Saber Electrónica N° 302 Edición Argentina

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Precio Cap. Fed. Precio Cap. Fed. Y GBA GBA: : $1 $11,90 - 1,90 - Recargo envío al interior: Recargo envío al interior: $0,50 $0,50 ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 26 / 2012 / Año 26 / 2012 / Nº 302 Nº 302 tapa SE 302 21/8/12 17:24 Página 1

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PLC: Controladores Lógicos Programables. Qué son, cómo se usan? Arquitectura 3CURSO DE ELECTRÓNICAEtapa 2, Lección 2:Transistores Bipolares 17MONTAJESLocalizador de Cables de Red 30Medidor de Ganancia de Transistores 315 Instrumentos para el Taller 58Frecuencímetro hasta 100MHz con Medidor de Período 58Punta Lógica TTL de Tres Estados 59Probador Activo de Semiconductores 59Generador de Funciones de 0Hz a 100kHz 61Analizador Dinámico para Pruebas en Audio 61MANUALES TÉCNICOSServicio Técnico a Notebooks.200 Fallas Comentadas y 100 Manuales de Servicio 33TÉCNICO REPARADORDesarme, Mantenimiento y Reconocimiento de Partes de HP Mini 1000 49AUTO ELÉCTRICOPruebas del Sistema Electro/Electrónico. Parte 3 63MONTAJE DE TAPAPLC Microcontrolado con Entradas Analógicas

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SECCIONES FIJASDescarga de CD: Microcontroladores PICs y PICAXE. Programación y Desarrollo 16

ARTÍCULO DE TAPAPLC: Controladores Lógicos Programables. Qué son, cómo se usan? Arquitectura 3

CURSO DE ELECTRÓNICAEtapa 2, Lección 2:Transistores Bipolares 17

MONTAJESLocalizador de Cables de Red 30Medidor de Ganancia de Transistores 315 Instrumentos para el Taller 58

Frecuencímetro hasta 100MHz con Medidor de Período 58Punta Lógica TTL de Tres Estados 59Probador Activo de Semiconductores 59Generador de Funciones de 0Hz a 100kHz 61Analizador Dinámico para Pruebas en Audio 61

MANUALES TÉCNICOSServicio Técnico a Notebooks.200 Fallas Comentadas y 100 Manuales de Servicio 33

TÉCNICO REPARADORDesarme, Mantenimiento y Reconocimiento de Partes de HP Mini 1000 49

AUTO ELÉCTRICOPruebas del Sistema Electro/Electrónico. Parte 3 63

MONTAJE DE TAPAPLC Microcontrolado con Entradas Analógicas 67

EDITORIALQUARK

Año 26 - Nº 302SEPTIEMBRE 2012

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DEL DIRECTOR AL LECTOR

QUIERO COMPARTIR CON UD.UNA GRAN ALEGRIA

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encon-tramos nuevamente en las páginas de nuestra re-vista predilecta para compartir las novedades delmundo de la electrónica.

Cuando promediaba el estudio de la carrera deIngeniería Electrónica, allá por la década del 80,tuve la oportunidad de viajar a Brasil para impar-tir cursos sobre instrumental electrónica y conocíempresarios en el área de las medicinas complementarias y cuidado de lasalud.

Recuerdo que me encomendaron el diseño de equipos “extraños” parami en aquella época que me obligaron a incursionar en el área del cuerpohumano y otras disciplinas como bioenergía, kirliangrafía y tai chi chuan.

Durante varios años estuve trabajando con profesionales de varias dis-ciplinas y hasta tuve la suerte de realizar cursos de post grado en el país ve-cino, lo que me permitió continuar las relaciones con dichas personas.

Desde aquella época comencé a tener una gran afición por el cuerpo hu-mano a tal punto que desde entonces “sueño” con poder estudiar medicinapara poder “interrelacionar” a mis dos grandes amores académicos: la elec-trónica y la medicina.

Hace unos años tuve la oportunidad de realizar un curso intensivo endiagnóstico por imágenes con el objeto de poder capacitarme para impartirconocimientos técnicos a médicos investigadores de la Universidad del Sal-vador donde pude comprobar, una vez más, mi inclinación por la medicina.

Luego de varios años y múltiples intentos fallidos, tuve la oportunidadde comenzar a estudiar “medicina”, gracias a un intercambio en ocasión delcurso de capacitación que recién les comenté, con la consciencia de que noes mi interés “recibirme de médico” sino estudiar simplemente para“saber”.

No sé que me va a deparar el futuro y tampoco si voy a tener el tiemposuficiente para realizar las prácticas hospitalarias y asumir los compro-misos que el estudio de tan alta carrera merece pero quiero comentarle congran satisfacción que hace quince días pude aprobar dicha materia: “his-tología” y que ahora tengo un compromiso mayor… seguir estudiando…

Quise compartir con Ud., lector de Saber Electrónica, esta sentida ale-gría porque mes a mes me acompaña desde hace 25 años y porque así comolo digo desde el primer número de nuestra querida revista “nos encon-tramos una vez más en las páginas de nuestra revista predilecta,para compartir las novedades del mundo de la electrónica”

Ing. Horacio D. Vallejo

SABER ELECTRONICA

Director Ing. Horacio D. Vallejo

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Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

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EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicación men-sual SABER ELECTRONICAArgentina: (Grupo Quark SRL) SanRicardo 2072, Capital Federal, Tel (11) 4301-8804México (SISA): Cda. Moctezuma 2,Col. Sta. Agueda, Ecatepec de More-los, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077

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EDITORIALQUARK

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AARTÍCULRTÍCULOO DEDE TTAPAPAA

PLC: CONTROLADORES LÓGICOS PROGRAMABLES

QUÉ SON, CÓMO SE USAN, ARQUITECTURA

En base a la definición dada más arriba, podríamos decir que una central de alarma es un PLC yaque tiene zonas de entrada y de salida y un programa grabado en un microcontrolador de la cen-tral; sin embargo, dicha central NO ES UN PLC, ya que para que lo sea debe cumplir con determina-dos requisitos como ser:

1) Debe poseer bloques de entradas aisladas de la CPU.2) Tiene que incluir bloques de salida con “buffers” (aislados de la CPU y que manejen potencia).3) Se debe poder programar por medio de cursos de programación estándar (funciones, instruccio-nes y lenguaje de contactos o escalera establecidos en la norma IEC 61131-3).4) Se debe poder reemplazar por un PLC de otra marca y similares características.

En base a lo dicho, puedo utilizar un PLC como central de alarma, ya que es posible programar suCPU para que “lea” los datos de los sensores conectados a las entradas (detector de movimientos,detector exterior por microondas, sensores magnéticos conectados en las aberturas, etc.) y cuandodetecta una intromisión, activa una o varias salidas en las que pueden estar conectados sistemassonoros de aviso, discadores telefónicos, etc. Ese mismo PLC podrá ser utilizado en aplicacionesindustriales, ya sea para controlar automáticamente una máquina herramienta o para controlar laseguridad de un entorno de trabajo. En este artículo explicaremos qué es un PLC, cómo funciona ycuál es su arquitectura básica.

Coordinación: Ing. Horacio Daniel [email protected]

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Los Controladores Lógicos Programa-bles o PLC (Programmable LogicControl) son automatismos “normali-zados” que poseen una unidad cen-tral de proceso, que es el corazón delPLC y que recibe datos de dispositi-vos conectados a las entradas dedicho PLC (sensores), procesa dichosdatos en función del programa con-tenido en la CPU y arroja los resulta-dos a las salidas del PLC, donde hayactuadores (relés, triacs, sistemas dearranque, etc.).

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INTRODUCCIÓN

El funcionamiento del sistema de un PLC es sim-ple y directo, el procesador centra o CPU completatres procesos:

1) Escanea o lee datos de los dispositivos deentrada.

2) Ejecuta o "resuelve" la lógica del programa ylas actualizaciones.

3) Escribe, a los dispositivos de salida.

En la figura 1 se puede apreciar el diagramafuncional de un PLC en que se puede apreciar queexiste una unidad de proceso central o CPU quepuede ser programada por medio de un dispositivoexterno al PLC y que, en base al programa cargado, leelos datos recibidos desde sensores conectados a lasentradas, procesa dicha información y entrega los resul-tados a los actuadores conectados a las salidas delPLC.

Para que el PLC sea útil, primero debe tener un pro-grama lógico “cargado” para que la CPU lo ejecute. Uningeniero en sistemas o un programador de PLC primerocreará la lógica del programa en un dispositivo de pro-gramación (en estos días por lo general es software quese ejecuta en una computadora portátil). Esta lógica sepuede escribir en lógica escalera (ladder o lógica decontactos), lista de instrucciones (generalmente en len-guaje Basic), gráficas de funciones secuenciales (com-puertas lógicas), o cualquiera de los lenguajes IEC.

El programador descarga el programa al PLC, estose hace generalmente conectando temporalmente elprogramador al PLC. Una vez que el programa está ins-talado o cargado en la CPU del PLC, normalmente noes necesario que el permanezca conectado.

Una vez que el programa se encuentra en la CPU, elPLC se establece en "ejecutar" y ejecuta el programa deaplicación en varias ocasiones.

Además de la ejecución del programa, la CPU leeregularmente el estado de los dispositivos de entrada, yenvía los datos a los dispositivos de salida. El sistemadetecta el estado de las entradas del mundo real (uninterruptor, un sensor de nivel, etc.), los traduce a valores

que pueden ser utilizados por la CPU y escribe estosvalores en la tabla de entrada establecida en el pro-grama grabado en la CPU. El programa de aplicaciónse ejecuta, y escribe los valores obtenidos en la tabla desalida. A continuación, el sistema de salida convierte elvalor de esta tabla de salida a un cambio compatiblecon el mundo real (se enciende un motor, se abre unaválvula, etc.).

Este proceso de lecturade entradas, ejecución dela lógica de control y laescritura de salidas sueledenominarse en el mundotécnico como “barrido” o“Scan PLC”, figura 2.

La CPU lee continua-mente las entradas,resuelve la lógica, y escribeen las salidas. Es importanteentender la lógica del pro-grama, ya que se puedeescribir como una serie deestructuras lógicas consecutivas.

El programa de control o programa de aplicación sealmacena en la memoria. Al mismo tiempo que el PLCejecuta la lógica, también puede leer y almacenar losvalores en la memoria. Los valores también se puedenusar por el programa de aplicación.

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Figura 1

Figura 2

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BREVE HISTORIA DE LOS PLC

La llegada de los PLC al mundo de la electrónica seinició en los años 1960 y 1970 para reemplazar los tra-dicionales controles "cableados" y, desde entonces, seha convertido en la opción predominante para contro-les industriales. Antes de los PLC, gran parte del controlde las máquinas herramientas se basaba en contactosy relés que proporcionaban una “lógica cableada” delos controles de la máquina. Los cambios en la lógicasignificaban mano de obra intensiva y costosa.

En 1968, la división GM “Hydramatic” especificó loscriterios de diseño para lo que sería el primer controla-dor lógico programable. Pidieron un sistema de estadosólido que haría lo siguiente:

1) Ser compatible en el ambiente industrial.2) Ser fácilmente programados por ingenieros de

planta y técnicos.3) Ser fácilmente reprogramado y reutilizado en

otros ámbitos.

La propuesta ganadora vino de Bedford Asociadoque introdujo el Controlador Modular Digital (MODICON).MODICON sigue siendo una marca popular marca dePLC hoy en día, pero es propiedad de SchneiderElectric. En la figura 3 podemos observar la imagen deun PLC actual de dicha empresa, el MODICON 340 PLC,diseñado para aplicaciones medianas, que representauna síntesis de potencia e innovación y ofrece buenasrespuestas a las distintas necesidades. El procesadorcuenta con 4MB de RAM interna para gestionar aplica-ciones de hasta 70K de instrucciones, incluye una tarjetade memoria Flash SD para la copia de seguridad deaplicaciones lo que elimina la necesidad de una bate-ría auxiliar. Tiene 512 a 1028 Entradas/Salidas Digitales,128 a 256 Entradas/Salidas Analógicas y 20 a 36 VíasEspecíficas de Conteo.

Continuando con esta breve historia, debemos decirque la industria del automóvil era un adoptante tem-prano importante de controladores lógicos programa-bles (PLC). Ellos querían un método de programaciónque pudiera ser fácilmente comprendido por los inge-nieros y técnicos que empleaban los controles existen-

tes en dicha época. El resultado fue el empleo de unlenguaje de programación llamado lógica de escalerade relé o simplemente "lógica de escalera", conocidoen el mundo de la electromecánica como “lógica decontactos”.

El diseño de la lógica de escalera es, por lo tanto,muy similar a la lectura de los diagramas para los con-troles hechos con relés. KOP fue uno de los primeros len-guajes, figura 4 y hoy sigue siendo uno de los más popu-lares para la programación de PLC, aunque se han de-sarrollado muchos otros a lo largo de los años.

COMPONENTES DE UN PLC

Para describir las partes que integran a un PLC esimperante definir que todo sistema de control automá-tico posee tres etapas que le son inherentes e impres-cindibles, éstas son:

1) Etapa de acondicionamiento de señales.- Está

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Figura 3

Figura 4

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integrada por toda la serie desensores que convierten unavariable física determinada auna señal eléctrica, interpretán-dose ésta como la informacióndel sistema de control.

2) Etapa de control.- Es en donde se tiene la infor-mación para poder llevar a cabo una secuencia depasos; dicho de otra manera, es el elemento degobierno.

3) Etapa de potencia.- Sirve para efectuar un tra-bajo que siempre se manifiesta por medio de la trans-formación de un tipo de energía a otro tipo.

La unión de los tres bloques nos da como resultadoun sistema de control automático completo, pero sedebe considerar que se requiere de interfases entre lasconexiones de cada etapa para que el flujo de infor-mación circule de forma segura entre éstas.

Los sistemas de control pueden concebirse bajo dosopciones de configuración:

1) Sistema de control de lazo abierto.- Es cuando elsistema de control tiene implementado los algoritmoscorrespondientes para que, en función de las señales deentrada, se genere una respuesta considerando los már-genes de error que pueden representarse hacia las seña-les de salida, figura 5.

2) Sistema de control de lazo cerrado.- Es cuando setiene un sistema de control que responde a las señales deentrada, y a una proporción de la señal de salida, para deesta manera corregir el posible error que se pudiera indu-cir. En este sistema de control laretroalimentación es un parámetromuy importante, ya que la variablefísica que se está controlando semantendrá siempre dentro de losrangos establecidos, figura 6.

Idealmente todos los sistemasde control deberían diseñarsebajo el concepto de lazocerrado, porque la variable físicaque se está interviniendo en todo

momento se encuentra controlada. Esta actividad seefectúa comparando el valor de salida contra el deentrada, pero en muchas ocasiones, de acuerdo a lanaturaleza propia del proceso productivo, es imposibletener un sistema de control de lazo cerrado. Por ejem-plo en una lavadora automática, la tarea de limpiar unaprenda que en una de sus bolsas se encuentra el gra-bado del logotipo del diseñador de ropa, sería unamala decisión el implementar un lazo cerrado en el pro-ceso de limpieza, porque la lavadora se encontraríacomparando la tela ya lavada (señal de salida) contrala tela sucia (señal de entrada), y mientras el logotipo seencuentre presente la lavadora la consideraría comouna mancha que no se quiere caer.

Revisando las partes que constituyen a un sistemade control de lazo abierto o lazo cerrado, práctica-mente se tiene una similitud con respecto a las partesque integran a un PLC, por lo que cualquiera de los dosmétodos de control pueden ser implementados pormedio de un PLC.

Para comenzar a utilizar los términos que le son pro-pios a un PLC, se observará que los elementos que con-forman a los sistemas de control de lazo abierto y/o lazocerrado se encuentran englobados en las partes queconforman a un Control Lógico Programable y que sonlas siguientes:

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Figura 5

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o Unidad central de proceso.o Módulos de entrada y salida de datos.o Dispositivo de programación o terminal.

En la figura 7 se puede observar el diagrama fun-cional de un PLC en el que se detalla, incluso, el dispo-sitivo de programación, externo al PLC.

UNIDAD CENTRAL DE PROCESO

Esta parte del PLC es considerada como la másimportante, ya que dentro de ella se encuentra unmicrocontrolador que lee y ejecuta el programa deusuario que a su vez se localiza en una memoria (nor-malmente del tipo EEPROM), además de realizar la ges-tión de ordenar y organizar la comunicación entre lasdistintas partes que conforman al PLC. El programa deusuario consiste en una serie de instrucciones que repre-sentan el proceso del control lógico que debe ejecu-tarse. Para poder hacer este trabajo, la unidad centralde proceso debe almacenar en posiciones de memo-ria temporal las condiciones de las variables de entraday variables de salida de datos más recientes.

Si bien no todos los PLCs son iguales, básicamente laestructura de su CPU responde a la forma de trabajo decualquier microcontrolador. Es decir, la unidad centralde proceso en esencia tiene la capacidad para realizarlas mismas tareas que una computadora personal, por-que, como ya se mencionó líneas atrás, en su interior seencuentra instalado un microcontrolador que es elencargado de gobernar todo el proceso de control.

En la figura 8 se observa el diagrama en bloquesque representa el funcionamiento de un microcontrola-dor, en el que se destacan las siguientes partes:

o Procesador o CPU (Unidad Central de Proceso).o Memoria Central:o Memoria de programa de tipo ROM /

EPROM/EEPROM / Flash .o Memoria de datos de tipo RAM.o Buses de control, datos y direcciones.o Líneas de E/S para comunicarse con el exterior.o Recursos auxiliares (temporizadores, Puertas Serie

y Paralelo, Conversores Analógico/Digital, ConversoresDigital/Analógico, etc.).

o Generador de impulsos de reloj (sincroniza el fun-cionamiento de todo el sistema).

PLC: Qué son, Cómo se Usan, Arquitectura

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Figura 7

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En la figura 9 podemos observar diferentes modelosde PLCs.

Cuando se energiza un PLC, el microcontroladorapunta hacia el bloque de memoria tipo ROM dondese encuentra la información que le indica la manera decómo debe predisponerse para comenzar sus opera-ciones de control (BIOS del PLC).

Es en la ejecución de este pequeño programa (des-arrollado por el fabricante del PLC) que se efectúa unproceso de diagnóstico a través del cual se sabe conqué elementos periféricos se cuentan (módulos deentrada / salida, por ejemplo).

Una vez concluida esta fase, el PLC “sabe” si tieneun programa de usuario alojado en el bloque dememoria correspondiente; si es así, por medio de unindicador avisa que está en espera de la orden paracomenzar a ejecutarlo; de otra manera, también noti-fica que el bloque de memoria de usuario se encuentravacío. El técnico o profesional es quien debe realizar

este programa, para que el PLC “haga” lo que se pre-tende de él. En general, primero se realiza el programaen lenguaje estructural o diagrama de flujo (figura 10)para, posteriormente, “compilarlo” o traducirlo a un len-guaje que sea entendible por el PLC

Una vez que el programa de usuario ha sido car-gado en el bloque de memoria correspondiente delPLC, y se le ha indicado que comience a ejecutarlo, elmicrocontrolador se ubicará en la primera posición dememoria del programa de usuario y procederá a leer,interpretar y ejecutar la primera instrucción.

Dependiendo de qué instrucción se trate será laacción que realice el microcontrolador, aunque demanera general las acciones que realiza son las siguien-tes: leer los datos de entrada que se generan en los sen-sores, guardar esta información en un bloque dememoria temporal, realizar alguna operación con losdatos temporales, enviar la información resultante de lasoperaciones a otro bloque de memoria temporal, y por

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Figura 8

Figura 9

Figura 10

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último la información procesada enviarla a las termina-les de salida para manipular algún(os) actuador(es).

En cuanto a los datos que entran y salen de la uni-dad central de proceso, se organizan en grupos de 8valores, figura 11, que corresponden a cada sensor queesté presente si se trata de datos de entrada, o actua-dores si de datos de salida se refiere. Se escogen agru-pamientos de 8 valores porque ése es el número de bitsque tienen los puertos de entrada y salida de datos delmicrocontrolador. A cada agrupamiento se le conocecon el nombre de byte ó palabra.

En cada ciclo de lectura de datos que se generanen los sensores, ó escritura de datos hacia los actuado-res, se gobiernan 8 diferentes sensores ó actuadores,por lo que cada elemento de entrada / salida tiene su

imagen en un bit del byte que se hace llegar al micro-controlador.

En el proceso de lectura de datos provenientes delos sensores, se reservan posiciones de memoria tem-poral que corresponden con el bit y la palabra que a suvez es un conjunto de 8 bits (byte). Esto es para teneridentificado en todo momento el estado en que seencuentra el sensor 5, por ejemplo.

Con los espacios de memoria temporal reservadospara los datos de entrada, se generan paquetes deinformación que corresponden al reflejo de lo que estánmidiendo los sensores. Estos paquetes de datos cuandoel microcontrolador da la indicación, son almacenadosen la posición de memoria que les corresponde, siendoesa información la que representa las últimas condicio-

nes de las señales de entrada. Sí durante la ejecu-ción del programa de control el microcontroladorrequiere conocer las condiciones de entrada másrecientes, de forma inmediata accede a la posiciónde memoria que corresponde al estado de deter-minado sensor.El producto de la ejecución del programa de usua-rio depende de las condiciones de las señales deentrada; dicho de otra manera, el resultado de laejecución de una instrucción puede tener unadeterminada respuesta si una entrada en particularmanifiesta un uno lógico, y otro resultado diferente siesa entrada está en cero lógico. La respuesta quetrae consigo la ejecución de una instrucción seguarda en una sección de la memoria temporalpara que estos datos posteriormente sean recupe-rados, ya sea para exhibirlos o sean utilizados paraotra parte del proceso.La información que se genera en los sensores sehace llegar al microcontrolador del PLC a través deunos elementos que sirven para aislar la etapa delmedio ambiente (donde se encuentran los sensores)de la etapa de control, que es comprendida por launidad central de proceso del PLC y que en su inte-rior se encuentra el microcontrolador. Los elementosde aislamiento reciben el nombre de módulos deentradas, los cuales se encuentran identificados yreferenciados hacia los bloques de memoria tem-poral donde se alojan los datos de los sensores. En

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Figura 12

Figura 11

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cuanto a los datos que manipulan alos actuadores (también llamadosdatos de salida, figura 12), éstos seencuentran alojados en las posicionesde memoria temporal que de maneraex profesa se reservan para tal infor-mación. Cuando en el proceso deejecución de un programa de usuariose genera una respuesta y ésta a suvez debe modificar la operación deun actuador, el dato se guarda en laposición de memoria temporal corres-pondiente, tomando en cuenta que este dato repre-senta un bit de información y que cada posición dememoria tiene espacio para 8 bits.

Una vez que los datos de salida han sido alojados enlas posiciones de memoria correspondientes, en unciclo posterior el microcontrolador puede comunicarloshacia el exterior del PLC, ya que cada bit que conformaun byte de datos de salida tiene una correspondenciaen cuanto a las conexiones físicas que tiene el PLChacia los elementos de potencia o actuadores, o dichode otra forma, al igual que en las terminales de los datosde entrada, cada una de las terminales que contienenla información de salida también tienen asociado unelemento de potencia conectado en su terminal corres-pondiente.

A medida que el microcontrolador de la unidadcentral de proceso del PLC ejecuta las instrucciones delprograma de usuario, el bloque de memoria temporalasignado a la salida de datos, se está actualizandocontinuamente ya que las condiciones de salidamuchas veces afectan el resultado que pueda traerconsigo la ejecución de las instrucciones posteriores delprograma de usuario, figura 13.

De acuerdo a la manera de cómo se manejan losdatos de salida, se puede observar que esta informa-ción cumple con una doble actividad, siendo la primor-dial la de canalizar los resultados derivados de la ejecu-ción de las instrucciones por parte del microcontroladorhacia los bloques de memoria correspondientes, ypasar también los datos de salida a las terminalesdonde se encuentran conectados los actuadores. Otrafunción que se persigue es la de retroalimentar la infor-

mación de salida hacia el microcontrolador de la uni-dad central de proceso del PLC cuando alguna instruc-ción del programa de usuario lo requiera.

En cuanto a los datos de entrada, no tienen la doblefunción que poseen los datos de salida, ya que sumisión estriba únicamente en adquirir información delmedio ambiente a través de las terminales de entraday hacerla llegar hacia el microcontrolador de la unidadcentral de proceso.

Los datos de salida, al igual que los de entrada, songuiados hacia los respectivos actuadores a través deelementos electrónicos que tienen la función de aislar yproteger al microcontrolador de la unidad central deproceso respecto de la etapa de potencia. Estos ele-mentos reciben el nombre de módulos de salida.

Tanto los módulos de entrada como de salida tienenconexión directa hacia las terminales de los puertos deentrada y salida del microcontrolador del PLC. Estaconexión se realiza a través de una base que en su inte-rior cuenta con un bus de enlace, el cual tiene aso-ciado una serie de conectores que son los medios físi-cos en donde se insertan los módulos (ya sean deentrada o salida). El número total de módulos deentrada o salida que pueden agregarse al PLCdepende de la cantidad de direcciones que el micro-controlador de la unidad central de proceso es capazde alcanzar.

De acuerdo con lo escrito en el párrafo anterior,cada dato (ya sea de entrada o salida), representadopor un bit y a su vez agrupado en bloques de 8 bits(palabra o byte), debe estar registrado e identificadopara que el microcontrolador “sepa” si está siendo ocu-

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Figura 13

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pado por un sensor o un actuador, ya que determinadobit de específico byte y por ende de determinada ubi-cación de memoria temporal tiene su correspondenciahacia las terminales físicas de los módulos. Esto últimoquiere decir que en los conectores de la base se pue-den conectar de manera indistinta tanto los módulos deentrada como los módulos de salida, por lo que el flujode información puede ser hacia el microcontrolador dela unidad central de proceso o, en dirección contraria.

LA MEMORIA DEL PLC

Con respecto a la memoria donde se aloja el pro-grama de usuario, es del tipo EEPROM, en la cual no seborra la información a menos que el usuario lo haga. Laforma en cómo se guarda la información del programade usuario en esta memoria es absolutamente igualque como se almacena en cualquier otro sistema digi-tal, sólo son “ceros y unos” lógicos.

A medida que el usuario va ingresando las instruc-ciones del programa de control, automáticamenteéstas se van almacenando en posiciones de memoriasecuenciales; este proceso de almacenamientosecuencial de las instrucciones del programa es auto-controlado por el propio PLC, sin intervención y muchomenos arbitrio del usuario. La cantidad total de instruc-ciones en el programa de usuario puede variar detamaño, todo depende del proceso a controlar. Porejemplo, para controlar una máquina sencilla basta conuna pequeña cantidad de instrucciones, pero para elcontrol de un proceso o máquina complicada, serequieren hasta varios miles de instrucciones.

Una vez terminada la tarea de la programación del

PLC, esto es terminar de insertar el programa de controla la memoria de usuario, el operario del PLC manual-mente se debe dar a la tarea de conmutar el PLC delmodo de “programación” al modo de “ejecución”, loque hace que la unidad central de proceso ejecute elprograma de principio a fin repetidamente.

El lenguaje de programación del PLC cambia deacuerdo al fabricante del producto, y aunque se utilizanlos mismos símbolos en distintos lenguajes de progra-mación, la forma en cómo se crean y almacenan cam-bia de fabricante a fabricante. Por lo tanto, la manerade cómo se interpretan las instrucciones de un PLC aotro es diferente, todo depende de la marca.

En otro orden de ideas, a la unidad central de pro-ceso de un PLC una vez que le fue cargado un pro-grama de usuario, su operación de controlar un procesode producción no debe detenerse a menos que unusuario autorizado así lo haga. Para que el PLC funcionede forma ininterrumpida se debe contemplar el uso deenergía de respaldo ya que ésta, bajo ninguna circuns-tancia, tiene que faltarle a la unidad central de proceso.

Cabe aclarar que los PLC modernos cuentan con 2CPUs de 32bits que interactúan para efectuar el control,figura 14.

o La CPU de lógica ejecuta el código de la aplica-ción y realiza el procesamiento de los mensajes.

o La CPU de “backplane” se comunica con las E/S yenvía y recibe datos desde el “backplane”. Como esteCPU es independiente del otro, toda la información deE/S se maneja asincrónicamente a la ejecución del pro-grama (no altera el “scan”).

La energía que alimenta al PLC se obtiene de unmódulo de alimenta-ción cuya misión essuministrar el voltajeque requiere tanto launidad central deproceso como todoslos módulos queposea el PLC.Normalmente elmódulo de alimenta-

PLC: Qué son, Cómo se Usan, Arquitectura

Saber Electrónica Nº 302 13

Figura 14

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ción se conecta a los suministros de voltajes de corrientealterna (VCA). El módulo de alimentación práctica-mente es una fuente de alimentación regulada de vol-taje de corriente directa, que tiene protecciones contrainterferencias electromagnéticas, variaciones en el vol-taje de corriente alterna, pero el aspecto más impor-tante es que cuenta con baterías de respaldo para elcaso de que falle el suministro de energía principal yentren en acción las baterías, provocando de estamanera el trabajo continuo del PLC, a la vez que puedeactivarse una alarma para dar aviso en el momentojusto que el suministro de energía principal ha dejadode operar.

MÓDULOS DE ENTRADA Y SALIDA DE DATOS

Se encargan del trabajo de intercomunicación entrelos dispositivos industriales exteriores al PLC y todos los cir-cuitos electrónicos de baja potencia que comprendena la unidad central de proceso del PLC, que es dondese almacena y ejecuta el programa de control.

Los módulos de entrada y salida tienen la misión deproteger y aislar la etapa de control, que está confor-mada principalmente por el microcontrolador del PLC,de todos los elementos que se encuentran fuera de launidad central de proceso, ya sean sensores o actua-dores. Los módulos de entrada y salida hacen las vecesde dispositivos de interfase, que entre sus tareas princi-pales están las de adecuar los niveles eléctricos tantode los sensores como de los actuadores o elementosde potencia, a los valores de voltaje que emplea elmicrocontrolador, que normalmente se basa en nivelesde la lógica TTL, 0 (VCD) equivale a un “0 lógico”, mien-tras que 5 (VCD) equivale a un “1 lógico”.

Físicamente los módulos de entrada y salida dedatos, están construidos en tarjetas de circuitos impresosque contienen los dispositivos electrónicos capaces deaislar al PLC con el entorno exterior, además de contarcon indicadores luminosos que informan de maneravisual el estado que guardan las entradas y salidas.

Para que los módulos de entrada o salida lleven acabo la tarea de aislar eléctricamente al microcontro-lador, se requiere que éste no tenga contacto físico con

los bornes de conexión de los sensores o actuadores ycon las líneas de conexión que se hacen llegar a lospuertos de entrada o salida del microcontrolador.

Existen distintos módulos de entrada y salida dedatos: la diferencia principal depende de los distintostipos de señales que éstos manejan; esto quiere decirque se cuenta con módulos que manejan señales dis-cretas o digitales, y módulos que manejan señales ana-lógicas.

A los módulos de entrada de datos se hacen llegarlas señales que generan los sensores. Tomando encuenta la variedad de sensores que pueden emplearse,existen dos tipos de módulos de entrada, algunos de loscuales se describen a continuación.

Módulos de entrada de datos discretos.- Estos res-ponden tan sólo a dos valores diferentes de una señalque puede generar el sensor. Las señales pueden ser lassiguientes:

a) El sensor manifiesta cierta cantidad de energíadiferente de cero si detecta algo.

b) Energía nula si no presenta detección de algo.Un ejemplo de sensor que se emplea en este tipo demódulo es el que se utiliza para detectar el final decarrera del vástago de un pistón. Para este tipo demódulos de entradas discretas, en uno de sus bornes setiene que conectar de manera común uno de los ter-minales de los sensores. Para ello tenemos que ubicarcuál es la terminal común de los módulos de entrada.

La forma en cómo se conoce popularmente a losmódulos de entrada y salida es por medio de lasiguiente denominación “Módulos de E/S”. Para selec-cionar el módulo de E/S adecuado a las necesidadesdel proceso industrial, se tiene que dimensionar y cuan-tificar perfectamente el lugar donde se instalará un PLC.El resultado del análisis reportará el número de sensoresy actuadores que son imprescindibles para que el PLCopere de acuerdo a lo planeado; por lo tanto, ya sesabrá la cantidad de entradas y salidas que se requie-ren, y si por ejemplo se cuenta con 12 sensores y 10actuadores, entonces se tiene que seleccionar un PLCque soporte por lo menos 22 E/S. ☺

Artículo de Tapa

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Además del transistor bipolar, que es el básico, existen otros tipos como eltransistor de efecto de campo, el transistor unijuntura (cuyo funcionamiento esdiferente), etc. De manera simplificada, podemos representar un transistor por3 bloques de materiales semiconductores de tipos diferentes, dispuestos alter-nadamente.

Esto nos conduce a dos configuraciones posibles, que a su vez nos llevan ados tipos de transistores, según muestra la figura 1, los transistores PNP yNPN. Cada uno de los bloques tendrá una terminal de conexión conectada a unelectrodo y recibe una denominación.

INTRODUCCIÓN

Hemos visto que en un transistor bipolar existen tres elementos o terminales asaber:

Emisor - abreviado EColector - abreviado CBase - abreviado B

Para representar los transistores usamos dos tipos de símbolos, según el tipo, queaparecen en la figura 2. El elemento que posee la flecha es siempre el emisor. Cuan-do la flecha está vuelta hacia afuera del componente, tenemos un transistor NPN ycuando la flecha está apuntando hacia dentro del componente tenemos un transistorPNP. Esta flecha corresponde al sentido convencional de la corriente que circula por es-te componente, cuando está en funcionamiento.

La base corresponde al elemento que entra perpendicularmente a la barra en el in-terior del símbolo y la otra "pata" es el colector.

Los transistores bipolares pueden ser tanto de silicio como de germanio y actual-mente existen tipos para altísimas frecuencias de arseniuro de galio, pero las diferen-cias existentes de uno a otro se refieren solamente a las características y no a los prin-cipios de funcionamiento.

Los transistores PNP y los NPN tienen el mismo principio de funcionamiento. Por lotanto, para analizar su funcionamiento podemos tomar un único tipo como base: el NPNsin que importe el material.

Para que el transistor funcione (de la manera en que normalmente lo usamos) espreciso que sus terminales sean sometidas a determinadas tensiones. La aplicaciónde estas tensiones. Para llevar al transistor a su funcionamiento ideal, recibe el nom-bre de polarización. Polarizar un transistor es aplicar en sus tres terminales (emisor,colector y base) tensiones que lo lleven al funcionamiento normal.

Para analizar el funcionamiento de un transistor de manera simplificada, vamos asuponer que los potenciales de polarización son aplicados a sus elementos por dos ba-

TeoríaCURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

EETTAAPPAA 22 -- LLEECCCCIIÓÓNN NNºº 22

Saber Electrónica Nº 302 17

TRANSISTORES BIPOLARES

Comenzamos con el estudio del principio general defuncionamiento del llamado transistor bipolar o simple-mente transistor.

Figura 1

Figura 2

Figura 3

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terías, B1 y B2, controladas por dos interruptores, S1 y S2, como muestra la figura 3.La polaridad de las baterías (positivo de B2 al colector y positivo de B1 a la base) co-rresponde a lo que se exige para el funcionamiento de un transistor NPN. Para un tran-sistor PNP basta invertir la polaridad de las dos baterías, para entender su funciona-miento.

Inicialmente, con las dos llaves abiertas, ninguna corriente circula por el transistor.

Vamos a suponer ahora que, en una primera fase, cerramos la llave S2 y dejamos,por lo tanto, abierta la llave S1.

En estas condiciones, la corriente, pasando por la base, tenderá a circular entre elcolector y el emisor. Sin embargo, existen dos junturas que deben ser atravesadas. Laprimera entre el colector y la base, que corresponde a un diodo, estará polarizada ensentido inverso y presentará alta resistencia; mientras tanto, la juntura entre la base yel emisor quedará polarizada en el sentido directo y presentará una baja resistencia.

El resultado es que la corriente no puede circular. Podemos percibir esto mejor, sicomparamos el transistor con dos diodos en oposición, como muestra la figura 4.

¡Esta disposición es una comparación, pues dos diodos en oposición no fun-cionan como un transistor!

¿Ahora, qué ocurriría si en una segunda fase, manteniendo S2 cerrado,también cerráramos el interruptor S1?

El resultado será la aplicación de una tensión en la juntura entre la base y el emi-sor que la polarizaría en sentido directo. Podemos entonces hacer circular una corrien-te entre esos dos elementos de transistor, cuya intensidad dependería de la tensión deB1 y, eventualmente, de la existencia de algún elemento capaz de limitarla. Para efec-tos de estudio vamos a suponer que la batería B1 sea de tensión relativamente baja,lo que significa que la corriente entre la base y el emisor sería débil.

Mientras tanto, el resultado del cierre de S1 no sería solamente la circulación deesta corriente.

Con el establecimiento de una corriente pequeña entre la base y el emisor, hay tam-bién el pasaje de una fuerte corriente entre el colector y el emisor. En suma,la corrien-te de base pequeña "provoca" la aparición de una corriente mucho mayor entre el co-lector y el emisor (figura 5). Existe una proporción entre la corriente base/emisor (lla-mada simplemente corriente de base) y la corriente colector/emisor (corriente de co-lector).

Así, cuando aumentamos la corriente de base, también aumenta la corriente de co-lector. Cuando la corriente de colector también lo será.

El número de veces que la corriente de colector es mayor que la corriente de base,es nulo; es evidente que la corriente de base que la provoca es denominada gananciade corriente. Si tuviéramos un circuito simplificado, como muestra a figura 6, y aplica-mos en la entrada una señal que corresponde a una cierta forma de onda, que varíaentre dos valores de tensión determinados, estas variaciones influirán directamente enla corriente de base del transistor.

El resultado será una influencia mayor sobre la corriente de colector, pero que co-rresponde "en forma" a la señal original.

Tenemos, entonces, una amplificación de la señal que aparece en el colector deltransistor. Para usar el transistor de forma que tengamos una amplificación fiel a la pro-ducción de señales, es preciso conocer más de sus comportamiento. Esto nos lleva asu curva característica.

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Etapa 2 - Lección 2

Figura 4

Figura 5

Figura 6

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Teoría

TRABAJANDO SOBRE LA CURVA CARACTERÍSTICA DEL TRANSISTOR

Para que un transistor opere convenientemente, existen otras formas, además dela que vimos, de hacer su conexión. Observe que en el ejemplo que dimos, las tensio-nes o señales son aplicadas enla base y colector, el emisor que-da conectado al mismo tiempo alas dos baterías, o sea, se tratade un elemento común al circui-to de entrada (base) y salida (co-lector). Decimos que el transis-tor polarizado de esta forma es-tá en la configuración de emisorcomún. Esta configuración es lamás usada y es a partir de ellaque estudiaremos las curvas ca-racterísticas de un transistor.Una curva característica no esmás que la obtención de un grá-fico en el que se representan lasdiversas magnitudes que varían en un componente cuando está en funcionamiento. Enel caso de un transistor, partimos de un circuito básico que aparece en la figura 7.

Se coloca en un gráfico las diversas tensiones y corrientes de base y suscorrespondientes de colector. Como no podemos tener un gráfico con 4 va-riables, lo que se hace es establecer una familia de curvas en que una de lasmagnitudes es mantenida fija. Así, en primer lugar, fijamos la tensión de emi-sor que llamaremos VCE (tensión entre colector y emisor) en un valor deter-minado, por ejemplo 5V. Verificamos entonces qué ocurre con la corriente debase cuando variamos la tensión de base, o sea, colocamos en el gráfico loque ocurre con IB cuando variamos VBE. El resultado es una curva comomuestra la figura 8. Esta curva es importante porque permite establecer laresistencia de entrada del circuito. Tomando un pequeño trecho en que tene-mos dos tensiones de emisor, por ejemplo, 500 y 600mV, formamos un trián-gulo donde tenemos las corrientes de base correspondientes, 10 y 20µA porejemplo.

Calculando la tangente del ángulo mostrado en la figura 9, que es nadamás que el cociente de la variación de tensión por la variación de la corrien-te, obtenemos la resistencia de entrada o hie. En nuestro ejemplo tenemosentonces:

Otra curva importante es la que da la característica de salida de un tran-sistor.

Esta curva relaciona los valores de la corriente de colector (Ic) con la tensión en-tre el colector y emisor VCE para una corriente de base fija (IB), figura 10. Para unacorriente de base nula (IB = 0), deberíamos tener una corriente de colector nula enuna buena banda de tensiones. Sin embargo, esta corriente no es nula, pero sí muypequeña. Esta corriente es la corriente de fuga (ICEO), que normalmente se debe a

la agitación térmica de los átomos de material semiconductor, los cuales liberan por-tadores de carga.

Si tomamos una de las curvas como referencia y procedemos del mismo modoque en el caso anterior, calculando la tangente del ángulo indicado en la figura 11,obtenemos información muy importante del transistor. Se trata de la variación de lacorriente de base que corresponde a una variación de la corriente de colector o la ga-

Saber Electrónica Nº 302 19

Figura 7

Figura 8

Figura 9

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nancia del transistor. La ganancia, llamada beta (b) ohFE, puede calcularse dividiendo la variación de la co-rriente de colector IC,por la variación correspondiente dela corriente de base IB.

POLARIZACIÓN

En la figura 12 se tiene un transistor NPN, en dondese representan los sentidos reales de las tensiones ycorrientes cuando se lo polariza con dos baterías.

La idea es que se emplee una sola batería para esta-blecer las tensiones necesarias en las junturas.

En términos generales, y considerando que no tene-mos inyección de señal, los valores de IC y VCE represen-tan un sólo punto sobre las curvas que, a su vez, deter-minará el punto de reposo o punto de trabajo estático deltransistor. Para determinar el punto de trabajo hagamos

las siguientes consideraciones:

1) La malla de entrada o malla I (red conectada entre la base y el emisor).2) La característica tensión-corriente de la juntura base-emisor, la cual está

impuesta por el transistor.3) La condición que fija la malla de salida o malla II (red conectada entre el

colector y el emisor).4) Las características de tensión-corriente de la juntura colector-emisor.

Los valores que surgen de la tercera condición nos permitirán levantar laRecta Estática de Carga del Transistor por donde se moverá el punto de tra-bajo. De la malla II:

Vcc = IC . RC + VCE

Luego:

VCC - VCEIC = ___________ (5)

RC

Esta ecuación, gráficamente representa una recta llamadarecta de carga estática, tal como se observa en la figura 13.Los puntos A y B, extremos de dicha recta pueden hallarsehaciendo:

A) VCE = 0V y hallando el valor correspondiente de IC.

VCCIC = ——————

RC

B) IC = 0 y hallando el correspondiente valor de VCE.

VCE = VCC

De la malla de entrada se deduce:

VBB = IB . RB + VBE

Luego:

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Etapa 2 - Lección 2

Figura 10

Figura 12

Figura 11

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Teoría

VBB - VBEIB = ———————— (6)

RB

Donde:VBE = tensión de umbral correspondiente a la juntura base-

emisor, aproximadamente igual a 0,2 V para el germanio y 0,7

V para el silicio.

Obtenido el valor de la corriente de base IB, interceptamosla recta de carga estática como se muestra en la figura 14.

La solución gráfica determina finalmente un punto denomi-nado Q, o bien punto de reposo o punto de trabajo, para las con-diciones dadas.

Analicemos ahora el circuito de la figura 15, el cual empleasólo una fuente de alimentación. Recorriendo la malla II surge que:

VCE = V - IC . (RC + RE) (7)

Recorremos la malla I, tenemos:

V - VBE = IE . RE + IB . RB (8)

Como:

ICIE ≡ IC, e IB = ————

hFE

Reemplazando:

ICV - VBE = IC . RE + ———— . RE =

hFE

RBV - VBE = IC . ( RE + ————— )

hFE

Operando matemáticamente:V - VBE

IC = —————————(9)

RBRE + ————

hFE

Analizando las tensiones delcircuito planteado en la figura 16se tiene que:

VBT = VBE + IE . RE ≈

VBT ≈ VBE + IC . RE

La tensión VBT debería perma-necer “constante”; cosa que, yasea por dispersión de los paráme-tros del transistor o por los ele-mentos del circuito, no siempre secumple.

Saber Electrónica Nº 302 21

Figura 13

Figura 14

Figura 16Figura 15

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Por tal motivo, este circuito no es muy recomendado cuando se deseaarmar un amplificador de señal. Veamos entonces el circuito de la figura17. Este circuito se denomina de polarización por divisor resistivo. De lamalla II o malla de salida; surge que:

V - VCE = IC . RC + IE . RE

Como:

IE ≈ IC

Entonces:

V - VCE = IC . RC + IC . RE

Despejando, tenemos:

VCE = V - IC . (RC + RE) (10)

Para analizar la malla de entrada aplicamos el teorema de Thevenin(que estudiaremos en futuras lecciones, razón por la cual, sólo daremos elresultado de la aplicación del mismo) entre base y tierra.

Como la corriente I2 será por lo menos diez veces mayor que lacorriente IB, será I2 = I1; entonces, en una buena aproximación, la corrien-

te IB = 0 (para este cálculo). Luego:

R1VBT = V . __________ y

R1 + R2

RBT =R1 . R2 / (R1 +R2)

El comportamiento eléctrico de este circuito es igual que el delsistema original, donde tanto VBT como RBT no son elementos rea-les. Luego:

VBT - VBEIC = __________________

RE

Si logramos que VBT sea constante, el punto de reposo Q, dadopor las expresiones anteriores, se mantendrá inalterable, con locual tendremos una configuración en la cual el punto de reposo no

variará frente al cambio de otros parámetros, incluso cambiará muy poco a lahora de reemplazar el transistor (figura 18).

CONFIGURACIONES DEL TRANSISTOR

Los transistores son típicos amplificadores de corriente porque las variacio-nes de la corriente de base acarrean variaciones mayores de la corriente de co-lector.

Es claro que las variaciones de corriente en una carga pueden ser traduci-das por una variación de tensión correspondiente, como ilustra la figura 19, pe-ro en la práctica debemos siempre considerar que tenemos corrientes de en-trada y de salida en los transistores.

Ahora bien, como una corriente en un elemento de carga significa la pre-sencia de una resistencia, podemos hablar de resistencia de entrada y de sa-lida para un transistor que funcione como amplificador. Así, representando untransistor como amplificador, de la forma indicada en la figura 20, vemos que

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Etapa 2 - Lección 2

Figura 17

Figura 18

Figura 19

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Teoría

la señal de entrada "ve" una cierta resistencia y, del mismo modo, el circuito que esconectado en la salida "siente" una resistencia.

Como el transistor opera con señales de corrientes alternas, de bajas o altas fre-cuencias, es más interesante tener en cuenta esta resistencia de otra forma: hablamosentonces de una impedancia de entrada y de una impedancia de salida para un transis-tor.

Esta característica de un transistor como amplificador es muy importante en losproyectos, pues la transferencia de energía de una etapa hacia otra, sólo es máximacuando las impedancias de entrada y salida están adaptadas, o sea, tienen el mismovalor (figura 21).

Es lo que ocurre con su amplificador de audio: si la impedancia de salida de la eta-pa con transistores fuera diferente de la impedancia del parlante, no ocurre la totaltransferencia de energía y el rendimiento del sistema es bajo.

En algunos casos la energía hasta debe ser disipada de otra forma, calor por ejem-plo, y produce la quema de los componentes. El tipo de características de impedanciaque presentan los transistores depende de la manera en que son conectados y es loque veremos ahora.

CONFIGURACIÓN EN EMISOR COMÚN

Podemos conectar los transistores de tres formas diferentes en una etapa amplifi-cadora. Estas etapas van a diferir por el modo en que son aplicadas las señales y des-pués retiradas, así como por la impedancia de entrada y salida que van a presentar.

Debemos entonces indicar que el transistor puede presentar tres tipos de ganan-cia para cada configuración, que son definidos de la siguiente forma:

a) Ganancia de tensión: decimos que hay ganancia de tensión cuando las variacio-nes de la tensión de entrada producen variaciones todavía mayores de la tensión de sa-lida. Si una tensión de entrada (variación) de 100mV produce en la salida una variaciónde 1V sobre la carga, entonces la ganancia de tensión es 10.

b) Ganancia de corriente: decimos que hay ganancia de corriente cuando las varia-ciones de la corriente de entrada producen una variación mayor de la corriente de sali-da. Una variación de 1µA en la entrada, por ejemplo, que produce una variación de 20µAen la carga, significa una ganancia de corriente de 20 veces.

c) Ganancia de potencia: hay ganancia de potencia cuando tenemos un producto"tensión de salida x corriente de entrada", siempre teniendo en cuenta las variaciones.Si una corriente de 1µA producida por una variación de tensión de100µV, produce en la carga (salida) una variación de corriente de 10µAcon una variación de tensión correspondiente a 1mV entonces, tene-mos una ganancia de potencia de 100 veces. En la configuración emi-sor común, figura 22, el emisor es un elemento común al circuito deentrada y de salida.

La señal es aplicada entre base y emisor y retirada entre colector yemisor. En la práctica se usan resistores y capacitores tanto para la apli-cación y retiro de la señal como también para la polarización. Esto nos lle-va a una configuración más completa, como la que muestra la figura 23.

Esta es la configuración más usada en la práctica, por presentartanto ganancia de corriente como de tensión, lo que significa la mayorganancia posible de potencia. Esta configuración se caracteriza por lassiguientes propiedades:

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Figura 20

Figura 21

Figura 22

Figura 23

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• Ganancia de corriente grande. • Ganancia de tensión grande. • Ganancia de potencia elevada. • Impedancia de entrada mediana (1.000 a 5.000 Ohm). • Impedancia de salida alta (100.000 a 500.000 Ohm). • Inversión de fase de la señal amplificada.

La inversión de fase puede ser explicada de la siguiente forma: su-poniendo que una señal senoidal sea aplicada a la entrada (base)cuando su tensión sube en el hemiciclo positivo, esto implica un au-mento de la corriente de base, que es polarizada en el sentido de laconducción.

Ahora, con el aumento de la corriente de base, aumenta proporcio-nalmente la corriente de colector. Esto significa que la resistencia en-tre el colector y el emisor cae, o sea, la tensión absoluta en el colec-tor del transistor disminuye, de modo que su diferencia de valor, en re-lación a la tensión de alimentación, aumenta.

En un gráfico como el que muestra la figura 24, esto significa quela tensión de colector cae. A partir del momento en que se alcanza elmáximo (pico positivo) cuando la tensión cae en la base, ocurre unadisminución proporcional de la corriente de colector, lo que acarrea unaumento de la tensión en este elemento.

En otras palabras, cuando la tensión de base sube, la tensión delcolector cae, lo que caracteriza una inversión de la fase de la señal.

Observamos también que esta configuración no es indicada para la operación de fre-cuencias muy altas.

El circuito de entrada de señal del transistor presenta una cierta capacidad, queprovoca un retardo en la respuesta a las señales de frecuencias elevadas.

En la configuración de emisor común, esta capacidad aparece de modo evidentecon su operación limitada a unos pocos Megahertz (MHz).

CONFIGURACIÓN EN COLECTOR COMÚN

En esta configuración, mostrada en forma simplificada en la figura 25, la señal esaplicada entre la base y el colector y retirada entre el emisor y el colector. En la prácti-

ca, con los elementos de polarización (resistores) y de acoplamien-to (capacitores) tenemos el circuito mostrado en la figura 26.

En esta configuración tenemos la ganancia de corriente elevaday la ganancia de tensión inferior a la unidad. Sin embargo, la ganan-cia de potencia existe (es mayor que la unidad), lo que significa queel circuito puede ser considerado un amplificador de potencia mo-derada.

Existe una relación bien definida entre la impedancia de entra-da y la impedancia de salida en este circuito, en función de la ga-nancia del transistor. Así, si la resistencia de salida (carga) fuera de100 Ohm, como en el circuito de la figura 27 y la ganancia del tran-sistor fuera de 100 veces (Beta) la impedancia de entrada será de:

100 Ohm x 100 = 10.000 Ohm

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Etapa 2 - Lección 2

Figura 24

Figura 25

Figura 26

Lección 2 E2.qxd 21/8/12 14:52 Página 24

Teoría

Saber Electrónica Nº 302 25

Por poseer las características de alta resistencia de entrada y baja de salida, estetipo de configuración es normalmente usado como "adaptador de impedancias", o sea,para adaptar una etapa de alta impedancia a una etapa o carga de baja impedancia.Las principales características de este circuito son:

• Ganancia de corriente elevada • Ganancia de tensión inferior a 1 (atenuación) • Ganancia de potencia mayor que 1 • Impedancia de salida muy baja (entre 10 Ohm y 1k) • No hay inversión de fase de la señal amplificada

Para la no inversión de fase podemos dar la siguiente explicación:

En la subida del hemiciclo de una señal senoidal aplicada a la entrada, hay un au-mento de la corriente de base y, en consecuencia, un aumento de la corriente de emi-sor, que es la corriente de carga. El aumento de la corriente en la resistencia de cargaes acompañado de un aumento de la tensión sobre la misma (figura 28).

Esta configuración no es indicada para aplicaciones de altas frecuencias, dado elefecto de la capacidad de las junturas, que queda multiplicado prácticamente por la ga-nancia del transistor. Aplicaciones típicas no superan 1 Megahertz (MHz).

CONFIGURACIÓN EN BASE COMÚN

En un transistor conectado en la configuración de base común, la señal es aplica-da entre el emisor y la base y retirada entre el colector y la base, conforme muestra elcircuito simplificado de la figura 29. Con los elementos adicionales de polarización yacoplamiento, el circuito queda como muestra la figura 30.

En esta configuración existe ganancia de tensión, pero la ganancia de corriente esinferior a la unidad. Se trata, pues, de una configuración amplificadora de tensión. Laganancia de potencia es mayor que la unidad y puede variar entre 20 y 500 para tran-sistores comunes. En esta configuración tampoco tenemos inversión de fase, o sea, lafase de la señal de entrada es la misma de la señal de salida, como muestra la figura31.

La principal característica de este tipo de conexión, sin embargo, es la baja impe-dancia de entrada, del orden de 30 a 500 Ohm y la alta impedancia de salida, del or-den de 500 kOhm o más.Vea entonces que tenemos un comportamiento opuesto al dela configuración de colector común. Esta baja impedancia de entrada es responsabletambién por la reducción de los efectos delas capacidades entre las junturas, lo quelleva al transistor a su mayor capacidad deoperación con altas frecuencias. Este tipode circuito es usado en frecuencias quepueden superar los 100MHz, lo que depen-de, claro, de cada transistor. Tenemos lassiguientes características, en resumen:

• Ganancia de Corriente inferior a 1. • Ganancia de Tensión mayor que 1. • Impedancia de entrada muy baja (30

Ohm a 500 Ohm). • Impedancia de salida muy alta (supe-

rior a 500 kOhm). • No hay inversión de fase para la se-

ñal amplificada.

Figura 27

Figura 28

Figura 29

Figura 31Figura 30

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DISTINTOS TIPOS DE TRANSISTORES BIPOLARES

Existen diversos tipos de transistores: desde los muy pequeños, comparables auna lenteja, hasta los mayores que llegan a tener algunos centímetros de diámetro oincluso más (figura 32).

¿Por qué tantas diferencias? Estructuralmente todos los transistores están formados por

trozos de materiales semiconductores (P y N) dispuestos de for-ma alternada, como ya vimos. Sin embargo, los procesos cons-tructivos que llevan a la obtención de esta estructura no partende trozos aislados de materiales semiconductores, uniéndolosdespués para obtener el componente final.

Existen técnicas que parten de trozos únicos de materialessemiconductores y forman directamente en ellos las regiones quedeben ser del tipo P o del tipo N. Se obtiene así el transistor ensu configuración final (figura 33).

El modo como se forman las regiones del emisor, colector ybase de un transistor, van a determinar la "geometría" del com-ponente, la cual es responsable directamente por sus caracterís-ticas eléctricas. Para simplificar, si quisiéramos un transistor quesea capaz de trabajar con corrientes intensas, debemos proveer-lo de una región de colector mayor para que haya una superficiede pasaje para los portadores de carga capaz de soportar la co-rriente final.

Por otro lado, si queremos un componente rápido, capaz detrabajar con frecuencias elevadas, debe haber un tiempo mínimode movilización de cargas entre el colector y el emisor, pasandopor la base (este tiempo se denomina "tiempo de tránsito").

Estos transistores deben tener regiones de base bien reduci-das, pues así permiten un recorrido mínimo para la corriente. Pe-ro no es sólo el tamaño lo que importa para la construcción deun transistor: si tenemos una región semiconductora de un tipoen contacto con otra de tipo diferente (P y N), la juntura también

representa una capacitancia (figura 34). Así, aplicando una señal en un transistor quetenga una región de juntura grande entre la base y el emisor, por ejemplo, antes queesa señal alcance el valor que provoca la conducción, debemos tener la carga del ca-pacitor. Esto significa un retardo en la velocidad de respuesta de este componente.

La reducción de la capacidad entre las regiones es un factor de gran importanciaen el proyecto para transistores que deben trabajar con frecuencias altas o conmutarseñales en alta velocidad. Vea entonces que existe una cierta contradicción de las po-sibles mejoras de características de los transistores para las diversas aplicaciones.

Si queremos un transistor de mayor potencia, capaz de trabajar con corrientes másintensas, debemos aumentar la superficie de las junturas, pero eso también provocaun aumento de la capacidad entre los terminales, reduciendo en consecuencia su velo-cidad. Si reducimos mucho el tamaño de un transistor para que el mismo pueda ope-rar a una velocidad mayor, también reducimos su capacidad de aislación, lo que quie-re decir que el mismo pasa a soportar tensiones menores.

Observe entonces que existen dificultades serias para proyectar transistores quesean ideales, o sea, que puedan trabajar con corrientes intensas, tengan gran veloci-

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Etapa 2 - Lección 2

Figura 32

Figura 33

Figura 34

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dad (por no presentar gran capacidad entre los electrodos) y finalmente que puedanoperar con tensiones altas.

Las geometrías estudiadas permiten la construcción de algunos tipos de transisto-res que pueden ser considerados "excelentes" dentro de la finalidad propuesta, peroeso también significa mayor costo. Así, no precisando una determinada característica,podemos elegir tipos determinados que se comporten dentro de lo que queremos, ycon eso bajar el costo del componente.

Para las aplicaciones prácticas, podemos dividir los transistores por tipos en los si-guientes grupos:

TRANSISTORES DE USO GENERAL DE BAJA POTENCIA

Estos son transistores (NPN o PNP) de dimensiones pequeñas, capaces de operaren el máximo con corrientes de colector de 500mA, disipando potencias de hasta 1watt. Pueden ser de germanio o de silicio, si bien en la actualidad se usan mucho máslos de silicio. Estos transistores se destinan a la amplificación o producción de seña-les de bajas frecuencias (audio) principalmente, pero poseen la capacidad de operar enfrecuencias de hasta algunas decenas de megahertz (MHz), si bien no han sido proyec-tados específicamente para esta finalidad. Las ganancias de estos transistores estánen la banda de 10 a 900 típicamente.

Entre las aplicaciones posibles para los transistores de esta familia, citamos las si-guientes: preamplificación de audio, oscilador de audio, excitador (driver) de amplifica-dores de audio, salida de audio de amplificadores hasta 1 ó 2 watt, conmutación de se-ñales de bajas frecuencias, etc.

Gracias a la escasa generación de calor en la operación de estos transistores, selos fabrica en cubiertas de dimensiones reducidas, tanto metálicas como plásticas. Lascubiertas metálicas (más antiguas) son más caras, siendo por esto sustituidas en lamayoría por los tipos plásticos, en la actualidad.

Para los transistores europeos, la identificación de un transistor de uso general sehace con la sigla "BC" donde "B" significa silicio y "C" uso general. La sigla "AC" indi-ca transistores de uso general de germanio.

Los transistores de procedencia americana usan otro tipo de codificación. Normal-mente se especifican como "2N" seguido de un número. Por la sigla no podemos sa-ber qué tipo de transistor es, y con este fin debe consultarse un manual. Para los tran-sistores japoneses de uso general tenemos la sigla "2SB"y "2SA".

TRANSISTORES DE POTENCIA DE AUDIO

Los transistores de Potencia de Audio, o simplemente de Potencia, son componen-tes destinados a la operación con corrientes altas en frecuencias no muy elevadas, queno superen algunos megahertz.

La capacidad de entrada, debido al tamaño de los elementos internos, es el princi-pal factor que impide su operación con señales de frecuencias elevadas. Así, talestransistores tienen típicamente corrientes de colector en la banda de 1 a 15A, y pue-den disipar potencias de 1 a 150 watt, operando con señales de algunas decenas demagahertz como máximo. Sin embargo, a medida que nos aproximamos a su frecuen-cia límite (fT) la ganancia cae enormemente y tiende a ser unitaria. Los transistores deesta familia son dotados de cubiertas que permiten su fijación en disipadores de calor.

Saber Electrónica Nº 302 27

Cómo se Estudia este Curso deTécnico Superior en Electrónica

En Saber Electrónica Nº 295 le propusimos elestudio de una Carrera de Electrónica COMPLE-TA y para ello desarrollamos un sistema que sebasa en guías de estudio y CDs multimediaInteractivos. La primera etapa de la Carrera lepermite formarse como Idóneo en Electrónica yestá compuesta por 6 módulos o remesas (6guías de estudio y 6 CDs del Curso Multimediade Electrónica en CD). Los estudios se realizancon “apoyo” a través de Internet y están orien-tados a todos aquellos que tengan estudios pri-marios completos y que deseen estudiar unacarrera que culmina con el título de "TÉCNICO

SUPERIOR EN ELECTRÓNICA".

Cada lección o guía de estudio se compone de3 secciones: teoría, práctica y taller. Con lateoría aprende los fundamentos de cada temaque luego fija con la práctica. En la sección“taller” se brindan sugerencias y ejercicios técni-cos. Para que nadie tenga problemas en el estu-dio, los CDs multimedia del Curso en CD estánconfeccionados de forma tal que Ud. pueda rea-lizar un curso en forma interactiva, respetando elorden, es decir estudiar primero el módulo teóri-co y luego realizar las prácticas propuestas. Porrazones de espacio, NO PODEMOS PUBLICARLAS SECCIONES DE PRACTICA Y TALLER deesta lección, razón por la cual puede descargar-las de nuestra web, sin cargo, ingresando awww.webelectronica.com.ar, haciendo clic en elícono password e ingreando la clave: GUIAE2L2.La guía está en formato pdf, por lo cual al des-cargarla podrá imprimirla sin ningún inconvenien-te para que tenga la lección completa.

Recuerde que el CD de la lección 1 lo puededescargar GRATIS y así podrá comprobar la cali-dad de esta CARRERA de Técnico Superior enElectrónica. A partir de la lección 2, el CD decada lección tiene un costo de $25, Ud. lo abonapor diferentes medios de pago y le enviamos lasinstrucciones para que Ud. lo descargue desde laweb con su número de serie. Con las instruccio-nes dadas en el CD podrá hacer preguntas a su"profesor virtual" - Robot Quark- (es un sistemade animación contenido en los CDs que lo ayudaa estudiar en forma amena) o aprender con lasdudas de su compañero virtual - Saberito- dondelos profesores lo guían paso a paso a través dearchivos de voz, videos, animaciones electróni-cas y un sin fin de recursos prácticos que le per-mitirán estudiar y realizar autoevaluaciones (Testde Evaluaciones) periódicas para que sepa cuán-to ha aprendido. Puede solicitar las instruccio-nes de descarga gratuita del CD Nº1 y adquirir elCD de esta lección (CD Nº 2 de laSegunda Etapa) y/o los CDs de las leccio-

Lección 2 E2.qxd 21/8/12 14:53 Página 27

En la figura 35 tenemos algunos tipos de disipadores usados con estostransistores. Normalmente en estos transistores la parte semiconductora queforma el colector, está en contacto directo con la cubierta metálica, facilitandoasí la transferencia del calor generado. Por este motivo, es común la utiliza-ción, entre el transistor y el disipador, de un aislante especial. Este aislante,que puede ser de mica o de plástico, deja pasar el calor pero no la corrienteeléctrica; se trata de un aislante eléctrico más un conductor térmico (figura 36).

Para facilitar todavía más la transferencia de calor, este aislante puede seruntado con pasta térmica, hecha a base de silicio (grasa siliconada). Son diver-sas las aplicaciones de estos transistores como: salida de audio hasta más de100 watt, regulación de fuentes, excitación de etapas de audio, inversores, ex-citación de relés y solenoides, etc.

En la línea europea, los transistores de estas categorías son especificadospor las letras "BD" donde "B" indica que el componente es de silicio y "D", depotencia. Para los tipos de germanio la indicación es "AD". Para los tipos ame-ricanos tenemos también la designación "2N".

TRANSISTORES DE BAJA POTENCIA PARA RF

Estos son transistores que se destinan a la operación con señales de fre-cuencias elevadas, pero de pequeña intensidad. Las corrientes máximas deoperación de estos transistores no sobrepasan los 100mA pero su frecuenciamáxima puede fácilmente llegar a los 1.000MHz o 1GHz (1 Gigahertz). Comono deben disipar potencias elevadas, sus cubiertas son de dimensiones redu-cidas y no tienen previsto la colocación de disipadores de calor. En algunos ti-pos de metal existe un cuarto terminal, además de emisor, colector y base, quees conectado a la propia cubierta, que sirve así de blindaje.

La geometría interna es proyectada justamente de modo de realzar ciertaspropiedades, como por ejemplo la reducción de la capacidad entre los elemen-tos, la disminución del tiempo de tránsito, etc.

Los tipos de procedencia europea son designados con la sigla "BF" donde"B" significa silicio, y "F" alta frecuencia o "RF". Para los tipos de germanio ladesignación es "AF". Los tipos de procedencia americana también aparecencon la designación "2N" y es necesario consultar manuales de especificacio-nes para saber a qué familia pertenecen.

Entre las aplicaciones para estos transistores citamos las siguientes: pro-ducción de señales de alta frecuencia, amplificación de RF en receptores de ra-dio y TV, pequeños transmisores, amplificación de FI, conversores de frecuen-cia de receptores, etc.

TRANSISTORES RÁPIDOS

Los transistores de esta familia se caracterizan por una elevada capacidad para pa-sar rápidamente del estado de no conducción (corte) a la plena conducción (satura-ción) sirviendo pues como conmutadores.

Para esto es preciso que tengan características especiales que van desde la ganan-cia elevada hasta la baja capacidad entre sus elementos. Estos transistores operancon corrientes máximas entre 100mA y 1A, poseen capacidad de disipación de poten-cia hasta 1W típicamente. Una característica importante de las especificaciones de es-

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Etapa 2 - Lección 2

Figura 35

Figura 36

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tos transistores es el tiempo en que pasan de la no conducción a la conducción, quese da en nanosegundos. Muchos de los transistores de esta familia, además de lasaplicaciones específicas en conmutación, también se pueden usar en RF (como porejemplo el 2N2218 y el 2N2222), ya que la alta velocidad les posibilita producir o am-plificar señales de frecuencias bastante altas. Entre las aplicaciones para estos tran-sistores citamos las siguientes: conmutación en circuitos lógicos, modificación de for-mas de onda en conformadores, etc.

OTROS TRANSISTORES

Además de los transistores citados existen otros con características bien específi-cas que pueden encontrarse en los manuales de muchos fabricantes. Entre ellos des-tacamos en primer lugar los denominados "de banda ancha" que son transistores quese destinan a la operación con señales de frecuencias muy altas, en la banda de UHFy microondas.

Tales transistores tienen frecuencias de transición (frecuencia máxima de opera-ción) bastante elevadas, llegando teóricamente a los 5GHz.

En la nomenclatura europea tales transistores aparecen con la sigla "BFQ, BFT,BFW y BFX". Para los de origen americano, tenemos siempre la denominación "2N"; laaveriguación de su verdadera finalidad queda por cuenta de una consulta en los manua-les específicos.

¿Cómo elegir un transistor para una aplicación específica?

En la elección de un transistor para una determinada aplicación debemos tener encuenta sus características y su capacidad de operar convenientemente en dicha aplica-ción. Incluso dentro de una familia existen tipos específicos.

Sólo a título de ejemplo, dentro de la propia familia de tansistores de uso generaltenemos tipos con características tan diferentes que uno es el equivalente del otro. Po-demos citar el BC549 y el BC548 que, aunque sean semejantes en las característicasgenerales, presentan una diferencia considerable: el BC549 opera con un nivel de rui-do interno muy bajo; por esto, es indicado para amplificar señales de audio muy débi-les, lo que no ocurre con el BC548, aunque ambos son de la misma familia. Así, en elproyecto de un preamplificador de audio, preferimos colocar en su entrada un BC549en lugar de un BC548, si bien existen muchas aplicaciones en las que son perfecta-mente intercambiables.

Otro caso que debe ser tenido en cuenta es que un transistor que se destina a am-plificar señales de audio, aunque tenga una frecuencia máxima elevada, no siemprefuncionará bien en la amplificación o producción de señales de RF. No será buena ideausar un BD135, aunque el mismo sea especificado hasta 250MHz en un amplificadorde FM, porque las capacidad entre sus elementos, no previstas para operación en RF,ciertamente impedirán una buena ganancia en esta banda.

¿Además de los transistores indicados, existen otros?

Sí, además de los tipos NPN y PNP, que son denominados "bipolares", tenemostransistores que obedecen a otras tecnologías de funcionamiento como, por ejemplo,los unijuntura, los transistores de efecto de campo y los que se usan como sensores,aprovechando su sensibilidad a cierto tipo de radiación (como por ejemplo los fototran-sistores), etc. ☺

Saber Electrónica Nº 302 29

CÓMO CONVERTIRSE ENTÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

“Estudie desde su Casa”“Estudie desde su Casa”

Esta es la SEGUNDA lección de la segundaetapa del Curso de Electrónica Multimedia,Interactivo, de enseñanza a distancia y pormedio de Internet que presentamos en SaberElectrónica Nº 295.

El Curso se compone de 6 ETAPAS y cada unade ellas posee 6 lecciones con teoría, prácti-cas, taller y Test de Evaluación. La estructuradel curso es simple de modo que cualquier per-sona con estudios primarios completos puedaestudiar una lección por mes si le dedica 8 ho-ras semanales para su total comprensión. Alcabo de 3 años de estudios constantes podrátener los conocimientos que lo acrediten comoTécnico Superior en Electrónica.

Cada lección se compone de una guía de es-tudio y un CD multimedia interactivo.

El alumno tiene la posibilidad de adquirir unCD Multimedia por cada lección, lo que lo ha-bilita a realizar consultas por Internet sobrelas dudas que se le vayan presentando.

Tanto en Argentina como en México y en va-rios países de América Latina al momento deestar circulando esta edición se pondrán enventa los CDs del “Curso Multimedia deElectrónica en CD”, el volumen 1 de la prime-ra etapa corresponde al estudio de la lecciónNº 1 de este curso (aclaramos que en SaberElectrónica Nº 295 publicamos la guía impre-sa de la lección 1), el volumen 6 de dichoCurso en CD corresponde al estudio de la lec-ción Nº 6.

Ud. está leyendo parte de la teórica de laSEGUNDA lección de la segunda etapa y el CDcorrespondiente es el de la Etapa 2, Lección 2.

Para adquirir el CD correspondiente a cadalección debe enviar un mail a: [email protected]. El CD correspondiente a la lección 1 es GRA-TIS, y en la edición Nº 295 dimos las instruc-ciones de descarga. Si no poee la revista,solicite dichas instrucciones al mail dadoanteriormente.

A partir de la lección Nº 2 de la primeraetapa, cuya guía de estudio fue publicada enSaber Electrónica Nº 296, el CD (de cada lec-ción) tiene un costo de $25 (en Argentina) ypuede solicitarlo enviando un mail a [email protected]

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¿A quién no le tiembla el pulso cuando empuña una perforadora sobre un muroo pared?

Todos somos concientes del riesgo que un caño desconocido puede causar a nuestracasa. Ya sea un caño con cables eléctricos o bien con agua o gas un potencial peligronos amenaza a la hora de hacer algo tan simple como pretender colgar un cuadro.

Este equipo nos resuelve, EN PARTE, este problema ya que permite inyectar una señalaudible en los tendidos eléctricos de la casa. Bastará con enchufarlo en cualquier toma-corrientes para que, armados con una simple radio de AM, podamos escuchar la osci-lación al pasar la antena de la misma por encima de un muro. El circuito está formadopor un oscilador LM567 el cual modula un conjunto de transistores los cuales inyectanla señal en el tendido eléctrico. Una fuente capacitiva (o fuente fría) provee de los 9Vnecesarios para que el sistema funcione.

Nótese que este equipo sólo hará posible la detección de cableados de tensión princi-pal (220 o 110) pero no funciona con gas, agua o telefonía. Para estos caños debere-mos usar un detector por eco. El circuito es muy sencillo y puede armarlo utilizando latécnica de “placa universal” de circuito impreso que explicáramos en la etapa 1 de estecurso de electrónica. Tenga cuidado al usar este aparato, ya que la tensión de red puedeestar sobre la placa, es por ello que debe guardarlo sobre un gabinete plástico y solodejar en el exterior el enchufe al que se conectan los dos cables marcados en el circui-to como AC. ☺

30 Saber Electrónica Nº 302

Etapa 2 - Lección 2

MONTAJES

LOCALIZADOR DE CABLES DE RED

Como ya conoce el funcionamiento de los transistores, le propo-nemos que arme un circuito que permite inyectar señal de RF alos cableados de la red eléctrica de modo que usando una simpleradio como receptor podrá saber dónde están los cables quepasan por dentro de las paredes.

Figura 1

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Taller

Saber Electrónica Nº 302 31

La ganancia de un transistor (como veremos en próximas lecciones) es fija e indicacuánto es capaz de amplificar un transistor. Transistores de señales como los tipos BC,BF, 2N, son normalmente indicados para operar con corrientes pequeñas, de modo quesu ganancia se especifica en el manual, en general, para una corriente de 1mA.

Para otros tipos (de potencia mediana y grande), la ganancia se refiere a corrientesmayores, pero la medida en 1mA no presentará una diferencia de valor comprometedo-ra y sirve incluso para comparar dos componentes para elegir el de mayor amplificación.Para construir nuestro circuito, usamos un vúmetro como instrumento indicador, cuyofondo de escala es de 200µA.

Como queremos hacer la prueba con una corriente de 1mA, en la figura 1 tenemos undivisor de corriente formado por R3, R4, P1 y el instrumento. Ajustando conveniente-mente este divisor, podemos tener en la prueba en fondo de escala 0,8mA por R3 y0,2mA por el instrumento que justamente le causa la deflexión máxima.

Como el flujo de corriente en la prueba es diferente para transistores NPN y PNP, debe-mos tener a continuación una llave inversora (S3) que invierte la la polaridad de los ele-mentos del transistor en prueba, según sea su tipo. El transistor probado es polarizadocon dos resistores diferentes en el momento en que se presiona S2. Así, sin presionarS2, la corriente leída en el instrumento para un transistor a prueba corresponde justa-mente a aquélla que circula entre el colector y emisor con base abierta, o sea, la corrien-te de fuga.

Presionando S2, dependiente de la posición de S1, hacemos circular una pequeñacorriente de base por el transistor, dada por R1 o R2. R1 es calculado de tal forma quetendremos la deflexión máxima del instrumento o corriente de colector de 1mA cuandola ganancia del transistor fuera 100.

Así, en esta posición, el instru-mento tendrá una banda deganancia indicada de 0 a 100. R2es calculado de tal forma quetenemos deflexión máxima delinstrumento cuando el transistora prueba tuviera ganancia de1.000.

Eso nos lleva a una banda de 0a 1.000. En la figura 1 tenemosel diagrama completo del apara-to. Su realización práctica esmostrada en la figura 2, dondetenemos una vista de la disposi-ción de los componentes.

Figura 1

MEDIDOR DE GANANCIA DE TRANSISTORES

Los transistores no son todos iguales y, a la hora de tener queelegir el adecuado para nuestro circuito, es preciso conocer sufactor de amplificación. Este aparato, que opera con pilas comu-nes, prueba tanto transistores NPN como PNP y verifica inclusola existencia de fuga (ICEO).

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Para probar el aparato, coloque las pilas en el soporte y conecte momentáneamentelos puntos C y E, para lo que apoyará las pinzas correspondientes una sobre otra. Laaguja del multímetro debe saltar para indicar corriente.

En seguida, sin separar las pinzas puede hacer el único ajuste del aparato: gire P1hasta que la aguja del instrumento marque la corriente máxima, o sea 200µA. A partirde este momento, puede ya usar el instrumento.

Si quiere, haga una escala de 0 a 100 y de 0 a 1.000 para colocar en el panel delinstrumento.

Para testear cualquier transistor, colóquelo en conexión con las pinzas ya con la llaveS3 en la posición que corresponda a su tipo. Si hubiera indicación de corriente en elmomento de la conexión, el transistor presenta fuga.

La fuga normal no debe superar 1/10 de la escala. Enseguida, presione S2 y obser-ve la posición de S1. Si hubiera lectura posible, sólo basta considerar el valor. Si laaguja indicadora tiende a sobrepasar el fondo de escala, pase S1 hacia la posición quecoloca R2 en el circuito y considere la escala x 1.000. Si no hubiera indicación alguna,es porque el transistor se encuentra abierto.

Recuerde: ya está en condiciones de comenzar a montar sus propios circuitos, armeeste medidor para adquirir experiencia. ☺

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Etapa 2 - Lección 2

Figura 2

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Saber Electrónica Nº 302 33

MM ANUALANUAL TT ÉCNICOÉCNICO

SERVICIO TÉCNICO A

NOTEBOOKS200 FALLAS COMENTADAS Y 100 MANUALES DE SERVICIO

PCs portátiles, también conocidos como portátiles (o portátil), notebooks, laptop y sus pre-decesoras mini y nanobook son equipos que están diseñados principalmente para la compu-tación móvil. Con la portabilidad como el primer objetivo, las PC portátiles de hoy tienen elpoder de manejar casi lo mismo (a veces, incluso más) que las computadoras de escritoriode gama alta. Las últimas notebooks ofrecen funciones convenientes, tales como conectivi-dad Wi-Fi y Bluetooth. Son portátiles de gama alta, en particular, para brindarle mejores expe-riencias audio-visuales para el usuario, tales como una pantalla de alta definición y audiosuperior. Están optimizados para aplicaciones, tales como el modelado 3D de alta definiciónde la edición de vídeo y juegos. En general ofrecen a los diseñadores e integradores los últi-mos sistemas con componentes de alta calidad, tales como la memoria principal y gráfica,unidades de disco duro (HDD), basados (muchas veces basados en memoria flash) y solu-ciones de almacenamiento, controladores para pantallas LCD y LED. En este manual explica-mos qué es una PC portátil, cuál es su diagrama en bloques básico, cuáles son los compo-nentes principales de estos equipos y brindamos algunos casos puntuales de fallas y solu-ciones comunes en equipos comerciales.

ING. HORACIO DANIEL VALLEJO

[email protected]

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INTRODUCCIÓN

Las computadoras portátiles hoy en día sontanto o más usadas que las computadoras deescritorio, además, en los últimos 5 años, la ofertade computadoras con pantallas pequeñas, de 7”,ha originado un nuevo mercado al queel técnico debe estar preparado.

En la actualidad existe una gran can-tidad de marcas y modelos a tal puntoque en América Latina se calcula queexisten cerca de 130 millones de com-putadoras portátiles razón por la cualconsituye un importante mercado paralos técnicos reparadores.

En la figura 1 podemos apreciar eldiagrama en bloques de una computa-dora portátil, sugerida por Samsung yempleada por varios fabricantes.

Como se muestra en el Diagrama debloques, un PC portátil típica se com-pone de los siguientes componentes:

o El procesador (o CPU).o El controlador de entrada /

salida “Controller Hub” (ICH).o La memoria: memoria principal

y la memoria gráfica.o Los medios de almacena-

miento, como discos SSD basados enmemoria flash y tarjetas flash.

o Los dispositivos de audio.o Una subsección de visualización, que con-

siste en el circuito integrado del controlador depantalla que controla la pantalla LCD o LED.

o Dispositivos de entrada del usuario, talescomo teclados y ratones.

Manuales Técnicos

34 Saber Electrónica Nº 302

Figura 1

Figura 2

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INTEL, MICROPROCESADORES PODEROSOS

Las tecnologías que ofrece Samsung estábasada en “Intel Hub Architecture”, arquitectura deIntel para la familia de chipsets 8xx, empezandopor el 820. Se utiliza un concentrador controladorde memoria (MCH) que está conectado a un con-centrador de controlador I / O (ICH) a través de unbus de 266 MB. El chip MCH soporta memoria yAGP, mientras que el chip ICH proporciona conec-tividad para PCI, USB, sonido, discos duros IDE y LAN.

Por el canal de alta velocidad entre las seccio-nes, la “Arquitectura Intel Hub” (IHA, figura 2) esmucho más rápida que la anterior “Northbridge /

Southbridge”, que concentró a todos los puertos debaja velocidad para el bus PCI. La IHA tambiénoptimiza la transferencia de datos en función deltipo de datos.

De cada 10 portátiles que analice, verá que almenos 6 poseen memorias Samsung. Samsung esel proveedor líder de memoria para la mayoría delos fabricantes de equipos portátiles de PC. Lamemoria DRAM de Samsung, en particular, es eltipo más utilizado en las computadoras portátilesde hoy en día.

Las DRAM de cómputo de Samsung tienenvarias ventajas importantes, algunas de las cualesse enumeran a continuación:

Servicio Técnico a Notebooks

Saber Electrónica Nº 302 35

Figura 3

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o Bajos niveles de consumo de energía:Samsung DDR2 y DDR3 funcionan con voltajes muybajos, reduciendo significativamente el consumode energía para la portátil, y extiende la duraciónde la batería y la duración útil para el sistema.

o Altas velocidades y anchos de banda:Las DDR más reciente de Samsung ofrecen tasasde datos de hasta 1.866 Mbps, permitiendo a lascomputadoras portátiles un alto nivel de desem-peño y mejores experiencias para las aplicacionesde usuario, como ver contenidos de alta definiciónde vídeo.

o Factores de forma y tamaños físicospequeños: Las últimas tecnologías de fabricación(por ejemplo, el proceso de fabricación 20-nm)utilizados para chips de memoria DDR3 reduce elespacio en la placa ocupado por los chips dentro,lo que resulta en un tamaño más pequeño, unaventaja importante para la informática portátil.

Fairchild también en un fabricante reconocidoy muchas empresas emplean sus chips para laconstrucción de laptops, sobre todo en solucionesde energía (alimentación). En la figura 3 podemosver un diagrama funcional de una PC portátil suge-rido por la empresa. Los bloques oscuros represen-tan los componentes que puede proveer Fairchildy que, seguramente, Ud. encontrará en más deuna placa madre.

En la figura 4 podemos observar el diagrama

en bloques funcional de la fuente de alimentacióntípica de una notebook.

Otra plataforma a considerar es la de Sony. LaSony VAIO VGN-AR11SR representa la plataformade procesador “Intel Viiv”. Está orientada a los sis-temas caseros de multimedia que no se suponeque sea portátil. Sin embargo, la portátil de Sony esde hecho una “computadora portátil”. Se basa enun procesador Core Duo T2500 (2.00GHz veloci-dad de reloj, de 65 nm de nucleo Yonah, 2 MB decaché L2 compartido), figura 5. Además de la tec-nología probada por el tiempo Enhanced IntelSpeedStep (que permite reducir la tasa de reloj dela CPU a bajas cargas mediante la reducción desu multiplicador), el procesador es compatible conDynamic Power Coordination (el consumo de ener-gía de los núcleos puede variar por separado enfunción de la corriente de carga) y ajuste dinámicodel tamaño de caché (el tramo no utilizado de lacaché se apaga para ahorrar energía).

La portátil está equipada con un chipset Intel945PM Calistoga y un adaptador inalámbrico3945ABG de Intel PRO / Wireless. El chipset soportamemoria DDR2 SO-DIMM, lo que ofrece másancho de banda de memoria con menor con-sumo de energía, y una interfaz PCI Express x16para una tarjeta gráfica externa. El chip ICH7-M seutiliza como South Bridge (puente del sur) y estáconectado con el North Bridge (puente del norte) a

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Figura 4

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través de una interfaz de uso especial Media Direct.El puente del sur posee un puerto paralelo ATA, dospuertos Serial ATA, ocho puertos USB 2.0 y audio Intel® High Definition.También cuenta con seis puertosPCI Express x1 para conectar dispositivos externos,figura 6.

AMD APU

La arquitectura de Unidades de ProcesamientoAcelerado (APU) AMD Fusion, presentada en el2011 y ampliamente usada en las PC portátilesactuales, se basa en un concepto radicalmentedistinto a lo que estábamos acostumbrados a veren el panorama informático de los últimos años.Con la tecnología APU se fusionan el procesador, latarjeta gráfica y el northbridge (el chip encargadode poner en comunicación la CPU con la tarjetagráfica, entre otras tareas). Hasta ahora, estos treselementos se encontraban independientes comoparte de un ordenador.

El resultado es que la transferencia de datosentre estos dos elementos principales se lleva acabo de forma mucho más rápida que pasando

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Figura 5

Figura 6

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por la circuitería de la placa base,por lo que el rendimiento se multi-plica por cuatro si lo comparára-mos con una solución tradicionalcon el mismo precio. Además, estaintegración en el mismo encapsu-lado también supone un conside-rable ahorro en el consumo ener-gético. Donde antes se necesita-ban 46 watt de potencia (north-bridge + procesador + gráficos),ahora tan sólo se consume unamedia de 18 watt, figura 7.

Por un lado los APU E-350 (dosnúcleos y frecuencia de 1,6GHzcada uno) y E-240 (un núcleo y1,5GHz) se han diseñado paracomputadoras de escritorio y por-tátiles, ofreciendo unas prestacio-nes capaces de llevar a cabocualquier tarea multimedia.

Por otro lado, los APU C-50 (dosnúcleos y frecuencia de 1GHz) y C-30 (un núcleo y 1,2GHz) fueron dise-ñados específicamente para su uso en netbo-oks u otros dispositivos con factor de formamuy reducido, como es el caso de las inci-pientes Tablet PC.

Para conseguir esta integración, AMD se habasado en los núcleos x86 'Bobcat' de bajoconsumo y ha utilizado para el apartado grá-fico el bloque de aceleración de vídeo UVD3disponible en las tarjetas gráficas AMD RadeonHD Serie 6800.

Al consumir tan pocos recursos energéticos,AMD asegura que la autonomía de las bateríasde los portátiles que hagan uso de estas uni-dades podrá superar las 10 horas de trabajoininterrumpido.

La arquitectura esta dividida en 2 núcleos(cores) + 80 núcleos para gráficos, figura 8.Cuando los 80 núcleos gráficos no son utiliza-dos y se esta llevando a cabo algún procesopesado los 80 núcleos gráficos se ponen a dis-

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Figura 7

Figura 8

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posición de los cálculos, o sea, dan soporte a losnúcleos de cálculos.

Con la serie APU, AMD ha equilibrado el desem-

peño de la CPU y los gráficos. Podemos ver la ubi-cación de los elementos clave en el APU en lafigura 9.

Para los interesados en ver como luceinternamente el APU, en dicha figuratenemos un diagrama de cómo fun-ciona realmente el procesador indi-cando la ubicación de sus cuatronúcleos con sus cache L2 correspon-dientes para cada uno, el NB, el contro-lador de memoria Dual-Channel DDR3 yel GPU junto a sus interfaces digitales, suslíneas PCIe y su decodificador UVD.Cuando miramos detenidamente elsegmento de memorias del tipo DDR3,la arquitectura soporta hasta cuatroranuras (DIMMs) para el socket FM1hasta una velocidad de 1866 MHz y unacapacidad máxima de ni más ni menosque 64 GB. Además, según en los labo-ratorios de prueba de AMD, el rendi-miento de la tecnología Dual Graphicsfunciona mejor con la configuración delas memorias en Dual-Channel y conmayor frecuencia ya que la diferencia

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Figura 9

Figura 10

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se nota en los resultados finales con incrementosque rondan el 10%-12% si pasamos de 1333MHz a1600MHz por ejemplo.

La figura 10 muestra el funcionamiento internodel GPU con nuevas implementaciones en pro-ceso de fabricación, diseño e interfaz (de lamemoria al NB) con una arquitectura de procesa-miento unificada TeraScale2, soporte DX11 (queincluye teselación, Direct Compute 11, ShaderModel 5.0), antialiasing y filtrado de texturas y porsupuesto OpenCL 1.1. Indudablemente AMDapuesta fuerte con este lanzamiento innovadorotorgando al usuario gran rendimiento a nivel grá-fico a un costo tentador.

COMPONENTES DE UNA COMPUTADORA

Una computadora se compone de hardwareque no debe confundirse con el software, que seinstala en el hardware. Las partes básicas de lacomputadora son la placa base (motherboard),procesador, memoria RAM, disco duro, adaptadorde vídeo y de alimentación.

La unidad de sistema es el núcleo de su sistemainformático que, en una laptop o notebook, se ins-talan en la placa madre. Dentro de esta placa sonmuchos los componentes electrónicos que proce-san la información. El más importante de estoscomponentes es la unidad de procesamientocentral (CPU) o microprocesador, que actúa comoel "cerebro" de la computadora. Otro componentees la memoria de acceso aleatorio (RAM), quealmacena temporalmente la información que laCPU utiliza mientras la PC portátil está encendida.La información almacenada en la RAM se borracuando se apaga la computadora.

Casi todas las demás partes de su equipo seconectan a la unidad del sistema mediantecables o conectores. Los cables se conectan apuertos específicos que se integran en la placamadre. El hardware que no es parte de la unidaddel sistema es a veces llamado como dispositivoperiférico.

La placa base es la parte más importante de lacomputadora. Cada parte del equipo se conectaa la placa base o está dentro de ella. Si la placano funciona, ninguna de las otras partes tampoco.

La CPU o procesador es el cerebro de la note-book. Es el encargado de decirle a su computa-dora lo que debe procesar y cuándo hacerlo. Semonta sobre la placa base junto con la memoriaRAM.

La memoria de acceso aleatorio, tambiénconocida como la memoria RAM de la PC, lee yescribe datos. La memoria RAM no almacenainformación permanente pero puede recordar lainformación mientras la computadora está encen-dida. Una vez que se apague el equipo, cualquierinformación almacenada en la RAM se borra.Cuanta más memoria RAM tenga el equipo, másveloz será. Sin embargo, debe tener en cuentaque hay un límite para la memoria RAM; por ejem-plo, en sistemas operativos de Microsoft (Windows)de 32 bits, se pueden paginar (reconocer) hasta4GB de memoria RAM.

Un disco duro almacena programas, imágenes,y todos los otros archivos. A diferencia de la RAM,un disco duro almacena y recuerda la informa-ción. El adaptador de vídeo le permite a su dispo-sitivo mostrar en pantalla una imagen determinadapor el equipo. Para conectar una pantalla es pre-ciso colocar adaptadores de vídeo, tambiénconocidos como tarjeta gráfica, tarjeta de video,controlador de vídeo, etc.

La fuente de alimentación suministra energía atodos los componentes de la computadora. Sinésta, no sería capaz de encender el equipo.

El equipo se completa con los periféricos, queestán fuera de la placa madre pero en el mismogabinete. Uno de ellos es la pantalla de LCD quemuestra todos los datos, por otro lado, no se puededar la instrucción a la computadora sin tener unteclado conectado. Un ratón hará que esta tareasea aún más fácil.

En síntesis, el corazón de la notebook es laplaca madre y en la figura 11 podemos ver un dis-positivo algo viejito pero que sirve para que se

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familiarice con sus componentes. En la figura 12 sepuede observar una placa madre correspondientea un equipo más moderno en el que se puedeobservar que los componentes son similares a losde la figura anterior.

No es objeto de esta guía explicar el funciona-miento de cada componente, tema que se de-sarrolla en el CD sugerido en esta obra y que con-tiene un curso de funcionamiento de computado-ras de escritorio, portátiles y tipo tabletas.

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Figura 11

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Figura 12

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INTRODUCCIÓN

En base a la información de técnicos amigos(vea la bibliografía al final de esta guía) voy a resu-mir los problemas más comunes de hardware quesuelen presentarse en computadoras portátiles(laptops o notebooks).

No vamos a mostrar problemas operativos rela-cionados con el sistema, sólo los problemas dehardware.

Realizaremos descripciones fallos en las portáti-les más comunes brindando algunas sugerenciaspara solucionar problemas o repararlos.

FALLA 1 LA PORTÁTIL NO SE ENCIENDE EN ABSOLUTO

Descripción del Problema:Cuando se conecta el adaptador de CA a la

computadora portátil, no se enciende ninguna luzen la computadora. Cuando se presiona el botónde encendido, no pasa nada.

La portátil parece estar completamente muerta,no hace sonidos, no hay señales de vida.

Posibles Causas:- 1.1 El adaptador de CA está fallado y la bate-

ría descargada por completo. En primer lugar, debe probar el adaptador de

CA, figura 13. Si está muerto, intente repararlo yvuelva a colocar el adaptador.

- 1.2 El conector (jack) DC de la computadoraestá desconectado de la placa madre (o elconector de la entrada CC está roto) y la portátil norecibe nada de energía del adaptador de CA.

En este caso, la toma de CC tiene que serreemplazada. Para ello deberá contar con elmanual de servicio de la máquina con el objeto desaber cómo desarmarla para poder llegar a laplaca madre y reemplazar el componente defec-tuoso. Tenga en cuenta que esta guía es parte deun paquete educativo sobre “Servicio Técnico aComputadoras Portátiles” y que en el CD encon-trará más de 100 manuales de servicio de diferen-tes marcas y modelos.

- 1.3 La placa base de la portátil está dañada.Si ese es el caso, lo más probable es quese hayan dañado varias pistas de circuitoimpreso de la placa madre y que no valgala pena su reparación. La solución consisteen cambiar la placa madre.

FALLA 2LA BATERÍA A VECES CARGA Y OTRAS VECES NO

Descripción del Problema: La batería deja de cargarse cuando semueve el cable de alimentación en el

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FALLAS COMUNES

NOTEBOOKS

Figura 13

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adaptador DC. Cuando se mueve el cable deizquierda a derecha, figura 14, el LED de cargade batería de la parte frontal se enciende yapaga y el LED de carga de la batería seenciende y apaga también.

Pasos a Seguir:En el caso que describimos, se quitó la

batería y se probó la portátil de nuevo. Arrancabien desde el adaptador de CC cuando seextrae la batería, pero tan pronto como secomenzó a mover el cable de alimentación laportátil se apaga. Parece que el portátil pierdeel poder inmediatamente.

En primer lugar, se probó el adaptador decorriente con un multímetro, tal como describi-mos en la falla anterior, fíjese en la etiqueta deladaptador la tensión que debe entregar (nor-malmente entre 13V y 16V). Al probar el adap-tador, se verificó que siempre entrega tensión,sin importar cuánto o como mueva el cable,es decir, se deduce que el adaptador decorriente funciona bien y lo más probable esque hay un problema con la toma decorriente en el interior de la computadora por-tátil.

Pruebe la toma de corriente en el interior dela computadora portátil.

Para poder acceder a la toma de corrientedeberá desmontar la PC portátil y retirar el conjuntode la cubierta superior de la pantalla. Recuerdeque necesitará el manual de servicio del equipo

para saber cómo desarmarlo En la laptop queestaba arreglando (Toshiba Tecra M2) el conectorde alimentación va unido a un arnés DC-IN y estearnés puede ser desconectado de la placa base,tal como se muestra en la figura 15.

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Figura 14

Figura 15

Figura 16

Figura 17

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Debe quitar el conector el DC-IN del arnés de laplaca base, luego conecte el adaptador decorriente y pruebe la tensión con el multímetro, talcomo se muestra en la imagen de la figura 16. Lasalida de tensión es de 15.45VDC, por lo cual hastaaquí está todo bien. Tan pronto como empiezo amenear el enchufe dentro de la toma, la energíase corta y la tensión va a 0V, figura 17. Es decir, elproblema estaba en el conector. La falla se solu-cionó después de sustituir el conector defectuosoDC-IN por uno nuevo, figura 18.

En algunos portátiles de la toma de corriente(DC jack) está soldada a la placa base, figura 19.

Si la batería deja de cargarse cuando ustedmueve el enchufe dentro de la toma, es porque: obien tiene un adaptador de alimentación estropeado(debe probarlo con un voltímetro) o el conector dealimentación está roto o suelto.

Sencillamente, no se puede desconectar elenchufe y sustituirlo por otro. Va a tener que desol-dar el viejo conector y soldar uno nuevo en laplaca base. Si el enchufe de alimentación no estároto, pero suelto (no hace buen contacto con laplaca base) puede resoldarlo sin sustituirlo por unonuevo.

FALLA 3LA NOTEBOOK ENCIENDE PERO LA PANTALLA ESTÁ EN BLANCO.

Descripción del Problema:La notebook enciende, las luces LED en el frente

del gabinete encienden, el ventilador funciona,pero no aparece nada en la pantalla. La pantallaestá completamente en negro. No hay imagen enla pantalla, ni siquiera una imagen muy tenue.Colocando un monitor externo en la salida VGA,tampoco hay imagen por lo cual se deduce queno es problema de la pantalla LCD.

Posibles Causas:- 3.1 Este problema podría estar relacionado

con la falta de memoria. Es posible que uno de losmódulos de memoria esté fallando y la computa-dora no arranca por ese motivo. En este caso,puede intentar quitar y volver a colocar los módu-los de memoria para asegurarse de que estánhaciendo un buen contacto con la ranura. Puedeintentar extraer los módulos de memoria uno a unoy poner a prueba la computadora portátil con unsolo módulo de memoria instalado. Tambiénpuede tratar de sustituir los módulos de memoriapor uno nuevo.

- 3.2 En caso de volver a colocar / cambiar losmódulos de memoria y la computadora sigue sinfuncionar, pruebe desconectando el disco duro, launidad DVD, el módem, la tarjeta de red, elteclado, etc.

En otras palabras, desmonte el ordenador por-tátil y pruebe su encendido quitando uno a uno loselementos descritos. Puede emplear un monitorexterno conectándolo a la salida VGA de la placamadre (figura 20).

Si la computadora portátil todavía no se

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Figura 18 Figura 19

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enciende, lo más probable esque haya problemas en laplaca madre.

FALLA 4LA LAPTOP SE ENCIENDE Y

APAGA VARIAS VECES.

Descripción del Problema:La laptop enciende sin mos-

trar ninguna imagen en la pan-talla. Después de unos segun-dos, la portátil se apaga sola.Luego se enciende y se apagade nuevo. Se siguen encendiendo y apa-gando varias veces hasta que se apagapor completo.

Posibles Causas:Lo más probable es que esto suceda,

porque las memorias no están funcio-nando correctamente. Usted puede tratarde volver a colocar / sustituir la memoriacomo se ha descrito anteriormente, figura21.

Si reemplazando la memoria el fallocontinúa, lo más probable es que estédañada la placa madre.

En la mayoría de los casos no vale lapena cambiar la placa base, mejor com-prar un nuevo ordenador portátil.

FALLA 5LA NOTEBOOK HACE RUIDO MIENTRAS SE EJECUTA

EL SISTEMA OPERATIVO.

Descripción del Problema:El ordenador portátil se enciende y todo

funciona bien, excepto que hace unos rui-dos extraños constantes, como demolienda o vibración.

Algunas computadoras portátiles hacen

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Figura 20

Figura 21

Figura 22

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ruidos todo el tiempo, otras lo hacen de formaintermitente.

Posibles Causas:En la mayoría de los casos este ruido viene del

ventilador de refrigeración o un disco duro portátil apunto de dañarse definitivamente. Puede encen-der la computadora, espere hasta que empiece ahacer ruido y después de eso escuche con aten-ción en la parte inferior del equipo. Si la computa-dora portátil empieza a hacer ruido cuando el ven-tilador comienza a funcionar, deberá sustituir elventilador de refrigeración. En la figura 22 tenemosuna vista de la placa madre de una notebook HP yen la figura 23 el ventilador que debe ser reempla-zado. Si la computadora portátil hace ruido y elventilador funciona correctamente, probable-mente está viniendo desde el disco duro, figura 24.Realice copias de seguridad todos los datos perso-

nales del disco duro tan pronto como sea posible,ya que ese componente puede fallar en cualquiermomento. Quítelo, haga una inspección paradeterminar posibles fallos, aspírelo y vuelva a colo-carlo.

FALLA 6LA COMPUTADORA SE APAGA O SE

BLOQUEA MIENTRAS ESTÁ EN USO.

Descripción del problema:La computadora portátil se enciende y funciona

correctamente pero después de un tiempo el sis-tema se congela o se apaga sin previo aviso.

Cuando esto ocurre, la computadora portátil sesiente caliente en la parte inferior, además, el ven-tilador de refrigeración trabaja más duro que decostumbre.

Posibles Causas:Lo más probable es que existan problemas desobrecalentamiento y actúa la protección delmicroprocesador.Esto puede ocurrir porque el módulo de refrige-ración puede estar obstruido por el polvo y lacomputadora no puede "respirar" adecuada-mente.La portátil se apaga o se congela porque el pro-cesador (CPU) se recalienta. La limpieza del ven-tilador y/o del disipador debería solucionar elproblema, figura 25.

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Figura 23 Figura 24

Figura 25

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FALLA 7LA LUZ DE LA PANTALLA NO ENCIENDE, AUNQUE LA NOTEBOOK ARRANCA NORMALMENTE.

Descripción del Problema:La computadora portátil se inicia

correctamente añ encenderla, pero des-pués de un tiempo la luz de la pantalla seapaga.

La imagen sigue apareciendo en lapantalla, pero muy oscura. En algunoscasos, la luz de la pantalla ni siquieraprende cuando se inicia, pero todavía sepuede ver una imagen muy tenue en lapantalla. Si se conecta un monitor externoen la salida VGA, la imagen aparece per-fectamente.

Posibles Causas:Lo más probable es que el circuito inver-

ter que alimenta la lámpara CCFL paraque funcione la pantalla esté fallado. Paraverificar este problema, deberá desarmarla computadora, localizar el inverter y lalámpara CCFL y realizar las pruebas deambos componentes, figura 26.

Para la lámpara se emplea un probador elec-trónico, pudiendo emplear cualquiera de los cir-cuitos que sugerimos en Saber Electrónica y quepuede ver en el CD que acompaña a esta obra.Para probar el inverter, deberá verificar que estáoscilando con un osciloscopio o, simplemente,medir la tensión de salida con un multímetro.

FALLA 8LA COMPUTADORA PORTÁTIL TIENE LA IMAGEN EXTRAÑA

O DISTORSIONADA EN LOS COLORES DE LA PANTALLA.

Descripción del Problema:La laptop se enciende correctamente pero

muestra una mala imagen, colores extraños o ile-gibles en la pantalla.

Posibles Causas:- 8.1 Falla la tarjeta gráfica o placa de video. En

primer lugar, ponga a prueba su ordenador portá-til conectando un monitor externo en la salida VGA.Si usted ve el mismo problema en la pantallaexterna, lo más probable es que la tarjeta gráficaesté fallada y deba reemplazarla.

- 8.2 Si el problema sólo aparece en la panta-lla de la portátil, podría estar relacionado con unode los siguientes casos: mala conexión entre elcable de video y la placa base o la pantalla LCD.

Lo dado hasta aquí es un pequeño resumensobre fallas comunes en computadoras portátiles,puede descargar guías completas con más de200 fallas desde nuestra web: www.webelectro-nica.com.ar, haciendo clic en el ícono password eingresando la clave reparonano. ☺

Manuales Técnicos

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Figura 26

Figura 27

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TT ÉCNICOÉCNICO RR EPEPARADORARADOR

INTRODUCCIÓN

El HP mininote 1000, es una computadora portátilde HP ampliamente vendida en varias regiones deAmérica Latina. Las novedades que trae la HP Mini 1000respecto a su antecesora, la Mininote 2133, son bas-tantes. La primera que vemos es la relativa al diseño,que cambia en color y material. Se pasa del aluminio alplástico, pero con un excelente acabado y diseño,como podemos ver en las fotos de abajo. Tiene un gro-sor cercano a los 2 cm y un peso de 900 gramos parael modelo de 8.9 pulgadas y la resolución de la panta-llas es de 1024_600 píxeles con tecnología LED.

DESARME

No es objeto de este informe detallar las caracterís-ticas de este equipo pero si mencionar que es posible“ampliar” la capacidad del disco rígido y, para hacerlo,es preciso desmontar la máquina razón por la cual“aprovecharemos” para explicar paso a paso la formade llegar hasta la placa madre mostrando las diferentespartes que forman a esta nanobook.

PASO 1 - QUITE LA BATERÍA

Coloque la Mini 1000 hacia abajo sobre una super-ficie plana. Localice las trabas (figura 1) y presione

Al taller del técnico llegan diferentes equi-pos y, entre ellos, seguramente las moder-nas computadoras portátiles, que suelenser un “dolor de cabeza” debido a la faltade información que hay sobre dichos equi-pos. Pensando en ese inconveniente, reu-nimos más de 100 manuales de servicio decomputadoras portátiles de diferentesmarcas y modelos que indican, entre otrascosas, cómo desarmar el equipo sin dañarsus componentes. En este artículo explica-mos cómo desarmar una HP Mini 1000.

ING. HORACIO DANIEL VALLEJO

[email protected]

DESARME, MANTENIMIENTO Y RECONOCIMIENTO DE PARTES DE

HP MINI 1000

Figura 2Figura 1

Tec Repa - Repara HP mini 21/8/12 17:14 Página 49

ambas trabas al mismo tiempo para liberar la batería,figura 2. Extraiga la batería de la Mini 1000 luego de sen-tir que ceden los pestillos de liberación, figura 3.

PASO 2- RETIRE EL TECLADO

Retire los dos mostrados en la figura 4, uno es tipoestrella de 4 mm y el otro es tipo estrella de 6 mm.

Mientras empuja a través de la apertura con unamano, sujete el borde superior izquierdo con la otramano y tire ligeramente el teclado hacia usted, figura 5.

Para facilitar la eliminación del teclado, se reco-mienda empujar hacia el exterior el teclado con unamano a través de la abertura (resaltado en la figura 6)situado en la parte trasera del Mini 1000.

Una vez que se ha producido una abertura, sujete elteclado y lentamente se levante hacia arriba a lo largodel perímetro del borde superior.

Levante el teclado de la parte superior del gabinete,recordando que aún está conectado a la placa madrede la nanobook, figura 7.

Use la uña de plástico para dar vuelta a la pestañade retención del cable conector del teclado (conectorZIF). Asegúrese de que está haciendo palanca paraarriba en la pestaña de retención, no en la propia tomade corriente, figura 8. Saque el cable de su enchufe yquite el teclado.

PASO 3 - RETIRE LA UNIDAD DE DISCO DURO

Use la uña plástica para dar vuelta a la pestaña deretención del zócalo ZIF del cable de la tarjeta SIM, figura9. Asegúrese de que está haciendo palanca para arribaen la pestaña de retención, no sobre la propia o conec-tor colocado en la placa base. Tire del cable de la tar-

jeta SIM desde su zócalo y despéguelo con cuidado deldisco duro, tal como se muestra en la figura 10.

Técnico Reparador

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Figura 3

Figura 4

Figura 5

Figura 7Figura 6

Tec Repa - Repara HP mini 21/8/12 17:14 Página 50

Use la uña de plás-tico para dar vueltaa la pestaña deretención del zócaloZIP que contiene elcable de conexióndel disco rígido,figura 11. Asegúresede que está

haciendo palanca para arriba en la pestaña de reten-ción, no sobre la propia o conector colocado en laplaca base.

Retire los dos tornillos tipo Phillips de 4.5 mm que semuestran en la figura 12 y que sujetan el disco duro a laparte inferior del gabinete de la nanobook.

Levante la unidad de disco duro y retírela de la parteinferior del gabiente de la computadora (figuras 13 y 14),teniendo cuidado de no dañar el cable en el proceso.

PASO 4 - RETIRE LA PARTE INFERIOR DEL GABINETE Y

LA PROTECCIÓN DE LA PLACA MADRE

Usando la uña de plástico, levante y retire los taponesde plástico que cubren los tornillos que sujetan la parteinferior del gabinete, figura 15. Tenga en cuenta que

Desarme, Mantenimiento y Reconocimiento de Partes de HP Mini 1000

Saber Electrónica Nº 302 51

Figura 8 Figura 9

Figura 10 Figura 11

Figura 12

Figura 13 Figura 14

Tec Repa - Repara HP mini 21/8/12 17:14 Página 51

estos tapones no son “parejos”, de modo que sólo sepueden volver a colocar en la posición correcta; ade-más los tapones son diferentes, hay tres variaciones paraestos tapones:

Los dos tapones inferiores tienen poca altura y unamuesca para evitar la inserción incorrecta.

El tapón de la parte superior derecha es más alto ytiene una muesca.

El tapón de la parte superior izquierda también esmás alto pero no es dentado.

Luego de quitar los tapones y haberlos identificadocorrectamente, retire los cuatro tornillos de 7 mm tipoPhillips que fijan la carcasa superior de la carcasa infe-rior, figura 16.

De la vuelta el equipo y abra la pantalla. Retire losdos tornillos tipo Phillips de 4.5 mm que fijan la carcasasuperior de la carcasa inferior y que se muestran en lafigura 17.

Encaje el extremo plano de un destornillador de plás-tico entre la carcaza superior y la inferior, cerca de laesquina inferior derecha de la pantalla, tal como seobserva en la figura 18. Tire cuidadosamente haciaarriba con la herramienta plástica para crear unpequeño espacio entre ambas partesdel gabinete, figura 19. Continúe elmovimiento de la uña plástica a lo largodel borde derecho de la carcasa supe-rior para liberar los ganchos de fijacióndel gabinete. Repita el mismo procedi-miento para liberar los clips a lo largo dellado izquierdo de la carcasa superior, talcomo se sugiere en la figura 20.

Sujete la carcasa superior y con cui-dado levante ligeramente hacia arriba,

liberándola de los clips restantes, figura 21. Tenga encuenta que la caja superior aún está unida a través del

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Figura 15 Figura 16

Figura 17

Figura 18

Figura 19 Figura 20

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cable tipo cinta del TouchPad que está conectado a laplaca madre, coloque la computadora hacia arriba, demodo de tener acceso al TouchPad, con la parte supe-rior del gabinete ligeramente corrido de modo que sevea el conector. Use la uña o destornillador de plásticopara dar vuelta a la pestaña de retención del conectorZIF del cable del TouchPad, figura 22.

Asegúrese de que está haciendo palanca paraarriba en la pestaña de retención, no sobre la propia oconector colocado en la placa base. Ahora puede qui-tar la parte superior del gabinete.

PASO 5 - RETIRE LA TARJETA SDEmpuje la tarjeta SD hacia el interior del ordenador

para desbloquearlo del gabinete, figura 23. Extraiga latarjeta SD, figura 24.

PASO 6 - RETIRE EL MÓDULO WI-FI

Localice el módulo Wi-Fi que está en la parte inferiorizquierda, debajo del disipador de calor y del ventiladory asegúrese que no tenga una etiqueta que tapa losconectores de las antenas (figura 25), en caso de que

esté la etiqueta retírelas para levantar losconectores de la antena Wi-Fi. Hagapalanca en los dos conectores de laantena Wi-Fi para desenchufarlos (vea lasecuencia de las figuras 26 a 28). IMPORTANTE: Cuando haga el montaje,recuerde que debe conectar correcta-mente los cables de antena a sus res-pectivos terminales. La antena con eti-queta verde está conectado a la termi-

Desarme, Mantenimiento y Reconocimiento de Partes de HP Mini 1000

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Figura 21

Figura 25 Figura 26

Figura 23 Figura 24

Figura 27

Figura 22

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nal "MAIN y la antena con la eti-queta blanca está conectado a laterminal "AUX".

Retire el único tornillo de 3 mmPhillips que fija el módulo a la placamadre, figura 29.

Al quitar el tornillo, el bloque Wi-Fi se desprenderá de la placamadre de modo que ahora podrátirar hacia fuera para quitarlo delzócalo que lo une a la placa madre, tal como se mues-tra en la figura 30.

Al quitar el tornillo Phillips que fija la placa Wi-Fi a laplaca base, la junta de Wi-Fi debe saltar por encima desu parte superior más cercano a los conectores deantena.

PASO 7 - RETIRE EL DISIPADOR DE CALOR

Retire los dos tornillos Phillips de 2,5 mm que sujetanel disipador de calor a la placa base, figura 31.

Levante con cuidado el disipador de calor tal comose muestra en la figura 32. Una vez que se despegue,siga levantando el disipador como se muestra en la

figura 33. Antes de volver a instalar el disipador de calor,asegúrese de aplicar una nueva capa de pasta térmicaen el microprocesador.

PASO 8 - RETIRE LA PLACA DE RED, WWAN Si está presente, quite con cuidado el pedazo de

cinta adhesiva que cubre la placa WWAN, localizada enla parte inferior izquierda, figura 34. Haga palanca en losdos conectores de la antena WWAN (2 en total) para qui-tarlos, tal como sugiere las figuras 35 y 36. Cuando hagael montaje, recuerde que debe conectar correcta-mente los cables de antena a sus respectivos terminales.La antena marcada con rojo debe conectarse a la ter-

Técnico Reparador

54 Saber Electrónica Nº 302

Figura 28

Figura 29

Figura 30

Figura 31

Figura 32

Figura 33 Figura 34 Figura 35

Tec Repa - Repara HP mini 21/8/12 17:14 Página 54

minal "PRINCIPAL" mientrasque el conector marcadocon azul debe conectarsea la terminal “AUX".Retire el tornillo de 3 mmPhillips que sujeta a la placa

de red con la placa madre, figura 37. Durante el mon-taje, antes de fijar la placa WWAN, asegúrese de que elsoporte de metal esté colocado correctamente (comose destaca en la figura 38). Tenga cuidado con el des-plazamiento del soporte de metal que se muestra en lafigura 39. Al quitar el tornillo Phillips que asegura la placaWWAN a la placa base, debe soltarse desde su lado

izquierdo, desde el extremos opuesto a su conector, demodo que podrá retirar dicha placa de la forma suge-rida en la figura 40.

PASO 9 - RETIRE EL MÓDULO DE BLUETOOTH

Al lado de la placa de red está el módulo deBluetooth, con la punta plana de un destornillador deplástico levante el conector que fija el cable de dichomódulo al conector ZIF ubicado en la placa madre yque se muestra en la figura 41. Saque cuidadosamentela tarjeta Bluetooth de la placa base.

PASO 10 - RETIRE LA BATERÍA DE BACK-UP (PRAM)Ahora describiremos cómo quitar la bateríade back-up. Si está presente, con cuidadoretire el trozo de película negra sujeta al disi-pador de calor, que cubre la batería PRAMy su cable, figura 42. Utilice un par de pinzaspara quitar el conector de la batería PRAMde su zócalo en la placa base, como mues-tra la figura 43. Con la punta plana de undestornillador despegue la batería de laplaca base, figura 44.

Desarme, Mantenimiento y Reconocimiento de Partes de HP Mini 1000

Saber Electrónica Nº 302 55

Figura 36 Figura 37

Figura 38

Figura 39

Figura 42 Figura 43 Figura 44

Figura 40 Figura 41

Tec Repa - Repara HP mini 21/8/12 17:14 Página 55

PASO 11 - RETIRE LA

PLACA MADRE

Si está presente,quite el pedazogrande de películaadhesiva negra quecubre el área alrede-dor del ventilador,figura 45. Retire lostrozos de cinta negraque sujetan loscables de la antena a la placabase, figuras 46 y 47. Con una uñaplástica desconecte los siguientescables, figura 48:

Cable del altavoz, parlante obocina.

Cable del micrófono.Cable del ventilador.Cable de alimentación.Cable de datos.Para quitar los cables, presione

con la punta del destornillador deplástico de la forma sugerida en lafigura 49. Tenga mucho cuidado aldesconectar el cable de datos devisualización, ya que su conector esfrágil.

Quite el tornillo Phillips de 2,5mm que fija el interruptor de ali-mentación a la caja inferior, figura 50. Use un par de pin-zas o los dedos para levantar el ensamble del interruptorde corriente de la Mini 1000, figura 51.

Quite el tornillo Phillips de 2,5 mm que fija el ensam-ble del interruptor de encendido de la red inalámbrica,figura 52. Use un par de pinzas o los dedos para levan-

Técnico Reparador

56 Saber Electrónica Nº 302

Figura 45 Figura 46

Figura 47

Figura 48

Figura 51 Figura 52 Figura 53

Figura 49 Figura 50

Tec Repa - Repara HP mini 21/8/12 17:14 Página 56

tar el ensamble del interruptor de la red inhalambrica dela Mini 1000, figura 53. Retire los dos tornillos Phillips de 3mm que fijan el soporte de USB a la carcasa inferior,

figura 54. Levante el soporte de USB y quítelo de la placabase, figura 55. Retire el tornillo de 4,5 mm Phillips queestá cerca del ventilador y que se muestra en la figura

56. Levante con cui-dado la placa basede su borde derecho ysáquela de la carcasainferior, con cuidadoya que los cables dela placa se puedenenganchar (figuras 57y 58). Use sus dedospara tirar de amboslados a la vez de lamemoria RAM comose muestra en la figura59 y quítela de laplaca base, figura 60.Ahora la placa baseya está libre y puedesustituirla de ser nece-sario. ☺

Desarme, Mantenimiento y Reconocimiento de Partes de HP Mini 1000

Saber Electrónica Nº 302 57

Figura 54 Figura 55

Figura 56

Figura 57 Figura 58 Figura 59

Figura 60

Tec Repa - Repara HP mini 21/8/12 17:15 Página 57

58 Saber Electrónica Nº 302

FRECUENCÍMETRO HASTA 100MHZ

CON MEDIDOR DE PERÍODO

El siguiente circuito representa dos útiles e indispensablesinstrumentos en un mismo equipo y con muy pocos com-ponentes. Si le agregamos que es muy fácil de calibrar ybastante sencillo de usar llegamos a la conclusión quenadie puede dejar pasar la oportunidad de armarse esteinstrumento.

Tal como se muestra en la figura 1, el corazón de esteproyecto es un integrado dedicado a la instrumentación, elICM 7216B. Adicionalmente colocamos un preescaler quepermite dividir la señal de entrada por 10, a fin de ade-cuarla a las especificaciones del proyecto.

El interruptor de entrada conmuta entre entrada de seña-les de continua o alterna. El otro selector colocado en laposición F hace el circuito mida frecuencias, mientras quesituándolo en la posición P lo hace medir períodos. La ali-mentación es única de 5v y la corriente consumida nollega a los 200mA.

Para obtener la frecuencia real bastará con multiplicar lalectura por 10kHz. El sistema toma una medida cadasegundo. La resolución es de 1Hz para frecuencias y 10µS

para períodos. La sensibilidad de entrada es de 350mVppen onda seno y de 500mVpp en onda cuadrada. Se con-sidera ALTO a cualquier tensión por sobre los 3Vdc. Se con-sidera BAJO cualquier tensión bajo los 1.8Vdc Impedanciade entrada 51 ohm.

Para ajustar este equipo basta con colocar OTRO fre-cuencímetro en los terminales del cristal y girar el cursor deltrimmer hasta que se lea 10MHz. Mas simple, no se puede.

El capacitor de 33pF debe ser del tipo NPO (con coefi-ciente térmico cero) para evitar que los cambios térmicosalteren la medición en curso.

Los displays son estándar del color y formato que mas leplazca. Configuración Cátodo común. Esto quiere decirque los ánodos van hacia los resistores.

Para alimentar el circuito le recomendamos no usar elclásico 7805, el cual requiere de 2 volt de diferencia porsobre la tensión de salida.

En su lugar puede colocar un 2940 de National el cualcon medio voltio por arriba ya trabaja. Pero este chiprequiere filtrado en entrada y salida. Dada la poca canti-dad de "ingredientes" es posible armar este sistema en ungabinete de mano como el que se usa para fabricar mul-tímetros.

MM ONTONTAA JEJE

Los instrumentos clásicos, que seencuentran en todo banco de trabajode un técnico en servicio electrónicoson, sin dudas, el multímetro y el oscilos-copio; sin embargo, a menudo sonnecesarios otros equipos muy útiles parael rastreo de defectos en etapas deaudio, o de RF o, incluso, digitales. Proponemos el armado de 5 dispositivosde bajo costo y excelente desempeñoque no pueden faltar en un taller. Porrazones de espacio no podemos brindar mayores detalles sobre el funcionamiento y armado ni losdiseños de las placas de circuito impreso, sin embargo, puede obtener cada uno de ellos desde nues-tra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el ícono password e ingresando la clave: pro-yeculb90.

5 INSTRUMENTOS

PARA EL TALLER

Mont - 5 Instrumentos 21/8/12 16:13 Página 58

PUNTA LÓGICA TTL DE TRES ESTADOS

Esta herramienta es sumamente útil para aquellos quetrabajan en el desarrollo o reparación de circuitos de lógicaTTL. La punta lógica mostrada en la figura 2 se alimenta dela misma fuente de tensión del circuito bajo examen,conectándose el terminal cocodrilo (-) a la masa y el termi-nal cocodrilo (+) al positivo de 5 volt. El funcionamiento esmuy rudimentario y gira entorno a un transistor NPN queactúa como conmutador y tres compuertas inversoras. Haysolo tres posibles estados que puedan hacerse presentes enla punta (marcada como Pta.), a saber:

Estado Bajo: En ese caso sobre la base del transistor nohabrá tensión por lo que no conducirá y hará que en laentrada de la compuerta inferior (terminal5) haya un estado lógico bajo, presen-tando esta compuerta el valor opuesto ensu salida (estado alto). Esto impedirá queel LED brille de color rojo. Volviendo a lapunta (cuyo estado estaba en bajo), laentrada de la compuerta superiorizquierda (terminal 1) presentara tambiénun estado lógico bajo, haciendo presenteen su salida (terminal 2) un estado alto.Este estado hace que, a la salida de lasegunda compuerta superior (terminal 4)haya un estado bajo, lo cual provocaráque el LED bicolor brille de color verde,indicando un estado BAJO.

Estado Alto: Si en lapunta se presenta unestado TTL alto la basedel transistor se polari-zará y este compo-nente entrará en con-ducción por lo que enla entrada de la com-puerta inferior habrá unestado lógico alto, loque provocará unestado bajo a su saliday hará que el LED ahorabrille de Colorado.Como en la punta hayun estado alto, a lasalida de la primera

compuerta superior habrá un estado bajo, haciendo que lasalida de la segunda compuerta sea alta. Esto impediráque el LED verde ilumine.

Estado de Alta Impedancia (sin conexión): Si, en cam-bio, dejamos la punta sin conectar a ningún lado la basedel transistor no se polarizará, por lo que (siguiendo el casode estado bajo) el LED rojo no brillará. Pero, como para lascompuertas de lógica TTL un estado de alta impedancia odesconexión es visto como un estado ALTO, la salida de lacompuerta superior izquierda será BAJA, por lo que la salidade la segunda compuerta será alta y tampoco brillará elLED verde. Esto hace que, cuando la punta esta sin cone-xión el LED no brille de ningún color. Dada la sencillez del cir-cuito se lo puede montar al aire, dentro de un tubo plástico

pequeño y luego se lo puede rellenarcon plástico fundido. También se lopuede armar sobre un circuitoimpreso universal. Para los bornespositivo y negativo es recomendableutilizar pinzas de cocodrilo y, para laentrada de señal una punta de multí-metro o similar.

PROBADOR ACTIVO DE SEMICONDUCTORES

Este instrumento está pensado paraque, de forma simple y rápida, el téc-nico pueda determinar el correcto

Saber Electrónica Nº 302 59

5 Instrumentos para el Taller

Figura 1

Figura 2

Mont - 5 Instrumentos 21/8/12 16:13 Página 59

funcionamiento de cual-quier transistor, ya sea debaja o alta potencia, deaudio o de RF.

Cabe aclarar que esteinstrumento solo indica si eltransistor funciona correc-tamente o no y el tipo depolaridad del mismo (NPNo PNP). No mide ni laganancia ni traza la curvade trabajo.

En la figura 3 se observael circuito electrónico delinstrumento el cual es bas-tante simple de entender.El 555 superior es un oscila-dor de media frecuenciaque genera una ondacuadrada de aproximadamente 1kHz. Esta señal es primeroseparada en semiciclos positivos y negativos y luego inyec-tada a la base del transistor bajo prueba para lograr exci-tarlo.

La selección de la polaridad del semiciclo a inyectar seefectúa con uno de los tres interruptores electrónicos deestado sólido que forman el integrado 4053. Un segundointerruptor electrónico se encarga de seleccionar la polari-dad del emisor del transistor bajo examen. Por último el ter-cer interruptor selecciona cual de los circuitos buffer accio-nará en función a la polaridad del transistor.

El manejo de estos tres interruptores se realiza cíclica-mente por medio de los terminales 9, 10 y 11 los cuales eneste caso están unidos para que los tres interruptores accio-nen al mismo tiempo, gobernados por el segundo 555 (elde abajo) el cual genera un tren de pulsos de aproximada-mente 1Hz, lo que significa que los interruptores cambiande posición cada 1 segundo. Con esto logramos que eltransistor se conecte como PNP y NPN alternando cada 1segundo. Si el transistor funciona correctamente sólo deste-llará el LED correspondiente a su polaridad dado que enpolarización incorrecta ningún transistor que goce debuena salud amplificaría. En tanto si ambos LEDs parpa-dean (uno por vez) es señal que el transistor se encuentra encortocircuito. Como alternativa final, si ninguno de los indi-cadores brilla es claro que el transistor se encuentra que-mado o abierto.

Alterando los valores del oscilador de 1Hz (555 de abajo)

se puede acelerar el destello de los LEDs haciendo que seamas dinámico.

Pero el circuito necesita dos tensiones de alimentaciónque, si bien ambas son positivas, éstas son de diferente vol-taje. La solución para alimentar este proyecto con una sim-ple batería de 9V se presenta en la figura 4.

Este circuito no es mas que un simple divisor resistivo ade-cuadamente dimensionado el cual, limitando la corriente acircular, permite hacer caer la tensión hasta 4V. Dispusimosun diodo LED que nos sirva como indicador de encendidopara evitar que se nos quede varios días sin apagar y nosconsuma la batería. Los capacitores filtran la tensión resul-tante por si llegase a producirse algo de rizado, aunque esalgo improbable.

GENERADOR DE FUNCIONES DE 0HZ A 100KHZ

Este circuito, mostrado en la figura 5, permite generartodo tipo de formas de onda de forma simple y total-

Montaje

60 Saber Electrónica Nº 302

Figura 3

Figura 4

Mont - 5 Instrumentos 21/8/12 16:13 Página 60

mente configurable. Las características técnicas son lassiguientes:

Alimentación: +/- 15VConsumo: 30mAVoltaje máximo de salida: 14VppRango de frecuencias: 1Hz a 100KHzFormas de Onda: Cuadrada, Triangular, SenoidalDistorsión: < 1%Rangos: 5

Todo el instrumento radica en el integrado ICL8038 elcual es un oscilador controlado por tensión. Ya que el nivelde salida del integrado es fijo para cada forma de onda seha incorporado otro circuito integrado formado por dosamplificadores operacionales de buena calidad cuya fun-

ción es primeramente fijar la tensión de salida a 14Vpp paraluego pasarla por una red resistiva que se encarga deentregar tres pasos de 5V, 0.5V y 0.05V respectivamente(seleccionable con S3).

El ajuste fino de esta tensión se efectúa con el potenció-metro P3 el cual se recomienda sea multivueltas para darlemayor precisión al sistema. El ajuste de la distorsión se efec-túa por medio de las resistencias ajustables RA2 y RA3,siendo estas para montaje en circuito impreso y del tipomultivueltas.

El potenciómetro P2 permite ajustar la simetría de laseñal, permitiendo corregir pequeños cambios causadospor la tolerancia de los componentes. También se lo puedeemplear para generar formas de onda deformadas comodientes de sierra y pulsos ultra estrechos.

El control de la frecuencia de salida se realiza por medio

Saber Electrónica Nº 302 61

5 Instrumentos para el Taller

Figura 5

Mont - 5 Instrumentos 21/8/12 16:13 Página 61

del selector S1, que permite escoger entre rangos desde1Hz hasta 100KHz, en múltiplos de 10. El potenciómetro P1es el ajuste fino de dicha frecuencia. También es muy reco-mendable usar uno multivueltas. Se pueden instalar mascapacitores y un selector de mas posiciones para llegarhasta un capacitor de 1000µF que da la posibilidad deoscilar a 0.01Hz, aunque esto es poco usual queda a gustodel armador implementarlo o no.

El potenciómetro P3 es el control de amplitud, el cual tra-baja junto con S3 como selectora de escala o rango. Elselector S2 permite escoger la forma de onda a obtenersiendo T triangular, S senoidal y C cuadrada.

Calibración del equipo:La calibración es una tarea simple y fácil de realizar

incluso sin disponer de un osciloscopio.Una vez conectada la tensión de alimentación compro-

bar que ésta este en +/-15V. A continuación se ajustará lasimetría de la onda. Si tiene osciloscopio hay que conectarlas puntas a la ficha de salida del generador.

Una vez que la forma de onda sea visible, de la amplitudsuficiente como para medirla, girar el cursor de P2 suave-mente hasta que la onda visualizada sea simétrica.

En caso de no disponer de un osciloscopio dejar todaslas resistencias ajustables en la posición central. El ajuste dela distorsión se efectúa mediante las resistencias ajustablesRA2 y RA3; la distorsión se mide sobre la onda senoidal.

La obtención de dicha forma de onda se lleva a cabopor aproximación lineal por tramos, así que podría ocurrirque aparezcan líneas rectas; si RA2 y RA3 están próximas asu posición central es factible que no se aprecien dichasrectas. Para realizar una mejor aproximación puedetomarse como modelo la señal seno de la tensión alternade distribución doméstica. Esto siempre y cuando el osci-loscopio sea de doble traza.

La tensión de off-set se ajustamediante RA1. Puede comprobarsela tensión eficaz de la onda senocon un voltímetro. Hay que colocarel selector S3 en la posición 5V y semide la tensión de la señal en unafrecuencia no mayor a 10kHz paravoltímetros digitales o 100Hz paravoltímetros análogos. Variar RA1hasta que la tensión medida sea 5V.Luego de esto el equipo estarácorrectamente calibrado y listopara operar.

Nota de montaje: Colocar el equipo en un gabinetemetálico para evitar que interferencias externas influyansobre el desempeño del generador de funciones ICL8038.

ANALIZADOR DINÁMICO PARA PRUEBAS EN AUDIO

La mejor forma de saber si una señal de audio está, esescuchándola, y para ello este instrumento es ideal quepermite verificar el buen funcionamiento de las diferentesetapas de cualquier equipo que involucran señales deaudio.

El circuito mostrado en la figura 6 tiene una doble fun-ción, puede seguir señales de audio (AF) y señales modula-das de radio (RF). Lo mas interesante es que el consumo decorriente es extremadamente bajo, por lo que puede seralimentado con una batería de 9V como las que empleanlos multímetros.

El interruptor AF/RF permite elegir el tipo de señal a escu-char. Este interruptor debe ser doble inversor y debe serconectado cuidadosamente para que no se inviertan loscables, los que recomendamos sean lo mas cortos posiblesy blindados. El corazón de este nuevo circuito ronda elamplificador operacional LM386 el cual es ideal para estetipo de aplicaciones.

Por medio del potenciómetro de ganancia podemosajustar la sensibilidad del sistema y con el de volumen,como su nombre lo indica el nivel de sonido obtenido en elparlante o auricular. En ambos casos se emplean poten-ciómetros lineales.

En la etapa demoduladora los diodos marcados comoDG son de germanio de uso general. Cualquiera de esascaracterísticas, como los utilizados en las radios de AM, sir-ven perfectamente. ☺

Montaje

62 Saber Electrónica Nº 302

Figura 6

Mont - 5 Instrumentos 21/8/12 16:13 Página 62

Saber Electrónica Nº 302 63

AUTO ELÉCTRICO

Pruebas del SistemaElectro/Electrónico (parte 3)

Es sabido que los autos modernosposeen, cada vez más, componen-tes y sistemas electrónicos; es porello que en esta sección estamosdescribiendo cómo medir dichoselementos con la ayuda de un multí-metro convencional.

Adaptado por Federico PradoDe un Informe de la Empresa Robetrt Bosch

SENSOR DE POSICIÓN DEL CIGÜEÑAL/EJE DE LEVAS (CPS) SENSORES DE EFECTO HALL, MAGNÉTICOS Y ÓPTICOS

Tal como comenzamos a explicar en la edición anterior,los sensores magnéticos (sensores de reluctanciavariable) no requieren una conexión de alimentaciónindependiente. Tienen dos cables de conexión apanta-llados para la bobina de imán fijo. Se inducen peque-ñas tensiones de señal cuando los dientes de unarueda de disparo pasan a través del campo magnéticode este imán fijo y la bobina. La rueda de disparo es deun acero de baja reluctancia magnética. El sensor de posición del cigüeñal (CPS), el sensor deantibloqueo de frenos (ABS) y el sensor de velocidaddel vehículo (VSS) son ejemplos de sensores de reluc-tancia variable. La tensión de salida y la frecuenciavarían en función de la velocidad del vehículo. En un sensor de efecto Hall, se hace pasar una corrien-te a través de un semiconductor que está situado en lasproximidades de un campo magnético variable. Estasvariaciones pueden ser producidas por el giro de uncigüeñal o la rotación de un eje del distribuidor. Los sensores de efecto Hall se utilizan en sensores deposición del cigüeñal y distribuidores. La amplitud de latensión de salida es constante; la frecuencia cambiacuando varían las rpm. Los sensores ópticos utilizan un disco giratorio quesepara unos LED de unos captores ópticos. Pequeñasaberturas o ranuras practicadas en el disco giratoriopermiten que la luz procedente de los LED excite loscaptores ópticos. Cada vez que una ranura se alineacon los LED y los captores ópticos, el captor envía unimpulso.

Las variaciones de tensión resultantes pueden utilizar-se a continuación como señal de referencia para otrossistemas. La amplitud de tensión de salida es constan-te; la frecuencia varía en función de las rpm. Un sensor de leva se instala generalmente en lugar deldistribuidor de encendido. El sensor envía impulsoseléctricos al módulo de la bobina y proporciona datosde la posición de la válvula y del eje de levas.

Auto Ele - Pruebas.qxd 21/8/12 16:05 Página 63

Auto Eléctrico

64 Saber Electrónica Nº 302

SENSOR DE VELOCIDAD DE VEHÍCULO (VSS) SENSORES MAGNÉTICOS, DE EFECTO HALL Y ÓPTICOS

La señal de salida del VSS es directamente proporcio-nal a la velocidad del vehículo. El ECU controla la suje-ción del embrague del convertidor del par motor, losniveles de desviación de transmisión electrónica, yotras funciones de esta señal. Existen tres tipos princi-pales de sensores que se utilizan para el sensor develocidad del vehículo: magnético, de efecto Hall yóptico.

Los sensores de reluctancia variable (magnéticos) norequieren una conexión de alimentación independientey tienen dos cables de conexión para la bobina de imánfijo. Son inducidas pequeñas tensiones de señal cuan-do los dientes de una rueda de disparo, fabricada deacero de baja reluctancia magnética, pasan a travésdel campo magnético de un imán fijo y una bobina.

Los sensores ópticos utilizan un disco giratorio que se-para unos LED de unos captores ópticos. Pequeñasaberturas o ranuras practicadas en el disco giratoriopermiten que la luz procedente de los LED excite loscaptores ópticos. Cada vez que una ranura se alineacon los LED y los captores ópticos, el captor envía unimpulso.

Sensor de velocidad del vehículo(Magnético)

Si la amplitud es baja, busque una separación excesi-va entre la rueda de disparo y el captor.

Si la amplitud fluctúa, busque un eje o rueda de dispa-ro curvados.

Si una de las oscilaciones aparece distorsionada, bus-que un diente curvado o con desperfectos en la ruedade disparo.

Sensor de velocidad del vehículo(Óptico)

Auto Ele - Pruebas.qxd 21/8/12 16:06 Página 64

Saber Electrónica Nº 302 65

EDICION ARGENTINANº 152 MAY0 2013

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RedacciónGrupo Quark SRL

Jefe de ProducciónJosé Maria Nieves (Grupo Quark SRL)

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La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firma-das. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efec-tos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad denuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del mate-rial contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comer-cialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionadostextos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorizaciónpor escrito de la Editorial.

EDITORIAL QUARK S.R.L.

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castellano de la publicación mensual

SABER ELECTRÓNICA

Grupo Quark SRL San Ricardo 2072, Capital Fe-

deral (1273) TEL. (005411) 4301-8804

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MM ONTONTAA JEJE DEDE TTAPAPAA

PLC MICROCONTROLADO

CON ENTRADAS ANALÓGICAS

INTRODUCCIÓN

Uno de los objetivos de la utilización de los micro-controladores se basa en el control de procesosindustriales, pasando por todas las líneas de produc-ción que tengamos en mente (aun las que ni siquieranos imaginamos). Para ello se requiere de un circuitobase, el cual podamos aplicar de forma general

para casi todos los procesos que se requieren auto-matizar, y que obviamente tenga un microcontrola-dor como eje principal de su operación.

En varias ediciones de Saber Electrónica explica-mos cómo utilizar un PICAXE 18 para construir un PLCde 5 entradas y 8 salidas razón por la cual, parapoder montar este proyecto, deberá leer los artículospublicados en saber Electrónica Nº 221, 223 y 228. Si

Los lectores de Saber Electrónica conocen las grandes “ventajas” de los microcontrola-dores PICAXE, entre las que se destacan la fácil programación y el hecho de que no pre-cisan “quitar” al chip para cambiar su programación. Atentos a estas características,diseñamos un Controlador Lógico Programable (PLC) de 5 entradas y 8 salidas concaracterísticas “profesionales” construido a partir de un microcontrolador PICAXE - 18A,que tiene la posibilidad de conectarle hasta 3 sensores del tipo analógico, además,cuenta con un circuito simple para manejar la corriente que demandan los relés que seencuentran en las salidas de potencia del PLC. Este equipo no posee un utilitario propiode programación, lo que lo hace útil para cualquier aplicación, tanto en la industria comoen el taller y el hogar. De hecho, la programación del PLC se efectúa con el Editor deProgramación de PICAXE, software gratuito que puede bajar desde nuestra web.

COORDINACIÓN: ING. HORACIO DANIEL VALLEJO - [email protected]

SOBRE UN DISEÑO DE ING. ISMAEL CERVANTES DE ANDA - [email protected]

Mont Tapa - PLC 21/8/12 12:36 Página 67

no tiene dichas revistas, puede descargar los artículosdesde nuestra web www.webelectronica.com.arhaciendo clic en el ícono password e ingresando la

clave PLC58. Una vez que posea conocimientos bási-cos sobre PICAXE estará en la antesala de la cons-trucción de un proyecto que tiene una utilidad muy

Montaje de Tapa

68 Saber Electrónica Nº 302

FIGURA 1

Mont Tapa - PLC 21/8/12 12:36 Página 68

importante en el ambiente industrial, y cuya denomi-nación es la de “Control Lógico Programable”.

La figura 1 muestra el diagrama esquemático delPLC con PICAXE-18 que describiremos a continuación.

El PLC (por sus siglas en inglés) lo podemos cons-truir nosotros mismos a partir de las ventajas que nosofrecen los microcontroladores del sistema PICAXE, ypor lo tanto contamos con la prestación adicional deque podemos construir nuestro PLC del tamaño quequeramos o más bien del tamaño de las necesida-des que se requieren cubrir en el proceso industrial. Deacuerdo a esto último, nuestro PLC lo podemos creartan pequeño que, inclusive podemos emplear elmicrocontrolador PICAXE-08.

Lo diseñaremos tomando las bondades que nosofrece el microcontrolador PICAXE-18A del cual utiliza-remos todos los recursos que nos brinda, y que paraempezar cuenta con 5 entradas y 8 salidas. El diseñoes tan compacto que permite montarlo en unaplaca de 10 cm x 15 cm tal como veremos más ade-lante.

Nuestro PLC tiene todas las prestaciones que nosentrega un dispositivo electrónico comercial, y paraprogramarlo emplearemos el propio sistema de pro-gramación de los microcontroladores PICAXE.

Alguien, al leer el párrafo anterior, se podrá sentirdefraudado, porque podrían argumentar que notenemos un PLC completo ya que faltaría el lenguajede programación en escalera, y en efecto así es loque faltaría por el momento, pero sí podemos llamar

PLC a nuestro proyecto, ya que un PLC requiere de 3partes esenciales para admitir esa acepción. Las par-tes de un PLC son: etapa de entrada o ingreso dedatos, etapa de activación de actuadores o elemen-tos de potencia (etapa de salida), y el controladorque gestiona la información de la entrada, la procesay reporta un resultado a la salida. El controlador al quehacemos referencia normalmente es un microcontro-lador. Nuestro PLC contará con las 3 partes que derigor debe tener un PLC, y el lenguaje en escalera serásubstituido por el programa de los PICAXE, quedurante el desarrollo de este material mostraremosbloques de instrucciones que se utilizan comúnmenteen el programa de un PLC.

Comencemos con la descripción del circuito quele dará vida a nuestro PLC, y para ello vamos a dividirel circuito eléctrico en 3 partes, las cuales son:

ETAPA DE ENTRADA

Este fragmento del circuito total, es tan imprescin-dible como las 2 siguientes. En este caso se trata dela parte que se encarga de adquirir la información delentorno que rodea al PLC y enviarla a las terminalesde entrada de datos del microcontrolador PICAXE,para realizar esta tarea se requiere de sensores paraque éstos adquieran la información. En general losPLC cuentan con la posibilidad de manejar 2 tipos desensores, ya sean analógicos o discretos. De acuerdocon lo anterior podemos realizarnos la siguiente pre-gunta:

¿Cómo sé qué sensor seleccionar?La respuesta nos la proporciona el propio proceso

que vamos a intervenir con nuestro PLC, y lo que tene-mos que saber para tomar la mejor decisión sobrequé sensores seleccionar, es tomar alguno de lossiguientes criterios:

1.- ¿Se requiere conocer si está presente o no,algún producto o material?

2.- ¿Se requiere saber la magnitud de algunavariable física?

PLC Microcontrolado con Entradas Analógicas

Saber Electrónica Nº 302 69

FIGURA 2

Mont Tapa - PLC 21/8/12 12:36 Página 69

De las preguntas anteriores tenemos que la 1corresponde a sensores discretos, mientras que lapregunta 2 se relaciona con los sensores analógicos.

El esquema del módulo de entrada discreto delPLC PICAXE-18 incluye optoacopladores 4N25 y semuestra en la figura 2.

Para una mejor comprensión explicaremos loexpresado líneas atrás mediante un ejemplo; supon-gamos que se tiene que controlar la magnitud de latemperatura en el interior de algún recinto, por lotanto tenemos que seleccionar los tipos de sensorespara implementar el control de la temperatura y queestá sea estable dentro del recinto.

De un análisis rápido y muy básico llegamos a laconclusión de que por lo menos se requieren 2 tiposde sensores los cuales se emplearán para realizar unade las siguientes acciones:

o Leer el valor de la magnitud de la temperaturaque está presente.

o Detectar si la puerta del recinto se encuentracerrada.

La primera descripción corresponde a un sensordel tipo analógico, mientras que la segunda descrip-ción hace referencia a un sensor del tipo discreto.

La diferencia principal entre los 2 tipos de sensoresradica en el hecho de que el sensor analógicoentrega un valor infinito de valores, los cuales depen-den de la intensidad de la magnitud física que seestá midiendo (luz, temperatura, humedad, etc.),mientras que el sensor discreto tan sólo nos reportatan solo 2 valores, que son un “1 lógico” ó “0 lógico”.

El circuito correspondiente a la etapa de entradade un PLC tiene que ser adecuada al sensor que seva a emplear, y tomando en cuenta que el micro-controlador que se utilizará es un PICAXE 18A, que nospermite una disposición de 5 terminales que en sutotalidad pueden ser para entradas discretas, el dia-grama de la figura 2 representa la etapa de entradaimplementada para sensores discretos.

La entrada discreta tan sólo debe tener la capa-cidad de reportar si el sensor detecta la presencia ono de algún objeto o fenómeno físico, por ello se

requiere que el sensor informe de su estado pormedio de un contacto, el cual se hace conectandoen los extremos del borne de entrada de que se trate.El contacto esta conectado en serie con un resistor, yambos se encuentran energizados por una fuente dealimentación, y cuando el contacto se cierra (esto siel sensor se activa) se genera un “1 lógico”, mientrasque si el contacto se abre (si el sensor no se activa) seda origen a un “0 lógico”.

Estos estados lógicos se dirigen a la terminal delánodo de un LED infrarrojo de un dispositivo opto aco-plador (4N25), el cual a su vez en la terminal del emi-sor refleja el estado en que se encuentra el opto aco-plador, mismo que corresponde al estado queguarda el contacto.

Por último, la información del opto acoplador sehace llegar a la terminal de entrada correspondientedel microcontrolador PICAXE. Este circuito se repite 5veces, una para cada entrada discreta que posee elPICAXE.

LA ETAPA DE ENTRADA ANALÓGICA

Tomando en cuenta las características del micro-controlador PICAXE - 18A (que es en el que se basaeste PLC), y el cual puede manejar hasta 3 entradasanalógicas, es que 3 de los 5 módulos de entradason capaces de poder identificar tanto la respuestaque genere un sensor discreto como uno analógico,los 2 módulos restantes deben responder únicamentea sensores discretos.

Los módulos que protegen las entradas del micro-controlador PICAXE - 18A, que aceptan tanto senso-res analógicos como discretos, son las que corres-ponden a las entradas identificadas como 0, 1 y 2.Los módulos para estas entradas poseen un jumperselector por medio del cual se escoge la naturalezadel sensor, y si éste es analógico el jumper se debecolocar en la posición de “A”, pero si el sensor es dis-creto, el jumper debe ubicarse en la posición “D”.

En el fragmento del diagrama de la figura 3 semuestra el módulo de entrada que incluye la parteanalógica y la discreta. En primer término se tienen los

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bornes en donde se hacen llegar las conexiones delos sensores, uno para cada entrada del microcontro-lador PICAXE - 18A que en total posee 5, sobre elmismo borne existen 2 entradas que se identificanuna como “COM” y otra como “Ref”. Continuandocon la descripción de la figura 3, y posterior a los bor-nes de conexión de entrada, se tiene en primera ins-tancia un amplificador operacional cuya matrículaes LM325 (identificado como IC3) que se encuentrabajo la configuración de seguidor de voltaje, el cualrecibe la señal originada en los sensores, no impor-tando si se trata de un sensor analógico o discreto(también conocido como sensor digital). El circuitoseguidor de voltaje traslada el valor que tiene a suentrada hacia la salida, por ejemplo, si a la entradadel circuito seguidor de voltaje se tiene un valor de100mV, ése será el mismo valor de voltaje que mos-trará a la salida el circuito seguidor de voltaje, perocomo el amplificador operacional presenta una altaimpedancia de entrada, éste no le demandarácorriente al sensor, por lo que los 100mV de la salidadel circuito seguidor de voltaje prácticamente es elmismo que entrega el sensor, pero con la ventaja deno alterar su modo de operación. Si en el borne deentrada se tiene conectado a un sensor analógico, elcircuito seguidor de voltaje acondicionará la señal delsensor para posteriormente hacerla llegar al micro-controlador PICAXE. Como ya se indicó en el ejercicioanteriormente enunciado, el sensor puede entregarcualquier valor de voltaje siempre y cuando seencuentre dentro de un rango de 0V a 5V de corrientedirecta, ya que ése es el rango de trabajo de lasentradas analógicas del PICAXE, no existe riesgo deque se sobrepase ese nivel de voltaje, ya que el

amplificador operacional está siendo energizadocon 5VCD, por lo que si el voltaje de entrada esmayor a 5V, el operacional recortará el voltaje desalida a máximo 5VCD. El sensor puede ser deltipo que entrega un voltaje tal como lo hace elLM35 que es un sensor de temperatura, que seencuentra calibrado en °C, o también puedeemplearse un sensor que modifica su valor deresistencia conforme cambie la variable analó-gica que se está midiendo, para ello puede

emplearse un puente de Whenstone, para acondicio-nar la señal del sensor y originar un voltaje que cam-bie, de acuerdo al valor resistivo del sensor, que a suvez modifica su valor de acuerdo al cambio queregistre la variable analógica que se está midiendo,como ejemplo de este tipo de sensores tenemos a lostermistores.

En el caso de que se tenga conectado un sensorque origine una respuesta discreta ó digital, se hacellegar su resultado al mismo circuito seguidor de vol-taje que se ha descrito líneas atrás, recordando quede acuerdo a la lógica discreta ó digital, se tienen 2posibles respuestas, las cuales son: “1” Lógico y “0”lógico, que a su vez corresponden a los valores de5VCD y 0VCD respectivamente. Por lo tanto, el circuitodel seguidor de voltaje no tendrá problemas en sudesempeño, por lo consiguiente, su operación esválida para ambos casos. A la salida del circuitoseguidor de voltaje se tiene un resistor limitador decorriente y un LED que indica el estado de la señalque está entregando el sensor. Para completar estecircuito, que sirve tanto para sensores analógicoscomo discretos, se tiene un circuito conformado porun dispositivo opto acoplador cuya matrícula es 4N25(del IC4 al IC8), que cumple con la tarea de aislar almicrocontrolador cuando se trabaja con sensores dis-cretos, por lo que la salida del circuito seguidor de vol-taje se hace llegar al LED infrarrojo del dispositivo opto-acoplador, y su salida que se presenta sobre un foto-transistor, es la que se guía hasta la entrada del micro-controlador PICAXE. Tomando como referencia nue-vamente al diagrama de la figura 3, se cuenta con unborne de selección de entradas analógicas o discre-tas identificado como “Sel0” ó “Sel1” ó “Sel2” depen-

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FIGURA 3

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diendo de la entrada que se elija, por lo que seemplea un jumper por medio del cual, precisamente,se le indica al PLC qué tipo de sensor es el que seempleará, si el sensor es analógico, el jumper secoloca hacia la indicación “A”, y lo que sucederá esque la salida del circuito seguidor de voltaje se harállegar directamente a la entrada del microcontrola-dor PICAXE, en el cual previamente cuando se pro-gramó se tuvo que seleccionar esta forma de operarcon la entrada que se seleccionó. Pero si se va a tra-bajar con sensores discretos, entonces el jumper secolocará en la posición identificada como “D”, por loque la señal pasará tanto por el circuito seguidor devoltaje como por el dispositivo optoacoplador, parahacer llegar esta información a la terminal deentrada delmicrocontrola-dor PICAXE,que tambiéntuvo que serp r o g r a m a d opara que esaterminal deentrada seadiscreta.

En los dia-gramas de lasfiguras 4, 5 y 6se observa la manera de cómo debe conectarse unsensor analógico dependiendo si es un sensor queentrega voltaje, o si es un sensor resistivo que tieneque llevar un circuito de acondicionamiento.

En el diagrama de la figura 4 se muestra un cir-cuito sencillo con un sensor que muestra una res-puesta resistiva a partir del cambio de valor de unavariable física, este circuito es un divisor de voltaje. Enla figura 5 se ilustra un circuito más elaborado, ya quese trata de un puente Whenstone y un circuito aco-plador de la señal que entrega el sensor, que tam-bién muestra una variación de un valor resistivo deacuerdo a los cambios presentados por la corres-pondiente lectura de la variable analógica. Y porúltimo, en la figura 6 se observa la conexión de unsensor que entrega, de manera directa, un voltaje de

acuerdo a los cambios que presenta la variable ana-lógica que se está midiendo. En todos los casos serequiere de una fuente externa para energizar a lossensores, pero se debe tener una referencia común

entre el circuito del PLC y los exteriores de los senso-res, por lo tanto se emplea el borne identificadocomo “Ref”, ya que en ese punto es donde se tieneel reflejo de GND del PLC, por lo que se conecta conel GND del circuito exterior de los sensores para tener

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FIGURA 4

FIGURA 5

FIGURA 6

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el punto de referencia común entre ambos circuitos.En cuanto a la conexión de los sensores discretos,

observe el diagrama de la figura 7.Los sensores discretos manifestarán su operación

mediante el uso de un contacto que bien puede serel de un relevador, estos sensores solamente presen-tarán el estado de activado ó desactivado, lo queequivale a un “1” lógico ó “0” lógico, por lo quecuando el contacto se cierra significa que lo que seestá detectando ya apareció, y cuando se abre seinterpreta que aún no aparece. Sobre el borne deconexiones existe una terminal identificada como“COM”, que es en donde se tienen que conectar unextremo del contacto, ya que sobre la terminal “COM”existe un voltaje de 5VCD, por lo que el otro extremodel contacto se ubica sobre la terminal de entradaque vaya a emplearse, y así cuando se cierre el con-tacto, estarán llegando 5V a la terminal del micro-controlador PICAXE que se haya seleccionado.

En resumen, la terminal “Ref” se emplea para sen-sores analógicos, mientras que la terminal “COM” seemplea para sensores discretos.

Por otra parte, de los circuitos de las figuras 4, 5 y 6¿cómo sabremos cuál emplear? La respuestadepende del tipo del sensor a utilizar, ya que si es unsensor que entrega voltaje, normalmente ya seencuentra calibrado, por lo que únicamente lo

conectamos a la terminal de entrada correspon-diente, mientras que los sensores que entregan unarespuesta resistiva, se tienen que acondicionar y cali-brar, por lo que necesitamos saber la teoría de ope-ración tanto del divisor de voltaje como del puente dewhenstone y seleccionar el más adecuado a la apli-cación que se está implementando. Para concluircon la descripción de los módulos de entrada semencionará que las entradas identificadas como 6 y7, tan sólo tienen implementado el circuito a base deoptoacopladores, por lo que en estas 2 entradas nose tiene jumper de selección, ya que ambas sonexclusivamente para entradas discretas.

LA ETAPA DE SALIDA

Los módulos de salida cumplen con la tarea decontrolar el encendido y apagado de los elementosactuadores, que en su totalidad son dispositivos queconsumen potencias de energía excesivamentegrandes con respecto a la del microcontrolador, porejemplo desde un simple motor de 5V, que llega aconsumir por lo menos 30mA y eso dependiendo delo que tenga que mover, es una corriente de un valormuy grande como para que lo suministre la terminalde salida de cualquier microcontrolador.

El módulo de salida se basa, principalmente, en elcircuito integrado ULN2803 (identificado como IC2)que internamente posee una serie de transistores quese encuentran bajo la configuración par Darlington, ycuya característica principal es la de manejar altascorrientes con respecto a las que proporciona unmicrocontrolador. El ULN2803 es un circuito de inter-fase que activa una serie de relevadores a partir de

las señales que se generanen el microcontroladorPICAXE, esto es, en elPICAXE se indica qué salidadebe activarse para poste-riormente, a través delULN2803, proporcionar lacorriente necesaria paraactivar al relevador corres-

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FIGURA 7

FIGURA 8

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pondiente, tal como se ilustra en el fragmento deldiagrama de la figura 8.

Por lo tanto, es a través de los relevadores que setiene el control de la activación de los elementos depotencia que se están controlando, los relevadorestienen la capacidad de manejar corrientes constan-tes de hasta 10A, con voltajes que pueden ser tantode corriente alterna como de corriente directa; ade-más los relevadores (relés) aíslan y protegen almicrocontrolador de posibles regresos dañinosde corrientes (fuerza electromotriz). Se eligió a losrelés (relevadores) como elementos de salida,porque de manera universal pueden controlarcualquier tipo de energía eléctrica.

Lo que se puede conectar a los bornes desalida del PLC, puede ser cualquier elemento depotencia ya sea de corriente alterna ó corrientedirecta, mismos que pueden ser dispositivos resis-tivos como lo es una lámpara incandescente, óelementos magnéticos como lo son los motores obobinas de un relevador, en las figuras 9 y 10 seobservan algunos ejemplos de conexión de las termi-nales de salida.

El PLC-PICAXE18A se energiza con un voltaje de12VCD, por lo que es conveniente que se respeteeste valor de voltaje, y aunque se puede energizarhasta 28VCD no lo recomendamos, ya que los regu-ladores de voltaje se calentarían demasiado provo-cando un funcionamiento erróneo.

LA ETAPA DE CONTROL

Esta parte del PLC, de manera indirecta, la descri-bimos cuando hacemos referencia a un microcon-trolador PICAXE, porque el PICAXE de forma exclusivaes la pieza que integra a la etapa de control, porquela información que se adquiere de los sensores setiene que dirigir a las terminales de entrada delPICAXE, para que éste en función del programa quetenga gravado en su memoria, reporte un resultado ylo envíe a los circuitos pertenecientes a la etapa desalida y así poder manipular a un elemento actuador.El microcontrolador PICAXE de nuestro PLC contará

con todas las ventajas que nos ofrece el software deprogramación, el cual describimos más adelante.

MONTAJE DEL PLC

Para armar el PLC se requiere una placa de cir-cuito impreso como la mostrada en la figura 11. Sibien Ud. puede conseguir este dispositivo en formade kit, nada impide que construya el circuito impresoy luego monte los componentes en la forma acos-tumbrada.

Los reguladores de tensión de 3 terminales debenestar dotados de disipador de calor tipo “clip” y parala programación del PICAXE precisará colocar en elespacio identificado como PROGRA en la placa unjack estéreo del tipo usado para auriculares y luegoarmar el cable para programar PICAXE que deberáconectar en la placa del PLC en un extremo y en elpuerto COM de una computadora en el otro extremo,figura 12.

Se deduce que el conector de audio estéreo detan sólo 3 terminales será utilizadas para comunicar almicrocontrolador con una PC a través del puertoserie. Los terminales del conector de audio realizaránlas siguientes actividades:

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FIGURA 9

FIGURA 10

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* La línea identificada con el número 1en el dia-grama (figura 12) sirve para verificar que el micro-

controlador PICAXE se encuentra conectado alpuerto serie de la PC.

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FIGURA 11

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* La línea identificada con el número 2 sirve paraprogramar al microcontrolador PICAXE.

* La línea identificada con el número 3 es la refe-rencia GND o también conocida como tierra eléc-trica.

PROGRAMACIÓN DEL PLC

Para cualquier PLC, el software que normalmentese emplea para programarlo es el llamado “lenguajeen escalera” o diagrama de contactos, en el cual lasinstrucciones se implementan mediante símbolos, talcomo se observa en la figura 13.

Ya hemos dicho que, en particular para el PLC queestamos diseñando, por el momento no se contarácon una aplicación que nos permita programarlo en“lenguaje en escalera”, pero vamos a solventar estadesventaja con la realización del armado de bloquescon instrucciones propias de los microcontroladoresPICAXE, para que de esta manera podamos contarcon una equivalencia en cuanto a la serie de símbo-los que nos puede proporcionar un PLC.

Existe una serie de símbolos del lenguaje en esca-lera que tienen un reflejo hacia la actividad exteriordel PLC, y de esta manera se tienen contactos nor-malmente abiertos (N.A.) y normalmente cerrados(N.C), los cuales leen la informa-ción de las terminales de entradade datos y envían la información alPLC. También existen los símbolosque por medio de los cuales se leindica al PLC que tiene que enviar

un mando de control para activar o desactivar algúnactuador o elemento de potencia. Entonces, paraprogramar un PLC lo único que tenemos que haceres emplear los símbolos adecuados para tener un sis-tema de control automático.

Por otra parte, los símbolos que se emplean en ellenguaje en escalera, son la base para programar lasfunciones lógicas que integran al programa que con-trola algún proceso industrial, por lo tanto, por mediode un ejemplo vamos a observar de que manera sepuede implementar una función lógica AND (Y), óuna función lógica OR (O) y una negación.

Función lógica AND (Y)Esta función en lenguaje escalera equivale a inter-

conectar una serie de contactos que pueden ser N.A.ó N.C. en serie, lo que asemeja en un diagrama eléc-trico, a un circuito serie en donde se encuentran inte-rruptores y al final de éstos una lámpara, y para queésta encienda en necesario que todos estén cerra-dos. Para implementar esta misma función medianteel código en un microcontrolador PICAXE lo haremosen dos partes, en primer término se requiere leer elestado que están reportando los sensores (en estecaso discretos), para ello como ejemplo obsérvese elfragmento de lenguaje escalera expresado en lafigura 13.

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FIGURA 12

FIGURA 13

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Esta disposición de símbolos da origen a unarama, en la cual se observa el efecto de 3 contactosque al estar conectados en serie, se tiene una equi-valencia de una función lógica AND, estos contactosmuestran su efecto a partir de 3 entradas, pues bien,en nuestro microcontrolador PICAXE también se tieneque leer el estado de 3 entradas para tener la equi-valencia, y para ello necesitamos saber en qué termi-nales de entrada de datos se encuentran conecta-dos los sensores, continuando con el ejemplo supón-gase que las entradas para conectar esos sensoresfueron la E0, E1 y E2 (en un PICAXE las terminales deentrada son 5 y son E0, E1, E2, E6 y E7), por lo tantopara que la función lógica AND implementada en lafigura 13, tenga el mismo efecto en el microcontrola-dor PICAXE, se tiene que leer solo el efecto de las ter-minales involucradas con la función lógica, por lo quetenemos que anular lo que suceda con las terminalesrestantes, para ello vamos a colocar una máscara amanera de filtro, para que solo pueda obtenerse elestado lógico de los sensores en las terminales deentrada que nos interesan. La máscara o filtro, que levamos a colocar al PICAXE, estará implementada deacuerdo a como se muestra en la tabla 1.

Por medio de la aplicación de la máscara descritaanteriormente, vamos a indicarle al PICAXE que leasus terminales de entrada y ese dato lo almacene enun registro temporal o variable que puede ser comoen este ejemplo, el identificado como “b0”, y para eli-minar el efecto de las terminales E6 y E7 lo que tene-mos que hacer es, de alguna manera, que estos bitsadquieran un valor de 0 lógico, no importando elestado que tengan sus sensores respectivos, mientrasque sobre las terminales E0, E1 y E2 se debe mante-ner el valor del estado lógico que respectivamenteguarden los sensores correspondientes. Esto se puedeescribir por medio de un “diagrama de flujo” con elque haremos el programa de nuestro PLC en el Editor

de Programas. Para describirentonces, cómo se hace unafunción AND, vea el esquemade la figura 14. Se observa que el valor de lavariable b0 se opera pormedio de una función AND (&)con el valor decimal de 7,mismo que equivale a la apli-

cación de la máscara, y de esta manera cualquiervalor lógico que tengan las terminales E6 y E7 seráigual con “0” lógico. El dato que tengan las terminalesE0, E1 y E2 se mantendrá.

La instrucción “Let b0 = pins & 7” indica que leasigne a la variable b0 el valor que corresponde a lalectura de los pines E0, E1 y E2. Por ejemplo, si E2=0,E1=0 y E0=1, entonces b0=1. Otro ejemplo: si E2=1,E1=0 y E0=1, entonces b=5.

Posterior a la aplicación de la máscara, se tieneque analizar el estado de las 3 terminales que estáninvolucradas con la función lógica AND de la ramadel lenguaje en escalera de la figura 13, para ello elvalor que debe estar alojado dentro de la variable b0debe ser igual a 7 decimal, si el estado de los 3 sen-sores es 1 lógico, y la variable b0 reportará cualquierotro valor si alguno de los sensores o todos están en 0lógico, tal como se ilustra en la figura 14. El efecto deesta función lógica AND, equivalente a la rama de lafigura 13, lo estamos reflejando sobre la salida S0,misma que se encenderá cuando los 3 sensoresreporten un 1 lógico sobre las terminales de entradadel PICAXE.

Si se quiere cambiar de terminales de entrada oinvolucrar mas (solo tenemos 5) entradas, basta conadecuar la máscara que filtra a las terminales quenada tienen que ver con la función AND de una ramade lenguaje en escalera, por otra parte si se tienenmas ramas, el fragmento de código que implemen-

tamos para el PICAXE tieneque repetirse tantas vecescomo ramas necesitemos.Para que se entienda, según loexpresado en la tabla 1, losvalores de E6 y E7 son siempre

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TABLA 1

FIGURA 14

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igual a cero, luego, para obtener una función equi-valente a una AND de 3 entradas (E0, E1 y E2), sólohabrá una salida válida cuando estas tres entradasestén en “1” y si esto se cumple, la sumatoria en bina-rio equivale al número decimal 7, por lo tanto, y talcomo se muestra en el bloque de la figura 14, asig-namos a una variable b0 la suma de los pines deentrada y si se cumple que:

E0 = 1, E1 = 1, E2 = 1, E3 = 0, E4 = 0

Entonces lasumatoria seráigual a “7” y paracompletar la fun-ción AND debere-mos preguntar sila variable b0 =7, tal que cuandose cumpla esacondición enton-ces la salida “0”vaya a estadoalto. El diagramade flujo que

representa a la función lógica AND se completaentonces con el diagrama de flujo de la figura 15.

Función Lógica OR (O) Esta función en lenguaje escalera obliga a inter-

conectar interruptores en paralelo, lo que equivaleen un diagrama eléctrico a tener alternativas paraque al final de estos pueda encenderse una lám-para, y para ello es suficiente con tan solo tener uninterruptor cerrado. Para implementar la función ORmediante el código en un microcontrolador PICAXE,en primera instancia serequiere leer el estado queestán reportando los sensores(en este caso discretos), paraello a manera de ejemplo semuestra un fragmento dellenguaje escalera ilustrado enla figura 16. Por la disposición

de los símbolos se está dando origen a una bifurca-ción en una rama, en la cual se observa el efecto de3 contactos que al estar conectados en paralelo, setiene la equivalencia con la función lógica OR, estoscontactos muestran como operan a partir de 3entradas, por lo tanto, el microcontrolador PICAXEdebe leer el estado de las 3 entradas involucradas, ypara ello necesitamos saber qué terminales fueron laselegidas para conectar los sensores. Prosiguiendocon el ejemplo ilustrado en el lenguaje escalera parala función lógica OR, supóngase que las entradaspara conectar esos sensores fueron la E0, E2 y E6(recuerde que en un PICAXE las terminales de entradason 5 y son E0, E1, E2, E6 y E7), por lo tanto para quela función lógica OR implementada en la figura 16,tenga la misma operación en el microcontroladorPICAXE, se tiene que leer sólo el estado lógico de lasterminales involucradas con la implementación de laoperación lógica OR, por lo que tenemos que nulifi-car el estado que se genere para las otras terminalesque no están contempladas, para ello vamos a utili-zar una máscara a manera de filtro para que sólo

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FIGURA 15

TABLA 2

FIGURA 16

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pueda obtenerse el estado lógico de los sensores enlas terminales de entrada que nos interesan.

La máscara o filtro que le vamos a colocar alPICAXE, estará implementada de acuerdo a como semuestra en la tabla 2.

Por medio de la aplicación de la máscara des-crita, vamos a indicarle al PICAXE que lea sus termi-nales de entrada y ese dato lo almacene en un regis-tro temporal o variable que en este ejemplo se tratade “b0”, y para descartar el efecto de las terminalesE1 y E7 lo que tenemos que hacer es de algunamanera que estos bits adquieran un valor de 0 lógico,no importando el estado que tengan sus sensores res-pectivos, mientras que las terminales E0, E2 y E6deben mantener el valor del estado lógico que res-pectivamente, guarden los sensores que tenganconectados. En dicha figura se observa que el valorde la variable b0, se opera por medio de una funciónAND (&) con el valor decimal de 69, mismo que equi-vale a la aplicación de la máscara (vea la tabla 2nuevamente), y de esta manera sólo se tendrán encuenta para fijar el dato de la variable b0 el dato quetengan las entradas E0, E2 y E6. La instrucción (let b0= pins & 69) indica que se le asigne a b0 el valorcorrespondiente a la suma en decimal (con el pesode cada bit) de las entradas E0, E2 y E6. Por ejemplo,si E6=1 (que tiene un peso igual a 64 expresado endecimal, E2=0 (no tiene peso por ser “0”) y E0=1(tiene un peso igual a 1, expresado en decimal)entonces b0=65 (64+1).

Posterior a la aplicación de la máscara, se tieneque analizar el estado de las 3 terminales que estáninvolucradas con la función lógica OR del lenguaje enescalera de la figura 16, para ello el valor que debeestar alojado dentro de la variable b0 se debe com-parar con el valor decimal de 0, específicamente sehace la pregunta si b0 es mayor que 0. Si el estadode los 3 sensores es igual a 0 lógico, significa que nin-guno de ellos se ha activado, por otra parte si en lavariable b0 se reportara cualquier valor que seamayor que 0, quiere decir que alguno de los sensoreso todos inclusive están en 1 lógico. Por lo tanto, elpaso siguiente del diagrama de flujo será “preguntar”si b0>0 ya que cualquier valor mayor que “)” indicará

que al menos unsensor en lospines E0, E2, E6esté activado. El efecto de lafunción lógicaOR programadoen el diagramade flujo de lafigura 17 equiva-lente al lenguajeescalera de lafigura 16, loestamos refle-jando sobre la

salida S1. La lámpara conectada en esta salida seencenderá cuando por lo menos uno de los 3 senso-res reporten un 1 lógico sobre las terminales deentrada del PICAXE.

Si se quiere cambiar de terminales de entrada oinvolucrar más (sólo tenemos 5 entradas), basta conadecuar la máscara que filtra a las terminales quenada tienen que ver con la función OR que se quiereimplementar, por otra parte si se necesitan más fun-ciones lógicas OR, no tenemos más que repetir elfragmento del código que hicimos para el PICAXE,por lo que éste tiene que repetirse tantas veces comofunciones necesitemos.

Recuerden que con el programa llamado “PICAXEProgramming Editor”, podemos implementar perfec-tamente las mismas funciones que se realizan en unlenguaje escalera, claro que no es tan fácil de hacerpero se puede.

Por otra parte ya hemos abordado los conceptosmínimos que se requieren para que nuestro PLChaga todas las funciones básicas de uno comercial,pero se debe tener presente que se necesitan domi-nar ciertas técnicas de programación para los PLC,por lo que nuevamente les hacemos una atenta invi-tación a que visiten nuestra página de internetwww.webelectronica.com.ar y en la sección depassword empleen la clave “progplc”, para quepuedan descargar mucha información sobre la pro-gramación de PLC. ☺

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FIGURA 17

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S E C C I O N . D E L . L E C T O R

Pregunta 1: Quisiera saber qué diferenciaexiste entre OBD 2 y OBD 3 y si es cierto queeste año ya estará disponible el OBD 3.

Liliana Margarita Sánchez.Respuesta: Para reducir la contamina-

ción del aire, el "California Air ResourcesBoard" (CARB) 1988 introdujo para todos loscoches a gasolina con el OBD (On BoardDiagnose) límites máximos de emisiones yademás un autocontrol - On Board Diagnosede componentes relevantes de las emisionesde gas a través de dispositivos de mandoelectrónicos. Para que el conductor detecte un

mal funcionamiento del OBD se impuso laobligación de tener una lámpara que indiquefallos (MIL - Malfunktion Indicator Lamp). Unrecrudecimiento en los límites de emisionesen 1996 llevó a la creación del OBD II. EnEuropa se introdujo el OBD ajustándose alOBD II americano. Desde 1996 el OBD II esun requisito legal para coches nuevos enUSA. En base a esta regla americana seimpuso en los noventa la inclusión de siste-mas de diagnóstico también para los cochesdestinados al mercado europeo. La siguienteetapa es el OBD III en el que los propioscoches toman contacto con las autoridades sise produce un empeoramiento de las emisio-nes de gases nocivos mientras el coche estáen marcha. Si esto sucede se pedirá, a travésde una tarjeta indicativa, que se corrijan losdefectos. Si bien no tengo datos de una fechaespecífica, a partir del 2014 sería obligatorioque los automóviles cuente con un rastreadory un sistema de diagnóstico a distancia.

Pregunta 2: Hola, en mi trabajo me pidenque estudie los dispositivos para aprovechar laenergía solar. Ahora, viendo en webelectronica,noto que tienen cursos de energía solar, deenergías verdes y de energías renovables y qui-siera saber cuál es la diferencia para poder ele-gir el más adecuado.

Luis Antonio Pérez.Respuesta: Hola Luis, en realidad, conta-

mos con 8 Paquetes educativos sobre el tema,cada uno de ellos con diferentes objetivos. Enprincipio, energías verdes son la hidráulica yeólica mientras que las energías renovables

incluyen también a la energía solar y los siste-mas de iluminación con LEDs. Para lo que Ud.precisa, le sugiero el paquete de Técnico enEnergía Solar que puede estudiar desde sucasa con ayuda por Internet y que, una vez fina-lizado, le permite especializarse en varias áreas(seguridad, iluminación, calefacción, etc.).Todos los Paquetes incluyen CDs multimediainteractivos para que no tenga inconvenientesen su aprendizaje, libros, videos y material depráctica.

Pregunta 3: Buen día, tengo un local decelulares y quiero capacitarme para aprender aactualizar y modificar el software de los teléfo-nos de última generación. Me interesa aprendera convertir un teléfono 3G en 4G, por ejemplo, oen colocarle programas de oficina a los teléfo-nos que no lo traen de fábrica.

Roberto Cervantes.Respuesta: Roberto, en principio la telefo-

nía celular 4G aún no está disponible razón porla cual difícilmente se pueda actualizar un celu-lar 3G a dicha tecnología. 4G es la tecnologíaque va a permitir hacer llamadas por IP mientrasque 3G permite “navegar” por IP pero usandolas redes y frecuencias normales (850MHz,900MHz, 1800MHz y 1900MHz). Ahora, en rela-ción a lo que Ud. menciona, le sugiero queadquiera el Paquete educativo sobre TelefoníaCelular de Ultima Generación, que incluye uncurso de telefonía celular en 6 módulos de estu-dio, más 5 Packs sobre teléfonos celulares 3G.No es un paquete caro y para capacitarsecuenta con la ayuda en línea de técnicos espe-cializados. ☺

Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad

Como es nuestra costumbre, Saber Electró-nica ha programado una serie de seminarios gra-tuitos para socios del Club SE que se dictan en di-ferentes provincias de la República Argentina y deotros países. Para estos seminarios se preparamaterial de apoyo que puede ser adquirido por losasistentes a precios económicos, pero de ningunamanera su compra es obligatoria para poder asis-tir al evento. Si Ud. desea que realicemos algúnevento en la localidad donde reside, puede con-tactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a:

[email protected] dictar un seminario precisamos un lugar

donde se pueda realizar el evento y un contacto aquien los lectores puedan recurrir para quitarsedudas sobre dicha reunión. La premisa funda-mental es que el seminario resulte gratuito paralos asistentes y que se busque la forma de optimi-zar gastos para que ésto sea posible.

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EDICIÓN Nro. 49 OCTUBRE / NOVIEMBRE 2012

Editorial Quark SRL, Director: Horacio D. Vallejo

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Dist. Interior: Dist. Bertrán SAC

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