figura 4.3.4.Ahora el haz retorna por el mismo ca-mino que tomó a la ida hasta llegar alespejo semitransparente. Lo atraviesa yse dirige a la lente de simetría cilíndri-ca. Esta lente tiene propiedades muy in-

Figura 4.3.2

Figura 4.3.4

Figura 4.3.3

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

30 CLUB SABER ELECTRÓNICA

teresantes para aprovecharlas en la de-terminación del enfoque de la lente mó-vil. Si el sistema está enfocado, la ilu-minación sobre los fotodiodos centraleses circular. Si la lente está adelantadagenera una elipse con el radio mayororientado sobre los fotodiodos A y C,en tanto que si está atrasada, la elipsetiene el radio mayor sobre B y D. Verfigura 4.3.5.

Para que este concepto quede debi-damente asimilado, le vamos a pedir allector que realice una experiencia deóptica. Tome una lupa y enfoque los rayos del sol so-bre un papel. Luego retire y acerque la lupa al papelobservando que el desenfoque del sistema siempreproduce una iluminación circular. Ahora incline lalente de modo que los rayos del Sol la atraviesen le-vemente en forma oblicua (agregado de distorsióncilíndrica) y vuelva a realizar la experiencia de de-senfocar el sistema. Notará que ahora se produce unaelipse que cambia de radio mayor a menor al pasarpor el punto de enfoque.

Por último, el haz llega a los fotodiodos donde setransforma en una corriente eléctrica. El procesa-miento de esta corriente nos dará los datos guarda-dos en el surco y las señales de error de tracking y defoco.

4.4 Reparaciones y Ajustes del Sistema Optico

Dada la imposibilidad de conseguir repuestos, to-das las reparaciones del sistema óptico se pueden re-sumir en la limpieza y el ajuste del sistema.

El mejor método de limpieza es la utilización deun pequeño compresor de aire que puede serconstruido por usted mismo (ya lo veremos).Si el pick-up sólo tiene una tapa plástica so-bre la lente móvil debe retirarla con un des-tornillador de relojero. Si tiene la suerte deque la óptica fija tenga una tapa, debe sacar-la y sopletear todo el conjunto por varios mi-nutos para retirar la tierra acumulada; si notiene tapa, observe si existe alguna perfora-ción por donde inyectar aire; en caso contra-rio limítese a limpiar ambas caras de la lentemóvil y el espejo o prisma reflector. Si ob-serva que algún componente óptico estámanchado, es aconsejable limpiarlo con unhisopo mojado en agua y jabón, si es de plás-tico, y con alcohol isopropílico si es de vi-drio; luego se lo debe secar con el soplete deaire. Después de esta limpieza profunda es

muy probable que deba ajustarse el sistema óptico.El sistema óptico tiene dos ajustes. Uno es el

ajuste de acimut y otro la posición de la rejilla de di-fracción que puede girar sobre su eje óptico. Aún esun poco prematuro para preguntarse desde qué lugarde un equipo se pueden obtener las señales necesa-rias para realizar estos ajustes, pero nos vamos a ade-lantar indicando que se realizan sobre la señal deerror de tracking (TE) y sobre la señal de lectura dedatos (RF).

El ajuste de acimut nos asegura que los haces in-cidente y reflejado siguen un mismo recorrido. Enpocas palabras significa que el eje óptico del pick-upes de exactamente 90° con respecto al plano del dis-co. Observe que el ajuste debe ser doble ya que elhaz debe estar encuadrado con respecto al disco pa-ra cualquier posición que adopte la escuadra.

La mayoría de los pick-up están montados sobretres puntos. Uno de los puntos oficia de pivote y tie-ne un montaje de resorte; en tanto que los otros dostienen tornillos que modifican el ángulo del haz. Verfigura 4.4.1.

El ajuste consiste en conectar el osciloscopio so-

Figura 4.3.5

Figura 4.4.1

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EL PICK-UP

CLUB SABER ELECTRÓNICA 31

bre la señal RF yajustar sucesiva-mente ambostornillos hastalograr que la se-ñal se haga má-xima. Este ajustedebe realizarsemuy suavementepara evitar que laseñal se atenúe yse corte, porquesi esto ocurre,luego es muy di-fícil encontrar un

punto de ajuste aproximado que produzca lectura dela señal RF. La razón de que el ajuste de acimut mag-nifique la señal es que se incrementa la cantidad deluz proveniente del disco.

El ajuste de separación de los haces secundarios,en realidad debiera llamarse de giro del plano de loshaces. En la figura 4.4.2 mostramos cómo es la ilu-minación del disco con respecto al surco virtual.

Al girar la rejilla (aumento del ángulo), los haces

secundarios comienzan a to-mar parte de los surcos con-tiguos o, si se gira en el sen-tido contrario, se comienzaa tomar parte del surco pro-pio (reducción del ángulo).En ambos casos, cuando gi-ra el disco, la iluminaciónpromedio será menor y elservo de tracking tendrá me-nor ganancia. El ajuste con-siste en girar la rejilla de di-fracción, mientras se obser-va con el osciloscopio latensión de error de tracking(TE); el punto óptimo seráel máximo de la tensión deerror que es una señal deruido aleatorio de baja fre-cuencia. Ver figura 4.4.3.En la figura 4.4.4 mostra-mos la sección óptica fijadel pick-up KSS-150A, entanto que en la figura 4.4.5mostramos los componentesseparados de la misma juntocon el chasis óptico vacío.

4.5 Algunas Variantes Comunes

El criterio del KSS-150A es perfectamente válidopara equipos de mesa, pero se torna imposible de uti-lizar en un discman, dada su elevada altura. Una va-riante soluciona el problema muy sencillamente. Setrata de generar un camino óptico que se desarrolleen un plano paralelo al plano del disco y luego uti-lizar un espejo a 45° para reenviar el haz hacia la óp-tica móvil. Ver figura 4.5.1.

Con este criterio se pudieron construir pick-upcon una altura del orden de los 15 mm que comenza-ron a utilizarse en los discman primero, extendiendoluego su uso a todos los equipos en general. En algu-nos casos, dado que el espejo agregado es de prime-ra reflexión (metalizado en su primera cara y, por lotanto, susceptible de ser rayado durante su manipu-leo y limpieza) algunos fabricantes recurren al usode un prisma triangular que cumple con la mismafunción. Ver figura 4.5.2. En este caso se utiliza unprincipio de óptica según el cual cuando los rayos in-ciden en una discontinuidad (Vidrio/aire en nuestrocaso) son reflejados totalmente para ángulos de inci-dencia de poca magnitud (45° en nuestro caso).

Figura 4.4.2

Figura 4.4.3

Figura 4.4.4

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

32 CLUB SABER ELECTRÓNICA

Los pick-up más de-sarrollados abandonanel uso del espejo semi-transparente, dado subajo rendimiento (en élse pierde más de la mi-tad de la luz que ingre-sa). En su lugar se utili-za un prisma cúbico lo-grado por pegado dedos prismas triangula-res. Ver figura 4.5.3.

La discontinuidadentre ambos prismastriangulares se llena conun adhesivo que tiene lapropiedad de rotar elplano de polarizaciónde la luz. El espesor del adhesivo se elige de modoque la rotación sea de exactamente 45°. Luego antesde la lente móvil se agrega un cristal ópticamente ac-tivo que produce otra rotación de 45°. Este cristalsuele reemplazar a la ventana plana.

Este sistema posee un elevado rendimiento (muycercano a 1). Si consideramos que el haz del lasertiene un ángulo de polarización de 0°; al atravesar eladhesivo que une al prisma separador, el ángulo gira45°. Luego al atravesar el cristal polarizador el ángu-lo se hace de 90°. Si el haz rebota en una zona espe-jada regresa con un ángulo de polarización de 90°que se transforma en 135° al atravesar el cristal po-larizador; al llegar al prisma cúbico separador eseángulo se incrementa a 180° y se produce una refle-xión total hacia los fotodiodos. Si el haz cae en unpozo sufre un giro extra de 180° dado que la longi-tud del pozo fue elegida de ese modo. Ahora la pocaluz que rebota tiene un ángulo de polarización de360° que atraviesa el prisma sin reflejarse.

4.6 Compresorpara Limpiezadel Pick-Up

El aire comprimidoes el elemento más im-portante cuando se tratade recuperar un pick-up.En efecto, la mayoría delos pick-up no puedendesarmarse y el únicoelemento que puedeproducir la limpieza esel aire. El autor constru-

yó su compresor con un aparato para nebulizaciones.El aparato consiste en un transformador con su nú-cleo flojo que excita un diafragma de goma que porúltimo genera una corriente de aire operando una

Figura 4.5.1

Figura 4.5.2

Figura 4.5.3

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EL PICK-UP

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válvula de admisión y otra deescape. El cuerpo de la jeringasólo sirve como un mango rígi-do de la manguera.

El espagueti sirve para diri-gir el chorro de aire por el inte-rior del pick-up. Por lo general,basta con colocar el espaguetipor debajo de la lente móvil yconectar el dispositivo por 5minutos para que levante la tie-rra y la retire del interior delpick-up.

4.7. Los Pick-Ups Más Modernos

Para que el lector tenga unpanorama más amplio de unpick-up moderno, en las figuras

4.7.1 y 4.7.2 mostramos tomasfotográficas a un modeloCDM1215/06. En este caso el laser y los foto-diodos forman lo que podría-mos llamar un circuito integra-do óptico que contiene ademásun componente separador de loshaces. Observe que en este caso, el sis-tema óptico fijo es un simpleprisma triangular. Este concep-to tiene enormes ventajas res-pecto de las pocas posibilidadesde tomar polvo atmosférico, pe-ro el CI óptico es muy comple-jo porque contiene componen-tes de baja señal como los foto-diodos y de potencia media co-mo el diodo laser, junto con unprisma óptico.

Figura 4.7.1

Figura 4.7.2

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34 CLUB SABER ELECTRÓNICA

5.1 Introducción

El enfoque del haz so-bre el disco debe ser su-mamente preciso dadaslas mínimas dimensionesdel surco hipotético (apro-ximadamente 0,9µm).Cualquier corrimiento delfoco incrementaría el diá-metro del haz y reduciríala diferencia de ilumina-ción entre la lectura de unpozo y un espejo.

Un desplazamiento la-teral del haz producirá el mismo efecto que un desen-foque. Es decir, que si el haz no pasa por el centro delsurco hipotético, estará tomando siempre una parte dela zona espejada y esto significa que estará recibien-do un brillo de fondo permanente que reduce las dife-rencias entre la lectura de un pozo y un espejo.

En el siguiente apartado vamos a realizar unossencillos cálculos para que el lector se forme una ideade la precisión requerida por el sistema CD en lo querespecta a la ubicación de la lente móvil.

5.2 Precisión del Enfoque y la posición del haz

La precisión de la posición lateral depende de laestructura en espiral del disco; mejor aun: de la sepa-ración existente entre dos brazos anexos de la espiral.En la figura 5.2.1 mostramos un corte radial del discocon las dimensiones aproximadas delsurco.

Si ahora imaginamos que el haz secorre hacia la derecha vemos que puedemoverse 0,2µm sin que se produzca unapérdida de rendimiento, luego el bordedel haz comienza a ingresar en el pozo yse produce una pérdida de rendimiento.Estimamos que el haz puede introducirse0,1µm en el pozo en un caso límite. Co-mo vemos, la posición lateral de la lentepuede tener errores de sólo 0,3µm o 0,3milésimas de milímetro.

El error de altura de la lente puedecalcularse considerando que práctica-mente toda la convergencia ocurre dentro

del plástico del disco. Sobre la superficie del disco elhaz tiene un diámetro de 1 mm y se concentra hastaaproximadamente 1 µm en el espesor del disco que esde 0,8 mm (como al pasar indicamos que el diámetrode 1 mm sobre la superficie es lo que provee el mayorrechazo de rayones sobre la superficie, ya que cual-quier raya deberá superar ese valor para cortar porcompleto el haz). Esto crea un dibujo como el quemostramos en la figura 5.2.2.

Como vemos un error de altura de 0.8 um puedeincrementar el diámetro del haz de 1 a 2µm. Cuandoel haz tiene 2 µm prácticamente está leyendo el bordede los surcos adyacentes pudiendo considerarse a és-te como un caso límite. Por lo tanto, un error de posi-ción de 0,8µm o de 0,8 milésimas de mm puede con-siderarse como límite.

Como vemos, los errores de posición son suma-mente pequeños y evidentemente ningún sistema

5) EL SISTEMA DE MOVIMIENTO

DE LA LENTEFigura 5.2.1

Figura 5.2.2

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EL SISTEMA DE MOVIMIENTO DE LA LENTE

CLUB SABER ELECTRÓNICA 35

electromecánico clásico del tipo a servo motor podríaser capaz de resolver nuestro problema.

5.3 Velocidad de las Correcciones

Hasta ahora analizamos el monto de las correccio-nes pero dejamos de lado un problema aún mayor: lavelocidad a la que deben realizarse las mismas. Lanorma de CD indica que el sistema funciona a flujo dedatos constante. Esto significa que al comenzar la lec-tura (cerca del centro del disco) las revoluciones porminuto deben ser elevadas (500 R.P.M.) en tanto queal final del disco, éste debe girar a pocas revolucionespor minuto (unas 200 R.P.M.). Con esto se compensalas diferentes longitudes de cada brazo de la espiral.

Como ejemplo de un error vamos a considerar unafalla mecánica común a todos los discos: el error deexcentricidad.

En efecto el agujero central del disco nunca estáexactamente en el centro. Por lo tanto, cuando el dis-

co completa un giro la lente completa un movimien-to del tipo centro-periferia-centro que compensa elerror. Considerando el primer tema musical donde eldisco gira a 500 R.P.M. podemos calcular que la len-te también oscilará a 500 R.P.M. o a 500/60Hz es de-cir 8Hz.

A ese movimiento regular se le deben agregarerrores aleatorios generados en el matrizado del dis-co o en la elaboración de la propia matriz. La expe-riencia indica que estos errores pueden ser 100 vecesmás rápidos que el error repetitivo es decir del ordende los 800Hz.

Por el lado de la altura de la lente, el problema esmuy diferente. Aquí se compensan otros errores co-mo, por ejemplo, el alabeo (el disco toma la forma deala de un sombrero), que provoca un error de dos ci-clos por vuelta y genera señales de error de 16Hzaproximadamente.

A este error se le debe sumar el provocado por loserrores de espesor del disco, que otra vez puede llegara ser unas 50 veces más rápidos que el error repetiti-vo. Es decir, que la lente debe subir o bajar a un ritmode 800Hz.

Estas velocidades de corrección nos indican queno pueden usarse motores servo controlados y nos su-gieren que se puede utilizar un sistema similar al deun parlante, sólo que con un movimiento doble del ti-po hacia arriba-abajo (vertical) y hacia adentro-afuera(radial).

Existen varias soluciones para el doble movimien-to. Una es el montaje sobre bisagras plásticas de mo-vimiento universal cuyo principio de funcionamientomostramos en la figura 5.3.1 y otra es el de movi-miento de pivote que mostramos en la figura 5.3.2.

Para cualquiera de los montajes se deben agregarun imán solidario al plano de anclaje y un conjunto debobinas que reaccione contra ese imán. Cada disposi-ción de montaje utiliza un conjunto de bobinas dife-rente. En la figura 5.3.3 mostramos la disposición debobinas para el sistema de paralelogramo deformabley para el sistema de pivote.

Observe que siempre se pueden diferenciar un parde bobinas para el movimiento de enfoque y otro pa-ra el movimiento de tracking que siempre están a 90°entre sí. Lo que más nos interesa a nosotros son lasconexiones entre el plano de anclaje y las bobinasmóviles porque es allí donde se producen la mayoríade las fallas.

En los dos pick-up que tomamos como ejemplo seutilizan métodos diferentes para realizar estas cone-xiones. En el sistema de paralelogramo deformable,las conexiones se realizan con 4 colillas de alambreespecial muy flexible compuesto de 4 o 5 hilos de co-bre esmaltado de 0,01 mm de diámetro. Este tipo de

Figura 5.3.1

Figura 5.3.2

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

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alambre es imposiblede conseguir en losnegocios especializa-dos, pero por lo gene-ral se cortan en losanclajes y siempre esposible acortar un po-co la colilla y volver-la a utilizar. NOTA: lareparación siempre sedebe realizar respe-tando la forma de an-claje original. Ver fi-gura 5.3.4.

Otro método deconexión implica eluso de un FLEX (cir-cuito impreso flexi-ble) especial de altaflexibilidad. En estecaso la reparación esmás compleja y me-nos duradera. Nuestroconsejo es indicarleal cliente que el pick-up debe ser cambia-do. Si insiste, enton-ces se procede a repa-rarlo, pero sin garan-tías de durabilidad. En muchos casos en que no exis-te el pick-up de recambio esta es la única alternativaposible. Los pasos a seguir son los siguientes:

A) Preparar un soldador agregando un alam-bre de cobre en su punta. Ver figura 5.3.5.

B) Ubicar el corte del FLEX con un óhmetrocon puntas de aguja. Ver figura 5.3.6.

C) Quitar el esmalte protector del FLEX con unescarbador construido con una aguja. Ver figura5.3.7.

D) Soldar un alambre de 0,5 mm sobre el corte,utilizando estaño de 0,5 mm de diámetro.

E) Cubrir la zona del corte y la zona aledañacon adhesivo epoxi transparente. Ver figura 5.3.8.

Una vez reparado el pick-up, se armay se ajusta el azimut y la rejilla de difrac-ción.

Hasta aquí analizamos el movimientode la lente por intermedio de la bobinas.Sin embargo, en el sentido radial es im-prescindible agregar un dispositivo mo-torizado, ya que el barrido de la lente esde aproximadamente 4 cm entre la TOC

y el último tema y es evidente que el sistema de bobi-na no puede absorber tal movimiento.

Dejamos este problema para resolverlo más ade-lante, cuando ya tengamos un conocimiento más pro-

Figura 5.3.3

Figura 5.3.5

Figura 5.3.4

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EL SISTEMA DE MOVIMIENTO DE LA LENTE

CLUB SABER ELECTRÓNICA 37

fundo de los circuitos de servo de tracking pero en elcapítulo próximo, junto con otros temas, vamos a ade-lantar cómo funciona el sistema mecánico sin explicarquién genera la tensiónque hace funcionar almotor.

5.4 Probador Universal de Pick-up

El pick-up de uncentro musical es elcausante de práctica-mente un 70 % de lasfallas. Por eso contarcon un equipo caseroque pueda probar casi

todas las características de un pick-up es unaenorme ayuda para el reparador. No se trata deun equipo sencillo pero es sumamente barato ysobre todo muy ingenioso y práctico.Probablemente si el pick-up dudoso es un mode-lo barato y fácil de conseguir conviene comprar-lo directamente; pero cuando el precio se eleva a$50 o más, vale la pena agotar todas las instan-cias para asegurarse que el componente falladoes el pick-up antes de proceder a comprar unonuevo. Aparentemente lo mas fácil es realizar unconector universal que contemple todas las posi-bles marcas y modelos de pick-up existentes enel mercado, incluidos sistemas con fichas y ca-bles y FLEX con terminales de borde. El autorresolvió el problema con un dispositivo relativa-mente fácil de fabricar. En realidad, este disposi-tivo universal sólo se utiliza para pick-up noconvencionales; para los clásicos como elKSS240 y similares se utilizan conectores conun manojo de cables sacados de un equipo viejo. Nuestro jig universal es un conjunto de agujas,una banda de goma de una cámara de auto y una

construcción de madera muy simple. Ver figura 5.4.1.En el dibujo sólo mostramos 4 agujas de conexión pe-ro realmente son necesarias 19 conexiones según elsiguiente listado:

Bobinas ...........................................................4Fotodiodos .....................................................6Cátodo común de los fotodiodos....................1Masa de los fotodiodos...................................1laser ...............................................................1Diodo monitor ...............................................1Masa del laser.................................................1Motor radial ...................................................2Motor de rotación ...........................................2TOTAL ........................................................19

Figura 5.3.6

Figura 5.3.7

Figura 5.3.8

Figura 5.4.1

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Como se puede observar, las agujas están total-mente sueltas y pueden ubicarse en el lugar deseadosegún el circuito del equipo. Las mismas se conectancon cables especiales para pick-up fonográficos, queson finos y flexibles, directamente a la plaqueta delprobador.

¿Qué pruebas realizaremos con nuestro proba-dor?

Debemos verificar que funcionen los 6 fotodio-dos, el laser y los motores radial y de rotación.

El probador se construye con un circuito integra-

do amplificador de RF CXA1081 y un driverBA6296FP. La idea es construir una sección de servosy de RF para comprobar por medio de esta señal el co-rrecto funcionamiento del pick-up. El servo de focodeberá funcionar a circuito abierto primero y cerradodespués, en tanto que el servo de tracking sólo fun-cionará a circuito abierto. El disco girará a una velo-cidad aproximada que controlaremos con un poten-ciómetro. El motor radial funcionará con dos pulsado-res para enviar el pick-up hacia adentro o hacia fuera.

Nuestro probador cumplirá, además de su funciónpráctica, con una función de entrenamiento ideal para

Figura 5.4.2

CIRCUITO DEL PROBADORDE PICK-UP

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EL SISTEMA DE MOVIMIENTO DE LA LENTE

CLUB SABER ELECTRÓNICA 39

ejercitar todo lo que vimos en los capítulos anterioresy todo lo que veremos en los próximos capítulos.

En la figura 5.4.2 mostramos el circuito completopara el armado pero las explicaciones de funciona-miento las daremos con circuitos simulados en Work-bench de los cuales entregaremos los archivos ennuestra editorial para que todos los que posean el pro-grama puedan realizar la simulación en su computa-dora. Mas aun, entregaremos además del circuito co-rrecto varios que presentan fallas ocultas para que elalumno pueda realizar prácticas de reparación.

En este circuito, sobre el lado izquierdo, se indi-can las conexiones correspondientes a un pick-upKSS-210A que es, por mucho, uno de los más comu-nes. Esto se indica como referencia solamente. Losfotodiodos A y D se conectan en paralelo con los B yC para ingresar al 1081 por PD1 y PD2 (diodos en pa-ralelo 1 y 2).

El 1081 realizará el matrizado de estas señales ge-nerando las señales TE=E-F FE=(A+C)-(B+D) YRF=A+B+C+D. Las dos primeras son las señales deerror de los servos, la última la señal de lectura de da-tos.

Separadamente se provee un circuito driver dellaser con el transistor TR1 externo. El mismo poseeun resistor de 10 ohms que permite el ajuste de la co-rriente al valor nominal del pick-up`(por lo general,entre 30 y 50mA). Utilice un téster conectado comovoltímetro; a la indicación del téster la debe dividirpor 10 para obtener la corriente de laser en mA. Porejemplo, para el pick-up KSS-210 la corriente se de-be ajustar en 43mA y la tensión sobre R2 será de 430mV. Al circuito excitador de laser se le agregó un cir-cuito formado por D1, un led verde y el resistor R8.Este agregado nos permite reconocer cuando un dio-do laser está abierto; si el led verde se enciende veri-fique el laser y sus conexiones.

Salteando la parte central del circuito, analicemosla sección del driver de bobinas y motores. El motor

de rotación se conecta a las patas 11 y 12 del 6296. Laentrada del canal de rotación se conecta a un poten-ciómetro que sirve para ajustar la velocidad de rota-ción en forma libre. Este sistema de ajuste manual seusa en conjunto con un disco estroboscópico para CD.Nosotros le aconsejamos construir su propio disco,pintando la etiqueta de un disco común con aerosolblanco. Luego debe pintar 12 triángulos negrosequiespaciados según lo indica la figura 5.4.3.

Este disco está optimizado para el primer tema deun disco comercial. Simplemente ilumine la mesa conun tubo fluorescente con reactancia común (no elec-trónica) y ajuste RV3 para que los bastones se deten-gan. Si el pick-up se encuentra ubicado sobre el pri-mer tema del disco la señal RF tendrá la frecuenciacorrecta de lectura. Observe que el potenciómetro es-tá conectado de modo que el disco puede girar en am-bos sentidos, usted debe elegir que hace girar el discoen el sentido de las agujas del reloj. El otro sentido degiro se utiliza para frenar el disco rápidamente luegode la TOC y al final del último tema.

El motor radial se mueve con dos pulsadores ha-cia adentro y hacia fuera. Cuando arriba al tope cen-tral acciona el fin de carrera y se enciende el led ama-rillo, esta prueba debe realizarse con mucho cuidadopara no dañar los topes mecánicos. En todos caso si elmotor se mueve muy rápidamente se pueden aumen-tar los resistores R19 y R20.

La bobina de tracking también se mueve con dospulsadores para llevarla a su tope mecánico central oexterior; simplemente pulse y observe que la lente semueva hasta el tope mecánico. El sistema no tiene se-guimiento automático de surco; la lente se debe dete-ner en una posición fija sobre un tema y la lectura seproduce cuando el haz pasa casualmente por el centrodel surco.

Cuando pasa por una zona de espejo la lectura esnula; esto hace que la señal RF tenga picos y valles debaja frecuencia que ayudan a determinar fallas delpick-up.

Por último, la bobina de foco posee ambas posibi-lidades de trabajo. Es decir que funciona a lazo abier-to o cerrado. La manera de operar es la siguiente: Pul-se "Búsqueda" y "Lazo", al mismo tiempo observe lalente mientras mueve el potenciómetro RV5: debe su-bir y bajar. Coloque un disco (lleve el pick-up al cen-tro) y vuelva a mover RV5 hasta que se encienda elled rojo. Notará que el ajuste es muy crítico; utilice elpotenciómetro RV4 que produce un ajuste más suave.Cuando FOK esté encendido, suelte los pulsadores yla lente se terminará de enfocar automáticamente.Ahora puede hacer girar el motor de rotación, llevar elpick-up a una posición más exterior (sobre el primertema) y controlar la señal RF con un osciloscopio.

Figura 5.4.3

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40 CLUB SABER ELECTRÓNICA

6.1 Introducción

El circuito de entrada de un reproductor es una delas secciones que suele fallar con mucha frecuencia.El motivo es que se trata de etapas de alta impedan-cia de entrada susceptibles de fallar en presencia decampos electrostáticos intensos. Estas etapas sonsimples de verificar con equipamiento prácticamen-te nulo y muchas veces son motivo de desesperaciónpor parte de los reparadores, que muchas veces cam-bian integrados casi como un deporte, sin verificarantes su funcionamiento.

Cambiar un integrado de entrada no es tarea fácil(por lo general son SMD de pequeñas dimensiones)y si no se tiene un especial cuidado puede dañarse elnuevo integrado al colocarlo con lo cual el equipopasa a considerarse como imposible de reparar,cuando en realidad tiene una falla muy simple dearreglar. Recuerde: no cambie por cambiar; asegúre-se de que realmente está cambiando un componentedañado y siga al pie de la letra nuestras recomenda-ciones cuando realmente deba cambiarlo.

Los circuitos de entrada pueden considerarse co-mo simples amplificadores, sólo que en lugar de am-plificar tensión convierten la corriente que entreganlos diodos fotosensores en una tensión amplificada.Por esa razón es que el verdadero nombre de los am-plificadores de entrada es “conversores corriente-tensión”. Los conversores corriente-tensión formanparte de todos los equipos modernos y antiguos, conservos analógicos o digitales. De los equipos conservos digitales, podríamos decir que son el últimobastión de las técnicas analógicas; todo lo que vienedespués son circuitos digitales con menor probabili-dad de fallas que los analógicos.

6.2 El Conjunto de Fotodiodos y elRestador de FE (Error de Foco)

Un fotodiodo es un diodo sensible a la luz. Sibien tanto la corriente directa como la inversa de undiodo es sensible a la incidencia de luz sobre el chip,la corriente inversa tiene un mayor rango de varia-ción que la directa.

Por ese motivo, en todos los circuitos usados enreproductores de CD se utiliza la variación de co-rriente inversa que circula por un diodo sometido auna tensión de 2,5V o similar.

¿Por qué se sensa la corriente y no la tensión so-bre el diodo?

Porque la corriente inversa es directamente pro-porcional a la energía luminosa recibida por el dio-do, en tanto que la tensión sigue una ley exponencialque distorsionaría la señal.

Parece ridículo utilizar fotodiodos cuando yaexisten los fototransistores que pueden proveer unacorriente mucho más intensa. La razón es la veloci-dad de respuesta que requerimos del circuito. Losdatos contenidos en los pozos tienen duraciones deapenas medio microsegundo y, por lo tanto, el circui-to debe responder rápidamente para no perder el flu-jo de datos. Un fototransistor tiene mayor sensibili-dad pero es más lento que un fotodiodo.

Existe un circuito conversor corriente/tensión (enadelante I/V) que es de aplicación prácticamente ge-neral en todas las marcas y modelos de equipos.

Un detalle a tener en cuenta es que a mayor ilu-minación, menor es el valor de tensión sobre la sali-da. De aquí surge la primera prueba práctica sobre elfuncionamiento de los conversores tensión/corriente.Basta con iluminar los fotodiodos desde atrás, se mi-de la tensión de salida con un téster para comprobarel funcionamiento del mismo por la reducción detensión en su salida. La fuente de luz más adecuadaes el puntero laser que le habíamos aconsejado com-prar.

El conjunto de fotodiodos de un reproductor esun circuito integrado que contiene 6 diodos. Cuatrode ellos forman los sensores de foco que también seutilizan para generar la señal RF, los otros dos for-man el par dedicado al control de tracking. En nues-tro análisis, vamos a analizar primero el canal de fo-co, luego el de tracking y por último el servo de ve-locidad y de lectura de datos. Todos los fotodiodosdel CI están conectados entre sí por sus cátodos conuna conexión común; el otro terminal de cada foto-diodo tiene una patita independiente. Además existeun terminal de substrato que no tiene conexión gal-vánica con los fotodiodos y que se conecta a masapara operar como blindaje.

Como excepción existen equipos donde en elmismo circuito integrado de los fotodiodos estánmontados los conversores corriente/tensión y las ma-trices de foco, tracking y RF.

El más común de los circuitos integrados de en-trada es el Sony CXA1081. La empresa Sony lo lla-ma procesador de RF y servos y está diseñado para

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trabajar con el CXA1082 que contiene el resto delprocesado de los servos incluido el generador debúsqueda. Para estudiar este circuito en detalle, lo ar-mamos en el laboratorio virtual WORKBENCH, co-mo se puede observar en la figura 6.2.1.

Las primeras mediciones que vamos a efectuar serealizan con un téster que mantiene el pick-up desco-nectado. Observe que tanto las tensiones de entradacomo las de salida están estables en 2,5V (mejor po-dríamos decir, en la tensión de referencia, para gene-ralizar). Esta es una prueba que no indica necesaria-mente que el sistema funciona si las tensiones soncorrectas, porque podría ocurrir que algún operacio-nal se encuentre en corto entre la entrada no inverso-ra y la salida. Pero si no son las correctas ya está in-dicando una falla. La mejor prueba es mover el po-tenciómetro de ajuste de bias de foco; encontrará quela salida de FE (error de foco) se mueve entre 2,1 y2,9V, para indicar que el restador funciona correcta-

mente. Esta prue-ba nos permiteentender el fun-cionamiento delrestador. Observeque el operacio-nal utiliza tantola entrada directacomo la inverso-ra. A la directa seconecta la salidadel conversor I/V1 en tanto que ala inversora seconecta el con-versor I/V 2.También en laentrada inversorase conecta el con-trol de bias que esun preset de20kΩ conectadoentre masa y 5Vcon dos resistoresde 10kΩ. Si elpreset está al50% de su valormáximo las ten-siones en los ex-tremos del mismoson de 1,25 y3,75V y el cursorestará exacta-mente en el me-dio de los valores

es decir en 2,5V. En estas condiciones, tanto el termi-nal directo como el inversor del amplificador opera-cional están al mismo potencial de 2,5V, el circuitoestá balanceado y la salida es también de 2,5V. Cuan-do el preset se pone a mínimo, la entrada inversoratiene un potencial menor a 2,5V y la salida aumentade nivel. Por el contrario, si el preset se ubica en suposición máxima, el terminal negativo tiene un po-tencial superior a 2,5V y la salida baja de nivel. Ob-serve que la tensión sobre la pata de focus bias prác-ticamente no cambia de valor al tocar el preset; enefecto, como se trata de la entrada del amplificadoroperacional con muy alta ganancia, su tensión ape-nas se modificará para que la salida tenga un cambiofinito.

Cuando se coloca la misma señal de entrada enPD1 y PD2, ambos conversores entregan la mismasalida y FE repetirá ese valor. Pero en el caso realque mostramos en la figura 6.2.2, las entradas esta-

Figura 6.2.1

Figura 6.2.2

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rán desbalancea-das, por ejemplocuando los dio-dos B+D (diodosB y D en paralelosumadas sus co-rrientes) conecta-dos a PD1 estániluminados y losdiodos A+C co-nectado a PD2están a oscuras(lente baja), lasalida FE estaráalta para com-pensar el error.

Cuando lalente está demasiado alta se da el caso inverso, quemostramos en la figura 6.2.4. Ahora los diodos B+Destarán casi a oscuras y los A+C estarán bien ilumi-nados. En esta condiciones la tensión de salida FEserá menor a 2,5V y el sistema compensará la alturade la lente. Ver figura 6.2.3.

6.3 Los Errores Permanentes de Focoy el Control de Ganancia

Ya conocemos cómo funciona el control de bias,pero aún no explicamos para qué sirve. Su explica-ción es un excelente ejercicio sobre el funcionamien-to de servocontroles a lazo cerrado. Primero Ud. de-be comprender que el circuito que vimos en el puntoanterior es solo una parte del lazo cerrado. Este cir-cuito se continúa con un procesador de la señal FEque corrige la respuesta en frecuencia y fase de la se-ñal y la amplifica linealmente. Luego se utiliza uncircuito integrado driver que amplifica en potenciapara atacar a la bobina de foco que por último corri-ge la altura de la lente.

¿Siempre hay que corregir la altura de la lente? Siempre, porque sería una absoluta casualidad

que el espesor del disco sea el nominal del sistema yque la lente tenga una posición de reposo mecánicoperfecta; por otro lado cuando el disco comienza agirar, el haz puede pasar por zonas con un espesor deplástico diferente o con otro coeficiente de refrac-ción y entonces se perdería el foco original.

Por lo tanto y habitualmente, la posición de repo-so mecánico no es la correcta y debe ser corregidamanual o automáticamente; la corrección automáticase realiza por los cuatro fotodiodos centrales. Re-cuerde que la iluminación sobre ellos era perfecta-

mente circular si el foco era el correcto y elíptica conel eje mayor sobre los diodos A y C si la lente esta-ba alta, o sobre los diodos B y D si estaba baja. Unailuminación elíptica genera una señal de FE mayor a2,5V o menor a 2,5V que luego de recorrer un largocamino llega a las bobinas y corrige la posición de lalente. Pero esta corrección necesita que la señal deerror tenga un valor determinado diferencial positivoo negativo con respecto a 2,5V y esto, a su vez, sig-nifica que la lente no estará perfectamente enfocadaluego de la corrección inicial. En efecto, esto es ABCde los sistema de lazo cerrado.

Siempre existe un error de posición que puedehacerse pequeño pero nunca es nulo. La magnitud deeste error es función de la amplificación de la señalde error, considerando todo el canal de foco, desdelos fotodiodos hasta el driver, incluida la sensibili-dad de las bobinas.

¿Y por qué no usamos una amplificación muygrande para que el error sea mínimo?

Porque un exceso de ganancia puede hacer que elservo sea inestable (con tendencia a oscilar) y seríapeor el remedio que la enfermedad. La ganancia quese debe dar al sistema debe ser la máxima posibleque no produzca inestabilidad y depende del proce-samiento de la respuesta en frecuencia y fase querealiza el segundo integrado de la cadena. Por todasestas razones, el canal de foco tiene un control de ga-nancia sobre la salida FE que opera como un poten-ciómetro de volumen; sólo que el terminal inferiorno está conectado a masa sino a la tensión de refe-rencia para evitar que el ajuste de este preset modifi-que permanentemente la posición de la lente. Obser-ve que con el preset a máximo, el sistema aplica to-da la tensión de error al segundo integrado (salvouna pequeña caída en el resistor de 22kΩ existente

Figura 6.2.3

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en la salida de FE). Cuando el preset está a mínimola señal de error se atenúa por completo y sólo seaplican los 2,5V de la fuente de referencia al segun-do integrado. Existirá un valor intermedio que cum-pla con la condición de ser el máximo posible sininestabilidad.

El preset de bias de foco viene en ayuda del sis-tema para minimizar el error permanente de foco.Supongamos que con cualquier disco la lente se en-cuentre en una posición de reposo inadecuada (por logeneral caída por efecto de la gravedad terrestre). Sidejamos que el sistema automático corrija la posi-ción sin ayuda, lo hará, pero con un error permanen-te que generará un leve desenfoque. El preset de biaspuede inyectar una corriente positiva o negativa en elterminal inversor del restador y mover la lente anuestro antojo hasta llevarla a una posición óptima ytodo sin generar un error de foco fijo. Considere alcontrol de bias como un corrector mecánico de la po-sición de reposo de la lente.

¿Qué se puede hacer en los equipos que no tie-nen el ajuste de bias de foco?

El bias de foco siempre existe; si tiene un presetes más fácil ajustarlo, pero si no lo tiene, siempre sepuede recurrir a modificar la altura del disco por in-termedio del miniplato. En efecto, el miniplato estápegado sobre el eje del motor de rotación con unagotita de cianocrilato (justamente conocido como “lagotita”). El miniplato se puede aflojar calentandocon cuidado el eje con un soldador hasta que el cia-nocrilato se licue a aproximadamente 120 °C. Luegositúelo más alto o más bajo y observe la mejora delfoco.

¿Cómo se puede saber cuál es la mejor posicióndel control de bias de foco y de la altura del minipla-to?

El resultado de un haz levemente desenfocadosiempre se observa en forma indirecta a través de laseñal recogida por los 4 fotodiodos. Estas señales sesuman en la matriz de RF generando la señal que ali-menta al canal de lectura de datos. Si Ud. conecta elosciloscopio o la sonda de RF, en el punto de pruebaRF, podrá ajustar el valor pico a pico de la misma amáximo, ése es el punto óptimo de enfoque. Consi-dere que un haz desenfocado tiene, al tocar la super-ficie metalizada del disco, un diámetro inadecuadopara leer los pits (es como una púa fonográfica gas-tada que no ingresa correctamente en el surco) y porlo tanto, se reduce tanto la diferencia entre luz y os-curidad como el valor pico a pico de RF.

6.4 El Problema del Arranque del Sistema (Búsqueda de Foco)

Para que el sistema de lazo cerrado funcione co-rrectamente, la lente debe estar cercana a su alturaóptima. Esto no siempre ocurre; es más, en la mayo-ría de los casos, la posición de reposo de la lente se-rá tal que la iluminación sobre los fotodiodos centra-les será una elipse tan alargada que prácticamentepuede considerase una recta sin área y por lo tanto nogenerará corriente en los fotodiodos.

Para salvar este problema todo el proceso co-mienza con una acción llamada de “búsqueda de fo-co”. El segundo integrado de la cadena (elCXA1082, por ejemplo) contiene un circuito que ge-

Figura 6.4.1

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nera una onda triangularde baja frecuencia (de0,5 a 1Hz) que aplicadaal driver mueve la lentede arriba abajo y vice-versa en un movimientode vaivén. En algún pun-to del recorrido de lalente, los fotodiodos ge-nerarán señales que se-rán interpretadas comoque la lente está cerca dela posición óptima, enese momento se produceel cierre del lazo y elapagado del generadorde búsqueda. En una palabra, que el sistema arrimala lente a un valor cercano al óptimo y recién enton-ces comienza a trabajar a lazo cerrado y termina decorregir la altura. Es importante, por lo tanto, cono-cer cuál es la señal que se produce como error de fo-co cuando el sistema ordena la búsqueda; ya que suobservación con osciloscopio es una de las medicio-nes importantes para el service. Cuando la lente es-tá muy lejos de su posición óptima, la señal FE esigual a la tensión de referencia porque ninguno delos fotodiodos genera corriente (elipse deformadacomo una recta). Recién cuando la lente se acerca ala llamada zona activa los fotodiodos generan co-rriente y FE toma valores positivos o negativos, deacuerdo a que la posición de la lente esté por encimao por debajo de la posición óptima. En realidad, lacurva de FE está deformada por razones didácticas,ya que la zona activa es mucho más angosta y los

pulsos tienen menor duración. Prácticamente se vi-sualizan en el osciloscopio como una línea de arribahacia abajo de Vref.

La señal de FE durante la búsqueda fue generadavirtualmente en el WB para que el alumno la puedaobservar tal cual es y realizar alguna práctica de re-paración virtual en el canal de foco. Observe que losfotodiodos A+C y los B+D fueron reemplazados porgeneradores de corriente controlados por tensión yque la corriente que los controla se genera, a su vez,con un generador de palabras y un par de llaves con-troladas por tensión. Desentiéndase del circuito degeneración y fije su atención en los conversores I/Vy la matriz restadora.

La mejor manera de entender cómo funciona elcircuito es realizar una prueba con resistores de 1Mohm conectados desde las entradas y hasta 5V, enforma alternativa. Primero en PD1 y luego en PD2 .

Figura 6.4.2

Figura 6.4.3

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Con un resistor de 1 Mohm circula una pequeña co-rriente que alcanza para que la salida del correspon-diente operacional pase de los 2,5V normales a 1,5Ven un caso o a 3,5V en otro. Ver figuras 6.4.3 y 6.4.4.

Observe que los conversores I/V tienen diferen-tes resistores de sensibilidad. Esto ocurre porque elrestador tiene diferente ganancia utilizado como in-versor o como no inversor y esa característica debeser compensada de algún modo. En otros integradospuede estar compensada con otro circuito pero el re-sultado es siempre el mismo sobre el terminal de FE;las variaciones hacia ambas lados de 2,5V deben seriguales. Si no obtiene este resultado el problema de-be estar en el CI porque el sistema de ajuste de biasya lo verificamos con anterioridad y la salida conec-tada al preset de sensibilidad no puede afectar por-que el cursor fue previamente ajustado a mínimo.

Comprobado el circuito sólo nos queda por veri-ficar cómo es la forma de señal en FE cuando se co-

necta el generador debúsqueda. Ver figura6.4.5El periodo de búsquedacomparado con el perio-do de repetición es muypequeño y entonces laseñal es difícil de obser-var con un osciloscopiocomún (el más indicadosería un osciloscopiocon memoria, analógicoo digital). Pero aun conun osciloscopio comúny un poco de pacienciapara sincronizarlo sepuede obtener un oscilo-

grama en una velocidad de barrido más elevada. Sin-cronice el osciloscopio para que dispare con una ten-sión algo superior a la tensión de referencia (2,5V ennuestro caso); la pantalla aparecerá apagada, coloqueun disco y observará que cuando la lente pase por unpunto cercano al óptimo el osciloscopio se dispara ymostrará un oscilograma similar al de la figura 6.4.6.

En realidad, en un equipo que funciona normal-mente sólo se producen 3 pulsos de búsqueda, por-que luego el microprocesador la corta al considerarque no fue colocado un disco o que el sistema estádañado o sucio (de cualquier modo la indicación enel display es el conocido no disc). Si el preset de ga-nancia no está a mínimo es posible que se produzcasólo un ciclo de búsqueda o parte de un ciclo; ya queapenas el microprocesador recibe información deuna búsqueda fructífera suspende la misma y cierrael lazo de foco. Recuerde entonces, que antes de ve-rificar la forma de señal de búsqueda en FE debe lle-

var el preset deganancia a míni-mo; si el equipono tiene presetdeberá cortar lasalida FE desde elCXA 1081 haciael CXA 1082.Si no posee osci-loscopio puederealizar una cone-xión entre la sali-da FE y la entradadel amplificadorde audio (antesdel control de vo-lumen) con un re-sistor de 100kΩ.

Figura 6.4.4

Figura 6.4.5

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No podrá ver el oscilograma pero, por lo menos, vaa escuchar tres golpes de baja frecuencia (unos 50Hzaproximadamente) que le permite determinar quetanto el pick-up como los conversores I/V y el resta-dor de foco funcionan correctamente.

6.5 Las Fallas en la Búsqueda de Foco

Un equipo que no completa la búsqueda se reco-noce de varios modos. En principio por el resultado.Si se trata de un centro musical el disco no girará yel display indicará “no disc” (nota: si se trata de undiscman, el caso es diferente porque el giro del dis-co es independiente de que ocurra una búsqueda exi-tosa, en este caso se observa que el disco se detienesuavemente unos segundos después; si la búsquedase completó normalmente, el disco sigue girando yse reproduce el primer tema). Otro modo es contro-lando el tiempo que media entre la ubicación del dis-co sobre el miniplato y el momento en que apareceel “no disc” en el display; si aparece en tres segun-dos o menos, la búsqueda no tuvo éxito Damos porsentado que Ud. ya comprobó el encendido del lasery el movimiento de la lente sin disco. Si éste es el ca-so, el problema está entre los fotodiodos y la salidade FE.

El haber realizado la simulación nos permite pro-vocar fallas y observar el oscilograma resultante. Porejemplo si se corta una pista o un flex o se daña unconversor I/V correspondientes a los diodos A+C elresultado es un oscilograma que sólo baja pero nopuede subir por arriba de la tensión de referencia.Ver figura 6.5.1. En este caso, para determinar la fa-lla con mas precisión, deberá realizar la prueba de

los resistores de 1 Mohm sobre las entradas delCXA1081. En la figura 6.5.2 mostramos el oscilo-grama correspondiente al resistor de masa cortado enel circuito de ajuste de bias. Por último, un sistema

Figura 6.4.6

Figura 6.5.1

Figura 6.5.2

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EL CIRCUITO DE ENTRADA

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óptico sucio o una lente rayada provocan una reduc-ción de amplitud de FE, tal como se observa en la fi-

gura 6.5.3.Para que el lector realice una práctica de repara-

ción, le ofrecemos el circuito de foco con materialesdañados que Ud. debe ubicar.

Los archivos de WB correspondientes pueden

ser bajados de nuestra web: www.webelectronica-

.com.ar, haciendo click en el ícono password e in-

gresando la clave “ffoco” (ffoco01.ewb ffo-

co02.ewb y ffoco03.ewb).

Una vez que ha bajado los archivos, córralos enun laboratorio virtual WB y, usando el instrumentalvirtual, levantando oscilogramas y midiendo con eltéster, busque el material fallado.

Fig. 6.5.3

LIVEWIRELIVEWIREExperimente con Circuitos paraSaber Cómo Funcionan sin Tenerque Montarlos Realmente.Livewire es un “Laboratorio Virtual” que permite hacer simulaciones virtuales empleando animación y sonido que demuestranlos principios de funcionamiento de los circuitos electrónicos, teniendo la oportunidad de visualizar qué ocurre con el desempe-ño del circuito cuando se realiza alguna modificación.Dicho de otra forma, si Ud. quiere montar un circuito y no está seguro de que va a funcionar, primero dibújelo con el Livewire yaverigue cómo se comporta (sin necesidad de montar el circuito realmente y mucho menos, tener que comprar los componentes).Ud. cuenta con switches, transistores, diodos, circuitos integrados, bobinas, resistencias, capacitores y cientos de otros com-ponentes que pueden ser conectados para investigar los conceptos de voltaje, corriente y carga.No hay límites para el diseño de los circuitos, ni conexiones o componentes que fallen; puede interconectar cientos de compo-nentes en un solo circuito y tampoco hay límites en la cantidad de prototipos que se pueden simular.Si quiere saber cómo se comporta un circuito, simplemente debe “arrastrar” los componentes sobre un “tablero o documento”y los tiene que conectar siguiendo pasos muy simples hasta formar el circuito que Ud. quiera. Una vez armado el circuito so-bre dicho tablero tiene que seguir pasos muy simples para conectarle instrumentos (osciloscopios, fuentes de alimentación, mul-tímetros, frecuencímetros, etc.) y así ver cómo opera. Si se trata de un amplificador de audio, por ejemplo, y le coloca una se-

ñal de entrada, podrá experimentar cómo reproduce el parlante. Es decir, trabajará en forma virtual como lo haría en el mundo real.Este laboratorio virtual simulador de circuitos electrónicos posee las siguientes características:– Símbolos de circuitos y paquetes de componentes.– Herramientas para el diseño de circuitos inteligentes, que unen su circuito automáticamente mientras trabaja.– Produce la simulación de circuitos interactivos, tal como si trabajaran en el mundo real.– Permite la simulación realista de más de 600 componentes ya almacenados en el programa.– Posee instrumentos virtuales que incluyen osciloscopios y analizadores lógicos, que ayudan a la investigación y diseño de circuitos. También tiene multímetros, fuentes de alimenta-ción y muchos otros instrumentos.– Produce la simulación realista de todos los componentes y si hace algo mal, éstos explotaráno se destruirán. Si conecta una lamparita de 12V sobre una fuente de 24V, podrá ver en panta-lla cómo se quema dicha lámpara.– Ofrece publicaciones integradas de textos, gráficos y soporte para ortografía y gramática.– La simulación en tiempo real permite localizar y solucionar fallas.– Los circuitos que haya armado con el Livewire podrá ejecutarlos con el PCB Wizard para hacer elcorrespondiente circuito impreso.

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7.1 Introducción

Sabemos que el circuito de foco es un sistema deservocontrol a lazo cerrado. Pero esto es sólo parte dela verdad, porque ese sistema no funciona indepen-dientemente, sino que lo hace en unión con el micro-procesador del sistema que realiza un trabajo de super-visión y control. También conocemos los motivos paraque esto sea así: si dejamos circuito de foco a lazo ce-rrado e introducimos un disco, con toda seguridad noactuaría, porque es muy difícil que la lente caiga porsí misma en un punto cercano al ideal en donde los fo-todiodos reciban una iluminación adecuada. Segura-mente se formaría sobre ellos una recta sin área en lu-gar de la deseada elipse y no tendríamos señal de co-rrección FE.

Como sabemos, la solución es modificar la alturade la lente mientras se supervisa la tensión FE y cuan-do ésta tenga un valor adecuado, entonces si, se cierrael lazo y el servo continuará corrigiendo la altura has-ta su valor óptimo, en donde la iluminación sobre losfotodiodos tiene forma circular y como consecuenciala señal FE es nula en el caso ideal y muy pequeña enel caso real.

El circuito a cargo de determinar la iluminación delos fotodiodos es el circuito de FOK y se puede consi-derar que su función es la de un fotómetro pasa no pa-sa (cuando el valor de iluminación supera un determi-nado valor su salida será un estado alto). El fotómetrono sólo funciona durante el arranque, también lo hacedurante la ejecución de modo que si la luz que ingresaa los fotodiodos se reduce, FOK vuelve al estado bajoy el microprocesador aborta la ejecución, aun antes deque se noten pérdidas de lectura de datos.

¿Quién puede producir una falla luego de que elservo comenzó a funcionar?

La respuesta no es quién, sino quienés, ya que sonvarios los posibles causantes. Primero hay que consi-derar que la reflexión del disco no siempre es unifor-me; en efecto pueden existir fallas de fabricación en elmetalizado (recuerde que es de un espesor del orden delos micrones); más común es que el disco tenga su su-perficie rayada afectando su transparencia; más comúnaun, es que el disco introducido tenga polvo atmosféri-co sobre su superficie y que al girar se produzca unaturbulencia en el aire que desprende el polvo y lo de-posita sobre la lente y, por último, no se debe olvidar ellaser, que es un dispositivo que se calienta y ese calor

puede afectar la emisión. Si todo funciona correcta-mente no se requiere ningún circuito extra para lograrun adecuado funcionamiento. Pero todos los fabrican-te agregan un detector del pasaje por cero de FE paraasegurarse el correcto funcionamiento de los cuatro fo-todiodos centrales, sus conexiones, los conversores co-rriente tensión y el restador que forma la matriz de fo-co. A este circuito de supervisión se lo llama de FZC(Foco Zero Cross o cruce por cero del foco).

¿Quién supervisa el funcionamiento del sistema?Por supuesto que es el microprocesador y muchas

veces esa supervisión se realiza por métodos muy indi-rectos que hacen compleja la tarea del reparador.

Si no se conoce en detalle el funcionamiento delcircuito integrado del servo, se puede terminar dudan-do de todos los componentes relacionados, incluyendoel procesador de foco y el microprocesador.

Todo el proceso de supervisión y control se realizasiguiendo una rutina que es común a todos los fabri-cantes; esta rutina es una excelente herramienta de tra-bajo del reparador y vamos a analizarla en detalle an-tes de seguir con la explicación de los circuitos.

7.2 La Rutina de Arranque

Como dijimos, la rutina de arranque es común a to-dos los fabricantes aunque con pequeñas diferenciasque no modifican el criterio general. Sólo hay que te-ner en cuenta que esa rutina es algo diferente para losdiscman; por lo tanto, analizaremos primero la rutinade un centro musical y más adelante indicaremos la di-ferencia encontrada en un discman. Ver figura 7.2.1.

Como se puede observar en la figura al pulsarCLOSED/OPEN se abre la bandeja para permitir la co-locación de un disco; ubicado éste en su lugar se vuel-ve a pulsar open/closed para que el disco sea colocadoen posición sobre el pick-up. Una vez que esto ocurre,el pick-up (cualquiera sea la posición que éste tenga)se mueve hacia el centro hasta hacer tope en el fin decarrera para detenerse y luego moverse en sentido con-trario por un pequeño instante de tiempo para ubicarseun poco antes de la TOC. Todo este proceso es contro-lado por el microprocesador que está comunicado poruna línea especial con el fin de carrera. La comunica-ción de regreso se realiza por el puerto de comunica-ciones serie que une el microprocesador con el proce-sador de foco.

7) FUNCIONAMIENTO DEL SERVO

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FUNCIONAMIENTO DEL SERVO

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Aquí comienza el proceso de búsqueda; por un la-do se enciende el laser y por otro se produce el movi-miento de búsqueda de la lente. Ahora todo depende deque el proceso de búsqueda se complete en forma satis-factoria. Normalmente el proceso de búsqueda tienetres ciclos; si la búsqueda no se completa adecuada-mente en estos tres ciclos, el microprocesador del sis-tema aborta el proceso de búsqueda e indica no disc enel display.

En cambio, si el sistema de foco funciona correcta-mente, la señal FOK pasa al estado alto y el micropro-cesador continúa con el proceso de arranque, cerrandoel lazo de foco. Una vez cerrado el lazo de foco el sis-tema termina de ajustar la posición de la lente y FZCcambia de estado.

La comunicación entre el procesador de foco y elmicroprocesador, para transmitir la señal FZC, se pue-de realizar de diferentes modos. En los sistemas más

antiguos existía un hilo especificopara esa función, pero en los másmodernos (por ejemplo el CXA1081 y el CXA1082 o el CXA1782)se suele recurrir a una comunica-ción multiplexada en el tiempo devarias señales por el mismo hilo. Laseñal FZC sólo tiene valor durantela búsqueda de foco; como el micro-procesador sabe en qué parte delproceso de arranque se encuentra,toma lo que viene por el hilo multi-plexado como FZC; más adelantecuando termina la búsqueda el mis-mo hilo lleva otras señales digitalesque tienen un significado diferente(relacionado con el servo de trac-king). Al hilo multiplexado se lesuele dar el nombre SENSE. Las si-guientes operaciones que ordena elmicroprocesador son las correspon-dientes al servo de velocidad(CLV). La rotación del disco se rea-liza en varios pasos, primero se ob-tiene una velocidad superior a la óp-tima mediante la llamada patada dearranque; en este momento el servode CLV trabaja en forma libre (nosincronizada), le da al disco más ve-locidad que la necesaria y luego de-ja que la rotación continúe por iner-cia pero mide la velocidad a travésde los datos de sincronismo. Cuan-do la velocidad está cerca de la óp-tima comienza a enviar pulsos decorriente por el driver que terminan

de aproximarla. Por último, termina de ajustar la velo-cidad por medición del flujo de datos.

Ya con el disco a la velocidad correcta, el haz estáubicado casi sobre el comienzo de la TOC y realizandola lectura del surco sin errores. Cuando llega la TOC sepuede leer sin inconvenientes y esos datos son envia-dos al microprocesador para que éste, a su vez, los ana-lice y ordene el encendido del display con la cantidadde temas del disco. Una ves leída la TOC el micropro-cesador ordena el frenado del disco y el sistema quedaa la espera de la decisión del usuario. Por supuesto quejunto con la orden de detener el disco también llega laorden de apagar el laser, por lo que la lente pierde el fo-co y vuelve a su posición de reposo mecánico.

El usuario tiene la opción de pulsar play para reali-zar una reproducción en el orden de edición o de repro-gramar el orden de ejecución y luego pulsar play. Enambos casos se vuelve a realizar todo el proceso indi-

Figura 7.2.1

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cado anterior-mente pero en ellugar donde que-dó estacionadoel pick-up. Ob-serve que hastaaquí no nombra-mos siquiera alservo de trac-king. En efecto,a diferencia delservo de foco, elservo de trac-king funciona(en la lecturanormal) siemprea lazo cerrado. El equivalente a la búsqueda defoco no existe, ya que aun con el servo inacti-vo, el mismo giro del disco, siempre va a lo-grar que pase un surco por el lugar en dondecae el haz. Es decir que el disco busca el haz ycuando lo encuentra el servo continua con eltrabajo de seguimiento. Por lo tanto, el proce-so de arranque no requiere ninguna actividadsobre el servo de tracking (sólo que esté fun-cionando a lazo cerrado).

7.3 Disposición Completa delServo de Arranque

En este punto queremos hacer una descripción ge-neral de los circuitos del servo. Más allá de una deter-minada marca y modelo de reproductor, todos los cir-cuitos tienen ciertos órganos fundamentales que nopueden obviarse. Inclusive los más modernos servosdigitales se ajustan a este modelo que por lo tanto esnecesario conocer (figura 7.3.1). Como vemos, todocomienza en los cuatro fotodiodos centrales; por lo ge-neral sus cátodos se dirigen a la plaqueta principal porcuatro hilos de un manojo de cables o por cuatro pis-tas de un circuito impreso flexible. A poco de llegar ala plaqueta principal los diodos cruzados se unen pararealizar los términos A+C y B+D de la matriz de foco.Ver figura 7.3.2.

Observe que las corrientes por los fotodiodos A y Cse suman formado la señal PD1 que ingresa al conver-sor corriente tensión 1. A su vez las corrientes por losfotodiodos B y D también se suman para formar la se-ñal PD2 que ingresa al conversor 2. Las señales ingre-sadas se convierten en una señal de tensión que es en-viada al restador de foco para generar la señal FE.

La señal FE tiene componentes que realmente sonproducidas por errores de enfoque, pero también exis-

ten otros componentes de ruido y señales interferentescaptadas (como por ejemplo pulsos electromagnéti-cos); por eso es necesario agregar un filtro RC que ate-núe las altas frecuencias. Por otro lado, como en todosistema de corrección por lazo cerrado, se pueden pro-ducir sobre-compensaciones de la posición de la lentedebido a la masa mecánica de la misma. El agregadode la red RC hace que la lente se mueva más lentamen-te y, por lo tanto, que no se produzca el problema de lasobre-compensación.

La señal FE filtrada se amplifica en el amplificadorde error de foco y luego se envía al driver de las bobi-nas de foco que opera como un amplificador de poten-cia. Por último, el driver mueve la lente y corrige el fo-co. Este esquema básico debe ser modificado paraadaptarlo a las características particulares del sistemade enfoque; se debe agregar un sistema de búsqueda ylos sistemas de supervisión y control es decir el circui-to de FOK y de FZC. Ver figura 7.3.3.

Este es el esquema general, al cual se ajustan todoslos reproductores de CD sin importar si se trata de unequipo de primera o de ultima generación. Los repro-ductores con servo digital no son una excepción. Enellos las comunicaciones desde y hacia el microproce-

Figura 7.3.1

Figura 7.3.2

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FUNCIONAMIENTO DEL SERVO

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sador se realizan por un puerto bidireccional y, por logeneral, no tenemos acceso a las señales de FOK yFZC pero ellas existen en el interior del procesador di-gital de servos.

7.4 El Circuito de FOK

El circuito de FOK está ligado al circuito de losconversores corriente tensión de los fotodiodos centra-les. Sólo que en lugar de aplicar las salidas de los con-versores a un restador se lo hace a un sumador que ade-más tiene la respuesta en altas frecuencias cortada porun capacitor. Ver figura 7.4.1.

En la figura se reemplazaron los fotodiodos por re-sistores equivalentes conectado a +5V (R1 y R2).Cuando los fotodiodos se iluminan las corrientes I a+ce I b+d son anuladas por las corrientes que circulanpor los resistores R3 y R4, ya que los operacionales re-ducen su tensión de salida por debajo de la tensión dereferencia para igualar las tensiones de las entradas + y

- . Esta reducción se filtra con R5 y C1 y se aplica alterminal inversor de CI3 para que aparezca invertida ala salida.

El operacional IC3 se comporta como un detectorde nivel ya que su terminal + se conecta a un divisor detensión interno del procesador, que tiene una tensióninferior a 2,5V. Este divisor ajusta el límite de funcio-namiento del circuito de FOK que queda determinadopor el fabricante, ya que por lo general no es accesibledesde el exterior.

Analicemos lo que ocurre durante la búsqueda. Lacorriente por los fotodiodos es prácticamente nula, sal-vo en los instantes en que la lente se encuentra cercanaa su posición óptima. En ese momento, la tensión en elterminal negativo es inferior a la del divisor y la salidaFOK que estaba en el estado bajo aumenta abrupta-mente hasta 5V (note que el operacional no tiene resis-tor de ajuste de ganancia y por lo tanto amplifica porun valor muy alto). La salida FOK le avisa al micropro-cesador que la luz reflejada es suficiente y que el servode foco está en su zona activa de trabajo. En ese mo-

mento el microprocesador ordena porsu puerto serie que se mueva la llavede búsqueda y el servo queda funcio-nando a lazo cerrado.Si la lente se encuentra casualmenteen la posición óptima, el restador defoco generará una señal de salida de2,5V y no se producirá corrección dealtura. En el caso general se produceuna tensión de corrección con lo cualla lente se mueve hacia la posición óp-tima y se mantiene en esa posición auncuando el microprocesador ordena elgiro del disco. A medida que el discogira la lente se mueve compensando

Figura 7.3.3

Figura 7.4.1

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posibles cambios de altura de la superficie espejada de-bido, sobre todo, al alabeo del disco.

En este punto es conveniente que el lector fabriqueun dispositivo muy útil, que el autor bautizó como “Pa-leta de foco”. La idea es reemplazar el disco completopor un pedacito de disco para que se pueda observar el

movimiento de la lente. Ver figura 7.4.2.La paleta de foco se utiliza luego de una carga de la

bandeja sin disco. Cuando se enciende el laser se debecolocar el trocito de disco sobre la lente a una altura si-milar a la del disco. Si el sistema de foco funciona co-rrectamente, se podrá observar que la lente hace unmovimiento y se queda quieta; ahora Ud. debe moverel trozo de disco suavemente hacia arriba y abajo y ob-servar que la lente lo seguirá a la distancia óptima, co-mo si permaneciera colgada de un hilo invisible. Elproceso requiere una cierta práctica y buen pulso peroes un muy efectivo para detectar fallas en los servos yaque un movimiento lateral permite reconocer que elservo de tracking también funciona (observar que lossurcos del trozo de disco deben estar en la misma po-sición que en un disco completo). También es posiblecontrolar que funcione el servo de CLV ya queapenas la lente completa la búsqueda, hará gi-rar al miniplato. Todo el proceso de prueba sedebe verificar en unos tres segundos ya que alno ingresar datos, el microprocesador abortala operación de arranque e indica no disc en eldisplay.

7.5 El Circuito de FZC

El circuito de FZC toma como señal deentrada a nuestra conocida FE y es muy simi-lar al circuito de FOK con una única variante:la tensión del amplificador operacional quesirve como limite de recorte es la tensión dereferencia de 2,5V. Vea la figura 7.5.1. Mien-tras el sistema busca el foco la tensión de FEoscila alrededor de la tensión de referencia ca-

da vez que la lente se acerca a su posición óptima. Lasalida del operacional cambiará entonces de estado, in-dicando que la lente pasó por el punto óptimo. El mi-croprocesador reconocerá el punto de foco óptimo co-mo un cambio de estado de FZC sin importarle que elcambio sea hacia 5V o hacia 0V.

Observe que como habíamos adelantado la salidade FZC está multiplexada con otras dos señales gene-radas por el servo de tracking y que veremos en opor-tunidad de estudiarlo. Durante la búsqueda la llave su-perior esta en posición activa y el microprocesador to-ma la información del hilo SENSE como FZC. Las lla-ves son manejadas por el microprocesador a través deórdenes codificadas enviadas por el puerto serie de co-municaciones.

7.6 Señales de Servo de Foco con FOK y FZC

Para realizar un análisis completo dibujamos el cir-cuito de foco con FOK y FZC en un laboratorio virtualWB; como señal de entrada comenzamos utilizando laseñal de búsqueda que habíamos aprendido a generaren el artículo anterior. Ver figura 7.6.1.

Observe un pequeño cambio con respecto a la com-pensación de la ganancia del restador como inversor yno inversor. En el circuito del artículo anterior com-pensábamos las diferentes ganancias haciendo que elconversor I/V superior ganará menos que el inferior(cambiando la resistencia de realimentación). Esto ge-nera algunas dificultades con el sumador de FOK queutiliza las salidas de los conversores como fuente deseñal. En el circuito que le mostramos hoy los dos con-versores tienen la misma ganancia pero el superior tie-ne agregado un resistor atenuador de 2,4kΩ entre la en-

Figura 7.4.2

Figura 7.5.1

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FUNCIONAMIENTO DEL SERVO

trada y la tensión de referencia que compensa el exce-so de ganancia. Así las salidas de ambos conversoresson idénticas durante la búsqueda y el sumador deFOK es más sencillo. El capacitor agregado en la en-trada del sumador es un filtro pasabajos que opera

cuando el disco comienza a girar ylas señales de entradas del sumadorde FOK empiezan a fluctuar debi-do a la lectura de los pozos. El fil-trado nos asegura que al sumadorsolo llegará el valor medio de lasseñales de modo que seguirá fun-cionando aún durante la lecturanormal del disco. La señal de salida de FOK se pue-de observar en la parte superior dela figura 7.6.2 en donde se la rela-ciona con la señal FE que fue des-plazada hacia abajo. Observe quela salida de FOK está alta mientrasFE está cambiando (ya sea haciaarriba o hacia abajo) pero a partirde un cierto nivel que fijamos arbi-trariamente en 2,25V. La salida

FZC se puede observar en la figura 7.6.3 también rela-cionada con FE y se puede observar cómo se genera unflanco (cambio de estado de 5V) exactamente cuandoFE pasa por el valor de referencia (tensión de error nu-la).

En las figuras 7.6.4 y 7.6.5 aumentamos la veloci-dad de barrido para que pueda apreciarse con más de-talle las relaciones de fase de las señales.

Si Ud. desea reproducir el circuito en su propio la-boratorio virtual WB(Workbench) baje de la web el ar-chivo fe1081bu.ewb (vea la página 47).

7.7 La Búsqueda de Foco

La búsqueda de foco es fundamental para el diag-nóstico de service. Las observaciones que debemosrealizar son en principio muy sencillas; la primera ob-servación se realiza a ojo desnudo y es la más impor-tante de todas. Simplemente seleccione CD mientras

Figura 7.6.1

Figura 7.6.2

Figura 7.6.3 Figura 7.6.4

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observa el pick-up, sin colocar ningún disco en la ban-deja. Debe observar que el pick-up completo va haciael centro del disco, que allí se detiene e invierte su des-plazamiento yendo hacia una posición más exterior.Luego de unos 10 mm de recorrido se vuelve a detenery se puede observar que el laser ya está encendido yque la lente se está moviendo con el clásico movimien-to de búsqueda.

El movimiento de búsqueda es un movimiento per-fectamente vertical que tiene ciclos de 1/2 segundoaproximadamente; el movimiento debe ser suave y li-neal salvo en la cúspide superior e inferior en donde seproduce el cambio de sentido. Se deben producir tresciclos aproximadamente, antes que el movimiento ce-se por completo y aparezca la indicación “no disc” enel display (recuerde que al no tener disco no existe re-flexión y las señales FOK y FZC no se pueden gene-rar). Este movimiento de búsqueda puede ser represen-tado gráficamente por su función como se puede obser-var en la figura 7.7.1 en donde representamos a la altu-ra “H” de la lente en función del tiempo. Al mismotiempo, la altura de la lente se modifica mediante ten-siones de control aplicadas al driver de la bobina de fo-co. Por eso en el mismo gráfico agregamos la señal de“FEO” (salida del amplificador de error de foco) enfunción del tiempo.

El lector debe diferenciar entre dos sectores perfec-tamente definidos de esta señal. El primer sector (conlas oscilaciones grandes) corresponde al momento enque el servo de foco trabaja a lazo abierto. Allí un cir-cuito genera la señal de búsqueda que se aplica al dri-ver para mover la bobina y la lente; los fotodiodos y lamatriz de foco generarán la consecuente señal de FEque se aplicará al preset de ganancia de foco y de allíingresará al segundo integrado de la cadena de foco(CXA1082). Sin embargo, dentro del integrado la se-ñal se deriva a VREF y no tiene influenciasobre la salida FEO (el lazo está abierto).

Sin embargo las tensiones FOK y FZCestán plenamente vigentes y el microproce-sador está supervisando el funcionamientodel servo a través de ellas (FOK aplicada di-rectamente por un hilo especial y FZC a tra-vés del hilo compartido SENSE). Cuando elmicroprocesador observe que estas señalesse formaron adecuadamente cortará el perío-do de búsqueda, desconectando el generadory cerrando el lazo, momento en que la lentequedará ubicada en su posición de mejor fo-co oscilando alrededor de su posición deequilibrio mecánico (considere que el discoempieza a girar en ese mismo momento tam-bién a requerimiento del microprocesador,que habilita el servo de velocidad generando

la patada de arranque o QUICK). Este segundo estadodel servo (a lazo cerrado) se caracteriza porque la sali-da FEO es proporcional a la entrada FE o deberíamosdecir casi proporcional porque se utilizan filtros quemodifican la función transferencia a las frecuencias al-tas. El modo definitivo de trabajo es entonces el si-guiente:

a) El sistema arranca trabajando a lazo abiertoaplicando la señal de búsqueda al drive de foco.

b) El microprocesador supervisa el funcionamien-to del servo a traves de FOK y FZC.

c) Cuando la lente se encuentre en las cercanías desu posición óptima (FOK alta y FZC en un punto decruce) el microprocesador ordena el cambio de estadodel servo a su condición de lazo cerrado.

d) Cuando el servo pasa a lazo cerrado, termina decorregir la posición de la lente y la mantiene en ese es-tado hasta que se suspenda la reproducción o se pro-duzca alguna condición de falla.

Figura 7.6.5

Figura 7.7.1

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8.1 Introducción

Los centros musicales comunes más antiguos sue-len tener una disposición de cuatro o cinco circuitos in-tegrados, que se distribuyen del siguiente modo:

CI1) amplificador de RF, matrices de TE y FE, dri-ver de láser y data slicer.

CI2) procesador de servos de foco, tracking , velo-cidad y decodificador de datos.

CI3) driver de bobinas y motores. CI4) procesador de datos CI5) conversor D/A.

Los equipos algo más modernos engloban las fun-ciones de los CI 1 y 2 en un solo integrado, así como lade los CI 3 y 4 que se juntan en otro integrado. El dri-ver, por sus características de circuito de potencia, estásiempre separado del resto de los integrados y por últi-mo el conversor puede formar parte también de launión de los CI3 y CI4. Los más novedosos circuitoscon servos digitales no abandonan esta última disposi-ción de sólo dos circuitos integrados de señal, mas unode potencia; aunque también hay versiones muy nue-vas de tres integrados más el de potencia (vea la figura8.1.1).

Nuestras explicaciones toman como ejemplo el jue-go de circuitos integrados CXA1081 y CXA1082, quecorresponden al primer criterio o el circuito integradoCXA1732 que corresponde al segundo. Los servos di-

gitales serán analizados más adelante cuando el lectortenga una idea global del funcionamiento de un siste-ma con servo analógico.

Las secciones del canal de foco correspondientes alamplificador de error de foco, al generador de búsque-da, y a los filtros y compensadores de fase, se encuen-tran alojados en el CXA1082. Este integrado contieneotras secciones no relacionadas con el control de focoque se estudiarán en el momento oportuno. La secciónde foco, como sabemos, tiene dos modos de funciona-miento, el modo de lazo cerrado y el modo de lazoabierto o de búsqueda. El control del modo de funcio-namiento se realiza desde el microprocesador de unmodo indirecto. Si sólo se necesitara cambiar el funcio-namiento entre estos dos modos, lo lógico sería que elmicroprocesador se lo comunicara al CI a través de unhilo exclusivo. Pero en realidad, esta sección del servorequiere otras modificaciones en función del uso delequipo. En la siguiente sección analizaremos todas lasposibilidades de uso y las modificaciones de paráme-tros que requiere el servo para continuar funcionandoeficientemente.

8.2 Condiciones de Funcionamientodel Servo de Foco

Normalmente un reproductor de CD funciona en unlugar estacionario y no hace falta prever ningún meca-nismo para su uso en condiciones de movimiento. Sin

embargo los mismos integrados se uti-lizan en discman y en autorradios conCD. En este caso lo normal es que di-chos equipos se encuentren funcionan-do en condiciones de movimiento y lasvibraciones pueden afectar el foco delsistema. Para esta condición es conve-niente que la señal de FE pase por unfiltro con un capacitor de valor medio. El usuario tiene, a su vez varias posibi-lidades de reproducción. Puede colocarun disco y ejecutar los temas en el or-den en que están grabados. Tambiénpuede decidir programar la ejecuciónde los temas en otro orden; en este ca-so el pick-up deberá desplazarse de unsector a otro del disco (modo de bús-queda de temas) y durante este despla-zamiento que se realiza con el láser en-

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8) EL AMPLIFICADOR

DE ERROR DE FOCO

Figura 8.1.1

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cendido se debe mantener el foco. Si el focose pierde, el sistema no aborta la búsqueda;realiza una nueva búsqueda de foco allí don-de este se perdió y continua con el procesooriginal de búsqueda de tema. No hace faltadecir que a pesar de que se obtiene el resulta-do esperado, éste se demora más de lo normaly se puede considerar que el equipo tiene unafalla leve. Durante el desplazamiento en con-dición de búsqueda de temas, es convenienteque el capacitor del filtro tenga un valor ele-vado, ya que las fluctuaciones de FE no son productode errores de espesor del disco, sino de las vibracionesdel pick-up al desplazarse sobre su corredera.

El control de modo de funcionamiento se realizapor medio del microprocesador del sistema. Esto es al-go absolutamente lógico ya que una de las informacio-nes (la de ingreso al modo de búsqueda de temas) esaportada por el usuario que sólo se comunica con elmicroprocesador a través del teclado. En este caso, elmicroprocesador dispone la búsqueda del tema progra-mado y además cambia la constante de tiempo del ser-vo de foco enviando órdenes en forma de códigos bi-narios por el puerto de comunicaciones (si el lector de-sea profundizar sobre el tema de la comunicación entreel microprocesador y los circuitos integrados, encon-trará muy buena información en el libro “Cuaderno deltécnico reparador de equipos electrónicos”, de estamisma editorial).

¿Cómo se entera el microprocesador de la condi-ción de uso móvil del reproductor?

Lo hace mediante un circuito, que no estudiaremospor ahora, debido a que se encuentra incluido en el ser-vo de tracking; sólo mencionaremos que este circuitose llama “generador de AS” (por Anti Shock = anti gol-pe). En el conjunto de circuitos integrados 1081 y1082 y en el 1732 la señal AS se envía hacia el micro-procesador por intermedio del hilo multiplexado SEN-SE. En respuesta a la señal AS el microprocesador ge-nerará una orden de conectar una constante de tiempode mediano valor hasta que haya pasado el transitoriomovimiento del equipo (figura 8.2.1).

Las señales de predisposición ingresan al circuitointegrado correspondiente (1082 o 1732) por el puertode comunicaciones; que inmediatamente decodifica lasordenes y las transforma en un estado alto o bajo de unhilo interno; este hilo termina operando una llave ana-lógica que cambia la constante de tiempo del sistema.

Un caso especial se produce cuando el disco tieneuna falla en la metalización. En ese caso, el sistema sequeda sin error de foco por un breve instante de tiem-po y entonces es conveniente conectar un capacitor deelevado valor para que conserve la ultima tensión de

error de foco que produjo el sistema, hasta tanto el me-talizado se recupere. Toda esta operación debe realizar-se muy rápidamente (si se realizara a través del micro-procesador y el puerto de comunicaciones, seguramen-te la llave se cerraría tarde) es así que se prefiere ope-rarla en forma directa con una señal que se genera enel CXA1081 llamada DFCT ( de DeFeCT : defecto) yque pasa al estado alto cuando se corta la señal RF. Es-te circuito será analizado cuando estudiemos el canalde RF.

El lector debe recordar perfectamente todo lo indi-cado en este apartado, para aquellos casos de repara-ciones poco comunes en los cuales el sistema trabajaprácticamente al borde de un funcionamiento adecua-do. Muchas veces el automatismo del generador de ASo de DFCT por un mal funcionamiento provoca fallasen lugar de corregirlas. En casos de dudas, siempreexiste la posibilidad de desconectar el generador AS ode DFCT y observar si se corrige el defecto.

8.3 Amplificadores de Error de Foco y Filtro

En la figura 8.3.1 se puede observar el circuito delCXA1082 correspondiente al servo de foco; en reali-dad el circuito interno fue simplificado para facilitar sucomprensión y porque no tiene sentido detallar compo-nentes internos que no pueden ser cambiados.

Observe la complejidad del filtro sobre todo cuan-do la llaves están abiertas. En realidad puede conside-rarse que hay tres filtros en uno. El primero es externoa circuito integrado y fijo y está construido con loscomponentes RE8 RE9 RE10 y CE3. Estos forman unfiltro pasabajos con una frecuencia de corte de unos600 Hz y al mismo tiempo RE8 y RE9 forman un ate-nuador que ajusta la ganancia del sistema (en algunosequipos que usan este integrado existe un preset deajuste de ganancia). Ver figura 8.3.2.

El siguiente filtro es el principal y como se puedeobservar es de respuesta controlable por las llaves A yB; está conformado por los componentes internos RI1RI2 RI3 y RI4 y el componente externo CE1.

El tercer filtro es de respuesta fija y está conforma-

Figura 8.2.1

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EL AMPLIFICADOR DE ERROR DE FOCO

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do por RI5 RI6 RI7 y el capacitor externo CE2. Paraubicar el rango de acción del segundo y tercer filtro, le-vantamos la curva de respuesta total con las llavesabiertas y con el tercer filtro abierto. Ver figura 8.3.3.

Observe que no hay una gran variación con respec-to a la primer curva levantada. De hecho, los resistoresen serie RI3 y RI4 no pueden producir una gran atenua-ción dado su elevado valor. Si volvemos a trazar la cur-va conectando el tercer filtro, encontramos que esteproduce una inflexión de la curva en una frecuencia delorden de los 1,5Hz. Esta curva de respuesta es la ade-cuada para el funcionamiento normal del reproductor(vea la figura 8.3.4).

Cuando el reproductor se encuentra en movimientoo es golpeado; opera el circuito de AS y el microproce-sador cierra la llave B provocando una reducción de larespuesta entre 10 y 500Hz. Vea la figura 8.3.5

Cuando el haz del láser encuentra una zona metali-

zada en malas condiciones la señal que ingresa por lapata 44 (DFCT) pasa al estado alto y se cierra la llaveA. En estas condiciones la respuesta en frecuencia sereduce hasta apenas 25Hz (figura 8.3.6).

Por último, la llave C sirve para cortar el lazo ce-rrado de foco; observe que cuando está cerrada se apli-can la tensión de referencia de 2,5V a la entrada delamplificador de error y la señal de FE cae sobre el re-sistor RI1. Esta llave también está controlada desde elpuerto serie de comunicaciones y es operada por el mi-croprocesador cuando desea realizar la búsqueda de foco.

Levantar una curva de respuesta en frecuenciacuando se está realizando una reparación es algo quenormalmente no se efectúa, por el tiempo que se re-quiere para llevarla a cabo. La manera de efectuar el re-conocimiento de la respuesta en frecuencia y el funcio-namiento de las llaves, es con un método simplificadoque explicamos en la próxima sección.

Figura 8.3.1

Figura 8.3.2

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8.4 Método de Prueba de la Respuesta en Frecuencia

Un resultado aproximado de la respuesta en fre-cuencia de un amplificador es la observación de larespuesta a una señal cuadrada de entrada. Parasimplificar el método el autor emplea una ondacuadrada de 50Hz que se puede obtener de un sim-ple transformador de alimentación, evitando de es-te modo el uso de un generador de audio. La formade excitar al amplificador es también muy particu-lar; es una combinación de llaves digitales y resis-tores de 1MΩ para permitir la realización de unaprueba compuesta de los conversores I/V, la matrizde foco, los filtros y el amplificador de error. En lafigura 8.4.1 mostramos cómo se puede fabricar elgenerador de onda rectangular de un modo muysencillo.

Este generador funcionará tomando 5V desdela plaqueta de CD, o mejor aun con el mismo trans-formador un par de rectificadores y un regulador de5V se puede hacer una fuente para excitar a la pla-queta de CD sola, ya que si la conectamos a la pro-pia fuente de su equipo, el microprocesador co-mienza con la rutina de arranque y envía órdenes alCXA1082 o al CXA1732. En cambio, alimentandosólo a la plaqueta de CD con 5V, retirada del repro-ductor se trabaja más cómodo y los integrados que-dan conectados a lazo cerrado con todas las llavesabiertas.

Observe que el trabajo del generador no es ge-nerar una tensión, sino manejar dos llaves hechascon los transistores PNP para conectar dos resisto-res de 1MΩ en forma alternativa a masa y a 5V (re-cuerde que ésa era la prueba propuesta del CXA1081que hasta ahora realizábamos a mano).

Con el generador conectado a la línea de 5V de la

plaqueta de CD, los resistores de 1MΩ sobre las entra-das PD1 y PD2 y las masas interconectadas se puedeproceder a observar cómo responden los filtros a unaexcitación de onda cuadrada.

Figura 8.3.3

Fig. 8.3.4

Fig. 8.3.5

Fig. 8.3.6

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EL AMPLIFICADOR DE ERROR DE FOCO

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La primer prueba es con las llaves abiertas (A y B).Para que Ud. observe como es el oscilograma real ge-neramos un canal de foco completo interconectando unCXA1081 y UN CXA1082 y conectándolos a nuestroprobador (recuerde que para un CXA1732 el circuitoes idéntico y solo cambian los números de patas). Ver

figura 8.4.2. Con las dos lla-ves abiertas el filtro se en-cuentra en su máxima res-puesta y la señal cuadradaprácticamente no sufre mo-dificaciones. Ver figura8.4.3. La prueba con la llaveB cerrada, es imposible derealizar ya que esa llave semaneja desde el puerto para-lelo con un código especial.Pero por lo general, bastacon medir la resistencia entrelas patitas 3 y 1 que debe serde 780kΩ.

La prueba con la llave A cerrada, se realiza co-nectando la pata 44 del CXA1082 a 5V paraque la llave se cierre. El resultado podemos ob-servarlo en la figura 8.4.4 donde se observa lafuerte distorsión producida sobre los flancos decrecimiento y decrecimiento.Por último, como condición de falla, puedeocurrir que CE2 se abra, en ese caso la señalcuadrada tendrá los flancos más rectos que enla condición de reproducción normal. Ver figu-ra 8.4.5.

8.5 El Problema de la Respuesta en Frecuencia del Canal de Foco

Ya sabemos que el servo de foco es realimentado.Esa realimentación debe ser siempre negativa para ase-gurarnos que el foco se corrija; si fuera positiva en lu-gar de corrección tendríamos un mayor error de foco yese error ocasionaría uno aún mayor y así llegaríamospronto a una oscilación. Para que se produzca una os-

Fig. 8.4.2

Fig. 8.4.3

Fig. 8.4.1

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cilación se deben cumplir dos condiciones llama-das condiciones de Barkhaussen: que la gananciade lazo cerrado sea mayor que la unidad y que lafase de la señal realimentada coincida con la deerror. Esta condición se puede dar en alguna fre-cuencia particular si el sistema de filtros no tieneen cuenta la distorsión de fase. El problema es muysimilar al del microfonismo que se da en un siste-ma acústico. Por más cuidados que se tomen siem-pre existirá una ganancia del amplificador (nivel devolumen) para la cual el sistema comienza a osci-lar.

Nuestro filtros tienen un diseño cuidadoso parareducir al mínimo la distorsión de fase que se pue-de observar en la figura 8.5.1 para la condición defuncionamiento normal.

Como se puede observar dentro de la banda pa-sante principal (hasta unos 600Hz) la fase se man-tiene muy cerca de los 180° con un mínimo de172° para una frecuencia de 2Hz. Esto nos aseguraque el sistema no será oscilante por lo menos den-tro de la banda pasante. Pero observe que en unafrecuencia del orden de los 10kHz la fase es del or-den de los 95° y sumado a giros de fase producidopor el sistema mecánico del soporte de la lente y dela lente misma, pueden provocar una oscilación enaltas frecuencias de audio (que se conoce comogrito de laucha) y se produce cuando el control deganancia de foco está muy avanzado.

El circuito integrado CXA1082 y el CXA1732y otros similares poseen una etapa de compensa-ción del desfasaje producido por las característicasmecánicas de la lente. Este bloque se encuentra en-tre el conjunto de llaves y la entrada del amplificadorde error y sólo posee un resistor y un capacitor en pa-ralelo conectados a los 5V sobre la pata 17 (FSET) quesirve para que el fabricante del reproductor pueda com-pensar las características mecánicas del pick-up.

Cuando el servo de foco tiene control de ganancia,siempre existirá una ganancia muy pequeña que evitala oscilación del sistema, aun cuando estos componen-tes estén desvalorizados (para el repro-ductor AIWA 330 tienen un valor de470kΩ y .01µF); pero el sistema quedacon tan poca ganancia que el más míni-mo golpe sobre el gabinete le hace per-der el foco.

En otros equipos la ganancia de focoes fija (el preset está reemplazado pordos resistores); en este caso también seproducen pérdidas de foco pero por osci-lación de la lente y si el reparador poseeun laboratorio silencioso podrá escucharel sonido de la lente cuando oscila, que

se escucha como un chillido de alta frecuencia (de allíel nombre de la falla).

Dado lo sencillo del circuito externo de compensa-ción de fase, aconsejamos que en caso de dudas se pro-ceda a medir el resistor con un téster digital aun con elresistor conectado sobre el circuito. El capacitor deberetirarse del circuito para medirlo, lo cual ya es algomás complejo por tratarse por lo general, de un compo-nente SMD. En general cuando este componente se re-

Fig. 8.4.5

Fig. 8.5.1

Fig. 8.4.4

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EL AMPLIFICADOR DE ERROR DE FOCO

CLUB SABER ELECTRÓNICA 61

tira, ya es conveniente cambiarlo directamente por otrosimilar SMD o su equivalente de tecnología conven-cional.

Muchos reparadores suelen resistirse a sospecharde componentes tan seguros como un resistor de car-bón o un capacitor cerámico; este criterio se basa en laexperiencia, que indica que esos componentes fallanmuy pocas veces. Sin embargo las técnicas de miniatu-rización y el armado robotizado, hacen que ese concep-to de seguridad se vea alterado y hoy en día con loscomponentes SMD es conveniente dudar aun de resis-tores y capacitores cerámicos. Estos suelen sufrir algollamado shock térmico durante el proceso de armado yque se manifiesta muchos meses después como una fi-sura en el cuerpo del componente, que pierde su conti-nuidad. Muchas veces al desoldar el componente, éstese separa en dos partes, indicando la falla aludida.

8.6 Algunos Consejos para el Service de Reproductores de CD

Terminamos de analizar el canal de foco en su con-dición de sistema de lazo cerrado. Nada mejor enton-ces que dar algunas indicaciones para el service delmismo y de los reproductores en general.

Normalmente, tengo oportunidad de escuchar loscomentarios de mis alumnos con referencia a las difi-cultades que entraña encontrar una falla en un repro-ductor de CD, que va algo más allá del simple cambiode un pick-up. Cuando el cambio del pick-up no surteefecto, la mayoría de los reparadores entra en condi-ción de pánico. Les parece poco más que imposible quepuedan encontrar un capacitor, un resistor o un circui-to integrado dañado dentro de la sección de CD. Si Ud.relee todo lo explicado hasta aquí, va a encontrar quecon una simple prueba de la plaqueta, separada delpick-up y con el uso del osciloscopio, es posible deter-minar si el canal de foco funciona correctamente. Sibien nosotros tomamos como ejemplo el equipo masconocido de plaza, sus parámetros de funcionamientoson similares a los de cualquier otro y los métodos pro-puestos son fácilmente adaptables a otras marcas y mo-delos. Es cierto que seguramente significará que debe-remos analizar el circuito correspondiente a nuestromodelo, encontrando la equivalencia entre los nom-bres de las señales y los puntos de prueba, ya que éstosno son de uso generalizado; pero contando con la espe-cificación de un circuito integrado (generalmente baja-do desde Internet) el trabajo no es imposible; sólo esdifícil. El tema es no dejarse vencer fácilmente porquelas dificultades que se presentan para reparar un repro-ductor de CD se van a presentar para reparar un video-grabador o en el futuro un DVD o los equipos que las

nuevas tecnologías creen más adelante.El secreto es estudiar los equipos con seriedad y

profundidad; desmenuzarlos para saber que funcióncumple cada componente. Créame amigo lector queese tipo de comportamiento es positivo, en el sentidode que los próximos equipos serán mas fáciles de estu-diar; por ejemplo, luego de analizar un reproductor deCD tal como lo estamos haciendo será mas fácil enten-der cómo funciona un reproductor de DVD. El casocontrario implica que Ud. se quedará detenido en eltiempo y no podrá reparar los nuevos equipos.

Lo que lea debe ser seleccionado; en los últimostiempos aparecieron una serie de libros llamados “defallas” que tal como están escritos parecen la panaceauniversal a los problemas del service. La informaciónque poseen es simplemente del tipo: a tal falla en talmarca y modelo cambie tal componente. Ese tipo de li-bros no deja ninguna enseñanza y operan como una lo-tería. Si tiene la inmensa suerte que la falla está des-cripta en el libro tiene premio, pero esa posibilidad estan remota que por lo general nunca se encuentra la fa-lla exacta.

Un buen libro de fallas debe explicar la falla comoun ejemplo, pero aportar información con respecto afallas similares. Por otro lado deben ser escritos por au-tores idóneos en el tema, cosa que por lo general noocurre, ya que casi todos están firmados por ilustresdesconocidos que solo recogen y anotan información(o lo que es peor la roban).

En cuanto a la información necesaria para repararcon solvencia, mi consejo es comprar las revistas espe-cializadas como “Saber Service y Montajes” de estamisma editorial y asociarse a una cooperativa de técni-cos de las cuales se están formando muchas en el inte-rior del país. Como ejemplo lo invitamos a ingresar enel portal del Club SE en donde podrá acceder gratuita-mente a buscadores de circuitos integrados, listados decircuitos disponibles, artículos inéditos, boletines téc-nicos, etc.

www.webelectronica.com.ar

Recuerde que si Ud. posee un laboratorio virtualWorkbench, puede correr los archivos de los circui-tos que empleamos en esta serie de artículos y obte-ner así información adicional sobre los mismos (No-ta de Redacción: el autor empleó el laboratorio vir-tual Workbench para la confección de esta obra peroes posible emplear el laboratorio Livewire, para locual el lector deberá armar los circuitos explicadosen cada caso). El circuito completo del servo de fo-co con su generador de prueba lo puede pedir comofetota.ewb en nuestras oficinas o bajarlo desde nues-tra página (vea la página 47).

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62 CLUB SABER ELECTRÓNICA

9.1 Introducción

La búsqueda de foco es funda-mental para el diagnóstico de servi-ce. Las observaciones que debemosrealizar son, en principio, muy sen-cillas; la primera observación se rea-liza a ojo desnudo y es la más impor-tante de todas. Simplemente selec-cione CD mientras observa el pick-up, sin colocar ningún disco en labandeja. Debe observar que el pick-up completo va hacia el centro deldisco, que allí se detiene e inviertesu desplazamiento y va hacia unaposición más exterior. Luego deunos 10 mm de recorrido se vuelve adetener y se puede observar que elláser ya está encendido y que la len-te se está moviendo con el clásicomovimiento de búsqueda.

El movimiento de búsqueda es un movimientoperfectamente vertical que tiene ciclos de 1/2 segun-do aproximadamente; el movimiento debe ser suavey lineal, salvo en la cúspide superior e inferior endonde se produce el cambio de sentido. Se debenproducir tres ciclos aproximadamente, antes de queel movimiento cese por completo y aparezca la indi-cación “no disc” en el display (recuerde que al no te-ner disco no existe reflexión y las señales FOK yFZC no se pueden generar; si el lector tiene algunaduda sobre la generación de estas señales lo dirigi-mos a los artículos anteriores de este curso en dondefueron debidamente explicadas). Este movimientode búsqueda puede ser representado gráficamentepor su función, como se puede observar en la figura9.1.1 en donde representamos la altura “H” de la len-te en función del tiempo. Al mismo tiempo, la alturade la lente se modifica mediante tensiones de controlaplicadas al driver de la bobina de foco. Por eso enel mismo gráfico agregamos la señal de “FEO” (sa-lida del amplificador de error de foco) en función deltiempo.

El lector debe diferenciar entre dos sectores per-fectamente definidos de esta señal. El primer sector(con las oscilaciones grandes) corresponde al mo-mento en que el servo de foco trabaja a lazo abierto.Allí un circuito genera la señal de búsqueda que seaplica al drive para mover la bobina y la lente; los fo-

todiodos y la matriz de foco generarán la consecuen-te señal de FE que se aplicará al preset de gananciade foco y de allí ingresará al segundo integrado de lacadena de foco (CXA1082). Sin embargo, dentro delintegrado la señal se deriva a VREF y no tiene in-fluencia sobre la salida FEO (el lazo está abierto).

Las tensiones FOK y FZC están plenamente vi-gentes y el microprocesador está supervisando elfuncionamiento del servo a través de ellas (FOKaplicada directamente por un hilo especial y FZC através del hilo compartido SENSE). Cuando el mi-croprocesador observe que estas señales se formaronadecuadamente, cortando el periodo de búsqueda,desconectará el generador y cerrará el lazo, mo-mento en que la lente quedará ubicada en su posiciónde mejor foco oscilante alrededor de su posición deequilibrio mecánico (considere que el disco empiezaa girar en ese mismo momento también a requeri-miento del microprocesador, que habilita el servo develocidad y genera la patada de arranque o QUICK).Este segundo estado del servo (a lazo cerrado) se ca-racteriza porque la salida FEO es proporcional a laentrada FE o, debiéramos decir, casi proporcionalporque se utilizan filtros que modifican la funcióntransferencia a las frecuencias altas. El modo defini-tivo de trabajo es entonces el siguiente:

a) El sistema arranca trabajando a lazo abiertoy aplicando la señal de búsqueda al drive de foco.

9) CÓMO SE GENERA LA

SEÑAL DE BÚSQUEDAFigura 9.1.1

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CÓMO SE GENERA LA SEÑAL DE BÚSQUEDA

CLUB SABER ELECTRÓNICA 63

b) El microprocesador supervisa el funciona-miento del servo a través de FOK y FZC.

c) Cuando la lente se encuentre en las cercaníasde su posición óptima (FOK alta y FZC en un puntode cruce) el microprocesador ordena el cambio deestado del servo a su condición de lazo cerrado.

d) Cuando el servo pasa a lazo cerrado, terminade corregir la posición de la lente y la mantiene enese estado hasta que se suspenda la reproducción ose produzca alguna condición de falla.

9.2 El Generador de Búsqueda

Existen múltiples posibilidades de generación dela señal de búsqueda pero la gran mayoría de los re-productores la generan del mismo modo. Dada la ba-ja frecuencia que debe generarse (2Hz aproximada-mente) es muy difícil diseñar un generador a RC; esmucho más fácil generar las oscilaciones con el mis-mo microprocesador abriendo y cerrando una llaveelectrónica mediante el puerto de comunicaciones

del CXA1082 o su equivalente. Enuna palabra: que todo el funciona-miento del sistema, en la búsqueda,se realizará por intermedio de tresórdenes aplicadas al puerto de co-municaciones:a) llave del generador abiertab) llave del generador cerradac) lazo cerrado y generador desco-nectado

En la figura 9.2.1 se puede observarun circuito resumido de la seccióncorrespondiente del CXA1082 di-bujada en un laboratorio virtual

Workbench. El puerto lo reemplazamoscon un generador de señal rectangular de2Hz.El transistor Q1 es un transistor llaveelectrónica cuya función es cargar y des-cargar el capacitor externo C25 conecta-do a los 2,5V (VREF). La carga la realizapor el resistor interno R02 de 120kΩcuando el transistor se cierra (note quetambién circulará corriente por el resistorR03 de 245kΩ pero esto fue consideradoal diseñar el circuito y se le dio a R02 elvalor adecuado para cargar el capacitor yhacer circular corriente por R03). Cuandoel transistor llave se abre, el capacitor sedescarga a través de R03. Considere queel funcionamiento durante la carga y des-

carga es prácticamente a corriente constante ya quela tensión sobre el capacitor siempre permanece muycercana a cero comparada con la tensión de carga odescarga de 2,5V. El primer operacional se compor-ta como un adaptador de impedancias; su entrada seaplica al capacitor del generador C25 de 10µF y susalida al amplificador de error de foco. En la dispo-sición utilizada la impedancia de entrada es la co-rrespondiente al operacional (aproximadamente2MΩ) y la impedancia de salida es de unos 100Ω. Laganancia de esta etapa repetidora es igual a 1, así quepara obtener un valor aceptable de señal de búsque-da se debe proveer amplificación a través de otroamplificador. Como dentro del CXA1082 ya tene-mos un amplificador cuya salida está conectada a lasalida FEO, no necesitaremos colocar un amplifica-dor extra. El amplificador de error de foco tiene unaganancia de unas 20 veces y es por lo tanto ideal pa-ra amplificar la salida del repetidor. Observe que elresistor R16 es externo y provee la ganancia de lazocerrado del sistema; este modo de trabajar es tam-bién una excelente prueba de la ganancia de lazo ce-

Figura 9.2.1

Figura 9.2.2

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

64 CLUB SABER ELECTRÓNICA

rrado. Es decir que si el sistema enfoca esmuy probable que la ganancia del ampli-ficador de error sea la correcta.

En la figura 9.2.2 indicamos cómo esla forma de onda sobre la pata 7 delCXA1082 (en general llamada CRCH desearch o búsqueda en inglés) cuando elcapacitor tiene el valor nominal de 10µF.Observe que el diente de sierra tiene unvalor pico a pico de unos 100mV.

En la figura 9.2.3 mostramos cómo esla tensión de salida FEO durante la bús-queda. Observe que tendremos un dientede sierra con una tensión pico a pico no-minal de unos 2V aproximadamente.

Si no posee osciloscopio, Ud. puedeverificar el correcto funcionamiento delgenerador de búsqueda y del amplifica-dor de error observando que la lente tenga una excur-sión cercana a los límites mecánicos y que entre es-tos límites el movimiento se desarrolle lineal y sua-vemente.

Si desea obtener una indicación más adecuada dela salida FEO durante la búsqueda puede armar elvoltímetro a leds de la figura 9.2.4, predispuesto pa-ra medir un rango de 0 a 5V. Con este voltímetro sepodrá observar la variación de la tensión FEO entreel mínimo de 1,5V y el máximo de 3,5V ya que lavariación es suficientementelenta como para observarladirectamente (si tiene dudassobre el funcionamiento delvoltímetro puede consultarla revista Saber Electrónicaedición Argentina Nº 155,que puede encontrar ennuestra web).

9.3 Fallas en el Generador de Búsqueda

Pareciera que un circuitotan sencillo como el mostra-do no debería tener mayoresproblema de funcionamien-to; sin embargo es una de lasecciones más propensas afallar. Observando el circui-to podremos notar que el ca-pacitor de 10µF no tiene unapolarización de continua so-bre él. En efecto, al estar co-nectado a los 2,5V, la tensión

media sobre él debe ser igual a cero (tensión mediaentre 0 y 5V) lo cual significa que no tiene polariza-ción de continua y por lo tanto debe ser un capacitorelectrolítico no polarizado. Debido al costo, por logeneral todos los fabricantes utilizan un capacitorelectrolítico común y aceptan una incidencia de re-paraciones por deformación del mismo.

Cuando un capacitor electrolítico se deforma pa-sa por una etapa donde la capacidad aumenta (bajan-do la tensión de aislación) y luego por otra donde se

Figura 9.2.3

Figura 9.2.4

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CÓMO SE GENERA LA SEÑAL DE BÚSQUEDA

CLUB SABER ELECTRÓNICA 65

reduce hasta llegar casi a cero. Por ese motivo debe-mos analizar qué sucede si C25 aumenta o disminu-ye hasta 10 veces su valor nominal.

En la figura 9.3.1 levantamos el oscilograma deCRCH y de FEO durante la búsqueda para un capa-citor de 100µF. Observe que la tensión sobre el capa-citor casi desaparece y que FEO tiene un valor papde 200mV.

Con esta tensión de FEO es muy probable que lalente nunca pase por el punto de foco óptimo y, porlo tanto, que la búsqueda no prospere y se aborte. Eldisplay indicará no disc en cualquier condición.Eventualmente y en forma aleatoria el sistema puedeaceptar algún disco cuyo enfoque justo se encuentredentro de la faja barrida. En este caso, el sistema re-producirá a ese disco sin el más mínimo corte ya queel problema es simplemente de búsqueda y no de re-producción. Los reparadores dicen: disco encontra-

do, disco leído, capacitor de búsqueda fa-llado.En la figura 9.3.2 mostramos el caso to-talmente contrario. Aquí probamos el ge-nerador con un capacitor de 1µF y de in-mediato se observa que la tensión de FEOaumenta a casi 3V, pero fundamentalmen-te que se produce un cambio en la formade onda; la salida es casi cuadrada. Si unoobserva la lente parece que se mueve mu-cho mas rápidamente, pero en realidadocurre que está detenida la mayor partedel tiempo (arriba o abajo) y que cuandose mueve pasa de arriba abajo en muchomenos tiempo. Los reparadores dicen quela lente se mueve como una máquina decoser. Inclusive si su taller es silenciosose puede llegar a escuchar un golpeteo ca-racterístico que no se produce mas quecon esta falla.Este oscilograma se puede observar per-fectamente con el voltímetro de leds ymás aún se puede observar la correspon-diente respuesta de la matriz de foco en laseñal FE y los cambios de FZC y FOK.Existen algunos equipos Sony que utili-zan el CXA1082 y que presentan una fa-lla muy común, similar a la que acabamosde indicar. En estos equipos, el capacitorCRCH se encuentra en perfectas condi-ciones pero las pistas que lo conectan alintegrado están cortadas en un punto,donde se interconectan las dos fases delcircuito impreso (agujero metalizado). Lafalla es la típica maquiníta de coser peroque no se corrige al poner otro capacitor

en paralelo, sino que se corrige al unir las fases delcircuito impreso con un alambre pasante.

Figura 9.3.1

Figura 9.3.2

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66 CLUB SABER ELECTRÓNICA

10.1 Introducción

Así como el servo de foco tenía dos modalidadesde trabajo, búsqueda y reproducción (también llama-das de lazo abierto o cerrado); el servo de trackingtiene dos modalidades: modo normal y modo porsalto. En el modo normal los surcos se exploran tal ycomo lo previera el editor del disco, comenzando porel primer surco del primer tema y terminando en elúltimo surco del último tema. Normalmente el usua-rio utiliza algún modo programado de reproducción,en donde él decide en qué secuencia desea reprodu-cir los temas. Por ejemplo puede decidir que el últi-mo tema del disco se ejecute primero y luego se eje-cute en el orden en que fueron gra-bados desde el primero al décimo.

Esta sencilla disposición poneen funcionamiento una gran canti-dad de prestaciones del sistemaCD, que deberemos analizar una auna. Lo fundamental es que el lec-tor reconozca cómo se realiza esaejecución programada sin que lequede una sola duda al respecto.Recuerde que la lectura del discono puede comenzar, si el sistema noleyó la TOC; en efecto lo primeroque debe ocurrir es la lectura de laTOC y tan importante es este he-cho, que la TOC se encuentra gra-bada por triplicado (método de laredundancia total).

Cuando el sistema tiene leída ycorregida la TOC, sabe en qué se-cuencia están grabados los temas,cuánto dura cada uno, cuántos te-mas hay y algunos datos más sobreel tipo de grabación empleado encada tema. Piense en la importanciafundamental que tiene la lectura dela TOC, que su información se gra-ba por triplicado y que el micropro-cesador analiza los datos homóni-mos de las tres TOC y decide pormayoría en caso de que no existacoincidencia. Con la TOC recons-truida, el microprocesador presentatodos estos datos en una pantallaresumida, para que el usuario pue-

da tomar sus decisiones. Ver figura 10.1.1 En estapantalla, nuestro usuario puede observar que el dis-co a reproducir tiene por ejemplo 15 temas y puedeprogramar la secuencia de reproducción empleando

10) ANÁLISIS DEL

MODO DE REPRODUCCIÓNFigura 10.1.1

Figura 10.1.2

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ANÁLISIS DEL MODO DE REPRODUCCIÓN

CLUB SABER ELECTRÓNICA 67

la misma pantalla. Luego pulsará play para comenzara reproducir. En ese preciso momento el microproce-sador observará que debe comenzar a reproducir eltema 15, controlará en qué surco se encuentra el si-lencio anterior a dicho tema y en qué surco se en-cuentra estacionado y calculará un salto de ciertacantidad de surcos (en realidad calculará varios sal-tos de 100 surcos, varios otros de 10 y algunos de unsurco). Una vez realizado el cálculo procederá a en-cender el láser, buscar el foco, hacer girar el disco yrealizar el salto.

Una vez que el pick-up está ubicado en su nuevaposición procede a leer el número de surco sobre elque se encuentra ubicado (la grabación siempre sepresenta de a pares, sonido, datos de ubicación delsonido, canal izquierdo o derecho, etc.). Si el micro-procesador comprueba que está bien ubicado, desco-necta el muting y podremos escuchar el deseado te-ma 15. Pero si el microprocesador comprueba queestá sobre un surco equivocado, en lugar de abrir elaudio, calcula un nuevo salto y lo ejecuta. De estemodo sólo se producirá la apertura del audio sobre elsurco solicitado. Si el sistema no funciona correcta-mente, el sonido no se abrirá pero jamás se reprodu-cirá un surco equivocado. En la figura 10.1.2 grafi-camos cómo se produce el modo de búsqueda de te-mas. Ahora que el sistema colocó el láser sobre elsurco deseado, comienza la llamada exploración nor-mal. El disco está girando y la lente se debe mante-ner a la altura correcta para lograr el enfoque óptimoy exactamente sobre el centro del surco hipotético opor lo menos muy cerca del mismo. Observe que lacorrección debe ser permanente, dada la curvaturadel surco; el problema es similar al que ocurría en undisco long play de vinilo, sólo que en ese caso era lafuerza de la gravedad (actuante sobre las paredesoblicuas del surco), que se encargaba de guiar la púa.Ver figura 10.1.3.

En un CD, el pick-up óptico no toca de ningúnmodo el disco en forma mecánica; como sabemos, laúnica interacción pick-up disco ocurre a través delrayo láser y los fotodiodos de tracking E y F (existendispositivos muy antiguos llamados “de simple haz”que realizan el control de tracking con los 4 fotodio-dos centrales y otros muy modernos que tienen unsistema de 3 fotodiodos, pero ambos tienen una in-serción tan pequeña en el mercado que no tiene sen-tido estudiarlos en detalle).

10.2 Falla del Servo de Tracking

Aún no conocemos en detalle cómo funciona elservo de tracking; pero para reforzar los conceptosteóricos del funcionamiento del servo de tracking, esconveniente explicar ahora qué fallas ocurren cuan-do el servo de tracking no funciona o lo hace defec-tuosamente.

La primera manifestación de un servo de trackingdefectuoso se presenta en la lectura de la TOC. Enefecto, para las acciones anteriores el sistema no ne-cesita leer el surco (encendido del láser, medición dela intensidad de luz retornada, búsqueda de foco).Recién cuando FOK y FZC confirman que el foco escorrecto, el disco comienza a moverse en formabrusca con una acción llamada patada de arranque oquick (literalmente la patada del motociclista que po-ne en marcha el motor). Con la patada de arranque,el disco gira a una velocidad mayor que la necesariapara mantener un flujo de datos adecuado pero elservo de foco se mantiene atento porque por roza-miento la velocidad se va a reducir hasta que llega aun valor cercano al normal, momento donde comien-za a actuar manteniendo constante el flujo de datos(observe el lector que no decimos la velocidad de ro-tación, sino el flujo de datos; más adelante cuando se

analice el servo de velocidadse aclarará la diferencia). Verfigura 10.2.1De cualquier modo un repro-ductor puede tener deficien-cias en el control de veloci-dad o en la lectura de datos ysin embargo puede leer per-fectamente la TOC. Esto ocu-rre porque la lectura de laTOC no necesita realizarseen un tiempo determinado, yaque no estamos reproducien-do un tema musical que re-quiera un flujo constante dedatos; por otro lado, la lectu-Figura 10.1.3

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

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ra por triplicado essumamente efectivay puede corregir fa-llas importantes delectura por un fun-cionamiento defec-tuoso de los servos opor agotamiento delpick-up. A veces nosencontramos conaparatos que demo-ran en leer la TOCpero que terminan le-yéndola y presentan-do la informacióncorrespondiente so-bre el display peroque luego no son capaces de reproducir el primer te-ma cuando pulsamos PLAY.

Lo que ocurre es que simplemente la pérdida dedatos es tan grande que el decodificador no puedemantener un flujo de datos adecuado para reconstruirla señal de audio analógica y, por lo tanto, no se le-vanta el MUTE y el reproductor permanece en silen-cio. Esta es una condición muy variable y es posibleque el reproductor reaccione de muy diversas mane-ras: si la pérdida se encuentra en el límite del funcio-namiento puede ocurrir que el audio se abra esporá-dicamente y se genere un audio entrecortado o pue-de ocurrir que algunos temas puedan leerse y otrosno (las fallas de grabación se acentúan en un repro-ductor deficiente).

También puede ocurrir que el servo de velocidadfuncione incorrectamente: acelere y frene el disco yhasta, inclusive, lo haga girar al revés. Lo que ocurrees que el sistema de CD siempre trata de mantenerconstante el flujo de datos y, si se pierden datos, elsistema se equivoca y aumenta la velocidad de rota-ción; esto hace que la señal de entrada sea aun demayor frecuencia y, por lo tanto, se pierden más da-tos y el sistema tratando de recuperarlos aumenta lavelocidad. Observe que se trata de un proceso dege-nerativo que pronto termina, cuando el microproce-sador ordena que se aborte la operación de lectura.

Por lo tanto una falla en el servo de tracking semanifiesta de la siguiente manera:

A) el disco gira pero no se llega a leer la TOC; B) luego de varios intentos se llega a leer la TOC;C) el disco gira y el sistema lee la TOC de inmedia-

to pero cuando se aprieta PLAY ocurre alguna de lassiguientes alternativas:

C.1) el disco gira pero luego se detiene y el dis-play indica “no disc”,

C.2) el disco gira y se escucha audio con algunoscortes,

C.3) el disco gira y se escucha audio en formaentrecortada hasta que se detiene definitivamente.

Estas fallas no siempre se deben a un problemaen el servo de tracking. En efecto, los reparadorestiene tendencias a considerar que si el disco giró esporque el servo de foco funciona correctamente y es-tá libre de toda sospecha. Efecto es probable que elservo de foco no tenga fallas, pero cuando el discocomienza a girar, el servo de foco se ve sometido amayores requerimientos que cuando el disco estabadetenido y puede ocurrir que presente una falla me-nor, que se manifiesta sólo cuando el disco gira. Porotro lado, es posible que los servos de foco y de trac-king funcionen a la perfección; pero falle el servo develocidad (CLV) o el driver del motor de rotación, demodo que el flujo de datos es inadecuado (muy bajoo muy alto). Como vemos, no es simple realizar undiagnóstico preciso y un buen técnico requerirá de laaplicación de un método y de discos y aparatos deprueba para determinar a ciencia cierta en cuál o encuáles de los servos se encuentra una falla. Digamosde paso que éste es el problema fundamental del re-parador de reproductores: determinar cuál de los ser-vos es el que presenta la falla. La respuesta no essimple y el lector deberá seguir paso a paso nuestrocurso en donde daremos todas las indicaciones quenos permitirán aclarar éste y otros problemas que sepuedan presentar.

10.3 El Simil del Avión Fumigador

En todos mis cursos utilizo un símil para que alalumno le quede claro el proceso de lectura óptica de

Figura 10.2.1

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ANÁLISIS DEL MODO DE REPRODUCCIÓN

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los surcos de un disco CD. Imagínese que Ud. es elpiloto de un avión fumigador que debe rociar uncampo sembrado de una manera muy particular conun solo surco en forma de espiral divergente.

Para rociar el campo, Ud. debe ubicar el avión auna altura de 10 metros exactos por encima del sur-co. Ni más alto porque el viento dispersa el insecti-cida, ni más bajo porque no cubriría todo el surco oexistiría la posibilidad de un choque. Por otro lado,el piloto debe observar que el avión se encuentre di-rectamente arriba del surco para no rociar el campoexistente entre dos brazos contiguos de la espiral.Además, el piloto debe observar que el avión semueva a la velocidad correcta para rociar una deter-minada cantidad de litros por metro cuadrado de in-secticida.

Todas las decisiones del piloto deben ser tomadaspor observación visual del surco. Mirando la líneadel horizonte, determinará la posición de su avión(cobrando o perdiendo altura) y mirando a ambos la-dos de la cabina, determinará la posición sobre elcentro del surco y la altura sobre el mismo; por últi-mo, observando las plantas sobre el surco, deberáapreciar la velocidad del avión y controlar que paseuna determinada cantidad de plantas por segundo(flujo de plantas) en promedio, ya que, por supuesto,las plantas no están plantadas a distancia precisa unade otra.

El modo en que el piloto explore el campo depen-

de del estado del avión y de la capacidad de manejodel piloto. Veamos cómo se mantiene la altura, aun-que en realidad nos interesa el tema de la posiciónsobre el surco (tracking). El piloto observa la líneadel horizonte para saber si su avión baja o sube yaprecia la distancia al suelo para saber si debe variarla altura. El suelo está muy lejos de ser perfectamen-te horizontal, es decir que la Tierra tiene hondonadasy mesetas que el piloto debe compensar variando eltimón de altura. Desde que aprecia un montículo,hasta que opera el timón, pasa un tiempo que depen-de de sus reflejos y luego todo depende del caráctery la pericia del piloto; si es de carácter nervioso, se-guramente sobrecompensará las correcciones y de-berá realizar otras que compensen las primeras. Se-guramente realizará una corrección de altura en for-ma oscilatoria como lo indica la figura 10.3.1.

En cambio un piloto muy lento, demorará untiempo mayor del normal en realizar una correccióny su curva de corrección será muy similar a la de lafigura 10.3.2., evidentemente un piloto normal seráun caso intermedio entre los tratados. Con respecto ala posición sobre el surco, ocurre algo similar: el pi-loto controla la aparición de las plantas por uno uotro lado de la cabina. Si aparecen plantas por la iz-quierda, girará el volante hacia el mismo lado y vice-versa. Las correcciones también pueden ser excesi-vas o lentas y se generarán curvas similares a las an-teriores.

Antes dijimos que la curva de altura o direccióndependía también del estado del avión. En efecto, lostimones de dirección y altura estarán en posicióncentral si el avión no tiene fallas de construcción, pe-ro la más leve alteración en las formas aerodinámi-cas generará una fuerza que el piloto deberá compen-sar con el timón de dirección o de altura. Es decirque el piloto no sólo debe corregir los apartamientosde altura y posición sino los errores de su propioavión.

Cuando los errores propios son muy importantesseguramente el piloto no podrá controlarlos y elavión necesitará un mantenimiento para seguir fumi-gando dentro los niveles habituales de error.

En nuestro reproductor existen prácticamente to-dos los controles que posee el avión.

Por ejemplo, tenemos los controles de bias de fo-co y de bias de tracking que compensan los erroresdel sistema (en este caso error en la posición de re-poso de la lente con respecto al punto de foco y po-sición sobre el surco óptimos). También existen loscontroles de ganancia de foco y de tracking que de-terminan la ganancia para evitar sobrecorrecciones yoscilaciones.

Por último, existe un control llamado VCO que

Figura 10.3.1

Figura 10.3.2

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70 CLUB SABER ELECTRÓNICA

podemos asimilar al de ajuste de la veloci-dad del avión.

En nuestro reproductor, el piloto real es-tá reemplazado por sistemas automáticosque mantienen a la lente en posición conmayor o menor precisión de acuerdo a susparámetros de diseño. No todos saben, quesólo algunos servos están diseñados parasoportar trabajos pesados, como reproducircon el sistema en movimiento. Los diseñosadecuados para reproductores que van a tra-bajar en vehículos o en reproductores portá-tiles tipo discman suelen tener etapas especiales lla-madas detectores de golpes o AS (de anti shot = pa-ra golpe), que generan tensiones de control para mo-dificar las constantes de tiempo de los servos. Inclu-sive los servos de tipo digital pueden tener un dise-ño adecuado para aparatos de mesa (sin AS) o paraaparatos portátiles con AS; con esto echamos por tie-rra un criterio equivocado que indica que los servosdigitales son adecuados para aparatos portátiles o deauto. Ver figura 10.3.3.

Volviendo al tema de los preset de ajuste, quere-mos mencionar que el mejor ajuste es aquel que me-jora la señal captada por el pick-up. Nuestro pilotoajustará los controles del avión para ver mejor lasplantas a fumigar. Ud. debe ajustar los controles debias de foco y de tracking para máximizar la salidadel pick-up (adelantándonos, diremos que debemos

ajustar la señal RF, de read frecuency = frecuencia delectura, a máximo). En cuanto a los controles de ga-nancia debemos ajustarlos para que la señal RF seaestable, sobre todo después de un pequeño corte delhaz del láser.

Así presentamos formalmente el servo de trac-king en sus dos modos de funcionamiento, la lecturanormal y la lectura por saltos (búsqueda de temas).Explicamos la función del servo haciendo un equiva-lente clásico con un avión fumigador, hasta llegar aencontrar el parangón con los preset de ajuste de unreproductor. También mencionamos que existen di-ferentes tipos de servos adecuados para diferentesfunciones. Vimos que un servo de un equipo portátiltiene circuitos especiales, como el generador de AS,que no los tienen los servos de uso genérico paraequipos de mesa.

Figura 10.3.3

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11.1 Introducción

Ya sabemos cómo es el sistema de movimientode dos grados de libertad de la lente, pero ¿ese siste-ma es común a todos los equipos de CD?. No; losprimeros equipos que se vendieron en la Argentina(reproductores de marca Philips de los que existenaún una gran cantidad en funcionamiento) tenían unsistema totalmente distinto y muy efectivo que debe-mos conocer, sobre todo para reforzar los conoci-miento de los sistemas clásicos. Al mismo tiempodebemos aclarar que en equipos de última genera-ción se comenzaron a observar sistemas del tipo lla-mado con motor lineal de tracking (en general estesistema es propiciado por la empresa Pioneer en susreproductores para autorRadio de gran calidad).

Por último, debemos mencionar que el gran desa-rrollo de los sistemas de tracking ocurrió sobre todo,con el incremento de la velocidad de lectura de losCD ROM. En efecto, al incrementarse la velocidad

de lectura el mecanismo de desplazamiento radialdel pick-up debe modificarse consecuentemente pa-ra que la búsqueda de datos se realice a una veloci-dad aceptablemente alta. De nada sirve que los datosse lean con una gran velocidad si demoramos variossegundos para colocar el pick-up en posición de lec-tura y otros tantos para verificar el dato y realizar unaeventual corrección de posición.

En esta introducción queremos hacerle notar allector que el mecanismo de corrección radial es unaverdadera joya de alta tecnología ya que combina uncosto bajísimo (generalmente están construidos conengranajes de plástico y motores de escobillas del ti-po similar a los de juguete) con una precisión micro-métrica. Al mismo tiempo le recordamos que la másmínima vibración o endurecimiento de este mecanis-mo puede causar una pérdida de señal permanente otransitoria que muchas veces se confunde con otrosproblemas.

11.2 Sistema D’ansorval

El mecanismo de D’ansorval fue utilizado primi-tivamente para instrumentos medidores de corriente.En su viejo téster analógico, seguramente Ud. tendráun instrumento de imán permanente y bobina móvilque se comporta en forma similar al que vamos a es-tudiar.

La idea es suspender un cuadro móvil que contie-ne una bobina de cobre en un campo magnético ra-dial intenso. Todo el sistema se mantiene alrededordel punto de equilibrio mecánico mediante dos resor-tes espirales que además sirven para transmitir la co-rriente a la bobina. Cuando circula una corriente porla bobina, ésta produce un campo magnético quereacciona con el campo magnético fijo generandouna fuerza de reacción. Esa fuerza modifica el puntode equilibrio de los resortes y el sistema adopta unanueva posición (vea la figura 11.2.1).

En la punta del índice se puede montar un pick-up óptico y hacerle recorrer un amplio recorrido cir-cular de modo de barrer todos los surcos de un CDcon una gran precisión. Ver figura 11.2.2.

La tensión continua de corrección de tracking tie-ne dos componentes: una componente mayor queubica el pick-up en posición y una menor que corri-ge la anterior para mantener el pick-up sobre el cen-tro del surco. Ambas sumadas, se aplican a la bobina

CLUB SABER ELECTRÓNICA 71

11) EL SISTEMA DE

DESPLAZAMIENTO RADIAL

Figura 11.2.2

Figura 11.2.1

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72 CLUB SABER ELECTRÓNICA

móvil. El recorrido en forma de sector de círculo noafecta al funcionamiento debido a que el punto lumi-noso sobre la superficie metalizada tiene simetríacircular. Este sistema es sumamente preciso y silen-cioso aunque algo lento para los tiempos actuales. Sufuncionamiento por largo tiempo, lo hacen el sistemaideal, pero su costo es prohibitivo y por eso fue defi-nitivamente abandonado cuando los fabricantes delmedio oriente comenzaron a utilizar el sistema ac-tual del tipo corredera.

11.3 Sistemas a Corredera

La mayoría de los equipos actuales correspondenal sistema de corredera combinado con un movi-miento fino de la lente del tipo transversal a parale-logramo deformable o de giro y elevación que yafueron vistos en esta serie de artículos. En la figura11.3.1 mostramos un pick-up KSS213 muy comúnen varios modelos de reproductores

Observe que todo el pick-up se desplaza longitu-dinalmente montado sobre un eje principal de aceroy otro secundario de plástico. El eje de acero sirve deguía a dos bujes de bronce sinterizado; éste es unmontaje sin juego de excelente calidad y durabilidadya que el proceso del sinterizado provee al bronce ladureza adecuada y además tiene características deser autolubricante. En el lado contrario del pick-upse encuentra un patín de nylon que se desplaza sobreun riel plástico. El pick-up gira sobre los bujes hastaapoyarse por gravedad sobre el riel plástico; todo elpick-up se debe desplazar con suavidad sobre los dosejes cuando se haya retirado el mecanismo que loacopla al motor de desplazamiento radial (tambiénllamado de “sleed” o motor SL).

La lubricación del los ejes primario y secundarioes totalmente diferente. Mientras que el eje principalno requiere lubricante alguno (ya que posee bujesautolubricados que no admiten el agregado de lubri-cantes externos) el eje secundario requiere una lubri-cación con grasa especial para plásticos (en caso denecesidad se puede reemplazar por vaselina sólida).

El mejor consejo que puede recibir el lectorcuando se encuentre ante un problema de saltos alea-torios que pueden magnificarse en algunas seccionesdel disco sobre todo en equipos con algunos años deuso; es que desarme por completo la sección mecá-nica de desplazamiento radial. El trabajo es por de-más delicado y debe realizarse en una mesa bien ilu-minada y limpia.

La primera acción debe ser liberar el chasis delpick-up y lo correcto es realizarlo desmontando loscuatro tornillos de montaje flotante que se observan

claramente en las cuatro esquinas del dispositivo(previamente se debe retirar la manguera de cone-xiones o el flex del conector correspondiente). Al re-tirar los cuatro tornillos es conveniente observar elestado de los montajes flotantes ya que si los mismosse encuentran rotos o vencidos pueden provocar y/otransmitir movimientos bruscos que produzcan sal-tos y cortes de señal. En la figura 11.3.2 se observanlas gomas huecas y los espárragos que las atraviesanpara anclar el chasis sobre el trineo de carga.

A medida que va retirando los tornillos le acon-sejamos retirar los bujes de goma y observarlos conuna lupa para comprobar su integridad. No es malaidea antes de retirarlos observar que cumplan su co-metidos de mantener el chasis montado en forma flo-tante.

Por construcción, si las gomas tienen la suficien-te elasticidad, se comprimirán a mitad de camino esdecir que aumentando con la mano el peso del pick-

Figura 11.3.1

Figura 11.3.2

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EL SISTEMA DE DESPLAZAMIENTO RADIAL

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up se observará todavía, la posibilidad de una com-presión de los bujes.

Al retirar completamente el chasis este mostraráun aspecto como el que se observa en la figura 11.3.3(vista desde el lado de la lente). El siguiente desarme

consiste en retirar el engranaje blanco intermediarioy luego el guardapolvo negro del engranaje de reduc-ción para dejar el pick-up liberado para la prueba dedeslizamiento libre (vea la figura 11.3.4).

Esta parte del desarmado es sumamente impor-tante porque el engranaje blanco sirve para cargarelásticamente al engranaje lineal que está fabricadoen dos piezas superpuestas con un resorte que lasdesplaza para matar el juego mecánico. Antes de re-tirar el engranaje blanco que opera de traba, se debeobservar cuántos dientes del engranaje lineal se en-cuentran cruzados para luego proceder al armadoexacto.

La prueba de deslizamiento libre se basa en lateoría del plano inclinado; consiste en llevar el pick-up hacia un tope y luego comenzar a inclinar el cha-sis lentamente hasta que el pick-up se mueva libre-mente hacia el otro. El pick-up debe comenzar a mo-verse con ángulos tan pequeños como de 8° indican-do de este modo que la lubricación, los bujes y el ejeprincipal de acero están en una condición óptima.

En la figura 11.3.5 mostramos todos los engrana-jes y el eje principal preparados para bañarlos en te-tracloruro de carbono (en su defecto puede utilizarsealcohol isopropílico o alcohol medicinal). Recomen-damos especialmente que se desarme el engranaje li-neal, ya que entre sus dos piezas es donde se sueleendurecer el lubricante por acción del polvillo am-biental.

En la figura se puede observar la etiqueta dondese imprime el modelo del pick-up. Si Ud. desea sa-ber si se trata de un pick-up nuevo, debe observar elfondo blanco de la etiqueta ya que está realizada conun papel especial que se va transparentando con eltiempo. Si la etiqueta parece como mojada en vaseli-na, el pick-up tiene más de tres años, en tanto que losque tienen menos de un año de fabricados conservansu etiqueta impecablemente limpia. Este simple datopermite distinguir entre un pick-up nuevo y uno rea-condicionado aunque le aconsejamos desconfiar deetiquetas demasiado altas porque encontramos uni-dades con etiquetas nuevas sobrepuestas. Las piezasindicadas, salvo el pick-up, se deben sumergir en unrecipiente con tetracloruro de carbono que se compraen droguerías (es el mismo componente que se utili-za en las granadas anti incendio). Los bujes y la mi-tad del engranaje lineal que se encuentra en el cuer-po del pick-up se deben limpiar cuidadosamente conun pincel de pintor de arte embebido en tretracloru-ro. Lo mismo debe hacerse con el riel plástico quequeda sujeto al chasis.

Una vez que todas las piezas se encuentren per-fectamente limpias, se procederá al armado recor-dando que antes de colocar el engranaje negro se de-

Figura 11.3.3

Figura 11.3.4

Figura 11.3.5

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74 CLUB SABER ELECTRÓNICA

be cruzar los dientes de las dos mitades del engrana-je lineal. Recuerde que el eje principal no requierelubricación de ningún tipo y que los engranajes se lu-brican con un lubricante especial para piezas plásti-cas o en su defecto vaselina sólida del tipo medici-nal.

El pick-up debe limpiarse con aire comprimido abaja presión teniendo en cuenta que se requiere untiempo considerable para que el polvo del interior selevante y salga por los intersticios del mismo. Por logeneral se aconseja el sopleteo durante un par de mi-nutos o más aún. El proceso indicado suele ser má-gico para recuperar bandejas ópticas de equipos queno admiten el cambio completo de las mismas. Esmás, este sistema aplicado en forma industrial sueleser la única reparación que se efectúa sobre las uni-dades de CDROM ya que su bajo precio no permiterealizar cambios de ningún componente (y muchomenos el pick-up). Por otro lado, esas unidades sonpropensas a ensuciarse dado su frecuente uso, el he-cho de que los discos se mueven a elevadas veloci-dades de rotación levantando el polvillo atmosféricoy sobre todo por el intenso y rápido movimiento debúsqueda de datos no contiguos.

11.4 Algunas Fallas Mecánicas del Servo de Tracking

Aún no conocemos el circuito completo del ser-vo, pero sí conocemos toda la parte mecánica delmismo. Por lo tanto la propuesta es analizar las posi-bles fallas relacionadas con el sector mecánico. Lasfallas pueden ser catalogadas de diferente modo pe-ro el mejor es considerando si se trata de fallas alea-torias o repetitivas. Es decir, si un equipo tiene unsalto a repetición prácticamente siempre sobre elmismo tema y la misma frase musical se deben veri-ficar algunas partes mecánicas. En cambio si el pro-blema surge en cualquier sector del mismo disco alazar (falla aleatoria) se deben verificar otras.

Las causas de fallas repetitivas se deben buscaren la transmisión por engranajes. Por ejemplo undiente roto en el engranaje lineal producirá una fallasiempre en el mismo sector del disco de todos losdiscos que se prueben. Esta falla es muy particularporque por más que el sistema se arme correctamen-te, el engranaje roto hace que se pierda la carga delresorte cada vez que se lee con ese sector del engra-naje. Por lo tanto también se verán afectadas en me-nor grado otros sectores del disco, ya que el meca-nismo tendrá un juego muerto irreductible.

Si el diente roto se encuentra en el engranaje cir-cular intermedio final (en nuestro caso el negro) se

puede producir una falla repetitiva en diferentes te-mas ya que este engranaje da varias vueltas para leertodos los temas. Si el diente roto se encuentra en elengranaje intermedio inicial, la falla es más repetiti-va aún y si se encuentra en el pequeño engranaje delmotor se producirá un salto prácticamente cada vezque se enciende el mismo.

El problema del reparador de reproductores deCDs es que diferentes fallas producen el mismo sín-toma. Por ejemplo un servo con poca ganancia (tan-to de tracking como de foco) produce una lectura consaltos. La misma falla la produce un engranaje demotor con un diente roto o gastado.

¿Como hacemos entonces para decidir entre pro-blemas mecánicos y eléctricos?

Realmente es muy simple; sólo se debe escuchary mirar el motor radial. Si el corte o salto se produ-ce en el instante en que se enciende el motor y duramientras el mismo está girando el problema es segu-ramente mecánico.

Si los cortes o saltos se producen con el motorapagado busque un problema eléctrico o relacionadocon el movimiento de la lente (flex o alambres colade ratón de pick-up).

Un problema muy repetido ocurre con el lubri-cante existente entre las dos mitades del engranaje li-neal. Este sector es el talón de Aquiles del sistema; elpolvo ambiental se mezcla con el lubricante produ-ciendo un material que aumenta el rozamiento en lu-gar de reducirlo. Como consecuencia se obtiene unfuncionamiento aleatorio con gran cantidad de saltosy cortes que se soluciona mágicamente con una bue-na limpieza.

Si el problema está relacionado con la reacción alos golpes sobre la mesa observe si los montajes flo-tantes no están vencidos o rotos. Si no encuentra nin-gún problema mecánico, entonces analice los pará-metros eléctricos de los servos y sobre todo verifiqueel sistema antishock.

Ante un problema en un tema o un sector especí-fico de cada disco no se olvide de considerar el flexo la manguera del pick-up. Muchas veces, aunqueparezca increíble, el flex permanece haciendo con-tacto hasta un cierto punto en que su curvatura llegaa un sector con pistas cortadas en donde se produceun abrupto corte de lectura. Estos casos se suelendescubrir reemplazando el flex por otro (ya se pue-den conseguir en los comercios del ramo así que noes necesario ubicarlos como un repuesto especifico).Inclusive le recomendamos que no sólo considerecables cortados sino también cables endurecidos porsulfatado del cobre que pueden ocasionar impedi-mentos mecánicos.

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CLUB SABER ELECTRÓNICA 75

12.1 Introducción

Para analizar la reproducción normal se puede di-vidir al servo en diferentes bloques constitutivos queenumeramos a continuación:

A) Conversores corriente/tensiónB) Matriz de tracking

C) Filtrado de la señal de errorD) Amplificación de la señal de errorE) Generación de la señal del motor radialF) Excitador del motor radialG) Excitador de la bobina de tracking

Si incluimos todos estos bloques en un bloquegenérico llamado servo de tracking la disposicióncircuital completa sigue un diagrama como el mos-trado en la figura 12.1.1.

Observe que además de lo que llamamos servoprincipal existe una etapa que no es imprescindible yque en muchos equipos no existe: el generador de AS(de anti shock). Esta etapa solo funciona detectandoque el equipo está sometido a un movimiento consi-derable para que el microprocesador responda cam-biando la constante de tiempo del filtro (se incre-menta para adecuarla a la condición de uso).

La disposición para la reproducción normal, es laclásica de un sistema de lazo cerrado con una entra-da diferencial y dos salidas; una para un actuador deajuste grueso (el motor y la reducción mecánica) yotra para un actuador de ajuste fino (bobinas de trac-king).

El modo de funcionamiento de los actuadores esel siguiente: cuando se alimenta la sección de CD, elmicroprocesador, como primer acción lee el estadodel interruptor de fin de carrera que se encuentramontado en la bandeja óptica, sensando que el pick-up se encuentre en el fin de su carrera mecánica ha-cia el centro del disco (vea la figura 12.1.2).

Si el pick-up se encuentra lejos del fin de carrera,los contactos están abiertos y el microprocesador(por su canal de comunicaciones) le ordena al servoque encienda el motor radial con dirección hacia elcentro del disco. En el momento que los contactos secierran se suspende el movimiento y de inmediato seinvierte por un tiempo determinado de modo que elpick-up se estacione sobre el disco un poco antes dela TOC. En este punto comienza siempre la lecturade un disco nuevo.

12.2 La Secuencia de Encendido de Tracking

EL primer movimiento es muy importante para elreparador, porque si se lo utiliza correctamente per-mite determinar algunas fallas importantes que deotro modo quedarían ocultas. Así que aun antes de

12) CÓMO SE REALIZA UNA

LECTURA NORMAL

Figura 12.1.2

Figura 12.1.1

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76 CLUB SABER

entrar en tema vamos a expli-carle el primer criterio de ser-vice del servo de tracking. An-tes de encender la sección CDlleve el pick-up con la manohasta la parte más externa posi-ble (sobre el borde exterior deun supuesto disco). Ahora co-necte el equipo, enciéndalo ypredispóngalo como reproductor de CD; observe elpick-up y verá como se desplaza hacia el centro deldisco hasta tocar los contactos del fin de carrera, in-virtiendo luego el movimiento por un corto tiempo.

Para que todo esto ocurra con un movimientosuave y continuo del pick-up deben estar en buenascondiciones el motor, la transmisión (incluyendo sulubricación), el driver del motor y sobre todo los ca-bles de conexión del mismo. En una palabra, que conuna sola acción y sin ningún instrumental se com-prueban varios dispositivos. Le recomendamos querealiza la prueba en todos los equipos que tenga a sualcance mientras observa la velocidad y la suavidaddel movimiento.

Las reparaciones, en caso de que no se produzcael movimiento o éste sea inadecuado, son casi evi-dentes. La ausencia de movimiento implica verificarel sistema mecánico a mano para determinar que noesté trabado; luego se recomienda desconectar elmotor y alimentarlo momentáneamente con una pilade 1,5V y un resistor en serie de 10Ω 1/2W. El pick-up debe moverse completando el recorrido total enunos 5 segundos (escuche atentamente mientras semueve el pick-up para determinar la existencia de ro-zamientos mecánicos o falta de lubricación). Invier-ta la tensión aplicada para comprobar que el movi-miento inverso se realiza sin dificultad. Ver figura12.2.1.

Si el motor radial gira alimentado directamente,pero no lo hace alimentado desde su propio driver, sedebe analizar el estado del mismo. Por lo general losdriver vienen empaquetados de a varios. Por ejemplolos dos de bobinas y los dosde motores. Por eso, el crite-rio a seguir es observar sifunciona algún otro driver;lamentablemente, si el motorradial no mueve el pick-up, elfin de carrera no opera y nose produce la siguiente ope-ración que es el movimientode búsqueda de foco. Esta-mos ante el caso del huevo yla gallina, pero podemos salirfácilmente de este círculo vi-

cioso con sólo operar el fin de carrera con la mano,un poco después de encender la sección CD. En unapalabra que ante la falta de movimiento del pick-up,debemos operar los contactos del fin de carrera conla mano y observar que un instante después se pro-duzca el movimiento de búsqueda (y el encendidodel láser). Si la lente se mueve significa que el drivermúltiple tiene alimentación de fuente y que por lomenos uno de sus amplificadores diferenciales fun-ciona, reduciéndose de este modo las sospechas so-bre su mal funcionamiento. En la siguiente sección,le indicamos cómo probar fehacientemente un dri-ver.

12.3 Comprobación del Driverdel Motor Radial

En nuestro análisis práctico de un servo de trac-king estamos analizando como realizar una repara-ción, y como el lector puede observar, lo estamos ha-ciendo yendo desde atrás hacia delante. Primero ve-rificamos el motor radial y los sistemas mecánicosde transmisión del movimiento, y en esta sección,comprobaremos el driver del motor. Por último, en lasiguiente comprobaremos las bobinas de tracking yel driver correspondiente.

Un driver de motor, es un amplificador de poten-cia con entradas y salidas diferenciales. En la figura12.3.1 mostramos un circuito clásico sin entrar endetalles sobre el funcionamiento interno, que se ana-lizará en detalle en la sección específica.

Figura 12.2.1

Figura 12.3.1

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CÓMO SE REALIZA UNA LECTURA NORMAL

CLUB SABER ELECTRÓNICA 77

Observe que la potencia del driver se alimentadesde una fuente de alrededor de 8V, que inclusivepuede ser no regulada. Por supuesto que existenequipos con alimentación por fuente partida (doblefuente + y -) pero por lo general la disposición defuente es la que mostramos. Trabajando con una so-la fuente, la única posibilidad de alimentar un motorpara que gire en los dos sentidos es con una salida di-ferencial. Si la fuente es de 8V, el driver genera 4Ven las salidas motor + y motor - para detener el mo-tor. Esta condición se produce cuando la entrada + yla – están en el mismo nivel. La entrada negativa setoma de una tensión regulada, que generalmente tie-ne la mitad de la tensión de fuente de la sección (CDque en la mayoría de los equipos es de 5V).

Observe que la entrada + del driver, la desconec-tamos del circuito integrado que la genera para aislarla falla. Suplantamos la señal de entrada con un po-tenciómetro de 1kΩ conectado a los 5V y medimosla entrada diferencial con un tester digital ajustándo-la a cero. En esa condición el motor estará detenido.

Moviendo el potenciómetro, se ajusta la tensiónde entrada a una tensión negativa de 1V mientras seobserva el motor. Este debe comenzar a girar en unode los dos sentidos (todo depende de cómo esté co-nectado el motor). Luego ajuste la entrada en +1V yverifique que gire en el sentido contrario. Si el motorgira le queda por hacer otra verificación; debe verifi-car que las salidas motor + y motor – varíen diferen-cialmente respecto a 4V porque podría ocurrir quesolo varíe una de ellas con lo que el motor se muevea la mitad de la velocidad. Salida diferencial signifi-ca que si una pata se ubica en 4,5V la otra se ubica-rá en 3,5V, es decir que varían en derredor de la mi-tad de la fuente.

Anteriormente dijimos que la fuente del driverpuede ser inclusive una fuente no regulada; vamos aagregar ahora que inclusive puede ser una fuente conelevado ripple; ya que el ripple se anula por aparecercon la misma fase sobre las dos salidas. Aclaramosesto porque es común que un reparador verifique la

salida con un osciloscopio y considere la existenciade algún problema al observar el ripple.

Con la prueba realizada hasta aquí se puede de-terminar que el driver funciona correctamente. Allector le queda conseguir la información técnicaexacta para ubicar las patas del driver; pero eso en laactualidad es factible porque ya se encuentra copio-sa información técnica disponible en plaza en variossoportes diferentes. Por ejemplo, puede recurrir a loscircuitos en CD de esta misma editorial o a los ma-nuales de circuitos clásicos en papel publicados en“Saber Service y Montajes”.

Otra alternativa consiste en obtener los datos delintegrado por Internet entrando a nuestro portal. Co-mo Ud. puede observar la excusa de la falta de infor-mación ya no es válida y su fracaso será seguramen-te por falta de conocimientos.

12.4 El Driver de Bobinas de Tracking

Aunque parezca extraño, en muchos casos el au-tor detectó equipos en donde las bobinas de trackingestaban cortadas y técnicos con mucha experienciano habían sido capaces de encontrarlas. En nuestrolaboratorio de reparaciones al gremio suelen apare-cer una gran cantidad de equipos con este problema,así que explicaremos como se determina el funciona-miento de este sector.

El driver de bobina es totalmente similar al demotor. Es más el circuito integrado múltiple driverpuede utilizar cualquiera de los cuatro drivers pararealizar el control de bobinas de tracking, es decirque el lector puede observar que en diferentes mar-cas o modelos el mismo circuito integrado se utilizacon disposiciones diferentes de bobinas y motores.

La prueba es totalmente similar a la realizada pa-ra el motor, sólo que en este caso se debe verificarque se mueva la bobina. Remitimos al lector al cir-cuito de la figura 12.4.1 que es un clásico para dife-rentes marcas y modelos.

Observe la similitud con el cir-cuito anterior; el funcionamien-to es totalmente similar. Sólo sedebe tener en cuenta que el dri-ver tenga todas las tensiones defuente, es decir 8V 5V y 2,5V yluego variar el potenciómetroobservando que la bobina sedesplace progresivamente.En caso de falta de movimien-to, lo más probable es que setrate de una bobina cortada.Nosotros ya nos referimos a có-Figura 12.4.1

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

78 CLUB SABER ELECTRÓNICA

mo realizar reparaciones so-bre las bobinas o mejor dichosobre las conexiones de lasmismas (con cola de ratón oflex) así que remitimos allector al capítulo correspon-diente a las bobinas del pick-up.

¿Cómo se nota que unservo de tracking no operalas bobinas?

El movimiento fino de lalente en sentido radial es difí-cil de observar con el discocolocado. Sin el disco, la len-te no tiene por qué moverseradialmente ya que no existesurco que seguir. Por esa ra-zón el técnico suele saltear un problema tan impor-tante como una bobina cortada.

El método que propusimos nos permite salvar es-ta grave falencia y le vamos a dar una alternativa pordemás interesante.

Si Ud. tiene la información técnica correspon-diente no tendrá inconvenientes en aplicar este mé-todo alternativo. Simplemente debe unir las entradasde los drivers de foco y tracking con un resistor de1kΩ y controlar que durante la búsqueda de foco lalente no sólo se mueva de arriba abajo sino tambiénradialmente del exterior al centro del disco o vice-versa. Ver figura 12.4.2

En el circuito podrá Ud. observar que indicamoslos nombres más comunes de las señales de entradaa los drivers. En efecto, el nombre de TAO provienede Tracking Output y es absolutamente común a to-dos los equipos AIWA y SONY. El nombre FEO estambién común y proveniente de Focus Error Out-put.

12.5 Generación de las Señalesdel Servo de Tracking

En lo que queda de este capítulo vamos a presen-tar el problema de la generación de las señales detracking. En el siguiente lo vamos a completar concircuitos específicos.

El movimiento radial grueso (debido al motor) serealiza de modo controlado por el microprocesadordurante el arranque (nos referimos al acercamientodel pick-up a la TOC). Pero a partir de allí y en elmomento en que el microprocesador ordena la pata-da de arranque el servo de tracking comienza a tra-bajar en lazo cerrado y todo el control es local inclu-

yendo el encendido y apagado del motor radial. Enrealidad, tanto el movimiento de las bobinas como elencendido del motor se realiza partiendo de la mis-ma señal TE (tracking error), pero mientras una esuna función lineal de TE, la otra es un pulso breve yesporádico cada vez que TE supera un valor conside-rado como límite. Este límite regula el máximo delmovimiento de la lente por la bobina, luego del cualla misma toca contra la montura de la lente.

Los acontecimientos suceden del siguiente mo-do, luego que el pick-up se estaciona un poco antesde la TOC. El microprocesador da la orden de encen-der el motor de rotación (con el laser previamenteencendido y enfocado sobre la zona metalizada deldisco). El haz caerá en una zona espejada arbitraria-mente ubicada entre dos surcos (casualmente podríaestar ubicado en el centro de un surco, pero este se-ría un caso muy excepcional que no tiene sentidoconsiderar). De cualquier modo, como el surco tieneuna forma de espiral divergente, a poco que el discocomience a girar el haz deberá pasar por un surco. Apartir de allí los fotodiodos E y F comienzan a gene-rar una tensión de error que debidamente filtrada yaplicada al driver de bobinas terminará moviendo rá-dialmente la lente en un seguimiento perfecto delsurco en espiral. La forma de señal de error será unacombinación de ruido aleatorio con un crecimientolento debido a que la lente debe moverse monótona-mente hacia el exterior del disco para seguir la espi-ral. Ver figura 12.5.1.

Para encender el motor radial, basta con enviarTE a un detector de nivel, de modo que cuando latensión TE supere un nivel determinado (típicamen-te elegido en 3V) el motor comience a funcionar. Deeste modo el pick-up se mueve hacia el exterior en

Figura 12.4.2

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CÓMO SE REALIZA UNA LECTURA NORMAL

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forma rápida y la lente se mueve hacia el centro deldisco exactamente en la misma magnitud. Ambosmovimientos se compensan entre sí, de modo que secancelan y la lente aparece como suspendida en unmismo punto. Sin embargo se produjo un cambio

muy importante, la lente semovió dentro de su aloja-miento de modo que ahoratiene suficiente lugar comopara moverse nuevamente.El sistema es simple y efecti-vo, sólo que requiere un fil-trado extra de la tensión deerror de foco que se dirige aldetector de nivel. En efecto,un filtrado con un capacitorde elevado valor consigueque a pesar de que la lente sereacomode rápidamente, nose produzcan cambios inme-diatos en la tensión de entra-da del detector de nivel, demodo que el motor sigue en-

cendido por un instante. Sin este filtro, el sistemafunciona pero con muchos y cortos encendidos porsegundo del motor. De acuerdo al valor del filtro, sepuede conseguir que el motor se encienda unas dosveces por segundo, que es lo que se considera ideal.

Figura 12.5.1

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80 CLUB SABER ELECTRÓNICA

13.1 Introducción

El diagnóstico de fallas en reproductores de CDes un verdadero arte más que una ciencia. La reali-dad es que el reproductor manifiesta casi del mismomodo un problema de foco, de tracking, o de veloci-dad. En este artículo le vamos a explicar cómo sepuede determinar el servo fallado sin ningún tipo deduda.

Otro de los problemas que genera discusiones enel service de reproductores de CD es el instrumentalutilizado.

¿Se puede reparar sin usar un osciloscopio?Se puede y, más aún, a veces las indicaciones del

osciloscopio no son tan claras como las que puedebrindar un amplificador con un auricular conectadodetectando la señal de lectura RF o la señal de errorde los servos TE, FE o VE (no esfuerce su memoriaVE, es un invento del autor para referirse a la señalde error del servo de velocidad, es la señal que seaplica a la entrada del driver de velocidad y que ca-da fabricante llama con nombres diferentes).

¿Una vez que se determina que la falla está en elservo de tracking, cómo se arregla?

Todas estas preguntas pretenden ser contestadasen este artículo de manera ordenada y didáctica y ellector puede estar seguro que las respuestas son con-cretas y prácticas porque se basan en técnicas de re-paración que el autor o sus ayudantes aplica a diarioen su laboratorio de reparaciones al gremio.

¿Hasta dónde se debe llegar en las reparacio-nes?

A nivel de componentes o a nivel de conjuntoscompletos. Todo depende de la marca y modelo delreproductor, el nivel de precios de los componenteses algo tan variable que no se pueden sacar conclu-siones generales. En muchos casos se consiguenofertas de bandejas ópticas a un precio menor que elpick-up solo. El autor suele desconfiar de esas ofer-tas y muchas veces prefiere reparar una bandeja an-tes que tentarse con una oferta generalmente desho-nesta y sin ninguna garantía. Claro que reparar unpick-up a nivel de componentes (por ejemplo cam-biar un engranaje con un diente roto), depende de te-ner un buen stock de bandejas con fallas para recu-perar materiales. En la jerga esto se llama “cirujear”

y no es una técnica muy aconsejable ya que estamosreemplazando piezas falladas por otras usadas. Enfin, la decisión de aplicar cirugía menor o mayor de-pende del cirujano y éste debe tomar la decisión enfunción de las circunstancias. Analice los costos delos conjuntos de componentes y compare con eltiempo de reparación a nivel de componentes indivi-duales.

13.2 El Movimiento Compuesto delPick-Up y el “Juego Muerto”

El pick-up tiene un movimiento compuesto,cuando todo el pick-up se mueve hacia fuera me-diante el motor de sled la lente se mueve hacia aden-tro por medio de la bobina de foco y compensa elmovimiento anterior para que el haz no cambie deposición. Si Ud. recuerda las dimensiones del haz yel ancho del surco se dará cuenta que no es una tareamenor conservar la posición relativa de ambos. Escomo realizar equilibrio sobre una cornisa duranteun temblor de tierra. Digamos que el sistema estápreparado para trabajar mientras se produce un tem-blor de tierra pero no para funcionar durante un te-rremoto. Con esto queremos decir que es necesarioque el movimiento del motor sea suave y que no serepita muy rápidamente.

El motor de sled, las colizas de desplazamiento,los bujes (generalmente de bronce sinterizado queson reemplazados por un paupérrimo plástico en lospick-up de dudosa procedencia) los engranajes re-ductores, los engranajes sinfín, etc, etc. deben ser deuna precisión absoluta y estar perfectamente lubrica-dos para evitar los movimientos bruscos (el terremo-to) del pick-up.

El sistema mecánico de transmisión debe teneralgún modo de evitar el juego muerto de los engra-najes sin endurecer la transmisión. El juego muertose produce cuando un engranaje tiene (por su tole-rancia de fabricación o por desgaste) un hueco ma-yor que el diente hermanado. Ver figura 13.2.1.

En ella se observan los dos casos más comunes,pero existen otros más difíciles de dibujar relaciona-dos con el desgaste de los dientes. Observe que unengranaje se puede mover una distancia determinadaantes de transmitir su movimiento al otro; justamen-te el problema se produce porque el motor de sled seencuentra sin resistencia mecánica y se acelera hasta

13) FALLAS EN EL MOTOR DE SLED

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FALLAS EN EL MOTOR DE SLED

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que el engranaje que se mueve hace tope con el quie-to y se produce un movimiento brusco.

¿Y cuál es la consecuencia de ese movimientobrusco?

Generalmente, la consecuencia es un error de lec-tura corto o largo dependiendo del estado de los dosservos de posición (foco y tracking).

13.3 Sistemas Mecánicos que Reducen el “Juego Muerto”

Si el lector es un reparador de la vieja época se-guramente conoce los sistemas reductores del juegomuerto porque se utilizaban en el mecanismo del dialde las viejas radios de buena calidad. El problemaallí era similar al del mecanismo de CD; el juego

muerto no permitía sintonizar con precisión las emi-soras de OC ya que no existía una reacción inmedia-ta del tandem al realizar una acción sobre el eje deldial, sino que se necesitaba girar un buen ángulo pa-ra que el tandem reaccionara.

Para los técnicos mas jóvenes: el tandem era unconjunto de dos o más capacitores variables del or-den de los 200 a 500pF de capacidad máxima, quevariaban al unísono por estar montadas en un eje co-mún. Este dispositivo se encargaba de sintonizar elcircuito de antena y el oscilador local de la radio,considérelos como varicaps mecánicos. Un juegomuerto entre engranajes se puede evitar principal-mente con dos métodos: el método del engranajepartido y el método de la cupla antagónica y ambosse utilizan por igual. En la figura 13.3.1 se puede ob-servar el método del engranaje partido.

La figura debe entenderse del siguiente modo: elengranaje que imprime el movimiento está rebanadoen dos mitades independientes; estas dos mitades es-tán relacionadas con un resorte de expansión o decontracción de modo que los dientes queden despla-zados entre sí. Antes de acoplar los engranajes sedesplazan las dos mitades, de modo que los dientesdel engranaje enfrentado trabe el retorno de las dosmitades a su posición de reposo. Con esto se eliminael juego muerto pero las pérdidas de transmisiónpueden resultar elevadas sobre todo cuando el lubri-cante entre las dos mitades del engranaje se endure-ce por acción del tiempo y el polvillo atmosférico.

Este sistema, muy utilizado por otra parte, adole-ce de un grave problema cuando el dispositivo se uti-liza en un ambiente con mucho polvo atmosférico.Cada tanto se debe realizar un mantenimiento pre-ventivo consistente en desarmar las dos mitades, lim-piar el lubricante y volver a armar el sistema cruzan-do la misma cantidad de dientes que se cruzaron enfábrica al armar el sistema por primera vez. Por locomún, los reparadores se dan cuenta que el sistemanecesita lubricación y proceden al desarme sin ob-servar el entrecruzamiento de dientes.

Lo más común es que vuelvan a armar el meca-nismo sin cruzar los dientes y el sistema tenga juegomuerto y cortes del sonido tal como antes de cambiarel lubricante.

Con referencia al lubricante a utilizar es muy po-co lo que se puede decir, ya que no es común que in-gresen lubricantes especiales por distribuidores con-fiables dado su poco margen de ganancia. El autor,luego de probar diferentes lubricantes fabricados lo-calmente, observó que todos ellos tenían contenidoalcalino o ácido y por lo tanto atacaban a los metalesen mayor o menor medida. Definitivamente el autorconsidera que lo más indicado es la vaselina sólida

Figura 13.2.1

Figura 13.3.1

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

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de uso medicinal ya que sus fabricantes se cuidan deque no tengan contenido ácido o alcalino dado su usoíntimo en órganos extremadamente sensibles. En to-do caso el mayor problema de la vaselina se encuen-tra en su elevada capacidad de fluir lo que hace quela necesidad de lubricación se vuelva más frecuente.En cuanto a dónde lubricar y dónde no debe lubricar-se es cuestión de observar atentamente una bandejanueva o conseguir el manual original del equipo enalguna cooperativa de técnicos o en la colección dediscos CDROM de “Saber Electrónica”. Como cri-terio general recuerde que los componentes que sedesplazan a una baja velocidad relativa se deben lu-bricar con grasas y los que se mueven a elevadas ve-locidades, con aceites. Los bujes de bronce sinteriza-do no requieren lubricación ya que son autolubrican-tes (se reconocen por su color amarillo os-curo y su consistencia porosa y porquesiempre se usan en contacto íntimo conejes de acero (se los utiliza en las colisasdel pick-up es decir en los ejes cilíndricosde desplazamiento). Mejor deberíamosdecir que los bujes sinterizados no debenlubricarse porque los lubricantes los afec-tan en modo tal que al principio reducen elrozamiento, pero a las pocas horas lo in-crementan (vea la figura 13.3.2). El segun-do sistema para anular el juego muerto esel método de la cupla antagónica que pue-de observarse en la figura 13.3.3.

Observe que los sistemas mecánicosque utilizan el método del engranaje parti-do terminan acoplando el pick-up con unengranaje sin fin o engranaje tornillo. En cambio lossistemas de cupla antagónica utilizan un acopla-miento con engranaje lineal. Allí en este engranajelineal es donde se realiza el acoplamiento que anulael juego muerto.

En efecto, observe que el engranaje lineal tienedientes con el mismo paso que el engranaje de aco-plamiento pero con diferente ángulo de ataque demodo que al avanzar diente contra diente terminancalzando sin juego muerto. La cupla antagónica esjustamente la que aprieta los dientes del engranaje li-neal contra los del engranaje circular para eliminar eljuego muerto.

Este sistema no tiene graves problemas de lubri-cación debido a que la grasa se coloca en un lugarmuy accesible y puede renovarse cuando se desea.Por otro lado, los problemas de lubricación se gene-ran en el uso de ejes muy largos o piezas con planosde apoyo muy exagerados (como es el engranaje par-tido) ya que la menor cantidad de polvo es suficien-te para evitar que las piezas se deslicen.

13.4 Determinación del Servo con Fallas

¿Que servo está fallando, el de foco, el de trac-king o el de velocidad?

En realidad, cuando funciona el motor de sledparecería que el servo que más se exige es el de trac-king, sin embargo el autor asegura que ambos servosestán exigidos y el mas débil es el que pierde.

Lo primero que debe Ud. hacer es relacionar lasfallas o cortes de audio con el movimiento del motor.Simplemente mire el motor y escuche el audio; si ca-da vez que se enciende el motor se corta el audio sig-nifica que el desencadenante es el motor de sled (eltemblor de tierra).

Si Ud. observa que el disco se detiene, se realizauna búsqueda de foco, comienza a girar nuevamenteel disco, se ajusta la velocidad y luego se abre el au-dio; evidentemente significa que se cortó el lazo defoco y el sistema tuvo que comenzar todo desde ce-ro. No hay duda de que el servo de foco generó unafalla que arrastró en su caída a los otros dos servos.

Figura 13.3.2

Figura 13.3.3

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FALLAS EN EL MOTOR DE SLED

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El problema es que no sabemos la magnitud del tem-blor de tierra. Si el temblor es un terremoto no hayservo que aguante. Por lo tanto, verifique primero lalubricación y el estado general del desplazamientodel pick-up y vuelva a probar.

Si el audio se corta pero el motor no se detiene,significa que la falla es menor a la anterior. Todavíano podemos decir que el servo de foco está libre deculpa y cargo. Para saberlo debemos utilizar el osci-loscopio conectado sobre la señal FE. Los oscilogra-mas sobre FE siempre tienen una oscilaciones cadavez que enciende el motor de sled pero las mismasno deben ser mucho mayores que las normales cuan-do el motor de sled está detenido. Considere a la ten-sión de error de foco y de tracking como si fueransismógrafos, uno de movimiento telúricos verticalesy otro de movimientos telúricos horizontales. Lososcilogramas van a depender del temblor pero tam-bién de las condiciones del servo.

Si un servo tiene poca ganancia va a tener que ge-nerar una tensión de error muy grande para controlarla bobina. También puede ocurrir que el servo tengauna ganancia correcta a ciertas frecuencias pero queno gane lo suficiente a las frecuencias correspon-dientes al movimiento del motor de sled. Entonces eloscilograma de la tensión de error tendrá una res-puesta normal al ruido pero una mala respuesta al es-calón del motor de sled. El único secreto para noequivocarse en el diagnóstico es la práctica obtenidaosciloscopiando aparatos que funcionan bien y otrosque funcionan mal. Si el oscilograma de foco es nor-mal y se produce un corte, conecte el osciloscopiosobre TE y controle que no haya un corte del loop (seproduce una suspensión del ruido que se reemplazapor un oscilograma plano durante unos instantes yluego retorna a la señal de ruido; el corte puede du-rar tan poco como 200 o 300 mS si no se llega a cor-tar el servo de foco).

Los cortes del servo de velocidad pueden ser mu-chos más cortos al extremo que se pueden escucharcomo si fuera un balbuceo o un tartamudeo. El servo

de velocidad por lo general, se corta siempre porsimpatía; es decir, que casi nunca es el promotor deun corte de audio, pero es cierto que los cortes reite-rados de tracking desenganchan al servo de veloci-dad.

Para analizar los servos de foco, tracking y velo-cidad en el preciso momento del encendido del mo-tor de sled se utilizan los dos haces del osciloscopioen uno ya tenemos conectados la señal FE en el otrodebemos conectar la señal SLO. El sincronismo delosciloscopio se debe producir con la señal de sled yel oscilograma será similar al que mostramos en lafigura 13.4.1.

¿Por qué la señal normal tiene forma de ruido? Las señales de error tienen una forma que acom-

paña a la forma del parámetro que corrigen. El errorde foco tiene una forma que sigue al espesor del dis-co y a la constante de difracción del plástico en cadapunto explorado del disco. Estos parámetros se mo-difican aleatoriamente y dan lugar a la generación deuna señal de ruido o tensión de cambio aleatorio.

De qué depende el nivel de ruido en FE TE o VE.Depende de la variación del parámetro pero tambiéndepende de la ganancia de lazo cerrado del sistema.Si el amplificador de error tiene baja ganancia el ser-vo funcionará flojito y la tensión de error que se ge-nera tendrá una amplitud mayor a la normal.

¿Cuáles son las amplitudes normales de las se-ñales de error?

Lamentablemente se puede predecir la forma, pe-ro no se puede predecir la amplitud; consiga el ma-nual de service ya que esta amplitud cambia con lamarca o modelo de equipo. En principio, en el Aiwa330 la amplitud nominal es de 200 a 400 mV para FEo TE.

13.5 Cómo Reparar sin Osciloscopio

Las frecuencias de mu-chas señales de un repro-ductor son audibles y esmás práctico utilizar co-mo elemento de mediciónun amplificador estereo-fónico que un oscilosco-pio. A las pruebas me re-mito. Ud. trató de ver conel osciloscopio la señal deFE durante la búsqueda defoco. Realmente es másescurridiza que un pesca-Figura 13.4.1

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do enjabonado. Para verla en la pantalla, se requiereun osciloscopio digital con memoria y eso suele sercostoso. Si Ud. cuenta con 1200 dólares para com-prar uno, seguramente no se dedica a la reparación,así que no puede ofenderse si yo le dedico este arti-culo a los que no tienen ese dinero y son mis verda-deros colegas.

La técnica es muy sencilla y no requiere grandesexplicaciones. Simplemente conecte cada canal delamplificador como un canal del osciloscopio y escu-che las señales de un equipo que funciona correcta-mente; nos referimos a FE, TE y VE en el canal iz-quierdo y a SLO en el derecho mientras se reprodu-ce un disco. Esta técnica inventada por el autor es tan

novedosa, que aún no tenemos experiencias concre-tas. Por ahora es una técnica que merece ser usada,experimentada, adaptada y modificada. Lo más inte-resante es que si uno usa un centro musical para re-producir las señales de audio, puede grabarlas paraemplearlas más adelante cuando recibe un equipocon fallas.

Llegando un poco más allá, si utiliza un centromusical con medidores de salida del tipo de displayde barras, podrá inclusive analizar señales subsóni-cas que no pueden ser reproducidas por el parlante ypor lo tanto no pueden escucharse. Demás está decirque si no tiene un amplificador propio, puede utilizarel del equipo que está reparando.

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14.1 Introducción

Un disco de vinilo tiene un modo de salto muyprecario. Si a Ud. no le gusta un tema, toma el pick-up lo levanta y lo lleva a otro tema. También, de cier-to modo, tiene un modo de exploración programado.Ud. puede anotar en un papel qué tema desea escu-char y en qué orden y luego escucharlo de acuerdo alo anotado. Un disco CD por lo tanto debe tener unmodo similar para no estar en desventaja. A la horade diseñar el sistema, los ingenieros de Philips no es-catimaron detalles y es así como se desarrollaron to-dos las prestaciones mejoradas de un centro musicalmoderno.

Lectura programada, modo stop, búsqueda rápidaen directa o inversa, lectura aleatoria, etc, etc, son yamodos de funcionamiento dominados por el gran pú-blico joven. Los usuarios no tan avanzados, simple-mente colocan los discos y los escuchan como lo or-denó el editor. Sin embargo, aún en este caso, el re-productor entra automáticamente en el modo saltocuando se produce algún corte de señal (no importaadónde haya saltado el pick-up, siempre retorna a losúltimos datos de audio que se ejecutaron antes devolver a abrir el audio). Inclusive durante la secuen-cia inicial de arranque el pick-up se mueve en un mo-do salto controlado por el fin de carrera.

Es muy difícil que un equipo que funciona co-rrectamente en el modo normal, tenga problemas enel modo salto. Queremos decir que un óptimo fun-cionamiento en la lectura normal garantiza que elmodo salto se ejecute correctamente. Si el modo sal-

to presenta fallas, es conveniente verificar el modonormal utilizando discos de prueba especiales por-que seguramente aparecerá una falla oculta debido alos sistemas de recuperación de la información queson muy desarrollados y efectivos y que tapan fallasmenores del servo.

En esta serie de artículos que tratan el tema de losreproductores de CD de un modo eminentementepráctico, no hay lugar para un estudio completo delmodo salto. Preferimos utilizar el espacio para indi-car prácticas de reparaciones más probables pero nodejaremos de dar una explicación, aunque sea some-ra sobre el tema que ocupará.

El tratamiento será por supuesto diferente a lo ha-bitual, pero consideramos que vale como un comen-tario descriptivo del tema más charlado que lo habi-tual pero igualmente valioso.

14.2 El Modo “Salto”

El lector recordará que hicimos alguna menciónal modo salto y aclaramos inclusive que el modo sal-to estaba organizado por tipo de salto; es decir saltode 1 surco, de 10 surcos o de 100 surcos. Quiere de-cir que ya hablamos del salto, pero lo hicimos en for-ma genérica, en este artículo vamos a hacer el análi-sis de la condición de salto con más precisión y mu-cho más detalle. Lo único que sabemos hasta ahoradel salto, referencia a la necesidad de ese modo detrabajo.

¿Para qué necesitamos que funcione el modosalto en un equipo?Para que funcione la bús-queda de temas, el stop, larecuperación luego de uncorte, el modo programa-do, etc, etc. En pausa o stop, el repro-ductor está funcionandoen el modo salto, lo mis-mo que cuando está reali-zando búsqueda de temas.

¿Cuál es entonces la dife-rencia entre las dos fun-ciones?La diferencia está en el ti-po de salto que se está

14) ANÁLISIS DEL SERVO DE TRACKING

EN UN REPRODUCTOR AIWA

Figura 14.2.1

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MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN DE REPRODUCTORES DE CD

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efectuando. Un re-productor tienetres tipos diferen-tes de salto, porejemplo un saltode 132 pistas osurcos lo da de unmodo muy ordena-do. El microproce-sador tiene progra-mados interna-mente saltos de100 surcos, saltosde 10 y saltos de 1.Los saltos de 1 norequieren el usodel motor; en efec-to, el motor radialno es requerido enel salto de uno ytampoco en los saltos de 10 en los de 100 se usantanto el motor radial como la bobina de tracking enuna secuencia muy ordenada. De esta manera se fa-cilita la programación del micro en el modo salto yaque el programa sólo contempla tres tipos de salto, yla posibilidad de combinarlos.

¿En dónde se encuentra la sección de salto? Todo depende del reproductor. En el AIWA 330 y

en la mayoría de los reproductores no es una secciónen particular, sino que el mismo CXA1082 tiene uncircuito para el modo salto y otro para el modo nor-mal. El que veíamos en el artículo anterior es el mo-do normal, el que veremos acá es el circuito en elmodo un salto. (Ver figura 14.2.1).

Los componentes externos no cambiaron y eso eslógico. Obviamente tienen que estar en el mismo lu-gar. Lo que cambia es el circuito interior del integra-do mediante la operación de llaves electrónicas queserán mencionadas como TM1, TM2 hasta TM6. Lasllaves electrónicas están controladas por el micro-procesador del mismo modo que se encontrabancontroladas las del servo de foco. En realidad hay al-gunas diferencias, en aquel caso y por una razón develocidad, algunas llaves eran manejadas directa-mente a través de una "patita" conectada a la señalDEFECT proveniente del CXA1081. Apenas falta laseñal del disco la señal DEFECT que sale de 1081ingresa al 1082 y mueve la llave interna correspon-diente en forma automática, sin pasar por el micro-procesador siendo ésta, una forma rápida de solucio-nar el problema. Con el método normal, si esperába-mos a que reaccione el microprocesador no se produ-ce la corrección de la constante de tiempo con sufi-

ciente velocidad y el sistema pierde el foco definiti-vamente y debe realizar todo el proceso de búsquedacompleto.

En el circuito de tracking relacionado con el mo-do salto hay una "patita específica" del CXA1082por donde se comunica con el micro, esa patita sellama DIR (patita 21) y es un complemento de la in-formación enviada por el hilo data que es el mismoque usamos en el servo de foco. Esa patita específi-ca realiza la parte de la tarea que requiere velocidadque es la conmutación de una llave interna que cam-bia la dirección del movimiento de la lente o del mo-tor para que el movimiento se detenga en seco sininercia. La palabra DIR significa dirección de crucey es responsable de la dirección y de la culminacióndel salto; cuando la señal DIR cambia de estado lallave interna conmuta de un generador de corriente aotro. En la figura 14.2.2 mostramos las señales ca-racterísticas de un circuito de tracking, y en la figu-ra 14.2.3 se da un dibujo del surco para el salto de 1surco.

¿En el salto, el servo funciona como un sistemade lazo cerrado?

No, el sistema no es realimentado en el sentidoque nosotros le dábamos hasta aquí pero podemosdecir que tiene realimentación a micro.

El sistema genera una corriente de corrección enla entrada del amplificador de error. Esa corriente esentrante en cierto momento y saliente en otro, deacuerdo a cuál de las llaves TM3 o TM4 están cerra-das. Lo cierto es que esas corrientes generan escalo-nes de tensión en la salida del amplificador que mue-ven la lente en el sentido deseado y con gran veloci-

Figura 14.2.2

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ANÁLISIS DEL SERVO DE TRACKING DE UN REPRODUCTOR AIWA

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dad (observe que lallave TM2 cerradaevita que las seña-les TAO de controlde la bobina de lalente lleguen almotor). Si el esca-lón de tensión durapoco el salto es pe-queño (un surco)pero para el saltode 10 sólo bastacon mantener el es-calón de tensiónpor más tiempo.Vamos a analizarahora el tema de larealimentación amicro; el interrup-tor TM1 permane-ce cerrado en elmodo salto (corta-do la realimenta-ción de los fotodio-

dos), esto significa que el modo de salto no tiene larealimentación clásica que conocemos a través de losfotodiodos, pero tiene otra realimentación que no esla clásica que todos conocemos. La señal TE que in-gresa a la pata 46 del CXA1082 (puede observar elcircuito del AIWA 330 que le entregamos en el artí-culo anterior) se envía a un comparador cuya salidase encuentra conectada al conocido hilo SENSE depropósitos generales. De ese modo, cada vez que TEtiene una variación alrededor del valor de referenciael micro se entera y sabe cuántos surcos se saltaron.Si tiene alguna duda con referencia a esta realimen-tación en alguna reparación concreta, utilice el méto-do de escuchar el audio conectando el amplificadorsobre el hilo SENSE, pida un salto de un tema a otroy escuchará un fuerte ruido que indicará los pasospor cada surco. Esta es la que llamamos realimenta-ción a micro. Ver figura 14.2.4.

Sobre la entrada del operacional amplificador deerror de tracking se conecta otra llave (no indicadaen el circuito) y que se llama TM7. Esta llave pareceque hace lo mismo que TM1. Sin embargo no es así,ya que esta llave conectada en la entrada del opera-cional, lo está a su vez conectada sobre el resistor derealimentación negativa de la salida es decir que es-tá sobre un punto de baja impedancia, más cerca delamplificador de error (A01) y al estar más cerca delamplificador, más que cortar el lazo de realimenta-ción sirve como freno electrodinámico de la lente.

En los altos de mayor tamaño debe funcionar elmotor radial. Observe que las llaves TM3 y TM4 es-tán controlando directamente el amplificador deerror que controla las bobinas, pero por separado es-tán las llaves TM5 y TM6 que controlan al amplifi-cador A02 que su vez controla al motor radial. En-tienda el circuito Ud. mismo, operando por compara-ción. El símbolo de generador de corriente, debeanalizarse como si tuviéramos una resistencia puestaa una fuente no de tensión alta, por ejemplo 500V. Sia esa fuente de 500V con una resistencia en serie lecambio la carga, pero de modo que la resistencia to-tal sufra sólo un pequeño cambio, en realidad no mo-dificó casi la corriente; por esa razón a esa disposi-ción se la llama fuente de corriente. Yo sé que por elcircuito va a circular siempre la corriente que estámarcada al lado del generador. Nosotros podemosdecir cuánto va a cambiar la tensión de salida deloperacional. De ese modo tendremos pequeños sal-tos necesarios para que el haz salte al surco de al la-do o para que salte 10 surcos. En realidad el tamañodel salto depende de cuánta corriente circule por labobina de tracking y ésta no sólo depende de la ten-sión aplicada, sino que depende de cuánto tiempomantengo ese escalón de tensión. La corriente crececon el tiempo que mantengo aplicado el escalón detensión, por ejemplo 100 microsegundos o 3000 mi-crosegundos.

14.3 Condiciones Generales de Salto

Sintetizando, para saltar haciaun lado cierro la llave TM4 y endeterminado momento cierro elTM5 para cortar el salto en se-co. Pero aunque parezca fácil,no es fácil dar un salto, hay quetener en cuenta un montón dedetalles que en el fondo no lospodemos manejar. Es bastantepoco lo que se puede hacer en laparte de salto.Para el usuario, si el equipo tar-

Fig. 14.2.3

Figura 14.2.4

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Figura 14.4.1

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da en llegar al surco 30 segundos o 1 minuto va a serigual, pero si el sistema tiene una falla probablemen-te se trate de un problema en la sección de freno o enla realimentación del hilo sense, si es que el resto delservo funciona bien en el modo normal.

Recuerde que cuando el servo de tracking teníamucha ganancia oscilaba, quiere decir que es posibleque muchas cosas puedan alterar el modo de salto,pero seguramente esas cosas primero van a operar elmodo de lectura normal que lo verificaremos prime-ro. Si el equipo está ajustado y es de buena calidaden un segundo pasa del tema 1 al 10 y suena la mú-sica casi instantáneamente.

Lo único que cambia en los saltos de 1 o de 10 esel tiempo que las llaves están cerradas o abiertas. Enel salto de 100 debemos operar el motor; los circui-tos deben ser independientes y esto se logra cortan-do la conexión normal desde TAO al amplificadordel motor SL.

Es decir que lo que nosotros queremos es que losdos circuitos, el del manejo del motor y el de mane-jo de la bobina sean independientes, que los manejeel microprocesador cerrando llaves, pero no que unomaneje al otro. Como observamos, si se cierra TM2los sistemas quedan aislados.

Si se observan los dos circuitos, se ve que la di-ferencia es que los generadores para el control delmotor son de algo más de corriente (22 microampe-res). Hay una cosa que es importante, tanto el saltode uno como el salto de 10 no tienen la realimenta-ción clásica. pero tienen otro tipo de realimentación,es una especie de ralimentación por microprocesa-dor. Esto ocurre sólo en los saltos de 1 o 10, el saltode 100 es un salto en el vacío sin control. Si no salióbien luego se hace un pequeño salto de corrección.El salto de cien se hace por tiempo programado en elmicro, cuando se llega al final se enciende el motoral revés.

14.4 Descripción del Circuito Completo del AIWA330

En esta sección vamos a analizar la señal desde elmomento que entra desde los fotodiodos D y F hastael momento que sale con destino hacia los dos dri-ver: el de motor y el de bobina de tracking. Todo elanálisis lo vamos a realizar con referencia a la figu-ra 14.4.1 que es un circuito completo que contienetoda la sección de tracking incluyendo los corres-pondientes drivers.

El análisis comienza en el conector COM1 endonde las patas 1 y 2 son las que traen la informaciónde los fotodiodos E y F. Desde el conector hay una

simple conexión por una pista de circuito impresohacia las patas 11 y 10 correspondientes a los foto-diodos E y F.

Las tensiones continuas nominales en estas dospatas, son exactamente igual a la tensión de referen-cia, es decir 2,5V. El reparador debe observar que es-tas dos tensiones permanecerán siempre en el entor-no de los 2,5V, cuando los fotodiodos E y F tienenuna iluminación normal. Es obvio que debe haber al-gún apartamiento de esta tensión de los 2,5V, pero elapartamiento es tan leve que un téster no lo va a re-conocer, inclusive estas tensiones no dependen deque los fotodiodos estén conectados o que las pistasde conexión no estén cortadas. Es decir que la ten-sión en las patas de entrada dependen tanto del cir-cuito integrado como del circuito de excitación delpick-up. Esto significa que con el pick up desconec-tado obtendremos sobre las patas de entrada 10 y 11un valor de 2,5V. En cambio si medimos la tensiónproveniente del pick-up encontraremos una tensiónque oscila entre los 2,5 y los 5V, dependiendo deltéster con el cual realizamos la medición.

Esto es así, porque los fotodiodos al no tener ex-citación luminosa tienen una impedancia realmenteelevada.

Si la medimos con un téster digital que tenga unaimpedancia alta se producirá un divisor de tensiónentre la resistencia inversa de los fotodiodos y la im-pedancia de entrada del téster. Y según ese divisorobtendremos una tensión que está comprendida entrelos valores ya indicados. Adentro del circuito inte-grado, estos dos valores de tensión ingresan a unconversor corriente tensión exactamente igual a losexistentes en el servo de foco. Como componentesexternos tenemos el resistor fijo R6 y el reset SFR1que es el balance del tracking. Estos componentescambian la tensión de referencia de uno de los con-versores corriente tensión de modo tal de poder nive-lar la salida de los mismos y obtener una tensión deerror nula cuando los fotodiodos están iluminadospor igual.

La tensión de salida de los conversores corrientetensión se envía por el interior del circuito integradohasta la matriz de tracking que termina generando latensión TE por la pata 20. La tensión de trackingerror se envía ahora a un conjunto de resistores y ca-pacitores que producen un pre filtrado de la tensiónde error y además a un potenciómetro el SFR3 que seencarga de ajustar la ganancia de tracking.

Si usted lo observa detenidamente, este preset es-tá colocado como si fuera un control de volumen;con la diferencia de que el terminal que va a masa es-tá conectado a la tensión de referencia VR. De estemodo no se produce variación de la tensión continua

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nominal sino que se ajusta el valor de salida de latensión de error.

Observe que existen dos salidas de este circuitode filtrado. Por un lado tenemos una salida variableque es la que se obtiene desde el punto medio de pre-set SFR3 y que se dirige a la pata 45 (entrada de se-ñal de tracking error del circuito integradoCXA1082). La otra tensión es un nivel fijo que nopasa por el preset y que ingresa a la pata 47 del 1082con destino al circuito antichoque.

La señal que entra por la pata 45 TE, va a sufrirtodo un procedimiento de filtrado con un filtro detiempo variable en el interior del 1082. Y finalmenteterminará saliendo por la pata 11 TAO del mismo,con destino a los siguientes circuitos. Los compo-nentes externos que producen alguna influencia so-bre la señal TAO son varios. Por un lado sobre lamisma señal TAO tenemos un circuito de realimen-tación que determina la ganancia del amplificador deerror interno del 1082. Observe que en la pata 11existe un resistor llamado R17 que está conectadopor el otro lado a la pata 12. Esta es el terminal derealimentación negativa del circuito amplificador deerror. De este modo, variando el resistor R17 el dise-ñador del circuito ajusta la ganancia máxima del cir-cuito de lazo cerrado de tracking.

Otro componente importante involucrado en elservo de tracking es el capacitor C26 conectado en-tre la pata 8 y 9 del circuito integrado. Este capacitorrealiza un filtrado de la señal de error, que se conmu-ta internamente en función de las señales que entre-gue el circuito antichoque. Las conmutaciones inter-nas, como sabemos, son controladas por la informa-ción que le ingresa al 1082 por el terminal de data.Otros componentes que afectan el funcionamientodel servo de tracking son el resistor R22 y el capa-citor C31. Ambos conectados entre la pata 17 y latensión de +5V. Estos componentes determinan lacompensación de fase del servo de TE. Esta compen-sación no sólo se varía con estos dos componentesexternos sino que también puede variar de acuerdo alos datos enviados por el microprocesador.

Por último obtenemos la señal en la pata 11 TAO,el destino principal de la misma es excitar al driverde la bobina de tracking. Para ello ingresa en la pata25 del BA6296 haciéndolo a través del resistor R90.El driver se encargara de generar la tensión de errorque se aplicará posteriormente a las bobinas de trac-king conectadas en las patas 26 y 27. La red externaR91 y C85 es una compensación de alta frecuenciaya que la bobina de tracking tiene una componenteinductiva que debe ser compensada en alta frecuen-cia.

Pero si observamos nuevamente la pata 11, vere-

mos que existe una derivación que saliendo de estapata se dirige a la sección del motor SL. El trata-miento de esta tensión de error del motor SL se rea-liza también dentro del mismo circuito integradoCXA1082 que cuenta con un operacional dedicado aesa función. Exteriormente al circuito integrado sese utiliza una red compuesta por los resistores R18 yR19 que conjuntamente con los capacitores C28 yC29 conforman un filtrado de la señal antes de entrara la pata 13.

Vamos a analizar ahora el circuito del amplifica-dor de error del motor SL. Externamente, además dela red de entrada existe una realimentación desde lasalida SLO hacia la pata 14 que es la entrada SL-. Lared de realimentación consiste en un resistor con uncapacitor en paralelo para reducir la respuesta en fre-cuencia al mismo tiempo la pata 15 esta conectada ala tensión de referencia de 2,5V a través de R21. Coneste circuito a medida que la tensión de entrada vacreciendo crece instantáneamente la tensión de sali-da. Pero hasta que no se llega a un valor de tensiónde salida tal que se venza la cupla de rozamiento, elmotor permanece detenido. Es decir que se generaun escalón de tensión que lentamente crece a medi-da que la óptica se va desplazando hacia la parte ex-terna del disco. Antes de que la óptica llegue a su to-pe mecánico la tensión de salida ya es suficiente pa-ra que se produzca el movimiento del motor.

Si no existiera una red capacitiva de entrada, ins-tantáneamente se produciría una merma en la tensiónsobre la pata 13 y el motor se detendría, luego de uninstante se volvería a encender. Esto generaría el clá-sico movimiento de máquina de cocer sobre el pick-up y no se lograría mantener el tracking correcto. Lared capacitiva resistiva, genera un retardo en la ten-sión de entrada de modo tal que este cambio rápidode la tensión TAO no llega inmediatamente a la pata13 sino que lo hace después que se realice la cargade los capacitores de filtro de entrada C19 y C28.Esto significa que el motor SL está funcionando untiempo mayor y entonces el movimiento del pick-upes más suave y no tan repetitivo.

14.5 Circuitos AIWA con el LA9241

En la actualidad, pretender todos lo circuitos delos centros musicales impresos en papel, es absolu-tamente imposible. La manera moderna de trabajares por medio de la computadora y los discos deCDROM. Por cierto, la revista Saber Electrónicacuenta con un amplio surtido de circuitos enCDROM de conocidas marcas, entre ellos los repro-ductores Aiwa. Para que los lectores observen como

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se trabaja modernamente reproducimos en la figura14.5.1 el circuito de la sección de servos de un repro-ductor de CD, que contiene al circuito integradoLA9241. Actualmente es tal la diversidad de centrosmusicales que los fabricantes estilan utilizar la mis-ma plaqueta de CD en diferentes modelos de centrosmusicales. Para evitar la reiteración de la informa-ción simplemente mencionan un modelo o código deplaca de CD que se utiliza en diferentes centros. Eneste caso se debe individualizar cada uno de los cir-cuitos por los integrados contenidos en ellos. Comoejemplo mostramos el circuito de un LA9241, en élhemos indicado todo aquello que está relacionadocon el servo de tracking. En principio, lo que mostra-mos en la figura 14.5.1 es un circuito simplificadoque nos ayuda a ubicarnos en los componentes másimportantes del sistema.

Observe que hemos marcado todo lo correspon-diente al circuito de tracking partiendo de los foto-diodos E y F. En el caso que nos ocupa y a diferen-cia del caso anterior, la matriz de tracking está reali-zada adentro del mismo pick-up. Quiere decir que elpick-up, que en este caso es el modelo KSSS-213Fya entrega las señales amplificadas y convertidas de

corriente en tensión. De modo y ya en el interior del9241 sólo existe una mínima matriz. Por ejemplo lamatriz de tracking sólo compara (resta) las entradasF y E que ingresan por las patas 4 y 3 al circuito in-tegrado para generar la señal TE. Por otro lado yaunque no sea el tema que estamos tratando en esteartículo, se puede observar que en la sección de focola primer parte de la matriz se genera resistivamenteen el exterior del circuito integrado de modo que enel interior sólo exista un comprador (restador) de lastensiones que ingresan por las patas 1 y 2.

Luego se realiza todo el proceso del servo detracking en el interior del 9241 y las señales salenpor la pata 25 (SLD) con destino al driver y por lapata 15 la señal de TO, que también está ingresandoposteriormente al circuito integrado driver.

Sobre el driver no daremos ninguna información,ni siquiera colocamos el circuito; porque el mismo esexactamente igual al visto anteriormente. Con la fi-gura 14.5.1 es fácil ubicarse en el circuito generalque mostramos en la figura 14.5.2. Realmente lo úni-co que hace falta agregar es saber dónde se encuen-tra el filtro del motor SL. Si verificamos en el costa-do derecho del circuito integrado vemos que hay una

Figura 14.5.1

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patita la (Nº 28 llamada SLD). Sobre esta pata vemosque está ubicado un filtro complejo formado porR36, R37, C28 y C27, éste es justamente el filtro queretarda el ingreso de la información de un integradohacia el otro. Por otro lado se puede observar (en laparte inferior del circuito integrado) algunas otraspatas que no fueron mencionadas en el circuito ante-rior por tratarse de un circuito simplificado. La pata7 TE, que es la salida de la matriz y la pata 6 que esla entrada negativa del amplificador operacional deerror de tracking. Vemos que sobre la pata 7 hay unpunto de prueba marcado como tracking error, se de-berá utilizar colocando el osciloscopio para verificarel ajuste y la verificación del sistema. Se puede ob-servar además como con la red resistiva capacitivaR17, C13 se toma esta señal TE y se reinyecta a lapata 8 (TES1) que está internamente conectada al ge-nerador de pulsos antichoque.

Podemos decir que colocando el amplificador so-bre TE, se escuchará un ruido blanco muy caracterís-tico, que tiene algunas variaciones de amplitud rela-cionadas con la velocidad de giro del disco. Si ustedobserva que se produce algún corte en la señal de au-dio de reproducción de un disco y consecuentemen-te se produce un corte en la señal de ruido en el pun-

to TE, significa que el servo de tracking se está cor-tando aleatoriamente. Esto implica revisar las cons-tantes de tiempo exteriores que ya les mencionamosy los resistores externos que fijan la ganancia de la-zo cerrado de tracking, ya que no existe un presetque ajuste dicha ganancia.

En cambio puede ser un problema más evidente,como por ejemplo que el disco gira un instante, des-pués se detiene y la máquina pasa a STOP. En estecaso, al análisis de ruido del punto TE es significati-vo ya que nos indica en qué parte del circuito se pro-duce un corte. Es evidente que si en el punto TE lle-gamos a escuchar una señal de ruido antes que se de-tenga, significa que los sistemas sensores a partir delos fotodiodos D y F, los conversores de corrientetensión y los amplificadores en las entradas estánfuncionando correctamente hasta el punto TE. Esevidente que se está produciendo algún inconvenien-te en el circuito integrado posteriormente a la rein-yección de TE en el mismo.

En realidad el lector debe recordar, que este cir-cuito integrado, como todos los otros dedicados alservo de tracking; en realidad son circuitos integra-dos que cumplen con una doble función. Durante labúsqueda funcionan en el modo de salto, de modo de

Figura 14.5.2

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producir el primer movimiento del pick up hacia elinterior del disco; pero para que esto ocurra el circui-to integrado debe modificar la posición de sus llavesinternas que lo llevan a trabajar en el modo salto. Co-mo ya sabemos, para que se muevan estas llavessiempre se deben recibir señales por el puerto de co-municaciones. La presencia de señales de datos, severificará observando el puerto correspondiente. Siel lector observa en la parte superior izquierda delcircuito integrado, observará señales que obviamen-te están relacionadas con el tema. El nombre de lasseñales nos permiten reconocer su función, por ejem-plo las patas 51, 52, 53, están evidentemente relacio-nadas con el ingreso de datos.

Las señales en estas patas deberían verificarsecon un osciloscopio con memoria para verificar porcompleto sus características. Sin embargo le propo-nemos al lector que conecte su amplificador de audiosobre estas patas ya que las mismas tienen señalesque se repiten a una frecuencia incluida en la bandade audio. Es decir que existen pulsos de datos, que serepiten a frecuencias audibles y por lo tanto se debe-rá escuchar algún sonido cuando se produce transmi-sión de datos.

14.6 Reparación de los Bloques Amplificadores del Motor de SLED

Hay una falla muy característica en un centromusical, que nos debe guiar inmediatamente hasta elcircuito del motor de sled. Si usted observa que elpick up realiza los movimientos correctos. Es decirque va hacia el centro del disco y luego retorna unapequeña distancia, encuentra el foco y luego comien-za a girar el disco, ya sea que lea o no la TOC. En ge-neral nunca se llegan a escuchar los primeros datos

de música saliendo del disco,pero eventualmente se puedenescuchar algunos para luegoproducirse el corte de las se-ñales. Si mientras se está re-produciendo una parte del pri-mer tema y el usuario pide unsalto hacia el interior del dis-co el salto se produce correc-tamente, pero luego se vuelvea cortar y a producir el STOP.Este tipo de falla suele despis-tar al técnico ya que al obser-var al pick-up moviéndose sesupone que todos los circuitosdel motor SL funcionan co-rrectamente. Esto no es co-

rrecto ya que no significa que todos los componentesestén funcionando bien.

En la figura 14.6.1 podemos observar cómo esrealmente el circuito y qué componentes son los quepueden afectar un funcionamiento y no el otro, ob-serve que la señal que genera todo el funcionamien-to de la lente como del motor SL, es siempre la mis-ma señal TE. Cuando se realiza el modo salto, el dri-ver de motor SL queda conectado a través de la llaveal generador de salto. Este, a su vez recibe informa-ción desde el puerto serie serie. Es decir que el mi-croprocesador genera las correspondientes señalesdel puerto serie que comandan el generador de salto.Una vez que se completó la búsqueda inicial de po-sición de la TOC, el generador de salto queda desco-nectado ya que la llave va hacia la posición superior.En este punto estamos comenzando con la lectura deldisco, y lo primero que se lee como sabemos, es laTOC. En algunos casos la TOC es muy pequeña co-mo para que la lectura pueda realizarse con movi-mientos solo de la lente. En estos casos, la TOC seleerá sin ningún inconveniente hasta leer la primerparte del tema 1. Pero en algún momento la bobinallegara a su tope mecánico y el motor SL entrará enfuncionamiento. Que todo esto ocurra depende de lared R1, C1, R2, C2. Es decir que una falla en esta redpuede provocar la falla que nosotros estamos anali-zando. Imagínese el lector por ejemplo que el sectorR1 cortado. Esto significa que el amplificador SL ja-más tendrá la tensión de entrada adecuada para mo-ver al motor. Por lo tanto, esta falla nos debe llevaral sector del circuito que corresponda.

En la figura se colocó el capacitor C1 Y C2 co-nectados a masa; pero en realidad van colocados a latensión de referencia. Esto significa que un corto enel capacitor C1 anula la señal que saliendo del ampli-ficador de error de TE llega al amplificador de SL.

Figura 14.6.1

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Es decir que provocaría la misma falla que un resis-tor R1 cortado. En tanto que el corto se presente so-bre C2, la tensión del amplificador TE se verá ate-nuada antes de entrar al amplificador SL. Esto signi-fica que el amplificador demorará una mayor canti-dad de tiempo en llegar a la tensión de disparo, peroal mismo tiempo el circuito se hace más rápido; estosignifica que elmotor arrancaríaen ciclos cada vezmás largos pero enel momento dearrancar haría unacorrección muyrápida. Se aconse-ja que una vez de-terminado un erroren el circuito delmotor SL reem-place los compo-nentes R1, C1, R2y C2 sin tratar dedeterminar cuál deéstos es el afecta-do; estos compo-nentes son de muypequeño costo.Por último, y amodo de aporteteórico, en la figu-ra 14.6.2 se repro-duce una parte delcentro musical AI-WA330, que hacereferencia al ma-nejo de los moto-res y que comple-menta a los blo-ques dados en lasfiguras anteriores.

De esta mane-ra, damos por fi-nalizada esta en-trega, recordandoque en este ejem-plar hemos des-cripto el funciona-miento, manteni-miento y repara-ción de reproduc-tores de CD, dete-niéndonos en lalectura de datos y

en el manejo de los motores. Pero los reproductoresde CD poseen, además, otros bloques encargados dediferentes funciones y que no fueron tratados en es-ta obra (bloque conversor, servo de velocidad, am-plificadores de audio semidigitales y digitales, etc.)debido a que son objeto de la próxima publicación.

Figura 14.6.2