Saber Electrónica Nº 252

ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 21 / 2008 /

Año 21 / 2008 / Nº 252 - $7,20Nº 252 - $7,20

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SECCIONES FIJASSección del Lector 80

ARTICULO DE TAPASuper-Evariac: multi-instrumento inteligente para la reparación de equipos electrónicos 3

LIBRO DEL MESPantallas Planas 1: TVs de Plasma 20

MONTAJESSonda medidora de temperatura 48Analizador de estados lógicos 57Reactivación de TRCs y voltímetro de tensión de pico de AT 64Teclado matricial análogo con PICAXE-08 66Efecto de luz: un regalo para mamá 68

SERVICECurso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales - Lección 2Generación de PWM a partir de una señal analógica 30

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORASUn mother de alta performance 38

CUADERNO DEL TECNICO REPARADORTécnicas de liberación de celulares - Liberación, desbloqueoy reparación de software de móviles LG 41

AUTO ELECTRICOVehículos Híbridos ¿Qué son, cómo funcionan? 70

MICROCONTROLADORESIntroducción a la programación de los microcontroladores AVR de Atmel 76

Año 21 - Nº 252JULIO 2008

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SABER

ELECTRONICAEDICION ARGENTINA

I m p r es i ón : P u b l i m p re n t S . A . - C ó nd or 1 7 8 5 - B s . A s . - A r g e n t i n aPublicación adherida a la Asociación

Argentina de Editores de Revistas

Distribución en CapitalCarlos Cancellaro e Hijos SHGutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

UruguayRODESOL SA

Ciudadela 1416 - Montevideo901-1184

Distribución en InteriorDistribuidora Bertrán S.A.C.

Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

DEL DIRECTOR AL LECTOR

ADIOS A UN AMIGOY EXCELENTE PROFESIONAL

Bien, amigos de Saber Electrónica, nosencontramos nuevamente en las páginas denuestra revista predilecta para compartir lasnovedades del mundo de la electrónica.

Lamentamos comunicarles que el Pro f .A rnoldo C. Galetto ya no está entre noso-tros. Autor de varios trabajos, entre los quese encuentran el libro: “Mediciones Elec-trónicos ” y viejo colaborador de Saber Electrónica, fue una personade una ética intachable para con sus colegas y lectores, preocupán-dose por generar bibliografía y recursos para facilitar la tarea deestudiantes, técnicos y profesores. Tuve el gusto de conocer a Arnol-do por los años 90 en ocasión de tener que comprar uno de losequipos de su fabricación y desde entonces surgió una relación que,a través de los años, se fue alimentando ya sea por aportes que Ar-noldo realizaba para nuestros lectores o en ocasión de “plantear”soluciones comerciales. Quienes me conocen, saben que mi granpasión es la electrónica, a tal punto de no haber disfrutado cosasimportantes en mi vida por estar abocado a tareas referentes a micarrera; sin temor a equivocarme, creo que con el Sr. Galetto ocurríaalgo similar ya que me consta que su enfermedad lo ha acompaña-do desde hace varios años, y sin embargo, se la tomaba como “al-go” con lo que debía convivir pero sin que ello sea un obstáculo pa-ra seguir generando material relacionado con la electrónica.

Arnoldo C. Galetto ya no está, pero sus enseñanzas nos seguiránacompañando a través de sus escritos y estoy seguro que cada vezque tenga que redactar una nota sobre RF, filtros o amplificadoresoperacionales, su recuerdo vendrá enseguida a mi mente por habersido un referente para mí en estos temas.

Desde este Editorial, quienes hacemos Saber Electrónica, quere-mos rendirle un homenaje, darle nuestros respetos s sus seres queri-dos y comentarle a nuestros lectores que su re c u e rdo siempre noshará compañía.

¡Hasta el mes próximo!

Ing. Horacio D. Vallejo

EDICION ARGENTINA - Nº 252

Director Ing. Horacio D. Vallejo

Jefe de RedacciónPablo M. Dodero

ProducciónJosé María Nieves

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

Juan Pablo MatuteEn este número:

Ing. Alberto PicernoIng. José Luis Hernandez Aguilar

Ing. Luis Roberto RodriguezJosé Campos

John Carlos Qusipe Chambi

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicaciónmensual SABER ELECTRONICAHerrera 761 (1295) Capital FederalT.E. 4301-8804

Administración y NegociosTeresa C. Jara

StaffOlga VargasHilda Jara

Liliana Teresa VallejoMariela VallejoDiego VallejoRamón Miño

Javier IsasmendiIng. Mario Lisofsky

Fabian Nieves

Sistemas: Paula Mariana VidalRed y Computadoras: Raúl Romero

Video y Animaciones: Fernando FernándezLegales: Fernando Flores

Contaduría: Fernando DucachTécnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando FloresAtención al Cliente

Alejandro Vallejo [email protected]

Internet: www.webelectronica.com.ar

Club SE:Luis Leguizamón

Editorial Quark SRLHerrera 761 (1295) - Capital Federal


La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan respon-sabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción totalo parcial del material contenido en esta revista, así como la in-dustrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones le-gales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

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Super-EvariacMulti-Instrumento Inteligente para la Reparación de Equipos Electrónicos

ARTÍCULO DE TAPA

El S-EVARIAC es el instrumento más práctico y útil para el reparador de equipos electrónicos, cualquie -ra sea su especialidad. Lo ayuda en la reparación de fuentes de TVs realizando una prueba de arranquesuave levantando la tensión en forma gradual. Lo ayuda en la prueba de etapas de deflexión horizontalque queman el transistor o que hacen cortar la fuente propia o se protegen sin permitir averiguar cuáles la falla. Lo ayuda a probar el inverter de un TV o monitor LCD reemplazando al Buck Converter y tra -bajando a lazo abierto. Le permite recuperar un tubo agotado sin necesidad de dejar el filamento consobretensión. Le permite probar fuentes que tengan arranque por CA sin peligro para su vida. Reempla -za la fuente de un equipo de audio por otra variable para aquellos casos en que se queman los amplifi -cadores de potencia si se prueban a plena tensión. En principio un S-EVARIAC es una fuente de tensiónvariable de 0 a 310V 3A (o más si cambia el tiristor y el transformador aislador) ajustable por 4 pulsado -res. Dos suben o bajan la tensión de salida en pasos de 10V y otros dos ajustan el valor alrededor delvalor anterior en saltos de 1V aproximadamente. El S-EVARIAC posee un fusible electrónico de nivel va -riable o fijo que corta la fuente para evitar daños mayores al equipo o evitar que se quemen los fusibles.A estas funciones básicas se le agregaron otras secundarias que enumeramos a continuación:

A) Generación de tensión continua de 0 a 300V 3A (o más) controlada por un micro y ajustable por pulsadores con saltos de+10V - 10V +1V y -1V. Esta tensión puede estar aislada de red y se puede limitar su valor máximo a 75, 150, 220 y 300V de CC.B) Corte de corriente ajustable por potenciómetro.C) Generación de tensión continua de 0 a 30V 1A con fusible electrónico y aviso para tensio-nes superiores a 6,3 V.D) Fuente para método de reparación de TV/monitores por precaldeo de filamento.E) Fuente aislada de 220V o 110V CA para prueba de arranque de fuentes que arrancanpor CA.F) Reactivador de tubos de TV y monitores.G) Control de temperatura para soldador.H) Control de iluminación de escenarios o marquesinas.I) Probador de tiristores y triacs de potencia.J) Probador de transformadores de pulsos.K) Probador de resistores de bajo valor (shunts).L) Control de motores de CC.M) Aplicación del método de reparación por precaldeodel filamento.N) Reparación de inverters de TVs o monitores a LCD. O) Reparación de fuentes para TV/monitores LCD oPLASMA.

Autor: Ing. ALBERTO HORACIO [email protected] [email protected]

Introducción

Un super-evariac (S-EVARIAC) es un instrumentomúltiple que comienza cuidando su vida. Sus comienzosfueron modestos, sólo pretendía reemplazar al famosovariac (fuente variable de alta tensión) recomendado pa-ra la reparación de fuentes y etapas de salida horizontalde TV. Comenzamos con el clásico circuito, con un po-tenciómetro, un capacitor, un diac y un triac; pero pron-to lo abandonamos porque era impreciso y peligroso yaque no tenía corte de corriente, y una falla en el diac oel triac era una catástrofe para el equipo. Además es di-fícil hacerlo regular bien y por lo general no llega a 150Vo 180V de CC en su salida.

Como todos saben que mi idilio con los PIC va “increscendo”, se me ocurrió hacer una fuente de CC conun PIC que cambiara la tensión de salida de 0 a 310Vpor pasos gruesos de 10V y luego un ajuste fino dentrode cada escalón. Por supuesto, todo se debía realizaroperando 4 pulsadores (dos para subir y dos para ba-jar). Y si la corriente de salida superaba un determinadovalor, el micro se debía resetear tirando la señal de sali-da a cero.

Al comenzar a usarlo, se presentó el primer proble-ma. Algunas fuentes de TV tienen arranque por CA y nopermiten el uso de nuestra fuente que es sintéticamen-te una fuente de CC con limitador de corriente y ajustepor pulsador. Para esos casos le agregamos una fuenteaislada de 220V o 110V (de acuerdo a la red de su país)de baja potencia, porque el arranque prácticamente esun consumo mínimo.

En este punto observé que teniendo una fuente ais-lada de CA de 220V (construida con dos transformado-res iguales usado como de 220/24V uno y como de 24a 220V el otro) podíamos agregar una fuenteregulada de 30V para uso variado. Si tengoesa fuente puedo realizar un precalentamien-to (precaldeado) del TRC que permite, a suvez, un método de prueba general muy inte-resante pero algo peligroso, porque hay quealimentar al filamento desde una fuente exter-na. Simplemente hice que esta segunda fuen-te entregue una corriente máxima de 1A demodo que no fuera capaz de quemar un fila-mento, y además agregué una indicación lu-minosa cuando la fuente entrega más de6,3V.

Con un S-EVARIAC con fuente de bajatensión y transformador de arranque, pue -de reparar todo tipo de fuentes cualquierasea su circuito de arranque, con continuao alterna, de cualquier potencia, para TV,

LCD, PLASMA, Video, CD, DVD Blu ray o DVD-HD oamplificadores de potencia, con circuitos integra -dos, o discretas a transistores, con llave de potenciaa Mosfet o a transistor. La fuente de baja se puedeusar también para probar TVs por el método del pre -caldeado de filamento que se está imponiendo comoel mejor ante la gran cantidad de protecciones quetienen los equipos actuales. Cuando no usa el Va -riac para probar equipos, puede utilizarlo como con -trol de temperatura del soldador, ideal para trabajarcon componentes SMD. Como uso complementario,el Evariac se aconseja como un excelente reactiva -dor de tubos.

¡A esto lo llamamos Super-Evariac!

Resumiendo, un Super-Evariac es básicamente unafuente de CC programable de 0 a 310V aislada de red ycon fusible electrónico ajustable. Su funcionamiento sebasa en el control del ángulo de conducción de un puen-te de rectificadores, por intermedio de un tiristor de po-tencia.

La corriente máxima que puede entregar un Evariacno está limitada por el sistema de control, es decir queel control es de uso general y todo depende del transfor-mador de aislación (si lo hubiere) del puente de rectifica-dores y del tiristor. Para su uso normal en un taller de re-paraciones de TV, se ha diseñado un transformador ais-lador que admite hasta 3A a 310V de salida en uso nocontinuo cuya información se entrega por separado.

Para que el lector entienda qué puede hacer con unEvariac para probar una fuente, le brindamos este artí-culo aclaratorio. El Evariac completo es, en realidad,una combinación de tres instrumentos que se pueden

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Figura 1

representar con la figura 1. Cada una de las salidas tie-nen una aplicación específica en la prueba de un TV ola recuperación de un TRC. La superior es la fuente prin-cipal, ajustable en tensión por intermedio de 4 pulsado-res. Dos varían la tensión por saltos de +10V y -10V, losotros dos ajustan el nivel en forma fina con saltos deaproximadamente 1V alrededor de la tensión gruesa fi-jada por los primeros.

Si para algún uso especial se requieren otros saltosde tensión o una tensión máxima diferente, se puede re-programar el control o usar una derivación diferente deltransformador separador. Es decir que el dispositivo esabsolutamente flexible y adaptable a cada uso o prefe-rencia particular.

Esta sección de la fuente S-EVARIAC tiene un cortede corriente que se puede modificar en forma analógica.El tiristor tiene resistores de bajo valor en serie que pue-den ajustarse a su uso particular. Luego el transistor dedisparo puede poseer una red de base, fija o por poten-ciómetro para proveer un ajuste de corte exterior regula-ble desde infinito al valor ajustable por los resistores, talcomo se muestra en la figura 2.

Los valores de R1 (en realidad la plaqueta tiene lu-gar para 5 resistores en paralelo) R2 y R4 permiten ajus-tar el valor del corte de corriente y la gama de control delpotenciómetro de corte. El reparador deberá probar lafuente Evariac con una carga resistiva que permita ob-tener los valores de corte de corriente deseados cuandola salida de la fuente se ajusta en 100V. Ajuste el poten-ciómetro R3 a mínima resistencia. Coloque esa cargasobre la salida principal de la fuente Evariac, ajuste latensión de salida al valor deseado de corriente de cortepor la carga, que Ud. debe medir con un buen téster yluego ajuste el potenciómetro de corriente de la fuenteEvariac para que se produzca el reset (el reset generaun corte a 0V de la salida, lo cual requiere un nuevoajuste de los pulsadores). Lo ideal sería que Ud. traceuna escala en el potenciómetro de corriente.

Funcionamiento y Armado del S-Evariac Propuesto

Armar una plaqueta de S_EVARIAC es una tareasencilla si Ud. posee la adecuada información para ha-cerlo.

Explicaremos el funcionamiento de la plaqueta decontrol para poder realizar reparaciones en la misma, encaso de necesidad o para todos aquellos que deseanutilizar la plaqueta de control en forma diferente a la ha-bitual.

Como todos saben, nuestra plaqueta tiene múltiplesusos de los cuales damos algunos ejemplos en esta no-

ta; si Ud. encuentra un nuevo uso por favor envíe un co-mentario al autor.

Obviamente, para armar el S-Evariac hará falta unmicrocontrolador programado que estará disponible endiferentes países de América Latina a través de la redde representantes de Editorial Quark, propietaria denuestra querida Saber Electrónica. El autor ha emplea-do un PIC al que ha programado con un pequeño firme-ware, convirtiéndolo en un integrado de control que he-mos convenido en llamar “PICerno S01” (algo similar alos PICAXE de Revolution Education, pero en este casono es preciso volver a programar el micro, ya viene pre-parado para ser usado en el control del supervariac).

Ud. podrá conseguir todos los componentes en ca-sas o tiendas de electrónica, a excepción del microcon-trolador que, como dijimos, estará disponible en distin-tos países del continente y hasta podrá solicitar que selo envíen a su domicilio para lo cual deberá contactar alautor por e-mail. A los armadores de kits le pedimos queno se apresuren a armar el dispositivo completo con surectificador en puente y su filtro de ripple sin haber pro-bado la plaqueta de control sola. Nuestra plaqueta sepuede probar simplemente con transformador de 220V a12V+12V ó 110V a 12V+12V, un led y un resistor y no-sotros le vamos indicar cómo hacerlo en una descripciónpaso a paso.

Primero le vamos a entregar el circuito completo dela placa de control del EVARIAC explicándole para quésirve cada componente y cómo se prueba cada sección.

Circuito y Prueba de la Plaqueta de Control

En la figura 3 se puede observar el circuito completode la plaqueta de control dibujada con un laboratorio vir-

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Figura 2

tual Live Wire. Veamos entonces los componentes y sufunción:

D1,D2 - Diodos rectificadores de la fuente.C7,C8 - Capacitores matapulsos para evitar irradia -

ciones interferentes.C1 - Electrolítico de ripple de la fuente de baja ten -

sión sin regular.RG1 - Regulador de tensión de tres terminales de

5V.C2 - Capacitor de filtrado de baja frecuencia de la

fuente de 5V.C3 - Capacitor de filtrado de media y alta frecuencia

de la fuente de 5V.D6 - Led piloto de 5V.R10 - Resistor limitador del led piloto.

Compruebe que el PIC noesté colocado en el zócalo pa-ra evitar que se queme si lafuente está mal armada. Estasección se prueba fundamen-talmente observando el encen-dido del led piloto al conectar laentrada CN1 a un transforma-dor de 12+12V.

Tome un téster o multímetrodigital y controle que la salidadel regulador se encuentre en-tre 4,75 y 5,25V. Para realizar

una prueba completa, vuelva a realizar la prueba perocolocando sobre la entrada del téster una resistencia decarga de 10 Ohm y 3W. La mejor prueba se realiza mi-diendo directamente sobre el zócalo del PIC con el ne-gativo del téster en la pata 5 y el positivo en la pata 14.

D3 - Diodo sumador del detector de pasaje por cero.D4 - Diodo sumador del detector de pasaje por cero.R2 - Resistor de suma de ambos diodos.R3 - Rama superior del atenuador de excitación. R4 - Rama inferior del atenuador de excitación.D5 - Diodo de protección contra tensión inversa en la

base del transistor.Q1 - Transistor detector del pasaje por cero.R5 - Resistor de carga del transistor detector de pa -

saje por cero.

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Figura 4

Figura 3

El detector de pasaje por cero funciona como un su-mador a diodos de los dos semiciclos positivos deltransformador de alimentación. Sobre R2 se obtendráuna señal pulsante de onda completa, con picos deunos 12V tal como se observa en la figura 4.

Cuando la señal supera los 600mV el transistor sesatura y la tensión de colector baja casi a cero. Por de-bajo de los 600mV el transistor está cortado y la tensiónde colector llega a 5V. La mitad del pulso de colectormarca el pasaje por cero. Es evidente que hay un corri-miento de fase con respecto al flanco tanto ascendentecomo descendente.

Ese mínimo error de fase se tiene en cuenta en laprogramación; el detector cumple perfectamente con sucometido de sincronizar el funcionamiento del programacon la red.

Para probar esta sección se puede usar un téster deaguja. Si Ud. lo conecta en el colector del transistor yrealiza un cortocircuito sobre R4, el colector debe indi-car 5V. Cuando quite el corto, la tensión debe bajar aaproximadamente 430mV indicando el valor medio de laseñal de colector. Es obvio que si Ud. tiene osciloscopiose impone realizar una medición de la señal de colectorcolocando la punta del osciloscopio sobre la pata 6 delmicrocontrolador.

IC1 - Microcontrolador PICerno S01 (PIC16F834pro -gramado).

R1 - Resistencia de compuerta del Tiristor.C4 - Capacitor de suavizado de flancos de la señal

de compuerta (gate).D7 - Tiristor.R14 - Resistor de la red antichispas del tiristor.C10 - Capacitor de la red antichispas del tiristor.R17 - Resistor de pull up del terminal 10 (-).R18 - Resistor de pull up del terminal 11 (+).

R19 - Resistor de pull up del terminal 12 (++).R20 - Resistor de pull up del terminal 13 (--).

Nota:El símbolo (-) significa: pulsador para bajar tensión

suavemente.El símbolo (+) significa: pulsador para subir tensión

suavemente.El símbolo (- -) significa: pulsador para bajar tensión

rápidamente.El símbolo (++) significa: pulsador para subir tensión

rápidamente.

Para comprobar el funcionamiento de un EVARIACdebe conectar el cátodo provisoriamente a la masa ge-neral de la plaqueta (pata 5 del micro) y el ánodo a uncircuito serie de led y resistor de 1kΩ conectado al áno-do de D1 según la 5.

Cuando se conecta el transformador de 12V+12V elled debe quedar apagado. Si Ud. toma un cable y puen-tea la pata 12 del micro a masa el led se debe encenderpaulatinamente hasta llegar a su máxima iluminación.Luego poniendo a masa la pata 13 debe bajar el brillorápidamente. Llevando a masa las patas 10 y 11 luegode llevar el led a un brillo medio se debe conseguir unavariación suave del brillo.

Si Ud. tiene osciloscopio puede observar la señal degate comparada con la señal sobre R3. La señal de ga-te es un pulso de 500µs que se desplaza desde el cerode la señal hasta el máximo, es decir 90º cuando se co-locan las patas de entrada de pulsadores a masa.

Justamente esto hace que el ciclo de trabajo del tiris-tor se modifique y mantenga al led encendido por más omenos tiempo. Pero para que exista un pulso de salidase deben cumplir varias condiciones de las señales so-bre el micro. La primera es que el mismo tenga aplicada

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Super-Evariac: Multi-Instrumento InteligenteFigura 5

la tensión de fuente de 5V. La segunda es que funcioneel oscilador a cristal. Esta condición es difícil de obser-var sin osciloscopio, pero no es imposible. Si Ud. se de-dica a trabajar con micros, seguramente habrá queconstruir un milivoltímetro adecuado para medir señalde clock; si no lo tiene, ingrese a www.picerno.com.ary descargue gratuitamente las indicaciones para cons-truir uno que mide desde audio hasta 10GHz, que per-mite detectar la oscilación (si no hay oscilación, cambieel cristal o los capacitores C5 y C6). La tercer condiciónes que el micro no esté reseteado, para lo cual se debemedir la tensión de la pata 4 que debe estar en 5V. Lacondición y reparación del circuito de esta pata se verámás adelante.

Si todo esto existe, seguramente la señal de salidapor la pata 7 será el correspondiente pulso de 5V quedura 500µs. Puede medirlo con la misma sonda pro-puesta para medir la señal del cristal o con una sondacomo la indicada en la figura 6.

El detector de la figura 6 va a indicar el valor pico apico de la señal con el error de las dos barreras de losdiodos, es decir unos 4V.

Si existe la señal de gate y no existe variación de bri-llo en el led de prueba, significa que no está cambiandola fase del pulso. Y la única posibilidad de que no varíela fase, si el micro está en buenas condiciones, es queno lleguen las señales de entrada de los pulsadores.

Como no tenemos conexión externa, sólo puedeocurrir que falle el PIC porque la falla en un resistor depull up daría el efecto contrario, es decir que sería comosi estuviera la pata operada (a masa). En efecto, lascuatro patas deben tener un potencial de 5V si no seoperan los pulsadores.

El tiristor tiene dos circuitos de protección. Uno es

por el capacitor C4. Si la tensión sobre el tiristor cambiamuy bruscamente se puede producir un falso disparo delmismo por acoplamientos internos al mismo. Para evi-tarlo, se coloca un capacitor desde el gate a masa quelimita la velocidad de crecimiento de la tensión. La otraprotección se obtiene por la red RC en paralelo y es unaprotección por tensión. El tiristor es una llave y la cargasobre él es inductiva. Al abrirse la llave, se produce unpulso de tensión que puede quemar al tiristor. El resistory el capacitor anulan este comportamiento del circuitoinductivo de carga.

Q2 - Transistor sensor de sobrecorriente.R16 - Rama inferior del atenuador de ajuste de cor -

te de corriente.R11 - Rama superior del atenuador de ajuste de cor -

te de corriente.C9 - Filtro de componentes superiores a 100Hz.R6, R7, R8, R12, R13 - Resistores shunt para la me -

dición de corriente.

El sensor de sobrecorriente es un circuito clásicoque sensa la corriente pulsante que atraviesa el tiristor.Recuerde que la corriente que pasa por el tiristor es unarco de sinusoide rectificada de 50Hz si el puente no tie-ne filtro de ripple. Pero nuestro circuito tiene filtro de rip-ple y por lo tanto la forma de onda de corriente puedeconsiderarse como un corto pulso rectangular con losbordes muy redondeados. Pero estos pulsos tienen unaaltura proporcional al consumo de CC del EVARIAC ypor lo tanto se pueden usar para construir un fusibleelectrónico con una corriente de corte aproximadamen-te constante que depende de los valores de los resisto-res shunt y del divisor de base. De cualquier modo, que-

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Figura 6

remos aclarar que el ajuste de corriente es sólo aproxi-mado; para un ajuste preciso se requiere un circuito conun optoacoplador.

D8 - Led detector de sobreconsumo.R15 - Resistor limitador del detector de sobreconsu -

mo.

Nota:Esta parte del programa aún no está implementada

en el microcontrolador.Recién después de haber realizado todas las prue-

bas con la plaqueta sola, aconsejamos realizar la prue-ba de la fuente completa agregando el puente de rectifi-cadores y el filtro de ripple.

Recuerde que de acuerdo al uso Ud. deberá retirarel tiristor de la plaqueta y colocarlo sobre un disipadoradecuado conectado por cables.

Armado y Prueba del Super-Evariac

Como Ud. ya sabe, el EVARIAC tiene diferentes ver-siones de armado. Si Ud. ya tiene una fuente para laprueba de precaldeado de filamento o un recuperadorde tubos, no tiene sentido incluirlo dentro de su nuevoinstrumento. Tal vez sólo deba agregar la fuente aisladade CA. En lo que sigue vamos a explicar el armado delmodelo básico de EVARIAC para que Ud. le agregue loque necesite y que está explicado en otros artículos.

En la figura 7 se puede observar la plaqueta de con-trol con todos los agregados externos, incluyendo lafuente aislada de CA.

A continuación le ofrecemos una explicación paso apaso de cómo construir la sección del potencia del EVA-RIAC explicando para qué sirve cada componente y co-mo probarla.

1) Conector de entrada. Recuerde que esta fuenteestá preparada para una corriente de 3A o más. Por lotanto el conector interlock, si lo hubiere, debe ser del ti-po utilizado en TV de 33”. Posteriormente se aconsejacolocar portafusibles y los correspondientes fusibles deldoble del valor nominal de corriente que entregará lafuente. Los portafusibles se conectarán a una llave in-versora simple para TV (o inversora doble con sus sec-ciones en paralelo).

2) Transformador separador. Aquí todo dependede la red de su zona. Si posee red de 220V deberá co-locar un transformador separador 220V/220V de 300VAcomo mínimo o si es posible de 500VA. Si debe mandara construirlo, es preferible que pida derivaciones a 55V,

110V,165V y 220V para poder así ajustar el valor máxi-mo de CC de salida. Si su red es de 110V, Ud. deberáconstruir un transformador elevador de 110V a los valo-res antes indicados. Si Ud. va usar la fuente para otrafunción que no sea TV puede adaptar el valor de la sa-lida de acuerdo al transformador que mande a construir.Los que trabajan en audio suelen hacer salidas de 25V,50V y 75V para conseguir tensiones de salida de 0 a100V.

3) Transformadores complementarios. La secciónde transformadores se completa con dos transformado-res más conectados en cascada inversa, por ejemplo220V a 12V+12V conectado a 12V+12V a 220V. Con elprimer transformador se logra una tensión de 12V parael regulador de 5V de la plaqueta de control. Agregandoel segundo transformador se consiguen volver a elevarla tensión a 220V aislada, de baja corriente para arran-car fuentes que poseen arranque por alterna. Si se de-sea construir una fuente regulada de 0 a 30V, hay queagregar un tercer transformador de 220V a 24V+24Vque puede ser de hasta 1,5A que es lo que admite elLM317 como carga máxima. De este modo se puedenconseguir hasta 30V de salida de la fuente regulada yajustable para uso general.

4) Rectificacción. La sección de rectificación estáconstruida fundamentalmente por un puente de diodosde 500V y 8A conectada del modo clásico, salvo por elterminal que habitualmente se conecta a masa, que eneste caso va conectado a la plaqueta de control y por lamasa de los electrolíticos que se conectan al tiristor. Deeste modo, el tiristor sólo conecta los electrolíticos cuan-do la tensión alterna del puente de rectificadores tienenel valor deseado y éstos se cargan con una tensión con-tinua que puede ser variada a voluntad.

El filtro de ripple es un filtro compuesto en “pi” con uncapacitor de 220µF x 400V de entrada y otro de 470µFx 400V de salida. El inductor debe ser construido espe-cialmente según lo indicamos en otro artículo. En reali-dad el inductor no es imprescindible si se utilizan dos ca-pacitores de 470µF.

Las dos lámparas LA1 y LA2 operan como piloto dela tensión de salida y como descarga de los electrolíti-cos cuando se apaga la fuente o cuando se desea po-der reducir la tensión sin tener conectada una carga ex-terior que es el caso más común. En efecto, el modo deuso es ajustar la tensión de salida sin la carga conecta-da, dejando abierta la llave de salida. Cuando la tensiónes la correcta, se cierra la llave y si es necesario se rea-justa la tensión.

Es una buena idea probar el sistema de potencia so-lo sin la plaqueta reguladora para estar a salvo de pro-

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Super-Evariac: Multi-Instrumento Inteligente

bables errores de armado. En efecto, si Ud. conecta en-tre sí las patas 1, 2, 3 y 4 del conector que va a la pla-queta de control, los dos ánodos unidos del puente derectificadores (Izquierda en la figura 7) quedan conecta-dos a masa y el sistema se transforma en un rectificadorde 310V, si está tomando la salida de 220V eficaces deltransformador.

Si conecta la parte de potencia a la red y cierra la lla-ve de entrada, las lámparas en serie se encenderán amedias y un téster en continua colocado sobre ellas in-dicarán 310V. Aproveche para medir la salida de alternadel transformador de alimentación de la plaqueta decontrol de 12V+12V y la salida del transformador para lafuente de 0-30V si lo hubiere, que debe entregar 24V +24V de CA.

Ahora que la plaqueta de control y la sección de po-tencia están terminados y probados, se puede procedera probarlas en conjunto. Retire los puentes del conectorCN4 y conéctelo a la placa principal, pero sin el PIC.

Conecte el conector de fuente de la plaqueta de con-trol.

Encienda la llave principal y mida la tensión entre laspatas 5 y 14 para asegurase que está entre 4,75V y5,25V. Controle que las lámparas serie estén totalmenteapagadas (el tiristor no tiene señal de gate).

Apague la llave principal, coloque el PIC, encienda la

llave principal y observe que las lámparas serie perma-nezcan apagadas. Oprima el pulsador (++) y observeque la tensión de salida aumente hasta 300V. Oprima (-) y observe que se reduce a cero. Oprima (++) ajuste latensión en 100V y verifique que con los pulsadores (+) y(-) se obtenga una variación de unos 10V aproximada-mente.

Controle que el fusible electrónico corte en 3A, utili-zando una carga resistiva adecuada. Por ejemplo, alre-dedor de 100V, necesita un resistor de 27 ohm aproxi-madamente. Recuerde que el corte automático debe serajustado modificando los resistores shunt del transistorsensor de corriente.

En la figura 8 brindamos la placa de circuito impresode la placa de control para armar nuestro dispositivo.

Ayuda para la Localización de Fallas Frecuentes

En varios años de experiencia armando Evariacs po-demos asegurar que no tienen fallas comunes. Por logeneral, las fallas iniciales se deben a errores de arma-do por no haber seguido el paso a paso indicado. Las fa-llas, luego de algún tiempo de funcionamiento, suelendeberse a la falta de un disipador adecuado para el tiris-tor o a no haber verificado el funcionamiento del fusible

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Figura 7

electrónico. Cuando el fusible electró-nico no funciona, se pueden quemarlos resistores shunt y eso da lugar aque se queme el transistor sensor desobrecorriente, dejando al micro per-manentemente reseteado (lo que ha-ce presuponer que está quemado). Elreemplazo de los resistores sensoresde sobrecorriente y el transistor Q2devuelven el buen funcionamiento alsistema.Para que los lectores se guíen másfácilmente en la reparación de unaplaqueta de control dañada, les en-tregamos la figura 9, en donde sepuede apreciar una plaqueta armadaobservada a trasluz.Una falla frecuente de cableado ocu-rre cuando la pata 1 (la inferior) delconector CN2 no queda conectada amasa (pata 4). El lector debe obser-var que esta conexión se realiza so-bre el puente de rectificadores ya queambos cables (el de pata 1 y el de pa-ta 4) se unen en los ánodos de la iz-quierda de D2 y D5 del puente derectificadores. Otra es que, según la costumbre, lasmasas de los electrolíticos se retor-nan justamente a esa unión de losdiodos y en el EVARIAC no es así. Lamasa de los electrolíticos se conec-tan a la pata 2 y 3 del conector CN1que internamente es el ánodo del ti-ristor. Observe que los electrolíticosvan conectados a masa, pero lo ha-cen entrando por la pata 3 de CN1, elánodo del tiristor, el cátodo, los resis-tores shunt y el cable al puente dediodos que retorna a la pata 4.

Uso del Super-Evariac en la Reparación de Equipos de Audio

Una falla frecuente les ocurre a losque usan el EVARIAC para probaramplificadores de audio. Por lo gene-ral se quejan de que el ripple es de-masiado alto. Y es lógico que esoocurra porque se trata de equiposque consumen hasta 10 o más ampe-re, en tanto que un TV consume alre-

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Figura 8

Figura 9

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Figura 10

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Figura 11

dedor de 1A y el filtro “pi” está diseñado para un TV. Pa-ra el uso en audio debe anularse L1 y usar capacitoresC1 + C2 de 4700µF.

Como sería imposible usar tales capacitores a ten-siones de 350V se aconseja limitar la tensión de salidapor el uso de un transformador reductor que soporte10A o más y provea una tensión eficaz de 75V y usar ca-pacitores electrolíticos de 150V.

Si desea un equipo de doble uso TV/audio deberáconmutar transformadores o utilizar un autotransforma-dor de 220V a 50V x 10A conectado a la salida del trans-formador aislador.

Nota:Más adelante le daremos los datos del transforma-

dor aislador que tiene derivaciones a 220V, 175V, 110Vy 55V eficaces pero su corriente está limitada a 3A, locual suele ser poco para la mayoría de los equipos deaudio de alta potencia.

No obstante, si Ud. trabaja con audio de hasta 50Wes probable que pueda utilizar dicho transformador sinmodificaciones. En caso contrario, deberá aumentar eldiámetro de la derivación más baja y realizar conmuta-ciones para incrementar la capacidad del filtro de rippley cortocircuitar el choque.

Reparación de la Fuente de un Reproductor de DVD

Ahora que sabemos qué es un Evariac y cómo ajus-tamos su corte de corriente (fusible electrónico), vamosa explicar cómo se utiliza para probar una fuente gené-rica, tomando como ejemplo la fuente de un DVD Philips703 que salvo por la corriente y las tensiones entrega-das no se diferencia en nada de unafuente para TV, para video o para unHome Theater.

La fuente de nuestro DVD arrancapor la generación de una tensión so-bre el capacitor electrolítico 2121 de100µF (vea el circuito en las figuras10 y 11), pero se requiere un arran-que del oscilador que en este caso seproduce por los resistores 8123 y8134 en serie que forman una resis-tencia de 2x27kΩ = 54kΩ, este resis-tor equivalente hace circular una mo-mentánea corriente por el CI que pro-duce el arranque del oscilador. Parapoder trabajar de un modo seguro esconveniente levantar el fusistor 3132de 1 ohm para probar el circuito de

arranque sin peligro para el tiristor de potencia. Aquí uti-lizaremos otra de las fuentes de nuestro instrumentoque es la que está en segundo término en la figura 1.1.1.Es simplemente una salida de 220V aislada de la redcon una lámpara limitadora de corriente de 10W en se-rie.

Ahora la fuente del DVD puede ser alimentada des-de esta salida de CA, que es suficiente para alimentar elpuente de rectificadores y cargar al capacitor principal2121 ya que sólo existe una carga mínima que son losresistores 8188 y 8181 de 270kΩ; lo importante es queel capacitor de arranque 2134 no se da cuenta del cam-bio que sufrió la fuente y genera un pulso de tensióncontinua creciente que produce el arranque momentá-neo del oscilador.

Nota:Esta misma salida de 220V CA se puede utilizar pa-

ra cualquier fuente que tienen arranque por CA (muy co-mún en TV). Hasta que el oscilador arranca, el consumoes pequeño y por esa razón la red de alta impedanciaformada por el resistor equivalente de 54kΩ alcanza co-mo para que se genere la tensión de arranque.

Si la fuente arranca, el diodo 6133 entrega energía alcapacitor 2134 y la fuente de arranque de alta impedan-cia deja de ser necesaria. Ahora la energía proviene delmismo transformador de pulsos y se podría desconectarla fuente de CA de 220V que la fuente no se apaga.

Pero para que el transformador de pulsos funcionerequiere una tensión de fuente mínima aplicada allí don-de levantamos el fusistor. Por lo tanto, levante la patadel fusistor que va conectada al electrolítico principal yconecte allí la fuente principal del Evariac, por ahora contensión de salida nula indicada por el voltímetro de sali-da del Evariac.

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Figura 12

Coloque un téster analógico sobre la pata 7 del CI7145. Al no tener fuente de CC aplicada al transforma-dor de pulsos, podrá observar una oscilación cíclica dela aguja del téster. La tensión aumenta, el CI comienzaa oscilar excitando al transistor llave 7125 y posterior-mente se corta por aumento del consumo cuando co-mienza a funcionar el driver interno. Este arranque ycorte de la excitación puede ser controlado para deter-minar si el MOSFET está adecuadamente excitado aúnantes de conectar la fuente de potencia al fusistor.

Si tiene osciloscopio puede conectarlo sobre la com-puerta del MOSFET y observar la señal. La misma debesuperar la tensión de encendido (aproximadamente+6V) y debe llegar a cero mientras se realiza el intentode arrancar. Si no tiene osciloscopio, utilice el téster deaguja conectado a una sonda de valor de pico como laindicada en la figura 12, en donde se ha redibujado elcircuito de excitación del MOSFET, con la sonda, el tés-ter y el osciloscopio conectado.

Nota:Los dos generadores XFG2 y XFG1 dibujados a la

izquierda reemplazan al CI 7145, generando la señal deexcitación adecuada para el Mosfet aplicada al gate del7125.

Si desea verificar la excitación del gate en forma per-manente se debe agregar una fuente de 12V y un diodoen serie, con el ánodo hacia la pata 7 del integrado, demodo que pueda aplicar tensión pero no tomarla. Estafuente puede ser la fuente de baja tensión del propio S-EVARIAC.

Ahora el procedimiento de arranque comienza con lafuente de 12V en cero, observando que se produzca elarranque por el sistema de arranque propio. Luego selevanta la tensión de la fuente agregada a 12V y se ob-serva que la excitación se producirá en forma constan-te. Este momento se puede aprovechar para analizar laexcitación de un modo más preciso. Con el osciloscopioo con la sonda detectora.

Si la excitación funciona correctamente, se puede le-vantar la tensión de la fuente principal aplicada a la pa-ta 1 del transformador en forma paulatina, midiendo lasalida de 3,3V (punto de prueba F214 y F215) que es lasalida regulada de esta fuente en particular (en fuentesde TV se controlará la tensión de la etapa de salida ho-rizontal, generalmente de 90 a 120V). Observe que latensión aumente progresivamente y que cuando lleguea 3,3V quede ajustada con toda exactitud sin posibilidadde incremento alguno. Si Ud. observa que la fuente de3,3V llega a tensiones superiores a 3,5V, no siga incre-mentando la tensión de la fuente primaria porque sufuente no regula.

Si la fuente no levanta tensión de 3,3V, deberá reali-

zar las pruebas de cortocircuitos de todos los diodos olas cargas del secundario.

En principio verifique que no haya ninguna carga co-nectada sobre las salidas (conector de fuente desconec-tado). Sólo debe conectar una resistor de 10 Ohm sobrela tensión de 3,3V para que la fuente trabaje con unacarga mínima de 1W aproximadamente.

Nota: En el caso de un TV, conecte un resistor de 600

Ohms sobre la salida de fuente para el horizontal.Desconecte una pata de los diodos auxiliares 6250,

6261 y 6230. Es decir que sólo debe dejar en funcionesal diodo 6210 y al 6241 porque ambos contribuyen alfuncionamiento del voltímetro. Esos dos diodos deberánser controlados con un téster en posición “diodo” y debemedirse con el téster como óhmetro un circuito abiertosobre el capacitor 2240 (fuente de 12V) y una resisten-cia de 6K5 sobre el capacitor 2210 (fuente de 3,3V an-tes de conectar la carga de 10 Ohms). Vuelva a probarla regulación. Si la tensión levanta es porque algunos delos diodos que acaba de levantar (o sus cargas) estánen cortocircuito.

Si a pesar de tener todos los diodos desconectadosy los diodos imprescindibles medidos, la fuente noarranca, se deberán probar primero el Mosfet y luego eltransformador de pulsos según un método que se co-menta en dos apéndices de este artículo y que son unnuevo uso para la fuente S-EVARIAC.

Si la fuente levanta tensión pero no regula, debe re-visar el funcionamiento del circuito voltimétrico y delcontrol sobre el integrado.

Para determinar cuál de las dos cosas está fallando,retire el optoacoplador 7131 y coloque un led rojo don-de estaban las patas del led del optoacoplador teniendoen cuenta la polaridad. Vuelva a realizar la prueba de re-gulación y ahora observe que al llegar a una tensión desalida de 3,3V el led comience a encender. Si no encien-de, debe revisar los componentes del voltímetro relacio-nados con el diodo led; sobre todo en este caso, el dio-do zener programable.

Puede revisar todos los resistores con el téster digi-tal usado como óhmetro, sin necesidad de desconectar-los del circuito.

Si el led se enciende correctamente, debe reconec-tar el optoacoplador pero dejando levantadas una de laspatas del transistor. Ahora conecte el téster digital comoóhmetro sobre el transistor, con la punta roja sobre elcolector y la negra sobre el emisor (se puede usar tam-bién un téster analógico pero tenga en cuenta que mu-chos tienen el positivo en la punta negra, averígüelo mi-diendo un diodo). Vuelva a probar la regulación peroahora observe que cuando la tensión llega a 3,3V, el tés-

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ter comienza a indicar una baja resistencia. Esto significa que el optoacoplador funciona correc-

tamente. Si éste es el caso, verifique los resistores3154, 3153 y 3145 que son los encargados de llevar lainformación del opto al CI. Si están bien, es convenien-te que retire los transistores 7141 y 7150 que formanparte de las protecciones de la fuente.

Nota: Si recomendamos levantar las protecciones es por-

que en realidad nosotros estamos operando como pro-tección al levantar gradualmente la tensión de la pata 1del transformador de pulsos y observar la tensión de sa-lida.

Este es un consejo de índole general y sirve paracualquier fuente, sólo hay que adaptarlo al circuito de sufuente. Si la fuente comienza a regular, significa que fun-cionan mal las protecciones. Muchas protecciones sonmuy simples de verificar y por lo general sólo hay quecontrolar un par de resistores, un capacitor o algún tran-sistor.

En nuestro caso, los transistores 7141 y 7150 for-man un circuito fuertemente realimentado y es imposi-ble repararlo realizando mediciones en funcionamiento.Le aconsejamos que cambie los transistores por otrosde probado buen funcionamiento y revise los resistoresy los zeners.

Estos dos transistores se encargan de proteger alcircuito contra un exceso o una deficiente tensión sobreel capacitor de fuente del CI. La mayoría de los equiposgenéricos no tienen en cuenta detalles de este tipo ysimplemente dejan que se queme el circuito integrado.

Por último, queda la protección más importante, quees la protección por exceso de corriente en el Mosfet,que se toma sobre los resistores shunt 3126,3127 y3128 mediante el filtro de pulsos 3155 y 2156 y se intro-duce en la pata especial Isense del CI. Estos resistores

shunt son propensos a fallar o a desvalorizarse cuandose quema el Mosfet y no se quema el fusible, por lo quese aconseja su verificación.

Localización de Fallas en TVs Utilizando Super-Evariac

El Método de Precalentamiento del Filamento

Los equipos modernos poseen una gran cantidad deprotecciones de todo tipo y en todas las etapas. Anular-las para saber qué etapa está fallando puede produciruna falla aún mayor.

Reparar el equipo sin desconectar las proteccionessería lo ideal, pero es imposible. La solución es probar-lo antes de que opere la protección. No hay mucho tiem-po, tal vez algunas décimas de segundo hasta 1 segun-do. Pero una décima de segundo bien empleada puedeser suficiente para realizar un buen diagnóstico.

La idea es desconectar el cable vivo de filamento yconectar nuestra fuente entre ese cable y masa con latensión ajustada en 6,3V (figura 13). De inmediato seobserva que el filamento se calienta y recién entoncesse enciende el equipo.

La imagen debe aparecer de inmediato con la altura,la linealidad, el ancho, el contraste, color, brillo, etc. To-das estas características y parámetros deben estar enbuenas condiciones. Seguramente, si ese flash inicial in-dica algo incorrecto, Ud. tendrá una guía hacia la etapafallada por simple observación. A continuación le damosalgunos ejemplos muy característicos.

Falla 1: Es la falla mas común; aparece una línea blanca ho-

rizontal indicando que el circuito vertical no funciona yun instante después opera la protección y se apaga elTV.

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Figura 13

Falla 2: Otra falla común es la distorsión del barrido horizon-

tal con una línea brillante vertical al 30% de comenzadoel barrido y una compresión a la derecha de la pantalla.Indica mala excitación del transistor de salida horizontal.Esto aumenta el consumo que suele ser reconocido porla fuente de alimentación que se corta. De acuerdo a lafuente puede volver a encender y cortarse cíclicamenteo quedarse cortada hasta que se desconecta el cable dered y se vuelve a conectar. En la prueba normal el fila-mento no llega a calentar y el tubo queda a oscuras.

Falla 3: Como la fuente de alimentación de un TV suele au-

mentar de tensión de salida lentamente (normalmentedemora 3 segundos en llegar al valor final); el precal-deado permite descubrir arcos en el transistor de salidahorizontal; el fly back, el diodo recuperador etc. Si Ud.nota que el barrido comienza bien (con poco ancho y al-tura) y llegado a un ancho y alturas considerables seproduce un apagado, sospeche de algún arco por ten-sión y pruebe la etapa de salida horizontal aumentandosu tensión de fuente paulatinamente de 10V en 10Vusando la sección Evariac y tocando los componentessospechosos para ver cuál se calienta.

Falla 4: El precaldeado (precalentado) permite determinar fa-

llas en los aparatos que poseen ajuste automático deblanco, mostrando alguna imagen coloreada o con pocobrillo que indica que el tubo está agotado antes de queopere el apagado por video. En este caso no pierdatiempo; mida la emisión del tubo y si es necesario use elreactivador de tubos del S-EVARIAC tal como lo indica-mos en un MONTAJE de esta edición.

Falla 5: Arreglar una etapa de color moderna sin anular el co-

lor killer es imposible. Pero el color killer no puede ope-rar en forma instantánea porque lo hace a través del mi-cro (en los binorma automáticos). Con el precaldeo Ud.puede ver que problema tiene una etapa de color sin ne-cesidad de ubicar el modo de operación del color killerque muchas veces se opera sólo por el modo service.Determine de una mirada si hay colores antes de queopere el color killer y si éstos están enganchados o de-senganchandos. Inclusive puede determinar si la fre-cuencia está un poco corrida (problemas con el CACo-lor) o muy desenganchados (problemas en la selecciónautomática de normas).

Y etc, etc, etc; probablemente la aplicación intensivadel método lo enriquecerá generando muchas más fa -llas que permitan determinar un componente dañadocon tanta facilidad como en la vieja época donde noexistían prácticamente las protecciones.

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Lista de Materiales de la Placade Control del Super-Evariac

Resistores de 1/8WR1 - 330ΩR2 - 1kΩR3 - 10kΩR4 - 47kΩR5 - 10kΩR6 - 0,47Ω R7 - 0,47ΩR8 - 0,47Ω R9 - 1kΩ R10 - 1kΩR11 - 1kΩR12 - 0,47ΩR13 - 0,47ΩR14 - 330ΩR15 - 1kΩR16 - 22Ω (ajuste)R17 -10kΩR18 -10kΩ

R19 -10kΩR20 -10kΩ

Capacitores ElectrolíticosC1 - 100µF x 25VC2 - 10µF x 25V

Capacitares CerámicosC3 - 100nF 50V (.1µF)C4 - 10nF x 50V (.01µF)C5 - 22pF x 50V C6 - 22pF x 50V C7 - 1nF x 50V (.001µF)C8 - 1nF x 50V (.001µF)C9 - 100nF x 50V (.1µF)C10 - 100nF x 50V (.1µF)

DiodosD1 - 1N4007D2 - 1N4008D3 - 1N4148D4 - 1N4148

D5 - 1N4148D6 - DIODO LED ROJO 2,5 mmD7 - TIRISTOR BT137D8 - DIODO LED VERDE 2,5 mm

TransistoresQ1 - BC548BQ2 - BC548B

Regulador de 3 TerminalesRG1 - 78L05

MicrocontroladorPIC16F84 Programado (PICerno S01)

Varios1 TIRA DE 3 PINES1 TIRA DE 8 PINES1 ZOCALO DE 18 PATASCables, estaño, placa de circuitoimpreso, gabinete, etc.

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El nuevo siglo nos trajo nuevas pantallas de TV yuna nueva obligación para los ya complicadostécnicos reparadores de nuestra época. Aprender

a reparar TVs que no se parecen en nada a los viejostelevisores de TRC. Inclusive, podríamos decir que notienen nada en común, ya que los últimos TVs, en rea-lidad, son monitores o pantallas “tontas”.

Los primeros plasmas o LCD poseían el típico sin-tonizador de canales y tenían una entrada de antena.Los últimos, simplemente tienen una entrada por com-ponentes R G V o R V A en español (analógica o digi-tal) o quizás alguna entrada de video compuesto y na-da más. Y es muy lógico que así ocurra porque la civi-lización, a 8 años de comenzado el nuevo siglo, no sa-be aún por dónde va a llegar el contenido de la TV. Porlo tanto, los fabricantes de pantallas hicieron lo másadecuado. La pantalla es sólo para mirarla; el disposi-tivo que selecciona el contenido será externo y ade-cuado al medio y a las características de la transmi-sión.

Teóricamente, la pantalla debe ser adecuada paraobservar hasta el sistema de mayor definición que esla TV de alta definición o HDTV y de allí para abajo de-berá adaptarse a todas las otras normas de menor de-finición. Decimos teóricamente porque no todas las

pantallas soportan sistemas de alta definición, algunassólo son aptas para definición tipo DVD y otras sólo pa-ra transmisiones de TV analógicas. Si bien al momen-to de escribir esta obra estábamos preparando “un cur-so formal” sobre pantallas planas (plasma y LCD) deci-dimos publicar un manual para “llenar un vacío sobre eltema” de modo que los técnicos puedan contar con bi-bliografía apropiada.

El tomo Nº 42 de la colección Club SaberElectrónica “TVs de Plasma”, es un adelanto del futu -ro…

No pretende ser un curso dado su corto tamaño ypor eso decidimos editarlo en dicho tomo de la Colec-ción Club Saber Electrónica, pero seguramente el lec-tor sacará buen provecho de él para saber a qué ate-nerse con respecto a la TV que se viene. Ya es un he-cho que los usuarios compran TVs de plasma o LCD apesar de su precio. Y cuando pase el período de garan-tía, se preguntarán a dónde llevarlos para su repara-ción. No espere que le traigan un plasma todos losdías; pero con uno o dos por mes, Ud. ya factura tantocomo reparando 20 TVs de TRC y eso no se puededespreciar.

El LIBRO DEL MES

Este mes puede conseguir en los mejores kioscos delpaís el tomo Nº 42 de la colección Club Saber Electró -nica dedicada a los televisores de plasma. Se trata deuna obra de Editorial Quark, escrita por el Ing. AlbertoPicerno, que explica el funcionamiento de estos equi -pos y que, además, contiene notas de actualidad ymontajes prácticos. En esta nota comentamos el tex -to y realizamos una introducción al tema.

Seguramente al llegar a este punto podemos se-parar los lectores en tres categorías. Los que enten-dieron todo, los que entendieron a medias y los que noentendieron nada.

A los que entendieron todo, los invitamos a realizarun verdadero curso próximamente (si no desea espe-rar hasta la aparición de la obra, diríjase a nuestraweb: www.webelectronica.com.ar, vaya al ícono pass-word e ingrese la clave “plasma244”). Si luego de leereste manual “no han entendido mucho”, les aconsejoque repasen todo lo que puedan, sobre todo, de técni-cas digitales, y a los que no entendieron nada, les pi-do que no se abandonen. Siempre se puede comen-zar un buen curso de electrónica básica y dejar paramás adelante los temas complejos, como la repara-ción de plasmas.

Este tema tiene una continuación, la que explicaráel funcionamiento de los TVs y monitores LCD TFT tanen boga en estos momentos. Por eso, le aconsejamosque reserve con su canillita amigo el próximo tomo (Nº43) que se publicará un mes después de aparecidoeste ejemplar.

Dejamos para más adelante las pantallas de leds ylas electroluminiscentes porque aún no hay suficientematerial bibliográfico para tratarlas seriamente.

Seguramente Ud. se estará preguntando: si enten-dí todo ¿puedo reparar algún plasma con los conoci -mientos obtenidos en esta entrega? Todo lo entrega-do fue muy básico, pero cuando el autor escribe lo ha-ce pensando en que el lector pueda encarar un traba-jo real y esta entrega no es la excepción.

Si Ud. recibe algunos de los TVs de ejemplo y através del modo de código de led verde o rojo puedeubicar la etapa fallada, seguramente podrá realizar unbuen trabajo sintiéndose seguro de lo que hace y si lopuede reparar, para Ud. queda la gloria, la ganancia,el prestigio y la mejor propaganda, que es la de uncliente agradecido.

Como en el tomo anterior, en este caso tambiénhemos seleccionado bibliografía de electrónica comouna segunda parte de este tomo de colección. Con es -to pretendemos que Ud. “se interese” por otros temasy que si realmente desea ampliar sus conocimientospueda dirigirse a nuestra web para descargar materialadicional.

En suma, este tomo de colección no sólo le permitecomprender qué son las pantallas de plasma sino que lebrinda la oportunidad de leer otros temas y descargarmás de 500MB de información sobre Televisores dePlasma entre Manuales de Servicio, Planos (diagramas)de Circuitos, Fotos, Tips de Reparación, etc.

A los fines prácticos, damos a continuación los temastratados en la obra:

Pantallas Planas: Introducción

Tecnología básica de las pantallas de Plasma Introducción al dispositivo pantalla

CRT (Cathode-ray tube) o en Español TRC

Conceptos básicos de TV

Introducción a los Dispositivos de Pantalla LCD Liquid Crystal Display - Display de Cristal Líquido

Arreglos de Led (Light Emitting Diode)

OLED (Organic LED) también llamados OEL (Organic Electroluminiscense)

Plasma

Conexión y Configuración

Tecnología Básica del Display de Plasma

Formación de la Imagen en una Pantalla de PlasmaDireccionamiento de Píxeles en una Pantalla de Plasma

Cambio del Nivel de Iluminación de un Píxel

Los Bloques del Pioneer ARP3123

Reparación de las Pantallas de Plasma

Ayudas para la Reparación de un Plasma

El Power Down

Especificaciones Explicadas de los TVs de Plasma

Descargue Más de 500MB de Información:Manuales de Servicio, Planos de Circuitos,Fotos, Tips de Reparación, etc.

Las Pantallas de Plasma: Conclusión

Electrónica para Todos

Para que el lector pueda “repasar” conceptos básicossobre las pantallas planas, veremos algunos aspectosintroductorios sobre las pantallas de plasma, tema quepuede ampliar leyendo el tomo de coleccción Nº 42“TVs de Plasma”.

Televisores de Plasma

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Introducción

La TV siempre se observó sobre la pantalla de un tubode rayos catódicos (TRC). En efecto, salvo en la época delos pioneros en donde se usaban sistemas mecánicos,cuando la TV llegó a los hogares, siempre se observó so-bre un dispositivo electrónico basado en el viejo tubo deWilliams Cookes.

La imagen siempre se producía haciendo incidir elec-trones de alta velocidad sobre una pantalla de vidrio quetenía fósforo depositado. La energía de los electrones erasuficiente para que los átomos de fósforo quedaran ener-gizados (algunos electrones pasaban a una órbita de ma-yor diámetro). Como este estado es inestable, un instantedespués el átomo emitía energía y volvía a su estado es-table. Si esa emisión de energía estaba dentro de las lon-gitudes de ondas visibles, se observaba un punto lumino-so sobre la pantalla. En un principio, se elegían diferentestipos de fósforos para lograr un punto blanco en la TV deByN, y luego se usaron tiras de fósforo de colores rojo, ver-de y azul en la TV color.

Luego, todo consistía en mover ese punto sobre lapantalla para formar el raster de TV, al mismo tiempo quese cambiaba la cantidad de electrones incidentes sobre lapantalla para cambiar el brillo del punto. Todo muy simpley muy analógico. Pero esa fue la pantalla de TV que mirótoda la humanidad por casi 70 años.

Por último, queremos mencionar un tema por demásimportante para el vapuleado gremio de los reparadores: elcosto de una reparación. Históricamente, en América Lati-na, una reparación siempre ronda el 10% del valor de unequipo similar al que estamos reparando.

El último equipo que ya ingresó formalmente a nues-tros laboratorios de reparación es el DVD y su precio tanexiguo en el caso de los simples reproductores hace quesea un mal negocio repararlos (salvo cuando se trata dealgún Home, un grabador o de un reproductor portátil conpantalla LCD).

Las nuevas pantallas tienen valores superiores a los1.000U$S casi sin límite superior, ya que una pantalla deplasma de 50” con relación de aspecto de 16/9 apta paraHDTV puede costar 5.000U$S. Esto hace que los repara-dores se vuelvan a amigar con la profesión ya que vuelvea tomar interesantes posibilidades económicas.

El problema es que una pantalla de plasma no se re-para con el método de cambiar y probar. Para repararlashay que saber, tener instrumental y mucha paciencia, porla falta de repuestos que suponemos irán apareciendo po-co a poco en el mercado. Y al decir reparar no nos referi-mos al trabajo de un servicio técnico autorizado que se li-mite a cambiar plaquetas y devolverlas a fábrica para sureparación; me refiero al trabajo de hormiga de ubicar unaplaca dañada y repararla a nivel de componentes.

Tecnología Básica de las Pantallas de Plasma Introducción al dispositivo pantalla

Una pantalla de TV actual puede estar construida conlas siguientes tecnologías.

CRTPLASMALCDLEDOLED

Los conceptos básicos de TV nos ayudarán a repasarnuestros conocimientos para así entender más claramen-te los nuevos dispositivos de observación de las imágenes.

CRT (Cathode-ray tube) o en Español TRC

Es la tecnología más ampliamente utilizada en el mun-do actual, en productos comerciales, productos para con-sumidores, productos industriales, campo educativo, pro-fesional, etc.

En vista de que esta tecnología ha sido ampliamenteutilizada, es muy difícil cambiar las opiniones establecidaspor los usuarios al tratar de introducir la nueva tecnologíade pantalla de plasma. Por ejemplo, los usuarios estánacostumbrados a los colores de los fósforos de un TRC ydifícilmente acepten otros como buenos.

Antes de comenzar a explicar el funcionamiento de lasdiferentes pantallas, vamos a aclarar algunos conceptoscon referencia a la percepción luminosa del ojo humano.La TV no es más que una extensión del cine en lo que res-

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El Servicio a Equipos Electrónicos

Principio de Funcionamiento de las

Pantallas de Plasma

pecta a los fenómenos ópticos. Por lo tanto, si el cine es unengaño para el ojo, la TV también lo es y prácticamente conlos mismos parámetros de funcionamiento.

Cuando Ud. mira una pantalla de cine o de TV y percibeuna imagen en movimiento, se está engañando. En reali-dad, se trata de una rápida sucesión de imágenes fijas.

Muchos autores dicen que los fenómenos son diferentesporque la imagen de TV se forma con un punto que recorrela pantalla en un barrido similar al de la lectura de una hojaescrita. En realidad se equivocan porque todas las panta-llas deben poseer un fenómeno llamado persistencia, yaque la persistencia del ojo no alcanza para producir unaimagen brillante si cada punto está encendido sólo una pe-queña cantidad de tiempo.

Si Ud. toma un led y le hace circular un pulso de 1A du-rante 1ms y luego lo mantiene apagado por 999ms más, ob-tiene una sensación luminosa similar a que el LED tuvieraaplicada una corriente permanente de 1mA. El ojo es un in-tegrador en lo que respecta a las sensaciones luminosas.

En cinematografía se proyectan fotogramas completosque sólo se interrumpen cuando se debe proyectar el si-guiente fotograma (asimile un fotograma a un barrido com-pleto por punto volante, en donde cada elemento de imageniluminado tarda en apagarse tanto como el sistema tarda enrecorrer todos los elementos de imagen).

Para tener una buena sensación de movimiento, bastacon iluminar 24 fotogramas por segundo. Pero con esa ve-locidad el ojo percibe un parpadeo muy molesto.

Para que el parpadeo no se note se requieren 48 foto-gramas por segundo, pero el consumo de película es el do-ble de lo necesario para percibir un movimiento continuo. Lasolución es que cada fotograma se ilumine dos veces ha-ciendo pasar una cruz opaca por delante del fotograma pro-yectado (cruz de Malta).

En TV ocurre algo similar, sólo que no es película lo quese consume sino ancho de banda electromagnético. La ima-gen completa se obtiene proyectando dos cuadros. Pero re-cuerde que es la pantalla la que debe proveer la mayor par-te de la persistencia y no el ojo. Y si no me cree apague unTV en una habitación muy oscura y observará que la últimaimagen se puede percibir por varios segundos aunque conun brillo que va reduciéndose paulatinamente en forma lo-garítmica.

En la figura 1 se puede observar la exploración de unapantalla por el método de fila y columna, que es el emplea-do universalmente para ver TV.

¿Qué ocurre si un elemento de imagen no dura encen -dido un tiempo igual al tiempo total de exploración de la pan -talla?

La pantalla pierde rendimiento porque ese elemento noestá encendido todo el tiempo que podría estarlo. Imagíne-se que la pantalla se explora en 20ms y que cada elementode imagen tiene una persistencia de 2ms.

La sensación es que el tubo tiene un rendimiento lumi-noso del 10% del que tendría si el elemento de imagen tu-viera una persistencia de 20ms en donde se llega al 100%.

¿Y si se usa un sistema con una persistencia muy alta,cómo se ve la imagen?

Depende de la imagen. Si es una imagen fija o que semueve lentamente, no hay ningún problema, pero hagamosla salvedad que el rendimiento no es mayor.

Es obvio que la pantalla no puede rendir más que el100%. Si la imagen cambia muy rápidamente se observanalgunos problemas en la parte de la pantalla que más cam-bia. Por ejemplo, en un partido de fútbol la pelota se obser-va con una cola como si fuera un cometa.

Conceptos Básicos de TV

El TRC es el principal componente de un TV. Este des-pliega en su pantalla las imágenes de video recibidas por unsintonizador. Las imágenes se dibujan punto por punto enla pantalla gracias al cañón electrónico. Cada punto queconforma la imagen se llama “pixel”.

Los principales componentes del TRC son: El cañón deelectrones, el yugo y la pantalla de vidrio con fósforo. Ver lafigura 2. El cañón genera un haz de electrones que tieneque recorrer toda la pantalla una y otra vez en un movimien-to de zig-zag, independientemente del contenido de la señalde video.

El dibujo formado sobre la pantalla se llama “raster” (ba-rrido). Se requieren 2 ciclos de barrido vertical en forma dediente de sierra para formar una pantalla completa o cuadro.Cada uno de esos dos ciclos se llama campo.

Las señales que produce el barrido se aplican al yugo ytienen forma de diente de sierra dibujando finas líneas hori-zontales de izquierda a derecha; luego regresan y vuelvena dibujar otra línea en la misma dirección.

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Figura 1 - Pantalla elemental de 8x6 píxeles con un píxeliluminado.

Televisores de Plasma

Las señales aplicadas al yugo son dos: las de baja fre-cuencia se encargan de mover verticalmente el haz de arri-ba hacia abajo, en tanto que las de mayor frecuencia lomueven de izquierda a derecha en una forma de barrido si-milar a la que se utiliza para leer un texto. Hay dos normasde barrido comunes en el mundo, una es la NTSC y la otraes la PAL. A continuación indicaremos sobre una línea incli-nada lo que corresponde a NTSC y debajo lo que corres-ponde a PAL. Ver la figura 3.

525/625 líneas generan un cuadro completo. Este cua-dro completo no se muestra todo de una sola vez; como yadijimos, se divide en dos “campos”, cada uno compuestopor 262.5/312,5 líneas.

El primer campo dibuja todas las líneas impares y el se-gundo campo dibuja las pares. Luego los dos campos seentrelazan para formar un cuadro. La frecuencia de los cam-pos es lo suficientemente rápida para que el ojo sea incapazde detectar que los campos no son continuos. Es decir quese observa una pantalla de 525/625 líneas sin que el ojopueda saber que se trata de dos campos.

Sintetizando: se despliegan 60/50 campos por segundo,o sea, 30/25 cuadros completos por segundo.

Como hay 60/50 campos por segundo, la señal de con-trol vertical se debe mover de arriba hacia abajo a una fre-cuencia de 60/50Hz. Como cada uno de los 60/50 camposcontiene 262,5/312,5 líneas, se deben dibujar 15.750/15.625 líneas horizontales por segundo; por lo tanto, la fre-cuencia horizontal debe ser de 15.750/15.625Hz.

Pensamos en una imagen en blanco y negro y en tuboexcitado por cátodo. Si la señal de cátodo es baja en el mo-mento en que el haz impacta al fósforo, se verá un puntoblanco en ese pixel porque llegan muchos electrones.

Una tensión alta producirá un punto negro porque no lle-ga ningún electrón. O casi negro, porque el resto de la pan-talla puede tener puntos iluminados que iluminan el interiordel tubo y el punto negro toma algo de brillo.

En un TV en colores hay 3 cañones electrónicos dentrodel TRC. Los tres apuntan a diferentes puntos, cercanosuno de otros pero con diferentes tipos de fósforos.

La pantalla está cubierta con 3 tipos diferentes de fósfo-ro que brillan con colores diferentes entre sí (rojo, verde yazul). Un cañón de electrones apuntahacia los puntos rojos, otro apuntahacia los azules y el último apuntahacia los puntos verdes. Estos pun-tos de colores están ligeramente se-parados en la pantalla, y tienden acombinarse entre ellos cuando brillansimultáneamente ya que el ojo no lo-gra separarlos. Iluminando estospuntos de colores mediante diferen-tes intensidades, se pueden ver so-bre la pantalla prácticamente todoslos colores de la naturaleza.

El TRC es el dispositivo de mayor aceptación en el mun-do entero, debido a su bajo precio, su buena calidad de ima-gen, y por el hecho de que están fabricados en una indus-tria establecida desde hace muchos años.

Los TRC se utilizan para observar Video, PC's, equiposde medición (osciloscopios), pantallas de proyección, etc.Su tamaño va desde las 7” hasta las 50”. Una desventajadel TRC es que debido a su gran peso y su gran volumen fí-sico, no son convenientes para equipos pequeños ni paradispositivos portátiles.

Cualquier pantalla se puede estudiar siempre como unsistema de direccionamiento del píxel a mostrar y otro siste-ma que modifica la intensidad de la iluminación. El TRC esmuy especial en este sentido, porque en realidad, tiene unsistema que direcciona tres píxeles al mismo tiempo. Enefecto, existen tres cañones electrónicos y por lo tanto treshaces y un sistema de enmascaramiento tal que cada hazilumina sólo sus propios luminóforos, sin incidir en los deotro color. Por otro lado, el sistema con TRC posee tres con-troladores de brillo, a saber, uno para cada color.

A pesar de que la pantalla posee tríadas de puntos (enmonitores) o tres barritas verticales cortas (TV), los haceselectrónicos no excitan una sola tríada por vez sino un gru-po aproximadamente circular de tríadas de alrededor de 1/4de mm.

Recalcamos el carácter analógico de este dispositivo yaque es la única pantalla con tales características. Las otras

pantallas son claramente digitales yen ella los píxeles se excitan uno poruno; inclusive los tres colores se ex-citan en sucesión y no al mismotiempo. Es la persistencia retiniana yla persistencia de la pantalla la quepermite sumar la intensidad de lostres colores para generar toda la ga-ma cromática de la pantalla y todoslos tonos posibles de gris. Como dijimos anteriormente, puedeampliar esta información leyendo laobra que acabamos de comentar.

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Figura 2 - El TRC.

Figura 3 - Barrido de TV.

El Servicio a Equipos Electrónicos

INTRODUCCION

La solución de cómo digitalizar unamplificador utilizando señales PWMes una solución a medias, pero es loque se está empleando en la actuali-dad y debemos conocer el métodoantes de explicar algo más completo.

¿Por qué digo una solución a me -dias?

Porque la sección digitalizada esmínima. El preamplificador siguesiendo tan analógico como siempre yalgo más complejo de realizar porquecomo explicamos en la entrega ante-rior, el filtro de la etapa PWM generaun retardo de fase que debe ser com-pensado en la señal realimentadadesde la salida, porque en caso con-trario podemos diseñar un bonito os-cilador en lugar de un amplificador.

Por supuesto que la clásica etapade salida en clase AB desaparece y

con ellas se van las pérdidas porefecto Joule (disipación en las resis-tencias internas de los transistores depotencia) pero aparecen las pérdidasen el inductor del filtro y debemos en-tonces construir un componente enor-me y pesado para manejar potenciasconsiderables.

¿Qué tipo de construcción físicatiene un filtro PWM? ¿Tendrá muchasvueltas de alambre fino o pocas vuel -tas de alambre grueso? ¿Usará hierrolaminado?

En principio podemos decirle quesu resistencia interna debe ser muchomenor que la resistencia del parlanteasí que va tener pocas vueltas dealambre grueso. Seguramente usaráun núcleo cerrado tipo “E” “I” o dos “C”o toroidal, pero no va a ser un núcleode hierro laminado porque ese induc-tor estará sometido a la señal PWMque como sabemos es de una fre-

cuencia de 50KHz aproximadamentey con forma rectangular. Será untransformador más parecido a untransformador de pulsos de TV perode mayor tamaño, aunque todo de-pende de la potencia que se le estáaplicando al parlante. Si Ud. está pen-sando que además van a aparecer lasdistorsiones debidas a la curva de his-téresis del hierro, lo vamos a tranquili-zar, porque no tiene mayor importan-cia la linealidad del inductor de filtro.

MODULACION ANALOGICAY MODULACION DIGITAL

Uno de los mayores atractivos delamplificador en clase D es que sufuncionamiento puede considerarse(con ciertas reservas) como digital, yaque la amplificación de la señal deaudio se lleva a cabo mediante elmuestreo de la señal analógica, obte-

En la edición anterior llegamos a explicar cómo se puede realizar un ampli -ficador digital por PWM pero no indicamos cómo se genera, en la práctica,una PWM partiendo de una señal analógica. En esta entrega vamos a suge -rir algunos simples circuitos prácticos que el lector podrá simular o cons -truir realmente.

Por: Ing. Alberto Horacio [email protected]

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EDICION ARGENTINA Nº 103NOVIEMBRE 2008

Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg3258 - Cap. (4301-4942) Interior: DistribuidoraBertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.U r u g u a y: RODESOL: Ciudadela 1416 -Montevideo, TEL: 901-1184

Impresión: P u b l i m p r e n t S . A . - C ó n d o r 1 7 8 5 - B s . A s . - A r g .

Director Ing. Horacio D. Vallejo

Jefe de RedacciónPablo M. Dodero

ProducciónJosé Maria Nieves

StaffTeresa C. JaraOlga Vargas

Luis LeguizamónAlejandro VallejoJavier Isasmendi

PublicidadAlejandro Vallejo

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Amplificadores de Audio Digitales

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niendo una codificación por ancho depulso (también llamada cuantizaciónde 1 bit como para complicar un pocomás la cosa). En general, esta codifi-cación PWM se lleva a cabo de formaanalógica mediante la comparaciónde la señal de entrada con una señaltriangular de frecuencia mucho ma-yor que la frecuencia máxima de laseñal de audio, de manera que pue-de evitarse el fenómeno de “aliasing”(batido de las altas frecuencias de laseñal de audio con la fundamental dela PWM).

Dado que los sistemas actualesde soporte y reproducción de audioestán basados en procesos digitales(CD, DVD etc.), es preciso convertirprimero los datos digitales del disco,al mundo analógico para poder llevara cabo la amplificación clase “D”. Elempleo de convertidores D/A añadedistorsión a la señal deaudio, por lo que unpreamplificador y unaetapa de potencia cuida-dosamente diseñadapueden resultar inútilesfrente a un conversorD/A de mala calidad. Laventaja del amplificadoren clase D es que la se-ñal digital de entradapuede ser amplificadasin la necesidad de con-vertidores, mediante elempleo de distintas téc-nicas de conversiónPCM a PWM. En estaconversión es muy fre-cuente el empleo de téc-nicas de “noise shaping”para reducir el ruido de-bido a la cuantización dela señal, lo que mejora ladistorsión armónica totalde manera significativa.Esta técnica se basa enuna ecuación determi-nística que emplea uncuantizador fino embebi-do en un lazo de reali-mentación, para conse-

guir alterar la distribución del ruido decuantización inherente a la señal digi-tal, con el fin de obtener una menordistorsión de cuantificación. Median-te el empleo de un DSP es posible in-tegrar en un solo dispositivo el proce-so digital habitual (filtros, retardos,crossovers, etc) y la amplificación sinla necesidad de emplear convertido-res D/A, es decir pasando directa-mente de PCM a PWM. Ver la figura1. Como se puede observar en losequipos clásicos de CD (el AIWA330es el más conocido) la señal originalgrabada en el disco con el código deCD se decodifica y se transforma en laclásica señal estereofónica digital oseñal PCM que se puede obtener en elconector óptico, utilizado para conec-tar un amplificador estereofónico conentrada digital del tipo de los utilizadospor los equipos de minidisc de Sony.

FILTRO PWM REAL

En la entrega anterior le indica-mos las fórmulas para calcular el fil-tro PWM. A continuación vamos a re-solver un caso práctico de un amplifi-cador de audio (para un parlante de 8Ohm), de banda completa utilizandodichas fórmulas:

L1 = (1,41 . 8) / (6,28 . 20.000) =89,8µHy

C1 = 1 / (8,85 . 20.000 . 8) = .710-6 = .7µF

Estos valores se pue-den llevar a un simula-dor Electronics Wo r-bench Multisim para ve-rificar el funcionamientocon un generador deonda rectangular de100kHz. Ver figura 2.Se puede observar quela primer armónica de laportadora tiene una am-plitud de pico 500mVa p r o x i m a d a m e n t ecuando la portadora tie-ne 10V de pico, es decirun 2,5% que es un valoraceptablemente bajopara el parlante.

EL MODULADOR PWM CON FILTRO RC

Como prometiéramos,vamos a comenzar aentregar circuitos paraque el lector los puedaarmar y probar. Le re-cordamos que son to-dos circuitos experi-mentales creados por elFigura 1 - Evolución de los amplificadores

autor, por lo que su comentario puedecontribuir al mejoramiento de los mis-mos. Ud. puede observar simplemen-te este artículo, pero la idea del autoral realizarlo es que arme las simula-ciones y las pruebe. Si Ud. es alumnode un industrial de electrónica, insistaa sus profesores para que juntos rea-licen las simulaciones. Lo que Ud.puede aprender realizando las simu-laciones es infinitamente mayor a loque puede aprender leyendo el artí-culo simplemente.

La figura 2 que utilizamos paraprobar el filtro nos puede resultar muydidáctica para entender el funciona-miento del amplificador PWM. La se-ñal del generador es una señal rec-tangular de amplitud constante.

¿Cómo puede ser entonces queopere como fuente de información deaudio en un sistema real?

Porque cambia el tiempo de acti-vidad de acuerdo al sonido.

Imaginemos que Ud. quiere escu-char una señal muy sencillita. Un tonode audio de 1kHz de baja amplitud. Elmodulador genera una portadora depor ejemplo 100kHz y comienza acambiarle el tiempo de actividad demodo que varíe por ejemplo de 40% a60% en 1ms (que es el período deuna señal de 1kHz) pasando por to-dos los valores intermedios, incluyen-do el 50% del tiempo de actividad,que es cuando la sinusoide de 1kHzpasa por cero. Para entender perfec-tamente el concepto, vamos a simular

el circuito del modulador al que va-mos a cargar con un filtro sencillo tipoRC para conectar un téster digital quemida la salida filtrada. Ver la figura 3.

Comencemos explicando que uncomparador es un CI analógico quedetecta cuando la entrada (+) es másalta que la entrada (-) generando unestado alto en su salida que es del ti-po a colector abierto (la resistencia decarga debe ser externa, en nuestrocaso es R1 conectada a +18V).

Ahora observe que la pata (+) es-tá conectada a un generador de dien-te de sierra de 100kHz con un perío-do de actividad del 50% y la pata (-)está conectada al cursor de un poten-ciómetro cuyos extremos están co-nectados a +1V y -1V; el cursor ten-drá, por lo tanto, un potencial nulocuando está en la mitad de su recorri-do, que es el caso mostrado. Como eldiente de sierra es de CA, la mitad deltiempo la tensión de la entrada (+) es-tá por arriba de cero y la otra mitadestá por abajo. En el osciloscopio seobserva la señal de salida, que esuna cuadrada con picos de +18V y -17V ya que el transistor interno al sa-turarse queda a 1V.

¿Cuál es el valor medio de estaseñal?

Prácticamente cero, si no fuerapor el problema de la tensión de satu-ración. Observe el téster y la forma deseñal en la entrada B del oscilosco-pio. El oscilograma indica un pequeñoripple debido a que no quisimos ponerun valor muy grande de C para agili-zar la simulación.

¿Para qué sirve el potencióme -tro?

Para recortar el diente de sierrade la pata positiva en diferentes luga-res y así generar una PWM con unvalor medio distinto de cero. En la fi-gura 4 se puede observar las dos se-ñales de entrada y el resultado sobrela salida.

Nota: en el osciloscopio de cuatro

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Figura 2 - Efectividad del filtro en 100KHz (las escalas son diferentes).

Figura 3 - Modulador PWM.


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canales se desplazaron los ceros delos canales A y B a la primer línea dela cuadrícula, empezando desde arri-ba, y los canales C y D a una líneapor debajo del centro.

Observe que la tensión continuadel potenciómetro colocado al 75%corta al diente de sierra en forma asi-métrica y genera, por lo tanto, una se-ñal de salida rectangular con un semi-período positivo corto y un semiperío-do negativo largo. El valor medio so-bre C1 queda prácticamente a un va-lor de -7,5V medidos en el oscilosco-pio, o exactamente -7,67V indicadospor el téster.

A continuación mostramos el casoinverso, o sea moviendo el potenció-metro al 25% de su valor máximo, ob-teniendo las señales de la figura 5.

En este caso se puede observarque el recorte del diente de sierraocurre por debajo del centro, de mo-do que la señal de salida es rectangu-lar pero con un semiperíodo positivolargo y un semiperíodo negativo cor-to. Esto implica un valor medio positi-vo de 7,15V.

¿Qué utilidad práctica tiene estecircuito?

Prácticamente ninguna, pero tieneun gran valor didáctico porque a con-tinuación vamos a reemplazar el po-tenciómetro por una señal senoidalde 1kHz y a observar las salidas. Verla figura 6.

Prácticamente no se puede ob-servar diferencia alguna en una figuraestática pero en la simulación se pue-de observar que el punto de corte deldiente de sierra sube y baja a un ritmode 1kHz y que el período de actividadde la salida del comparador cambiade un mínimo a un máximo.

Si modificamos la base de tiempodel osciloscopio para que se puedaobservar la señal de 1kHz se obtienelo indicado en la figura 7.

Aquí se puede observar que el va-lor medio de la salida varía con la mis-ma forma de señal que la entrada por

Figura 4 - Potenciómetro al 75%.

Figura 5 - Potenciómetro al 25%.

Figura 6 - Señal alterna de 1KHz con base de tiempo rápida.

la pata negativa, salvo un pequeñoresto de portadora de 100kHz que nomolesta por ser inaudible.

¿Qué conclusiones podemos sa -car de todo esto?

Que una señal senoidal se puededescomponer en una PWM y luegovolver a reconstruirla sin producirledistorsión. Y esto significa que puedorealizar una amplificación de potenciatomando la señal del modulador y co-locándola en una llave a mosfet de al-to rendimiento que teóricamente de-bería trabajar totalmente fría si no tu-viera pérdidas de conmutación. Pos-teriormente se debe pasar esta señal

por un filtro y aplicarla al parlante.Fácilmente se podría utilizar un

MOSFET de canal N de 32A como elIRF540 y aplicarlo a una fuente de+250V y un MOSFET como elIRF9540 y aplicarlo a una fuente de -250V. Con un parlante de 8 Ohm ob-tendríamos una potencia de(250.0,703)2/8 = 3800W (reales, noPMPO). Por supuesto, en la realidadel problema no es tan sencillo porqueun filtro para una corriente de 30A noes moco de pavo y los MOSFET enrealidad se calientan cuando condu-cen porque pueden tener una resis-tencia interna de 0,2 Ohm y cuandocirculan 40A por 0,2 Ohm se disipan

80W (40 en cada MOSFET) y no esfácil evacuarles el calor generado.

De cualquier modo, cuando setrata de hacer amplificadores de másde 200W es conveniente recurrir a losamplificadores digitales porque ade-más son mucho mas fáciles de prote-ger. Lo mismo cuando se requiere unelevado rendimiento aunque no senecesite una gran potencia, como porejemplo en los equipos para publici-dad móvil en auto o en avión.

LLAVES PWM A TRANSISTOR

Si le cargáramos nuestro filtro realal LM139E no tendríamos ningún re-sultado, porque su resistencia de sali-da es la que nosotros colocamos en-tre la salida y fuente, que es de unos220 Ohm como mínimo y no admite lacarga de un filtro de 8 Ohm. La salidadel comparador debe ser reforzada yel refuerzo depende de la potenciadel equipo que Ud. desea diseñar.

Si se trata de media potencia, sepueden utilizar simples transistoresDarlingtons complementarios que eslo que vamos a indicar a continuaciónen la figura 8. Si se trata de alta poten-cia, estos transistores se transformanen excitadores de un par de MOS-FETS es decir que el circuito realmen-te no cambia mucho, sólo se le agre-gan etapas. Si Ud. observa atenta-mente la figura no va a tener inconve-niente en reconocer algunas seccio-nes clásicas y otras nuevas pero queya presentamos en este artículo.

A la izquierda está el moduladorPWM y a la derecha el filtro para car-ga de 8 Ohm. En el centro tenemosuna clásica etapa de salida de sime-tría complementaria con transistoresDarlington complementarios compen-sados en temperatura por una seriede diodos 1N4148.

Q3 funciona cuando la tensión desalida del comparador es superior acero. Q4 cuando es inferior. Comoambos tienen una disposición en co-lector común, la resistencia de salida

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Figura 7 - Iden pero con una base de tiempos más lenta.

Figura 8 - Amplificador PWM de media potencia.

es muy baja e igual a la resistencia decarga del comparador (R3) divididopor el beta del transistor, que por serun Darlington puede estimarse como500 de valor promedio. Esto significaque la resistencia de salida del par esde aproximadamente 1000/500 = 2Ohm.

Los diodos se colocan para com-pensar las barreras internas de losDarlingtons. Como cada uno poseedos barreras en serie se deben colo-car 4 diodos. Si las bases simplemen-te se unieran, el circuito funcionariapero con una importante distorsióncuando la salida atraviesa el cero ocambia el sentido de la circulación decorriente.

En efecto, hasta que la salida delcomparador no llegue a 1,2V el tran-sistor Q3 no conduciría. Y lo mismoocurre cuando la tensión baja hasta -1,2V momento en que conduce Q4.Entre -1,2 y +1,2 no conduciría ningu-no de los dos transistores y la salidatendría una discontinuidad. Colocan-do los diodos el problema se solucio-na. Imagínese que la salida del com-parador está en -2V y por lo tanto es-ta conduciendo Q4. Si esta tensióncomienza a acercarse a la de masaen determinado momento la base deQ4 estará a -1,2V, pero debido a losdiodos la base de Q3 estará por con-ducir porque ya tiene 1,2V. Es decirque apenas corta Q4 comienza a con-ducir Q3 y no hay discontinuidad en elfuncionamiento.

¿Cuál es la potencia máxima quepuede entregar nuestro circuito?

Teóricamente la tensión de picodel audio de salida sobre el parlantepuede ser igual a la tensión de salidade la llave electrónica. En nuestro ca-so la salida puede ser entonces de18V de pico o de 32V pap. En estecaso la tensión eficaz de salida seráde 18V/1,41 = 12,76V y la potencia sedetermina con la fórmula V2/R en don-de R es la resistencia del parlante.Reemplazando obtenemos (12,76)2 /8 = 20W.

AMPLIFICADOR DE ALTAPOTENCIA CON MOSFET

Para completar esta entrega, que-da por mostrar un amplificador PWMpráctico para potencias superiores a100W. Cuando se trata de conmutaraltas corrientes y elevadas tensiones,los MOSFETS son inigualables encuanto a rendimiento. Sólo hay quetener en cuenta que excitarlos no estan fácil como parece. Existe la ten-dencia a pensar que una compuertaaislada que no consume corriente re-sistiva se puede excitar a alta impe-dancia. Y realmente no es así. Cuan-do se trabaja con MOSFETS de granpotencia, la capacidad de la compuer-ta tiene una importancia fundamentalsobre el diseño del excitador, quesiempre es una etapa de baja impe-dancia de salida para que el capacitorde compuerta se cargue y se descar-gue rápidamente.

En la figura 9 se puede observarun amplificador PWM diseñado por elautor y utilizado hasta una salida de30V pico sobre 8 Ohm. El cálculo dela potencia será entonces (30.0,707)2

/ 8 = 107W, es decir aproximadamen-te 100W. El circuito es muy claro. Ob-serve que el mismo está dividido endos sectores. Un sector de salida y unpre. No dibujamos el modulador por-que para probar el amplificador espreferible dejarlo de lado y agregarloposteriormente.

Observe que se utilizaron dosMOSFETS complementarios, uno ti-po P de enriquecimiento y uno tipo Nde enriquecimiento. Elegimos transis-tores de 32 Amperes, aunque esteproyecto no lo requiere ya que la co-rriente pico es de 30V/8 Ohm =3,75A. Del mismo modo, los transisto-res soportan una tensión de fuente de100V y los usamos en 30. Esto pare-ce un desperdicio, pero en el fondono es así. Un MOSFET de 32A tieneuna resistencia de saturación de 200mOhm lo cual implica un rendimientomuy alto y una baja temperatura detrabajo cuando se lo trabaja a sólo3,75A. El exceso de tensión contribu-ye a lograr un proyecto casi indestruc-tible, inclusive si se pone el parlanteen corto porque entonces la corrientepor los MOSFETS queda limitada porel inductor. Más adelante se analiza-rán las condiciones de seguridad contodo detalle.

Es importante observar que Q1 yQ2 se comportan como un push pull.En realidad, el nombre más conocidoes el de semipuente porque la ramade salida se parece a medio puente Hde los utilizados en electrónica indus-trial para alimentar motores de CC.

Por el tipo de transistor utilizado,Q2 conducirá cuando la compuerta seencuentre unos 4V por debajo del ter-minal de fuente y Q1 cuando la com-puerta se encuentre unos 4V por en-cima del terminal de fuente. Esto sig-nifica que las compuertas se deben


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Figura 9 - Amplificador PWM de 100W.

alimentar con una diferencia en su va-lor de polarización, es decir que lacompuerta de Q2 debe tener sumadauna continua y la compuerta de Q1debe tenerla restada.

Estas tensiones se pueden con-seguir con diodos zener pero el fun-cionamiento de este amplificador enCA es ideal para lograr que las tensio-nes se produzcan cargando capacito-res de paso (en este caso C2 y C3)mediante los diodos limitadores D1 yD2.

D1 no permite que la tensión decompuerta de Q2 supere los 30,6V yD2 no permite que la compuerta deQ1 tenga un valor inferior a -30,6V.Su uso carga los capacitores C3 y C2exactamente con el valor necesariopara que el circuito quede bien polari-zado y los transistores conmuten rápi-damente aumentando su rendimien-to. R5 y R7 operan como una cargamínima de Q3 y Q4 que ayudan a me-jorar el arranque del circuito sin afec-tar mayormente su rendimiento (siUd. no los coloca, el simulador arran-ca dando un mensaje de falla). El parcomplementarios Q3 y Q4 se encar-gan de excitar a las compuertas amuy baja impedancia y dando un ca-mino de circulación de las corrientesen las dos direcciones posibles (car-ga y descarga de los capacitores in-ternos de compuerta).

Observe que la tensión de alimen-tación de estos transistores es menorque la tensión de las fuentes de sali-da, lo cual permite, posteriormente,

alimentar al modulador con una ten-sión alejada de su valor máximo de +-18V. Si el lector lo desea, puede ali-mentar el preamplificador con un va-lor menor, como por ejemplo +-10V,que es un valor que aún supera am-pliamente el valor necesario de exci-tación de los MOSFETS. Es decir queel circuito tiene, como característicaimportante, separar las fuentes de lasetapas de salida y la preamplificado-ra. Con esto se consigue diseñar unamplificador muy flexible simplemen-te cambiando las fuentes V1 y V2. Elautor tiene experiencia en el diseñode amplificadores de 400W simple-mente utilizando fuentes de +-80V.También se puede cambiar el valordel parlante por 4 Ohm si se cambiael diseño del filtro y trabajar con ten-siones menores de fuente. Lo másimportante es que Ud. maneje el temacon gran conocimiento de lo que estáfabricando. De hecho, el tema del au-dio de gran potencia es muy especialporque forma un nicho de producciónque no está ocupado por los produc-tos importados, ya que los amplifica-dores para boliches suelen estar in-cluidos en el bafle y por supuesto noadmiten el valor de un flete desde elexterior.

PRUEBA DE LA ETAPA DE POTENCIA Y EXCITADORA

¿Para trabajar en un tema como elindicado es prácticamente imprescin -

dible poseer un generador de funcio -nes?

No, pero se necesita una fuentede señal de onda rectangular contiempo de actividad y frecuencia varia-ble que imite la salida por colectorabierto de los comparadores de ten-sión.

Por el momento vamos a trabajarcon un generador de funciones, peromás adelante le vamos a explicar có-mo se construye un generador dereemplazo con un PIC y muy pocoscomponentes externos.

Con un téster y un generador defunciones se puede hacer realmentemucho. Inclusive una medición de li-nealidad del sistema. Pero explique-mos qué significa “linealidad” en unequipo digital.

En un equipo analógico significaque la tensión de salida sea perfecta-mente proporcional a la tensión de en-trada, antes de utilizar la realimenta-ción negativa que todo amplificadornecesita. Esto, por lo general, es im-posible de realizar en la práctica, por-que los amplificadores de audio ana-lógicos realimentan tanto la señal dealterna como la de continua por lamisma red y si se desconecta al reali-mentación de alterna el amplificadorno funciona porque queda mal polari-zado. Los amplificadores PWM permi-ten un análisis muy completo sin apli-car realimentación. Inclusive la reali-mentación es mucho más moderadaporque no tienen grandes distorsionesimplícitas.

¿Medir distorsión con un téster?Sí, la idea es colocar un téster sobrela carga (que por supuesto no puedeser el parlante sino una carga resisti-va) colocar la señal de entrada con lafrecuencia de la portadora PWM ele-gida y un período de actividad del50%. El téster deberá indicar un valorprácticamente nulo. Ver la figura 10.

Observe que el téster indica -88mV que puede considerarse como unvalor nulo.

Ahora se debe probar con un va-

Service

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Figura 10 - Medición de salida nula.

lor de tiempo de actividad de 1% yvolver a leer el téster. Luego se lo lle-va a 99% y se vuelve a medir la ten-sión de salida.

Ya se puede observar que el pre yla salida son perfectamente linealesporque los valores de +29.252 y -29,686 son prácticamente equidistan-tes de 0. Si lo desea, puede realizarmediciones intermedias y trazar unagráfica.

¿Como es posible que compo -nentes altamente alineales como lostransistores bipolares y los MOSFETgeneren una linealidad tan perfecta?Porque se los utiliza al corte o a la sa-turación, nunca a un valor intermedio.Eso significa digitalizar un circuito.

CONCLUSIONES

Recién ahora podemos decir queestamos en tema. El lector ya debeestar comprendiendo la enorme sim-plicidad de un amplificador PWM ysus extraordinarias prestaciones. Pe-ro estamos seguros que en su cabe-za ronda una pregunta que aún nocontestamos.

¿Cómo construyo un inductor de100µHy, que admita una señal rectan -gular de 100kHz y que lo atravieseuna continua de prácticamente 4A sinque se sature el núcleo?

Le vamos a adelantar que segúnuna costumbre del autor, las expe-riencias se deben realizar con compo-

nentes que se pueden encontrar encualquier taller de reparaciones deTV. Luego, si Ud. quiere fabricar encantidades, ya verá el modo de resol-ver el problema. Para el prototipo va-ya buscando algunos fly-backs que-mados de TV y guarde sus núcleossin perder los entrehierros y los torni-llos.

En la próxima entrega le vamos aenseñar a fabricar el inductor y el ca-pacitor de filtro que también debe serespecial y si nos queda espacio va-mos a tratar el tema de los disipado-res, si es que son necesarios en elamplificador que Ud. desea construiry para eso vamos a necesitar disipa-dores con cooler de los que usan lasPCs.


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Figura 11 - Medición al 1% y al 99% detiempo de actividad.

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PRIMERA VISION

Ya empezando por una caja enor-me con una gráfica impresionante deun dragón lanzando fuego con la le-yenda “doma a la bestia interior” e, in-cluso, una manija para llevar el mot-herboard con total comodidad, nospercatamos de que esta placa no esuna más. Por el contrario, encontra-mos todo para armar a full nuestro sis-tema, como seis cables S-ATA, uno P-

ATA, uno de disquetera, los puentesSLI y la frutilla de la torta de esta ver-sión: un adaptador Wi-Fi 802.11g deinterfaz PCI Express x1 con su corres-pondiente antena, que nos permiteconectarnos sin cables a un accesspoint o hacer que la PC se conviertaen uno.

DISEÑO Y LAYOUT

Mirando al producto, observamosun motherboard muy prolijo, basadoen un PCB negro sin colores estriden-tes. El layout de la tarjeta es impeca-ble: todo está diseñado para la como-didad extrema, desde los puertos S-ATA y P-ATA que están en forma late-ral para optimizar el recorrido de loscables, hasta la clara indicación decuáles son los canales de memoria.Por otro lado, un aspecto positivo esla separación de los tres slots PCIex16, que permiten armar una configu-ración SLI de alto rendimiento con dosGeForce 8800 GTX o Ultra sin ningúnproblema.

Afortunadamente, ninguno de lospuertos internos afecta la instalaciónde otros, ya que, como dijimos, el la-yout es perfecto, y ningún cable inter-

fiere con otro. Quizás lo único critica-ble es la presencia de un Molex de 4pines para proveer tensión adicional,que está en la parte inferior de la pla-ca y nos obliga a tender un cable has-ta el fondo del sistema. El conectorEPS de 8 pines está en un lugar insu-perable, casi pegado al tope de la pla-ca, y esto facilita su conexión.

PWM Y COOLING

Ya que hablamos de regulación,en este punto empieza a destacarsela placa, con un regulador digital PWMde cinco etapas que otorga una esta-bilidad sin precedentes, así como elmanejo de mayores cargas de co-rriente sin problemas. Los regulado-res digitales son lo máximo en materiade entrega de tensión a un procesa-dor, gracias a un ajuste extremada-mente preciso de la tensión de salida,así como a la baja generación de tem-peratura, comparado con los regula-dores pasivos. La etapa MOSFET decontrol de potencia está cubierta porun disipador de cobre macizo que,junto a un heat pipe, se comunica conel disipador del northbridge y el south-bridge que A B I T denomina Silent

UN MOTHER DE ALTA PERFORMANCE - ABIT IN9-32X MAX WI-FILa empresa Abit nos envía un mother para Core 2 Duo

basado en la nave insignia de NVIDIA, EL NFORCE 680i SLI.Cuando pensábamos que ABIT (www.abit-usa.com) había desaparecidodel mundo, nos sorprendimos al verla produciendo motherboards deuna calidad realmente superior. De hecho, los productos de la línea MAXtienen características de performance suprema que veremos en esta no -ta. En esta ocasión, testearemos uno de los motherboard más podero -sos de la compañía. Su nombre completo: Abit IN9-32X MAX Wi-Fi

De la Redacción de

de MP Ediciones

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

Figura 1 - En su caja, el mother -board incluye un adaptador wi-fi802.11g de interfaz PCI Expressx16; sin dudas, un agregado su -mamente interesante.

OTES. De todos modos, como elnForce 680i SLI suele generar tempe-ratura en el momento del overclock,ABIT nos brinda un juego de clips pa-ra agregar un fan de 40 mm (aunqueéste no es provisto por la empresa).Esta etapa de potencia es un lujo pordonde se la mire.

CARACTERISTICAS TECNICAS

* ZOCALO: LGA 775* CHIPSET: NVIDIA NFORCE 680i

SLI / MCP55XE* MEMORIA: 4 ZOCALOS DDR2

400/533/667/800 (DUAL CHANNEL)* SLOTS DE EXPANSION: 3 PCIE

X16, 2 PCIE X1, 2 PCI* AUDIO: HD AUDIO 8 CANALES

CON DTS (CODEC REALT E KALC888HD)

* RED: 2 x 1 GBPS (PHY MAR-VELL 88E1116 x 2)

* FIREWIRE: 2 PUERTOS IEEE1394A (400 MBPS)

* DISP. P-ATA/S-ATA: 1 /6 (300MB/S).

* RAID: 0, 1, 0+1, 5

* PANEL TRASERO: 2 PS/2, 2ESATA (Sil3132), 2 RJ45, 6 MINI-PLUG (AUDIO), 2 S/PDIF (OPTICALIN, OPTICAL OUT), 4 USB, SWITCHCLEAR CMOS.

* OTROS: SLI (x16/x16/x8), CDIN, 6 USB, 2 IEEE1394, 1 HDMI,SWITCHES INTEGRADOS DE PO-WER y RESET, 2 DISPLAYS, 7 SEG-M E N TOS DEBUGGING DE POST,ABIT UGURU CONNECTOR

CARACTERISTICAS DESTACABLES

Como ya hemos visto en edicio-nes anteriores, el nForce 680i SLI esun chipset que soporta plenamentelas configuraciones de paralelismográfico de NVIDIA, y que provee a ca-da placa de un ancho de banda com-pleto de PCI Express x16, dejandouna tercera ranura PCIe x16 (aunquees x8 eléctricamente) para el procesa-miento de la física.

ABIT ha agregado cosas destaca-bles, como el uso de capacitores japo-neses de estado sólido en toda la tar-

jeta (recordemos que éstos son mu-chísimo más resistentes que los capa-citores electrolíticos normales). Otrodetalle impecable es un pequeñoswitch en el panel trasero, que nospermite borrar el CMOS sin necesidadde abrir el gabinete. Hemos esperadoesta solución durante años, y ABIT,por fin, escuchó nuestras súplicas.¡Gracias, amigos!

También tenemos el µGuru, dise-ñado exclusivamente por ABIT, quenos permite manejar el overclock enforma dinámica desde Windows conuna aplicación diseñada por la empre-sa. Además, el µGuru tiene un conec-tor para instalar el µGuru Panel, unaccesorio no incluido con la tarjetaque ocupa una bahía de 5,25”, y per-mite hacer overclock dinámico víahardware y monitorizar temperaturasy velocidades de coolers.

Para cerrar, ABIT no podía olvidar-se de los mothers, y dotó a este IN9-32X MAX de unos LEDs azules en laparte trasera que son controlados porel chip µGuru. Estos LEDs tienen sie-te secuencias preprogramadas de en-cendido que generan la sensación de

Un Mother de Alta Performance

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Figura 2 - Como todo motherboard basado en el NFORCE 680i SLI, Éste de abit se muestra muy completo. Pero tiene undetalle particular: usa capacitores de estado sólido en toda la tarjeta.

movimiento, además de poder apa-garlos por completo o dejarlos todosencendidos permanentemente. Sindudarlo, este motherboard tiene queser acompañado de un gabinete conventana lateral, para que demuestretodo su potencial estético.

LAS PRUEBAS

Para probar este motherboard,empleamos un procesador Core 2Duo E6400 (2,13GHz), dos módulosde memoria OCZ a 800MHz (4-4-4-12-1T), una ATI Radeon X1650 Pro yuna fuente de alimentación OCZModstream de 520W. Teniendo encuenta que sus características técni-cas predicen una performance muy si-milar a la del ECS PN2-SLI+, lo quemás nos interesa a nosotros es sucomportamiento en cuanto al over-clocking. En este aspecto, es suma-mente importante el BIOS Setup. Y, almenos en la cantidad de opciones detweaking, el producto de ABIT se lucemucho.

En su muy bien organizado µGuruUtility, nos permite variar las tensionesde una gran cantidad de componen-tes: procesador (de 1,325V a 1,9250Ven incrementos de 0,01V), memoria(de 1,8V a 3V), FSB (de 1,2 a 1,5V),northbridge (1,35V a 1,55V), south-bridge (de 1,5V a 1,7V) y, finalmente,el enlace HT entre puentes (de 1,2 a1,4V). Por otro lado, todos los pará-metros de la memoria están presen-tes, y se puede ajustar a gusto el clockbase del FSB (200 a 750MHz), de me-moria (de DDR2 400 a DDR2 1400) ylos multiplicadores del procesador.Por cierto, al configurar manualmentelos parámetros de memoria, no tuvi-mos ningún problema. Lo más desta-cable es que el software µGuru paraWindows nos deja ajustar exactamen-te los mismos parámetros que su con-traparte de BIOS, por si no nos gustael hecho de tener que cambiar valoresy reiniciar cada vez que modificamosuno.

Sin dudas, en este aspecto es másque completo, aunque hay que ver có-mo se desempeña en la práctica. Pro-bando varias configuraciones distintassin modificar la tensión y dejando lamemoria a DDR2 800 (gracias a la fle-xibilidad del nForce 680i SLI), la máxi-ma frecuencia del procesador que ob-tuvimos sin que ocurriesen inestabili-dades fue de 3,1GHz. Al subir la ten-sión del procesador (1,45V), del north-bridge (1,4V) y del FSB (1,5V), logra-mos un clock base máximo de440MHz, y obtuvimos una frecuenciade CPU estable de 3,52GHz (lo mis-mo que con el PN2 SLI2+). Quizá, te-niendo alguna solución de coolingmás avanzada o watercooling (usa-mos un OCZ Tempest), podríamos ha-ber llegado a límites superiores paraeste procesador.

Lo único criticable es que el regu-lador de tensión, al incrementar la ten-sión de operación, comenzó a emitirun zumbido que, si bien no representaun problema, puede ser un poco mo-lesto y hasta generar dudas. Pese aesto, la placa no perdió ni un ápice deestabilidad. Cuando consultamos aABIT por este tema, nos confirmaronque el zumbido es normal en condicio-nes de sobretensión, pero que nocompromete la estabilidad del sistema.

En definitiva, éste es uno de losproductos más poderosos que hemosvisto. Sus características, overcloc-king, desempeño, layout y estética loconvierten en un tope de gama indis-cutido, con tanta potencia, que nues-tra inversión (cuesta nada más que325 dólares) está asegurada durantevarios años, sin dudarlo.

Mantenimiento de Computadoras

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Figura 3 - Una característica muy destacable es la correcta separación entre lostres slots PCI Express x16, que permiten hacer un sistema SLI de altorendimiento sin problemas.

Figura 4 - En el panel trasero observamos un pequeño detalle: ¡tiene un switchpara realizar un “Clear CMOS” sin tener que abrir el gabinete!

Cuaderno del Técnico Reparador

Técnicas de Liberación de CelularesLiberación, Desbloqueo y Reparación de Software de

Móviles LGNo caben dudas que constantemente hay avancestecnológicos en la fabricación de celulares y que eltécnico debe conocer cada vez más detalles sobrela programación de estos dispositivos. El conoci -miento de la tecnología de fabricación nos permitesaber qué tipos de aplicaciones se deben emplearpara poder realizar el mantenimiento a los teléfonos.Los móviles LG, hasta hace unos años, podían libe -rarse desde el teclado o por medio de cálculos efec -tuados a partir del IMEI del celular. Sin embargo, pa -ra modelos actuales la cosa se complica un poco más,a tal punto de que es “prácticamente imposible” brin -dar una guía que responda a todos los modelos. Esmás, si se fija en proveedores de soluciones, verá quela cantidad de cajas y dongles ofrecidos para liberar ce -lulares LG es muy grande. En Saber Electrónica tratamosde “encontrar soluciones” para la liberación de móviles sin necesidad de usar cajas cos -tosas y por ello solemos emplear nuestra vieja conocida caja de trabajo RS232. En esta no -ta damos un informe sobre la forma de liberar algunos celulares LG, brindando tambiénmodelos de cables que pueden ser montados si es que Ud. no prefiere el uso de nuestracaja de trabajo RS232.

Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejoe-mail: [email protected]

Introducción

No nos cansaremos de decirque uno de los problemas másgrandes con que se encuentra eltécnico es la falta de información.

Si Ud. es un asiduo lector deesta sección, lo que diremos a con-tinuación le resultará muy fami-liar… ya que, palabras más o pala-bras menos, repetimos los concep-tos que daremos “tantas veces co-

mo sea necesario” para que nadietenga dudas de lo que está permiti-do y lo que es ilegal.

Muchos técnicos, además, noposeen una formación teórica quele permita comprender qué estáhaciendo cuando usa una cajita deliberación que normalmente pagafortunas (cualquier caja como lasmart, red box, tornado, dongles,etc. las cobran más de 300 dóla-res).

Sin embargo, todos los teléfo-nos celulares son implícitamenteiguales ya que todos pueden co-municarse entre sí por medio de lared de telefonía celular y, por másque cambie la tecnología (CDMA yGSM, por ejemplo) lo que distinguea los móviles entre sí es la cantidadde tareas adicionales a la comuni-cación que cada uno hace (sacarfotos, reproducir videos, comuni-carse a Internet, ejecutar juegos,

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reproducir música, etc.). Si el telé-fono es de uno (no es de la compa-ñía Telefónica o no está en como-dato), puede hacer con él lo queUd. quiera, menos cambiarle su nú-mero de documento (IMEI en telé-fonos GSM y número de serie enteléfonos CDMA). Si cambia elIMEI de un teléfono es como si lecambiara el número de motor a unautomóvil y eso es ILEGAL.

Cuando a un teléfono se lo de-nuncia como perdido o robado, secoloca su número de IMEI dentrodel sistema global de comunicacio-nes de modo que ese móvil NOPUEDA ser activado, por lo cual laúnica manera de que ese teléfonopueda ser usado en la red es cam-biando su IMEI, es decir, COME-TIENDO DELITO. Al proceso decambio de IMEI de un celular se loconoce como CLONACION y reite-ramos que es un proceso penadopor la ley.

La liberación de un teléfono ce-lular se realiza para permitir que unmóvil GSM pueda reconocer a unchip de cualquier compañía y suproceso NO ES ILEGAL.

La liberación es una tarea muysimilar para cualquier celular y latécnica a aplicar dependerá de lacomplejidad del sistema operativoque posee el teléfono y de las lla-ves o candados que deben ser qui-tados para permitir su programa-ción. Recuerde que, a su vez, la li-beración consiste en quitar un can-dado que las empresas operadorascolocan en una posición de la me-moria de usuario y para ello mu-chos programadores realizan apli-caciones (programas) para escribirlos datos en dicha memoria quepermitan quitar el mencionado can-

dado. El esquema es similar al quelos electrónicos empleamos paraprogramar a un microcontrolador.Por un lado necesitamos conectaral micro con la computadora, y pa-ra ello se usan tarjetas programa-doras o bien se arman cables deconexión para comunicar al micro-controlador con un puerto de lacomputadora. Luego, es necesarioun programa que permita cargar unarchivo en la memoria del micro-controlador.

En un teléfono celular ocurre lomismo, ya que dicho aparato poseeen su interior un microcontroladorque se encarga de supervisar yrealizar “todas las tareas” que debaejecutar el dispositivo.

Los teléfonos celulares LG, bá-sicamente, pueden liberarse portres técnicas:

1) Empleando cajas o don -gles especiales.

2) Por medio de introducciónde códigos.

3) Mediante el empleo de pro -gramas.

1) Liberación de Celulares LG por Medio de Cajas Especiales

Basta con que eche un vistazoa algunos proveedores de acceso-rios para celulares para compren-

der que existen muchas solucionesque suelen ser costosas (la caja“Blazer LG” cuesta unos 350 dóla-res; la caja “Easy Unlocker” cuestaunos 400 dólares, la “Infinity Box”cuesta unos 500 dólares). En Sa-ber Nº 217 publicamos un artículosobre la Blazer.

Esta caja está especializada enla liberación de todos los modelosde LG del mercado, incluidos loscorrespondientes a la tecnología3G. Trabaja conectada a la PC aligual que otras cajas, con lo cual noes un clip como la smart-clip (su ta-maño es similar) destinada a teléfo-nos Motorola y Sendo.

Debe ser conectada al puertode la PC por medio de un cable bi-direccional.

La alimentación del box es su-ministrada por el puerto USB de laPC otorgando la ventaja de no re-querir fuentes o baterías externas.El kit LG Blazer incluye:

Caja unlockCable de alimentación USB8 cables para toda la línea de

celulares LG.

Vemos el dispositivo ilustradoen la figura 1. Por medio de un pro-grama que viene con la caja (figura2) este dispositivo lee y escribe EE-PROM y Flash, restaura sonido eimagen, restaura IMEI clonados,


Figura 1 Figura 2

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realiza flasheos en alta velocidad.Libera y desbloquea teléfonos.Continuamente hay actualizacio-nes de software para esta caja. Losteléfonos soportados son:

LG C1200 , C1100, L11 0 0 ,L1150, G650, C3100, New B1300,G7000, W7000, G7020, W7020,G7030, W7030, G5500, G7050,B1300 G1500, G3100, G7070,510, 3000, 5200, 5208, 5300,5300i, 5310, 5400, 7100, 5210,5220c, 4010, 4011, 4050, C1300,L1100, L1150, V100 USA, C1300iV091 USA, F2400 V10d FRANCE( N L _ E N _ F R _ D E _ I T _ P L _ R O _ S-K_ES), etc.

2) Liberación de Celulares por Código

En diferentes sitios de Internet,en nuestro libro: “Telefonía y Telé-fonos Celulares”, en nuestra web:www.webelectronica.com.ar (conla clave “telcel”) y en distintos forosy chats es posible conseguir códi-gos que al ser introducidos en losteléfonos permiten su liberación.En nuestra web, haciendo click enel ícono password, e ingresando laclave “LGCEL” encontrará unos 20programas para trabajar con teléfo-nos celulares LG, algunos de loscuales son calculadores de códigoa partir del IMEI del celular. Con di-chos programas se pueden liberarunos 50 modelos (por razones deespacio no podemos mencionar atodos y, puede dirigirse a nuestraweb para obtener la informacióncompleta).

Uno de los calculadores es el“LG Calculator By IMEI” que sirvepara los modelos 7020, 510 y1200. El procedimiento a seguir esel siguiente:

1º- Descargue desde nuestraweb y ejecute el programa LG Cal-culator by IMEI.

2º- Seleccione la casilla corres-

pondiente e introduzca el IMEI delmóvil que desee liberar.

3º- El programa le mostrará elcódigo de desbloqueo.

4º- Encienda el teléfono móvilcon una tarjeta de su operador yespere a que tome cobertura. Lue-go, pulse lo siguiente:

2945#*5101#Menu 555 > Net -work > Off > introduzca el códigode desbloqueo dado por el progra -ma y pulse "OK"

Recuerde que la batería del te-léfono debe estar completamentecargada.

Nota: Para conocer el IMEI desu móvil, enciéndalo y digite el có-digo: *#06#.

De más está decir que para ca-da “calculador de código” tendráuna pantalla diferente pero, en to-dos los casos, deberá colocar elnúmero de IMEI para obtener el có-digo de liberación y posteriormentetendrá que introducir dicho códigocon los pasos expresados en elpunto (4).

Liberación del LG kg800 ChocolateAlgunos modelos de teléfonos

LG no precisan ni programas ni cal-culadoras. Es por ello que antes derealizar alguna operación es reco-mendable seguir los pasos que su-giero a continuación, ya que lo peorque puede pasar es “que no pasenada”. En los primeros modelos delLG KG800 (el denominado CHO-COLATE), para desbloquearlo sólohay que poner 2945#*#, entoncesaparece un menú y en él se debeseleccionar la opción: factory reset.Ya me ha sucedido de poder em-plear este método con éxito.

En otros modelos, para introdu-cir el código de desbloqueo al mó-vil LG Kg800, tiene que seguir es-tos pasos:

1 : Introduzca una tarjeta que

funcione en el MOVIL (es decir, quedebe estar registrado en la red an-tes de seguir con este proceso).

2 : Cuando el móvil esté encen-dido, tiene que introducir el siguien-te código: 2945#*7101# .

3 : De esta manera se consigueingresar en el MENÚ del teléfono,después va a AJUSTES, luego eli-ja la opción SEGURIDAD y, poste-riormente, seleccione la opción:BLOQUEOS SIM, aparecerán 5opciones; primero ingrese en la op-ción Nº 2 y le va a pedir el códigode RED que puede tomar de la pá-gina oficial del proveedor de líneatelefónica, introduzca el código dered y después seleccione DESAC-TIVAR . El móvil quedará libre y lis-to para usar con un chip de otracompañía.

3) Liberación de Celulares LG por Software

Todos los teléfonos se puedencomunicar a través del protocolo“RS232, MBus o FBus”. En el pro-tocolo RS232 se emplean tres ca-bles: TX, RX y GND y la velocidadde transmisión es relativamentebaja (es normal una velocidad de9600 baudios). El protocolo RS232es el que maneja el puerto serie opuerto COM de la computadora.

En MBus y FBus se emplean 4cables, típicamente los mismosque en RS232, pero que se llamande diferente forma, más un cuartohilo que lleva tensión. En estos pro-tocolos se puede enviar datos amayor velocidad; en MBus típica-mente 10MB y en FBus 100MB.MBus y FBus son los protocolos

Técnicas de Liberación de Celulares

Figura 3

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que maneja el puerto USB de lacomputadora (MBus equivalente aUSB 1.1 y FBus equivalente a USB2.0).

Los teléfonos celulares que seconectan al puerto USB de la com-putadora para intercambiar archi-vos, deben emplear programas quecomuniquen a dicho teléfono a tra-vés del puerto USB y para su eje-cución normalmente se precisa lainstalación de un driver para comu-nicar al teléfono con la PC. Los mó-viles que se conectan por RS232,en cambio, normalmente no requie-ren la instalación de drivers, ya quelos programas realizan el intercam-bio de datos a través de los tres hi-los (TX, RX y GND).

Es por este motivo que siemprerecomiendo a los principiantes quetraten de realizar experiencias demantenimiento de celulares utili-zando conexión serial o RS232 y,para ello, es preciso contar conprogramas que comuniquen a laPC y al teléfono por un puertoCOM.

Ahora bien, los teléfonos celula-res manejan diferentes niveles quela computadora para comunicarsea través de RS232, razón por lacual es preciso un “adaptador deniveles”. La caja de trabajo RS232publicada en Saber Electrónica Nº

235 y cuyo circuito se muestra en lafigura 4, realiza la adaptación de ni-veles entre el teléfono y la compu-tadora. Básicamente posee un cir-cuito integrado MAX232CPE querealiza esta adaptación. A h o r abien, la caja se conecta a la compu-tadora por medio de un cable pro-longador de puerto serial que sepuede comprar en cualquier casade computación o que Ud. mismopuede armar, ya que sólo es preci-so conectar 3 cables (patas 2, 3 y 5del puerto serial o puerto COM).

El problema se encuentra en lafabricación del cable que conectaal teléfono con la caja, y es aquídonde entra en juego el ingenio decada uno. Para eso, mes a mes va-mos publicando notas que mues-

tran la forma en que yo armo loscables. Como primera medida, espreciso conseguir el manual de ser-vicio del teléfono celular con el quevamos a trabajar a los efectos desaber dónde está el conector queposee los contactos RX, TX y GND.Normalmente estos contactos sonparte del conector exterior del mó-vil y en otras ocasiones se encuen-tra en el compartimiento donde sealoja la batería.

Cables para Teléfonos LG

En el artículo publicado en Sa-ber Electrónica Nº 235 dimos losesquemas de contactos para unmontón de teléfonos celulares, casi

Figura 4

Figura 5

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Técnicas de Liberación de Celulares

todos los empleados en nuestromercado que, para el caso de LG,se muestran en la figura 5. Sin em-bargo, si el teléfono con el que Ud.quiere trabajar no se encuentra endicho artículo (bájelo sin cargo denuestra web, dirigiéndose al sectorde números anteriores de SaberElectrónica), siempre puede recu-rrir al manual de servicio o a la sec-ción de celulares de nuestra web, ala cual se accede con la clave “tel-cel”.

Teniendo el diagrama del co-nector, ahora podemos armar elcable. Sin embargo, surge la si-guiente pregunta:

¿De dónde saco el conector pa -ra enchufar en el teléfono?

En algunos casos podrá conse-guir conectores en casas de ventade accesorios de celulares, perogeneralmente deberá recurrir al co-nector de un auricular y en otros

casos hasta deberá “sacrificar” uncable de conexión por USB.

En mi caso, desarmé un cableUSB para un LG U8110 (figura 6),conecté los cables localizados a unconector RJ11 y efectué el armadodel conector definitivo para usarlocon mi caja de trabajo RS232, em-pleando el esquema eléctrico de lafigura 7.

Métodos de Liberación con Caja RS232

Ya tenemos la caja RS232, sa-bemos cómo conectarla a la com-putadora, también tenemos el ca-ble para conectar el teléfono a lacaja y sólo nos resta encontrar elprograma que permita realizar di-cha operación.

En Internet hay varios progra-mas que cualquiera puede bajar,aclarando que TODOS los quepuede descargar desde nuestraweb (damos detalles al final de es-te artículo) han sido probados conéxito.

Para bajar los programas, dirí-jase a: w w w.webelectronica.co-m.ar, haga click en el ícono pass-word e ingrese la clave “LGCEL”.Para ingresar a este sector debeser socio (es gratuito, sólo debe re-gistrarse) y, por lo tanto, deberá se-leccionar la opción “información pa-ra socios”.

Figura 6

Figura 7

Figura 8

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Una vez descargado el progra-ma en el disco rígido su PC, debeinstalarlo.

Para liberar un celular LGU8110 emplee el programa “All LGU81xx Unlocker”. Para efectuar laliberación, siga los siguientes pa-sos:

· 1º - Primero conecte el cableal teléfono móvil. El teléfono debeestar sin tarjeta SIM y apagado.

· 2º - Ejecute el programa (AllLG U81xx Unlocker), aparecerá laimagen de la figura 8.

· 3º - Seleccione el modelo quedesee liberar, en este caso el LGU8110. Pulse sobre el botón "Un-lock" y cuando le diga "Waiting forignition" pulse la tecla de encendi-do del móvil y la mantiene pulsadahasta que acabe el proceso de libe-ración (figura 9).

· 4º - A los pocos segundos es-

tará el terminal libre, apareciendola imagen de la figura 10.

Como sugerencia, debe teneren cuenta lo siguiente:

· La batería delteléfono móvil debeestar totalmente car -gada.

· Nunca desco -necte el cable mien -tras el celular está enproceso de libera -ción.

· Si no hay comu -nicación con el telé -fono es porque laversión de softwareno lo permite. En esecaso deberá colocaruna tensión de 3V(dos pilas en serie) alconector del teléfo -

no, con positivo en el terminal 4 ynegativo en el terminal 12.

Liberación con Software “Unlock LG Phones”

Algo que no hemos dicho esque en algunos casos es precisoinstalar los drivers de los teléfonospara que puedan ser reconocidospor la computadora. En este caso,los modelos soportados por esteprograma son:

Para proceder al desbloqueo deun teléfono de esta serie, ejecute elprograma y siga los siguientes pa-sos:

Figura 9

Figura 10

Figura 11

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Técnicas de Liberación de Celulares1. Arme el cable de acuerdo

con las instrucciones dadas másarriba y conforme con el modelodel conector del celular.

2. Seleccionamos el puertoCOM donde el teléfono está conec-tado. 3. Verificamos, en el Sistemaoperativo Windows, la velocidaddel puerto com que correspondacon la del programa (vea la panta-lla de la figura 11).

3. Seleccionamos el modelo; elmás común del mercado Latino esel LG 4015 (seleccionaremos el4010 que es el modelo similar).

4. Una vez seleccionado elpuerto, la velocidad y el modelo deteléfono, conectamos el cable alcelular con el mismo apagado, se-leccionamos “connect” en el pro-grama y encendemos el teléfonocuando nos lo indica el programa.Veremos que el programa nos ha-bilita el botón de unlock que es elque utilizaremos para liberar nues-tro teléfono, esperamos 5 segun-dos... y ¡listo!

Al respecto debemos aclararque siempre “antes de realizarcualquier tarea que implique la es-critura de datos en el teléfono” espreciso asegurarse que haya co-municación correcta con el móvil, ypara ello siempre se lo debe “leer”,ya sea pulsando READ en este ca-so, o “INFO” en otros, o cualquierotra opción de diálogo sin que im-plique una escritura.

Otro dato a tener en cuenta essaber si el celular posee algún“candado” impuesto por los fabri-cantes para que sólo pueda serprogramado por gente autorizada.Cuando ésto ocurre, la forma deacceder a la programación y porende a la liberación del teléfono, espreciso quitar ese candado quesuele constituirse como una inte-rrupción por hardware. Para quitaresa interrupción se debe conectaruna resistencia de 100Ω en unpunto determinado de la placa decircuito impreso, o debe cortarseuna pista o resistencia para que

desaparezca esa interrupción (aeste proceso se lo conoce con elnombre Test Point).

Por cuestiones de espacio, de-bemos abandonar el tema en estepunto, aclarando que en la próximaedición daremos una segunda par-te con más ejemplos de liberacióny los circuitos de distintos cablesde programación y servicio.

Programas para LG

En nuestra web encontrará in-formación sobre liberación y uso deprogramas. En la sección de celu-lares, con la clave “LGCEL”, en-contrará los links de descarga delsiguiente software:

1) All Lg Flasher & UnlockerDescripción: Software para liberar y

flashear los LG: B1300, 5300, 5300i,3000, 7000, etc.

2) All LG U81xx Unlocker Descripción: Software válido para li -

berar los LG U8110, U8120, U8138,U8130 & U8135.

3) Arc7050 v.1.0 Descripción: Software con el que po -

drá modificar los gráficos incluidos en losfirmwares de los LG 7050.

4) Floader v.2.1 Descripción: Software para flashear

teléfonos móviles LG de diferentes mo -delos.

5) Furious LG C1100, C1200,C1400 & G3100 Unlocker v.1.02

Descripción: Software válido para li -berar los LG C1100, C1200, C1400 &G3100.

6) Furious LG G7050 & L1100 Un -locker v.1.2

Descripción: Software válido para li -berar los LG G7050 & L1100.

7) Furious LG U8110 & U8120 Un -locker

Descripción: Software válido para li -berar los LG U8110 & U8120.

8) Furious LG U8110 3G Unlocker Descripción: Software para liberar el

terminal de LG U8110. Este es el primerteléfono móvil 3G de la firma coreana.

9) Furious LG U8110 Unlocker Descripción: Software válido para li -

berar los LG U8110.

10) Lg 1300 Flasher & UnlockerDescripción: Software para liberar y

flashear los LG 1300.

11) LG 3G Unlock SoftwareDescripción: Software válido para li -

berar los LG: KU800 2007, U990,KU990, KU380, CU400, CU405, CU500,C U 5 0 0 v, CU320, TU500, TU550,MU500, MU550

12) LG calc v.0.2 by Crux Descripción: Software para calcular

por IMEI los códigos de liberación. So -porta los siguientes LG: W510, W520,B1200, M1200, 7010, 7020 y 1300.

13) LG Calculator by IMEI Descripción: Software válido para li -

berar por IMEI los LG 510W, B1200 &7020.

14) LG Electronics IMEI for SVC Descripción: Software entre otras co -

sas válido para resetear el código de se -guridad en los teléfonos móviles LG.

15) LG NCK Calculator v.3.61 Descripción: Software para liberar

los LG por IMEI. Modelos soportados:B1200, M1200, B1300, 1300, G510, 510,520, 510W type 1, 510W type 2, 7010,7020 & W3000.

16) LG Total Service 6.2 .hex &Schema

Descripción: Archivo .hex, .pcb y es -quema para hacer un dongle LG 6.2 ca -sero. También se incluye manual de ins -trucciones de liberación.

17) LG U81x0 Unlocker BabesDescripción: Software válido para li -

berar los LG U8110 y U8120.

18) LG Unlocker v.1.2 Descripción: Software válido para li -

berar la mayoría de terminales de la mar -ca LG: G510w, W3000, G5200, G5220,G5300, W5300, G5400, G7100, ...

19) Qualcomm Flasher 1.5 Build7Descripción: Software válido para

flashear los LG U880, U890, U300 &U900.

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Service & Montajes

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Nuestro deseo es, tal vez, unatemperatura controlada den-tro de un 10%, de modo que si

ajustamos la temperatura a 250ºC lamisma pueda estar realmente entre225 y 275ºC.

¿Qué sensor utilizar? En princi-pio, si pretendemos medir tempera-turas de hasta 300 ºC sólo tenemosdisponibles dos tipos de sondas. Lassondas resistivas de platino y los cu-plas termoeléctricas bimetálicas.Los resistores de platinos son muycaros para nuestro uso y las cuplasbimetálicas son difíciles de utilizaren forma casera, aunque el autorcree que en algún momento podrádiseñar un soldador práctico con di-cha tecnología.

Todo lo que nos queda es cons-truir el equivalente a un atenuadorde calor y realizar una medición detemperatura alrededor de 120ºC.Como no podemos realizar grandesmodificaciones mecánicas en nues-tro soldador, se me ocurrió que unaposible solución es diseñar una son-

da de temperatura con un transistorTIP29 o TIP31 montado sobre el ca-ño del soldador cerca del mango deplástico.

El caño del soldador se compor-ta como un atenuador de calor, demodo que el cristal del transistor me-didor no sobrepase los 120ºC.

Como el lector ya se imaginará,la construcción y el circuito depen-den del soldador y por lo tanto debe-mos explicarle al reparador cómomedir y modificar los dispositivos deacuerdo a cada caso particular. Loprimero es construir nuestra sondade temperatura, y probarla y cali-brarla usando un téster digital. Lue-go lo montaremos en nuestro solda-dor para controlar a qué temperatu-ra llega el cristal y, si se pasa detemperatura, modificaremos el mon-taje.

¿Qué necesitamos para realizarel ajuste y modificación de nuestrodispositivo? Como instrumento im-prescindible necesitamos un tésterdigital. Si podemos conseguir un

téster digital con termocupla medi-dora de temperatura, va a facilitar elajuste, pero aclaramos que la termo-cupla no es un instrumento impres-cindible sino sólo una ayuda.

Por último, conectaremos nues-tro soldador con sonda a un voltíme-tro de leds para que nos indique latemperatura del soldador y se encar-gue de ajustarla al valor central de laescala.

Circuito Medidor de Temperatura a Transistor

Una etapa a transistor polarizadaconvencionalmente es una excelen-te sonda medidora de temperatura,cuya sensibilidad depende del valorde los resistores de polarización.

En la figura 1 se puede observarel circuito de la sonda medidora.Nuestro control de temperatura sebasa en un transistor TIP31, que secoloca en contacto térmico y eléctri-co con el caño de soporte de nues-

Sonda Medidora deTemperatura

El principal problema que se presenta cuando se de -sea controlar la temperatura de la punta de un solda -dor es, precisamente, realizar una sonda que genereuna corriente o una tensión proporcional a la tempe -ratura de la punta. Inclusive los soldadores de las es -taciones de desoldado comercial de u$s500 presen -tan este problema, a pesar de que pueden recurrir aluso de una punta especial que tiene en su interior unpar termoeléctrico o un resistor de alambre de plati -no. Nosotros no podemos aplicar una tecnología tan sofisticada, ni pretendemos hacer -lo, sólo para conseguir una temperatura controlada con un 1% de precisión.


MONTAJE

Service & Montajes

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tro soldador, en el lugar en dondeeste caño se embute en el mangodel soldador.

El transistor se dispone en uncircuito muy particular en donde labase está conectada a una fuenteregulada de 5V muy bien controladaen temperatura.

Con un resistor de emisor de100 Ohms nos aseguramos una co-rriente de emisor de aproximada-mente 50mA. La corriente de colec-tor debería ser, por lo tanto, de unvalor similar que; al circular por R3,produciría una caída de tensión de:

50mA x 4.7kΩ = 235V

Como la fuente de colector soloes de 16V, significa que el transistorestará saturado, de modo que el co-lector adoptará una tensión apenasun poco superior al emisor, es decir,la tensión de base menos la tensión

de juntura base/emisor del transis-tor, que es aproximadamente de4,4V a la temperatura ambiente.

Lo interesante es que esa ten-sión cambia con la temperatura en

forma lineal a razón de -2,5mV/ ºC,siendo esta variación prácticamenteuna constante universal dependien-te del material del chip.

El Workbench Multisim está ca-

Sonda Medidora de temperatura

Figura 1 - Circuito de la sonda medidora de temperatura.

Figura 2 - Variación de la tensión de colector de Q1 con la temperatura.

Service & Montajes

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pacitado para resolver el circuito ygenerar una gráfica de la tensión encualquier parte del circuito, haciendovariar la temperatura entre dos lími-tes prefijados. Por ejemplo, en el co-lector de Q1 se obtiene el gráfico dela figura 2.

Como se puede observar, la ten-sión de colector se mantiene cons-tante a lo largo del tiempo porque eltransistor está polarizado en conti-nua.

La recta superior (marcada contriangulitos), corresponde a unatemperatura de 100ºC, en tanto quelas inferiores corresponde a saltosde 10ºC, de modo que la recta infe-rior corresponde a 0ºC.

Como nuestra intención es quela sonda medidora de temperaturaexcite un voltímetro de leds ajustadopara medir de 0 a 5V, debemostransformar esta pequeña variaciónde tensión de 4,2 a 4,8V en una va-riación de 0 a 5V. Para ello se utilizala mitad de un operacional LM358 osimilar como amplificador de tensión

continua, con posibilidad de ajustedel punto inferior de 0ºC en 0V porintermedio de R4 y del punto supe-rior de 100ºC en 5V.

Los diodos D1 y D2 ayudan a re-ducir la tensión de salida del opera-cional que sólo puede llegar hastaun valor de 1V.

En la figura 3 se pueden obser-var las gráficas de tensión de salidaen función de la temperatura para elconector de salida IO1.

En las próximas dos entregasvamos a terminar de analizar nues-tro control de temperatura de solda-dor.

Montaje

Figura 3 - Gráfico de temperatura del terminal de salida IO1.

Saber Electrónica

57

E n esta oportunidad construire-mos un analizador de estados ló-gicos igual de sencillo utilizando

también un solo integrado.Nuestro instrumento será capaz de

graficar 8 señales digitales con capaci-dad de 96 muestras, las cuales se al-macenarán en 4 pantallas, cada unade 24 bytes.

Se podrá programar el inicio delmuestreo mediante un byte llamado“de enmascaramiento”, de tal formaque sólo hasta que se presente talmáscara en los datos se comenzará agrabar en memoria la información. Es-to permite analizar el comportamientode las señales después de ocurrido al-gún evento especial.

INTRODUCCION

La reparación de equipos digitalesse facilita utilizando instrumentos capa-ces de mostrar, de manera gráfica, lasseñales con el fin de analizar visual-mente su comportamiento en algúninstante determinado. Utilizando un os-ciloscopio que por lo general consta de2 canales, en la mayoría de los casosresultan insuficientes ya que en los sis-temas digitales se requiere la visualiza-ción de un grupo de bytes al mismotiempo, llegando a utilizarse con fre-cuencia analizadores de más de 40 ca-nales. De otro modo, utilizando un ana-

lizador lógico en un sistema con micro-procesador, es posible ver en la panta-lla los datos de salida de la memoria almismo tiempo que se observa la locali-dad que se está accesando. De estamanera es posible determinar si los da-tos que está entregando la memoriason los correctos, o de otro modo veri-ficar la dirección que está entregandoel microprocesador en un instante de-terminado.

Si se conoce con certeza el proto-colo que algún microcontrolador utiliza,con el analizador de estados lógicospodremos determinar si la comunica-ción es correcta o, de otro modo, deter-minar cuál de los circuitos está entre-gando datos incorrectos debido a unafalla, la cual podría ser difícil de detec-tar sin el equipo adecuado.

Aunque el instrumento que cons-truiremos será de prestaciones reduci-

das, tal como el osciloscopio del artícu-lo pasado, su construcción y análisissentará las bases para analizadoresmás completos.

¿COMO FUNCIONA UN ANALI-ZADOR DE ESTADOS LOGICOS?

En realidad, el principio de funcio-namiento es muy sencillo. Tomemos elejemplo de un analizador de 8 canales.Los datos que deseamos analizar segraban en una memoria a una veloci-dad tal que sea congruente con la ve-locidad de los datos que se desea ana-lizar. Por ejemplo, si la velocidad de losdatos es de 4MHZ, una velocidad razo-nable para grabar los datos es 10MHZ.Con tal velocidad obtendremos la reso-lución suficiente para no perder infor-mación. Siendo de 8 canales, una sim-

Analizador de Estados LógicosCuando en Saber Electrónica Nº 243 presentamos a la placade Interfase Fráfica IGTV, digimos que con ella ibamos a con -struir una serie de instrumentos muy útiles tanto para el tallercomo para el laboratorio. Usando dicha placa le proponemosconstruir un analizador de estados lógicos de 8 canales queincorpora disparo por evento y ¡todo con un solo integrado!

Autor: Luis Roberto Rodríguez

MONTAJE

Figura 1 Sección de memoria de un analizadorlógico de 24 canales.

Montaje

Saber Electrónica

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ple memoria bastaría. En el caso deun analizador de 24 canales, simple-mente se utilizarían 3 memorias concada bus de datos independiente, pe-ro con bus de direcciones común. Ob-serve la figura 1.

Después de grabar en la memoriacierto número de datos, se procede amostrar la información de manera digi-tal en una pantalla, donde se podráobservar el comportamiento de las se-ñales en algún instante determinado.

ANALIZADORES LOGICOS VIRTUALES

La mayoría de los analizadores ló-gicos que se fabrican actualmenteusan el poder de procesamiento deuna PC, al mismo tiempo que la panta-lla para el despliegue de la informa-ción. En la figura 2 se observa unapantalla típica de un analizador de es-tados lógicos virtual.

Un analizador completo integramuchas funciones útiles, tales como:

• Disparo por evento (Enmascara -miento)

• Registro de predisparo

• Búsqueda de datos• Reloj interno y externo• Nivel de disparo variable• Posibilidad de texto

Y muchas funciones más, depen-diendo del costo y calidad del instru-mento. Normalmente la PC sólo seusa para despliegue y proceso, por logeneral se cuenta con circuitos discre-tos exteriores para capturar los datospara luego enviarlos a la PC para sutratamiento y despliegue.

ELEMENTOS BASICOS DE UN ANALIZADOR DE ESTADOS LOGICOS

A continuación se muestran loselementos básicos que integran unanalizador lógico:

a) Memoria RAMb) Contador digitalc) Osciladord) Circuito de controle) Pantalla de desplieguef) Análisis de datos

Aunque los elementos citados an-

teriormente pueden llegar a ser un nú-mero importante de circuitos integra-dos, emularemos cada uno de elloscon un microcontrolador y la tarjetaIGTV.

El microcontrolador que utilizare-mos será un PIC 16F873, tal como lohicimos con nuestro osciloscopio sim-ple. A continuación examinaremos ca-da uno de los elementos y expondre-mos la solución empleada en cada ca-so para la construcción de nuestro ins-trumento empleando un solo circuitointegrado.

a) Memoria RAMEn lugar de una memoria externa,

utilizaremos la memoria interna dispo-nible en el PIC, la cual es de 192 loca-lidades. Para este proyecto en particu-lar destinaremos 96 de estas localida-des para el almacenamiento de los da-tos. Aunque es una cantidad de me-moria reducida, servirá para datossimples y de corta duración.

En realidad se podría utilizar unpoco más de memoria. Sin embargolas páginas de RAM en el PIC no soncontiguas, por lo que tendríamos queverificar el banco actual cada vez queincrementamos el apuntador de me-moria, lo cual causaría un retardo en elmuestreo.

En este caso es mejor un pocomás de velocidad que un poco más dememoria.

b) Contador digitalEmularemos un contador digital

con el PIC, que será simplemente elregistro FSR, y se utilizará como apun-tador a las localidades de memoria.

c) OsciladorUsaremos el oscilador del PIC pa-

ra la velocidad del muestreo.

d) Circuito de controlSi hay algún elemento eficiente en

nuestro analizador, tal elemento es elcircuito de control, ya que éste es elmismo microcontrolador y fácilmentepodemos emular el comportamientoFigura 2 - Pantalla típica de un analizador de estados lógicos en la PC.

Analizador de Estados Lógicos para IGTV

Saber Electrónica

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de múltiples circuitos discretos median-te software.

e) Pantalla de despliegueLa pantalla donde se desplegarán

las gráficas será obviamente la panta-lla de nuestro televisor, la cual permi-te mostrar perfectamente los 8 cana-les que implementa nuestro analiza-dor.

f) Análisis de los datosEl análisis y control de despliegue

será llevado a cabo tanto por la tarjetaIGTV como por el microcontrolador, yaque mientras la tarjeta procesa el des-pliegue de datos, controles, textos eimágenes, el microcontrolador controlala forma del despliegue, la captura delos datos y la configuración del analiza-dor.

CONSTRUCCION

La figura 3 muestra el circuito es-quemático del analizador. Note lo sen-cillo que es.

El circuito cabe perfectamente enuna sola placa “protoboard”. Ni siquie-

ra utiliza resistencias. Los datos que sedesea analizar son muestreados por elpuerto C en los 8 bits que conformaneste puerto (PORTC,0 a PORTC,7).

En el sitio WEB de la revista estándisponibles los archivos fuente y bina-rio.

El nombre del primero es AnaEs-tLog.asm y el binario lleva por nombreAnaEstLog.HEX. Este último es el quese usa para programar el PIC y en ca-so de que usted sólo desee usar elanalizador y no estudiar su funciona-miento, éste sería el único archivo ne-cesario.

En la tabla 1 se muestra la lista delos componentes.

ACTUALIZACIONES

Esta sección es importante para loslectores que deseen diseñar equipocon la placa IGTV.

En el primer artículo de esta seriededicada a la tarjeta IGTV se explicóde manera amplia y con un ejemplocompleto y desde cero la manera de di-señar un reloj digital. Recordará que enla organización de los archivos existe

un subdirectorio titulado “Comunes”.Es en este subdirectorio donde debencolocarse ciertos archivos especialesque el ensamblador utiliza en cada pro-yecto. Tales archivos se están actuali-zando constantemente debido a quese mejoran y amplían con frecuencia.

Desde este proyecto el archivo delas macros ha sido ampliado. El nuevoarchivo es:

Macros4IG.asm.También fue necesario agregar otro

archivo con el nombre:TablasDatosEnviarByte_1.asmEste archivo se usa para enviar

Figura 3 - Diagrama esquemático del analizador.

Tabla 1 Lista de componentes

5 Interruptores mini para circuitoimpreso

2 Condensadores de 15pF1 Condensador de 0.1µF1 Condensador de 100µF1 Cristal de 20MHZ1 Microprocesador PIC16F8739 Puntas especiales para conec-

tar en patas de integrados1 Base para integrados de 16 pa-

tas.

Montaje

Saber Electrónica

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instrucciones, tablas de datos y textosa la IGTV. Aunque ya tenemos archivospara estas subrutinas, fue necesarioreescribirlas para poder usarlas de ma-nera eficiente en la página 1 de la me-moria de programa. De no haberlo he-cho así, el código seria muy ineficienteal tener que verificar la página de pro-grama cada vez que hay un salto en elcódigo.

En los microcontroladores PIC sedebe tener cuidado de la página actual,tanto de la memoria RAM como la delprograma. Con frecuencia esto haceque el código sea difícil de manejar ytiende a ser confuso para quienes seinician en el mundo de los microcontro-ladores.

En la serie mejorada 18FXXX elproblema de la selección de página haquedado resuelto ya que se ha amplia-do el número de bits en la instrucciónpermitiendo direccionar de maneracontinua toda la memoria del programay toda la RAM disponible.

Simplemente coloque los dos archi-vos especiales en el subdirectorio “Co-munes” y podrá ensamblar sin proble-mas el archivo fuente. Además, su sis-tema de archivos quedará actualizadopara futuros proyectos.

Todos los archivos están disponi-bles gratuitamente en el sitio WEB dela revista.

DESCRIPCION DELFUNCIONAMIENTO

En cuanto el analizador recibe laorden de iniciar el muestreo, se co-mienza a leer por el puerto C los datospresentes y se almacenan en la memo-ria del PIC. Esto se repite cada ciertotiempo programable y al cabo de guar-dar 96 muestras se muestra la gráficade los datos.

El siguiente extracto del códigomuestra la manera en que el PIC leelos datos y los almacena en la memo-ria. El registro FSR es el apuntador a lalocalidad en turno, por lo que se incre-menta después de almacenar cada da-

to. Cuando se han almacenado 96 da-tos, automáticamente se envían los da-tos leídos a la tarjeta IGTV y luego seenvía la orden de graficarlos mediantela instrucción GRAFICAR LINEA BIT.Ver cuadro 1.

Antes de ejecutar estas instruccio-nes el Reg3 se carga con el número96, ya que es el contador de datos leí-dos.

Este ejemplo es para el caso demuestreo cada 1 microsegundo. Paraotros períodos, simplemente se agre-gan retardos congruentes con el perío-do seleccionado, el cual va desde 1 mi-crosegundo hasta 10 milisegundos.

Para obtener períodos precisos sehace uso del timer 1, el cual es de 16bits.

DISPARO POR EVENTO

Nuestro analizador incorpora unafunción útil para casos donde se re-quiera analizar la información sólo des-pués de que se presente cierto carac-ter en los datos.

Para esto el PIC analiza los datosde entrada y los compara con otro bytede referencia, el cual es programable.

A manera de ejemplo, supongamosque deseamos saber si cierto circuitodigital envía entre sus datos el número200, suponiendo que los bits se obtie-nen en paralelo. (Intente detectar estenúmero con un osciloscopio, es difícil).

Simplemente programamos este nú-mero como el byte de referencia y dis-paramos nuestro analizador. Nuestroinstrumento comenzará a analizar losdatos de entrada y si aparece este nú-mero se activará la pantalla de análisis.Podremos, de esta manera, saber enqué momento apareció tal número.

CONTADOR DE EVENTOS

Nuestro analizador también incor-pora un contador de eventos. Esto esútil si deseamos graficar los datos sólodespués de que suceda cierta cantidadde eventos. En el caso del ejemplo an-terior podríamos colocar el contador deeventos en 10 y sólo después de quese detecten 10 bytes con el número200, se comenzará a grabar la informa-ción.

El archivo fuente de esta aplicaciónes bastante extenso y por cuestión deespacio no lo podemos publicar. Sinembargo, el archivo está disponible enel sitio WEB de la revista para los lec-tores que deseen estudiarlo en detalle.

DESCRIPCION DE OPERACION

Aun siendo de prestaciones reduci-das, nuestro analizador tiene ciertogrado de complejidad, de tal maneraque la descripción de operación esmás extensa que la descripción delfuncionamiento.

El instrumento tiene 3 modos defuncionamiento: Configuración, Captu-ra y Análisis.

Describiremos el modo configura-ción y luego expondremos un ejemplopráctico, el cual utiliza la misma tarjetaIGTV.

MODO CONFIGURACION

La figura 4 muestra la pantalla enmodo configuración, la cual es la queaparece al encender el aparato.

Observe que en esta ocasión elícono de la aplicación es una pequeñagráfica de 4 líneas de bits.

Cuadro 1.MUESTREO MOVFW PORTC ; Leer el dato del puerto C.

MOVWF INDF ; Almacenar el dato leído.INCF FSR,F ; Siguiente localidadDECFSZ Reg3,F ; ¿Ya son 96 muestras?GOTO MUESTREO ; Si no es así tome otra muestra.

; Enviar los datos a la IGTV


Saber Electrónica

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Dentro de estemodo podemosconfigurar 4 pa-rámetros, loscuales seleccio-namos con elbotón PA R A M .El parámetroseleccionado enla figura es “B”,lo cual significa“BITS”. Con lasflechas haciaarriba y haciaabajo elegimosel número debits que desea-mos observaren la pantalla deanálisis.Desde esta pan-talla (Configura-ción), presio-nando el botónPARAM se se-lecciona la con-figuración delp a r á m e t r o“MASC”. Ver lafigura 5.Observe que eneste parámetrose muestra unbotón llamadoMODIF. Tal bo-tón se usa paracambiar el bitseleccionado enla máscara.El bit seleccio-nado está indi-cado por un pe-queño cursor decolor blanco, elcual en la figuraes el bit 0.Los botones conflechas selec-cionan el bit quese desea modifi-car.Cada vez quese presiona el

botón MODIF se cambia la máscaradel bit seleccionado entre - 0 y 1.Cuando el bit tiene el carácter - , signi-fica que no se tomará en cuenta su va-lor para el disparo por evento. En estecaso, como podrá observar en la figu-ra, todos los bits tienen el carácter, -por lo que no existe byte de referencia.Por lo tanto, no hay ningún evento quese deba esperar.

Esta configuración hará que encuanto se presione el botón INICIO enla pantalla de captura, se comience agrabar los datos de entrada.

Desde esta pantalla al presionar elbotón PARAM, se selecciona el pará-metro “CONT”. En esta configuraciónpodemos seleccionar el número deeventos que deben suceder antes decomenzar a grabar la información. Ob-serve la figura 6.

En la configuración de este pará-metro se tiene control sobre el valor delcontador por medio de un cursor elcual se mueve entre unidades, dece-nas y centenas del valor del contador.La posición es controlada por el botónCURSOR,

El mínimo valor del contador es 1 yel máximo es 256. Las flechas incre-mentan o decrementan el dígito selec-cionado.

Desde esta pantalla presionando elbotón PARAM, se selecciona el pará-metro “PERIODO”. Observe la figura 7.

Con este parámetro seleccionamosel tiempo de muestreo entre datos, elcual va desde 1 microsegundo hasta10 milisegundos.

Para la selección del período secuenta con el botón de flecha arriba.

Después de esta breve descripciónde la configuración, iniciaremos elejemplo práctico.

EJEMPLO DE USO

Para la demostración utilizaremosla misma tarjeta IGTV, de la que toma-remos los datos de 3 líneas de direc-ción en la memoria para introducirlas anuestro analizador.

Figura 4 - Modo Configuración con el Parámetro “BITS” se -leccionado.

Figura 5 - Modo Configuración con el parámetro “MASC” se -leccionado.

Figura 6 - Modo Configuración con el parámetro “CONT” se -leccionado.

Montaje

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Conecte las puntas del analizadorde la manera indicada en el cuadro 2.

Si no dispone de puntas especia-les, puede soldar provisionalmente los3 cables a las patas del integrado.

Conecte un cable entre tierra de latarjeta IGTV y tierra del analizador, conel fin de disminuir la diferencia de po-tencial entre tierras.

A7, A6 y A5 son parte del direccio-namiento que efectúa el PIC16C55 dela tarjeta y en realidad vienen a ser uncontador. A continuación se indican lospasos para la configuración del anali-zador para nuestro ejemplo:

1) Seleccione el parámetro “B”(BITS).

2) Pulse el botón FLECHA ARRIBAhasta que solo se muestren los bits 0,1 y 2. Esto hará que solo semuestren estos bits en la pan -talla de análisis.

3) Seleccione el paráme -tro “MASC”.

4) Presione MODIF paraque el bit 0 cambie su másca -ra a “0”, después presione elbotón FLECHA ABAJO paraseleccionar el bit 1, cambietambién su máscara a “0”, ha -ga lo mismo para el bit 2.

5) Deje el parámetro“CONT” en 1.

6) Seleccione el paráme -tro “PERIODO”.

7) Presione el botón FLECHAARRIBA hasta obtener un período de 2microsegundos.

Con esto hemos terminado de con-figurar nuestro analizador para el ejem-plo.

La pantalla de configuración finaldebe verse como la figura 8.

Lo que hicimos con los pasos ante-riores fue configurar nuestro analizadorpara que tome una muestra cada 2 mi-

crosegundos. También lo programa-mos para que sólo grafique los 3 pri-meros bits.

La configuración interesante estáen la máscara. Le pedimos al analiza-dor que comience a grabar datos sólohasta que detecte que los 3 bits son“0”.

En cuanto esta condición se cum-pla, se comenzará la grabación de losdatos cada 2 microsegundos.

Debido a que dejamos el paráme-tro “CONT” en 1, sólo se esperará lacondición una vez.

MODO CAPTURA

Desde la pantalla de Configura-ción, presionando el botón MODO se

selecciona la pantalla deCaptura, la cual se muestraen la figura 9.Cuando configuramos unamáscara, aparecen 3 botonesen la pantalla de captura, loscuales son: MODO, INICIO yALTO.Si no hemos configurado al-guna máscara, sólo aparecenlos dos primeros botones.En este modo podemos ini-ciar la captura de los datospresionando el botón INICIO.Al programar una máscara elanalizador esperará hasta

Figura 9 Pantalla de Modo Captura.Figura 8 - Config. final del Analizador para nuestro ejemplo.

Figura 7 - Modo Configuración con el parámetro “PERIO -DO” seleccionado.

Cuadro 2U8 (RAM) en la

ANALIZADOR placa IGTVPUERTOC.0 A5 Pata 7PUERTOC.1 A6 Pata 6PUERTOC.2 A7 Pata 5

que aparezca el valor pro-gramado.

Sin embargo, si éste noaparece, podemos detenerel muestreo en cualquiermomento presionando elbotón ALTO.

En caso de haber pro-gramado una máscara,mientras el analizador es-pera el dato, avisa que estáen modo de espera.

Bien, presionemos elbotón INICIO.

En nuestro ejemplo elanalizador no tiene que es-perar mucho tiempo, yaque el dato programado se recibeconstantemente.

Al terminar de grabar los 96 datos,el analizador automáticamente cambiaa modo ANALISIS y muestra los datosrecibidos en una gráfica. Ver figura 10.

MODO ANALISIS

Como podrá observar, los datos secomenzaron a grabar desde que elanalizador detectó que los 3 bits eran“0”, como se puede apreciar en el iniciode la gráfica.

En esta pantalla se tienen 5 boto-nes. El segundo y tercero se utilizanpara mover el cursor un bit a la vez. Elcursor es la pequeña flecha localizadaen la parte inferior izquierda de la grá-fica.

Los botones con flechas doblesavanzan o retroceden una página com-pleta, la cual es de 24 bits.

El número localizado arriba de losbotones 3 y 4 indica el período delmuestreo, el cual como se puede apre-ciar es de 2 microsegundos.

El número en el recuadro a la dere-cha del período indica la posición delcursor respecto al inicio del muestreo.

Cada vez que se mueve el cursor o lapágina se actualiza su valor. En estecaso su valor es 00000 uS, ya que elcursor está al inicio del muestreo.

También se ha colocado una pe-queña barra de posición, la cual se hadividido por medio de 4 pequeños pun-tos. Esta barra indica la posición globaldel cursor dentro de las 4 páginas dis-ponibles.

Desde esta pantalla podemos se-leccionar cualquier modo. Sin embar-go, si estando en el modo configura-ción modificamos el período sin captu-rar más datos, al volver a esta pantallael indicador de período mostrará “INV”(Inválido), lo cual indica que se ha mo-dificado el período y no se han captura-do datos.

COMENTARIOS FINALES

A continuación se describen algu-nas restricciones presentes en nuestroanalizador:

a) Es de baja velocidad.b) No posee reloj externo.c) La capacidad de la memoria es

muy reducida.d) Sólo es de 8 canales.

e) No es posible poner tex-to a los datos.f) Sólo trabaja con nivelesTTL.

Aún siendo de bajas pres-taciones, nuestro analiza-dor puede ser útil para tra-bajos con circuitos digitalesde baja velocidad. Es posi-ble usarlo para el análisisde protocolos comoRS232, I2C y el Bus CAN,los cuales se usan con fre-cuencia en equipos de au-dio y video.La máxima velocidad de

muestreo es de 1 megabit por segun-do, por lo que pulsos menores de 1 mi-crosegundo no pueden ser detectadosde manera confiable, por lo que no sedebe emplear el analizador para fre-cuencias mayores a 500 Khz.

Desde que iniciamos la serie de ar-tículos dedicados a la placa IGTV he-mos construido varios instrumentos deprueba, los cuales son:

Medidor de capacitoresFrecuencímetroMedidor de inductanciasOsciloscopio de baja velocidadAnalizador de estados lógicos de

baja velocidad

Como un dato curioso, estimadolector, en teoría los dos equipos máscomplejos son el osciloscopio y el ana-lizador. Sin embargo, hasta el momen-to son los únicos que se componen deun sólo integrado.

Esto pone de manifiesto una vezmás la magia de los microprocesado-res.

Bien, eso es todo por este mes.

¡Hasta la próxima!


Saber Electrónica

63

La placa IGTV fué publicada en Saber Electrónica Nº 243, si Ud. no la tiene,puede bajar la información de nuestra web en www.webelectronica.com.ar,

haga click en el ícono password e ingrese la clave “graficatv”.

Figura 10 Modo Análisis.

Saber Electrónica

64

En América latina los TVs se usanpor 15 o 20 años. Para nosotrosun TV que dura 5 años es un

producto de mala calidad. Y los TVsgenéricos que se están vendiendo du-rante la última década suelen tener eltubo agotado a los tres años.

Por esta razón el service por ago-tamiento del tubo es, hoy en día, unfuerte ingreso de dinero en nuestroslaboratorios de reparaciones y algoque va a ir aumentando con el tiempo.Si el tubo tiene una coloración difícilde ajustar no pierda tiempo, mida lastres corrientes de cátodo. Muchas ve-ces un tubo agotado se manifiesta deun modo catastrófico. Directamentecon la pantalla negra haciendo sospe-char de una falla en el jungla que porsupuesto no existe. Desoperar el con-trol automático de blanco suele sermuy difícil, así que lo mas rápido esreactivar el tubo previo a una medi-ción de emisión.

Por otro lado están los monitores.Un monitor tiene un uso mucho másintensivo que un TV. Es común que

estén prácticamente encendidos eldía entero y una buena parte de la no-che. Ese es el peor modo de trabajopara un cátodo, porque no permiteque los materiales emisores de elec-trones afloren a la superficie del mis-mo.

Prueba de la Etapa de Deflexión Horizontal

Ud. dirá que es una etapa fácil dearreglar. Sí, en efecto lo es, perosiempre hay un aparato rebelde quepuede volver loco a cualquier repara-dor. Yo recuerdo antes de inventar elEvariac, a un equipo que pasó por to-dos los reparadores de nuestra zona.Era un TV que a veces arrancaba y aveces no. Cuando arrancaba podíafuncionar varios días seguidos sin pro-blemas, en tanto no se apagara.

El cliente lo usaba en esas condi-ciones porque no conseguía quien selo arreglara. Pero de tanto encenderloquemaba el transistor de salida hori-

zontal y un día apareció por nuestrolaboratorio. Como yo estaba diseñan-do el Evariac aproveché para ver susbondades.

Probado con el Evariac al 95% dela tensión nominal de trabajo del hori-zontal, el aparato arrancaba siempre.Probado al 105 % se cortaba el fusibleelectrónico del Evariac que lo tenía-mos ajustado en 1A. Si lo ajustába-mos en 3A se quemaba el transistorde salida horizontal.

Simplemente lo dejamos funcio-nando con la tensión nominal durantemedia hora, lo apagamos y comenza-mos a tocar a todos los sospechosos.El fly-back, el diodo recuperador (eraun 29” con diodo externo) el capacitorde sintonía y el cerámico antirradia-ción, que está en paralelo con el capa-citor de sintonía. Todos estaban fríosmenos este último.

Por simple placer dejamos al TVcon 5V de más en la fuente, corte decorriente en 3A y un cooler de PC so-bre el transistor de salida horizontal.Lo dejamos funcionar y tres horas

Reactivación de TRCs yVoltímetro de Tensión de Pico de AT

En Saber Electrónica hemos publicado distintos proyectosque permiten “reactivar” los tubos de rayos catódicos delos televisores, pero si Ud. arma el S-EVARIAC que propo -nemos en esta misma edición, tiene varios instrumentosen uno y entre esos instrumentos tiene un reactivador detubos que lo va a sorprender por la cantidad de tubos quepermite recuperar. De esta manera “ya tiene un reactiva -dor” pero para no quemar ningún componente precisaráuna sonda que le indique la tensión exacta que va a utilizarpara efectuar el “rejuvenecimiento del TRC” cuyo circuitobrindamos en este artículo.


MONTAJE

Saber Electrónica

65

después el capacitor cerámico tiró unchorro de humo y se quebró en dos.

Este ejemplo nos indica que losTVs rebeldes deben ser probadoscon una fuente de mucha corriente.La fuente propia es la menos indicadaporque está protegida y tiene la ten-sión nominal exacta (y en los TVs mo-dernos la fuente propia no tiene posi-bilidad de variar esta tensión). Unaprueba a una tensión 5% mayor sue-le ser lo mejor para descubrir a uncomponente que está trabajando al lí-mite.

Si Ud. no desea quemar ningúncomponente puede variar la corrientede corte y llevarla a 750mA, por ejem-plo, que es el consumo nominal apro-ximado de un TV de 20”. Luego pue-de realizar la prueba de levantar latensión lentamente mientras observael oscilograma de colector del transis-tor de salida horizontal.

Si no tiene osciloscopio puederealizar una medición con una sondaconstruida con un diodo recuperador,ta como muestra la figura 1, denomi-nada “Sonda Detectora de Tensión dePico”.

Si Ud. mide una tensión de fuentediferente a la nominal, el téster debeindicar un valor aproximadamenteigual a la tensión de fuente aplicadamultiplicada por 8,5. Una buena prue-ba es trabajar a la décima parte de la

tensión nominal. La indicación deltéster debe ser de aproximadamente85V. Dejamos las explicaciones aquíporque existe un artículo completo in-dicando cómo se usa el Evariac parareparar etapas de deflexión horizon-tal.

Otros Usos del Super-EvariacUn Super Evariac puede tener

muchos usos cuando Ud. no lo estáempleando en su función primaria.Uno de los usos más interesantes escomo control de temperatura de unsoldador. Si va a desoldar y soldar unSMD no debe emplear el soldador co-nectado directamente a la red porqueseguramente lo va a fisurar por exce-so de temperatura.

Conecte el soldador al Super Eva-riac y para comenzar ajuste la tensiónde salida en 80V. Pruebe con unalambre de soldadura para ver si sefunde. Si no se funde aumente la ten-sión a 90V y vuelva a probar. Cuandose funda aumente esa tensión en un20% y proceda a soldar. La tempera-tura de la punta será de 230ºC apro-ximadamente.

Otro uso que se le puede dar alEvariac es el control de iluminaciónpara fotógrafos. Mientras se preparala fotografía se dejan las lámparassubvoltadas con 150V y sólo se au-menta la tensión cuando comienza la

filmación. Recuerde que en este casoel Triac debe tener un adecuado disi-pador que inclusive puede ser con ai-re forzado utilizando un cooler de PCalimentado desde el transformador dealimentación de baja potencia para elPIC.

Con una lámpara en serie de 12V150W y ajustando la salida del Eva-riac en 15V se puede utilizar comocargador de baterías de auto.

Y todos los usos que Ud. se pue-da imaginar. Pero piense que es unafuente de potencia de CC o a lo sumode CC pulsante. Si necesita usarlocon salida de CA (no senoidal) comu-níquese con el autor.

ConclusionesNo creo que exista un dispositivo

mas útil para el reparador de TV, au-dio y video que un S-EVARIAC. Todosmis alumnos lo utilizan desde hacemucho tiempo y realmente lo consi-deran un compañero inseparable quepor lo menos está a la altura del tés-ter en cuanto a utilidad.

Su forma de comercialización esla mejor para todos los reparadoresde la Argentina porque consiste en laplaqueta de control armada y proba-da. De ese modo, el reparador puedeutilizar elementos disponibles en sutaller para armar el resto del disposi-tivo, ya que enviar un equipo al inte-rior con un transformador que pesaunos 10 kilos implica un costo impo-sible.

Por esa razón le brindamos anuestro compradores las especifica-ciones de un transformador separa-dor de 500VA que puede construir porsus propios medios o mandarlo a fa-bricar.

Analizado como inversión puedeestar seguro que con el primer tuboque recupere Ud. pagó sus gastos yle sobró dinero. Y por sobre todas lascosas, considere que podrá, por fin,aplicar un método de trabajo para re-parar fuentes, etapas de salida hori-zontal y todos aquellos circuitos quetienen incluida una protección.

Voltímetro de Tensión de Pico de AT

Figura 1

Saber Electrónica

66

L a particularidad de este tecladoes que de acuerdo a la configu-ración de algunas resistencias

obtendremos un valor por una solaentrada análoga cada vez que pulse-mos una tecla. Esto se debe a que to-

das las teclas están interconectadasentre sí a través de resistencias de di-ferentes valores, las cuales nos per-miten manejar un valor diferente porcada tecla manteniendo un rango deentre 0 y 5 voltios los cuales registra-

remos a través de la entrada análogadel picaxe 08M (entrada 1 ó pin 6).

El cerebro del circuito es obvia-mente un picaxe 08 y con este senci-llo microcontrolador podemos tambiénusar un led rojo, el cual estará siem-

pre encendido cuandoel teclado está en re-poso, un buzzer queindica cada tecla pul-sada, un led verde queindica que se introdujola clave correcta y unrelé, el cual podremosusar para manejar car-ga de voltaje más altocomo 110 ó 220 vol-tios. Este teclado esideal para cajas fuer-tes, puertas de entra-das a residencias, en-cendido de vehículos ycualquier aplicación

Teclado Matricial Análogo con PICAXE-08El siguiente proyecto que se propone surge de lanecesidad de realizar circuitos eficientes al másbajo costo posible y ¿qué mejor y más económi -co que la tecnología picaxe? Se trata de un tecla -do matricial que si bien usamos uno de 3x4 (12teclas) se puede usar de cualquier cantidad deteclas y la clave puede llevar desde dos hastalos dígitos que quieras.

Autor: José Camposwww.jose-campos.com - [email protected]

MONTAJE

Figura 1 - Circuito impreso del teclado matricial y ubicación de los componentes.

main:valores: readadc 1,b0 ´lee el valor de la entrada análoga 1 y la registra en la variable b0debug b0 ´muesta el valor registrado en la pantalla de computadorwait 5 ´es el tiempo en segundos que dura el valor en pantallagoto valores ´vuelve al princpio del programa y se repite Cuadro 1

Teclado Matricial Análogo con PICAXE 08que tu creas conveniente.La imaginación es el límite,la clave se la puedes cam-biar cuando lo desees, só-lo debes dejarle una entra-da hembra de jack estéreoy no tendrás la necesidadde bajar el picaxe paraprogramarlo. Los valoresque muestro a continua-ción en el programa sonreferenciales, ya que éstos son los queobtuve en base a la alimentación que ledí, que fue un transformador de 9 vol-tios a través de un regulador de voltajede 5 voltios 7805. Si no conoces el va-lor de cada tecla, es muy sencillo sa-berlo, sólo hacés un mini programa quete refleje el valor registrado por la en-trada analógica del picaxe y te lo mues-

tre en la pantalla de la computadora.Esta instrucción debug te sirve para to-dos los sensores analógicos que co-nectés al picaxe; el programa para es-te efecto es el visto en el cuadro 1. Enlas figuras 1 y 2 vemos las placas decircuito impreso del teclado y el pica-xe. En la figura 3 vemos el circuito decarga del programa y en la figura 4

vemos el detalle del circuito integradopicaxe 08.

Al picaxe 08 se le puede colocarun puente entre la pata 2 y la 6, paraobviarle el circuito de carga del pro-grama; si le coloca dicho circuito nolleva este puente.

En el cuadro 2 vemos el programarealizado en basic.

Saber Electrónica

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Figura 2 - Circuito impreso del microcontrolador y ubicación de los componentes.

CUADRO 2 - El programa en Basic

'C:\PROGRAMAS CON PICAXE'DISEÑADO EL 30/SEPTIEMBRE/2007 a las

07:36:PM'POR JOSE CAMPOS'ACARIGUA - VENEZUELA

´(la clave sería 2 5 9 0)

main:label_6: 'DOS (que es el primer dígito de la

clave)high 2

label_D: readadc 1,b0if b0= 15 then label_25Egoto label_D

label_25E: sound 0,(60,50)gosub CINCOreturn

CINCO:label_CA: readadc 1,b0

if b0= 20 then label_23Aif b0= 5 then label_1FFif b0= 10 then label_1FFif b0= 15 then label_1FFif b0= 25 then label_1FFif b0= 30 then label_1FF

if b0= 35 then label_1FFif b0= 40 then label_1FFif b0= 45 then label_1FFif b0= 50 then label_1FFif b0= 55 then label_1FFif b0= 60 then label_1FFgoto label_CA

label_1FF: sound 4,(60,50)goto label_D

label_23A: sound 0,(60,50)gosub NUEVEreturn

NUEVE:label_1EC: readadc 1,b0

if b0= 10 then label_243if b0= 5 then label_212if b0= 15 then label_212if b0= 20 then label_212if b0= 25 then label_212if b0= 30 then label_212if b0= 35 then label_212if b0= 40 then label_212if b0= 45 then label_212if b0= 50 then label_212if b0= 55 then label_212if b0= 60 then label_212goto label_1EC

label_212: sound 0,(60,50)

goto label_D

label_243: sound 0,(60,50)gosub CEROstop

CERO:label_1F8: readadc 1,b0

if b0= 20 then label_24Cif b0= 5 then label_225if b0= 10 then label_225if b0= 15 then label_225if b0= 25 then label_225if b0= 30 then label_225if b0= 35 then label_225if b0= 40 then label_225if b0= 45 then label_225if b0= 50 then label_225if b0= 55 then label_225if b0= 60 then label_225goto label_1F8

label_225: sound 0,(60,50)goto label_D

label_24C: sound 0,(137,50)low 2high 4wait 3low 4goto label_6

Figura 3 - Circuito de carga del programa en el PICAXE-08. Figura 4 - Disposición de las patas del PICAXE-08.

Saber Electrónica

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E l proyecto consta de un juegode luces utilizando un oscila-dor estable, los diodos leds se

distribuyen de manera que forme la

figura de un corazón y como se-cuencia de oscilación está una son-risa que complementa la aplicacióndel obsequio por el día de la madre.

Este proyecto se puede encerrar enuna caja decorativa con su respecti-vo rozón que le dará mayor presen-tación.

El Circuito

El circuito está compuesto porUn multivibrador estable, es un osci-lador cuya frecuencia de salida de-pende de la carga y descarga de loscondensadores que actúan en el cir-cuito, siendo provocadas estas car-gas y descargas por la conmutaciónde los transistores.

Funcionamiento delOscilador Astable

Todo comienza alimentando elcircuito con una batería de 9V, estollevará a que los dos transistores Q1y Q2 entren en funcionamiento yconduzcan corriente debido a quesus bases de Q1 y Q2 reciben unpotencial positivo gracias a las resis-tencias de 47kΩ que conectan estasbases a la alimentación positiva.

En la elaboración de componen-tes electrónicos siempre se presen-tan tolerancias partiendo de las re-sistencias, en los transistores tam-bién se presentan impurezas en el

Efecto de Luces:Un Regalo para Mamá

Si bien este diseño fue pensado para obsequiarlo en un dia muy es -pecial, siempre es una buena ocasión para “agazajar” a la personamás importante e irreemplazable que es nuestra madre. Este es unbonito proyecto que arrancará una sonrisa de alegría en su rostro.

Autor: John Carlos Quispe Chambi

MONTAJE

Figura 1 -Diagrama

esquemático delcircuito.

Saber Electrónica

69

proceso de fabricación ya queestos dispositivos están hechosde materiales semiconductorestipo P y N, los cuales sufren unproceso de dopaje en su elabo-ración, en conclusión podemosdecir que no existen componen-tes totalmente iguales en sus ca-racterísticas técnicas, es por es-to que en nuestro circuito los dostransistores Q1 y Q2 no llegan afuncionar al mismo tiempo, paracontinuar con la explicación delfuncionamiento asumiremos queQ2 entra primero en funciona-miento y Q1 después.

Como Q2 entra primero enfuncionamiento, el voltaje en sucolector será próximo a 0 voltios,cargándose el condensador C1por la resistencia R1.

Cuando el voltaje en C1 al-cance los 0,6V, el transistor Q1entrará en funcionamiento, enese instante en el colector deltransistor Q1 habrá una tensiónpróxima a 0 voltios. C2, que secarga a través de R3 unido a labase emisor de Q1, se descar-gará ahora provocando el blo-queo de Q1.

C2 comienza a cargarse vía R2y al alcanzar la tensión de 0,6V pro-vocará nuevamente la conducción

de Q2, la descarga de C1 bloquea-rá a Q1.

En forma resumida podemos de-cir que una vez que tenemos al tran-

sistor Q2 en saturación y al tran-sistor Q1 en corte, el condensa-dor conectado a la base del tran-sistor Q2 que está en saturaciónse cargará a través de éste y dela resistencia común a dichocondensador y al colector deltransistor Q1 que está en corte.Una vez cargado el condensa-dor anteriormente mencionado,el transistor que estaba en satu-ración pasará al corte y el queestaba al corte pasará a satura-ción, así sucesivamente. De es-ta forma se produce la oscilaciónde los leds que alternan entreuna sonrisa y la forma de un co-razón.Para la distribución de los leds,se tomó en cuenta algunas ca-racterísticas técnicas como el ni-vel de tensión umbral de 0.6V yla corriente suficiente para el en-cendido de los leds (20mA).Los leds rojos son del tipo bri-llantes, por lo que la visualiza-ción se hace más notoria. El lec-tor podría variar los valores delas resistencias R1 y R2 para ob-tener una mayor o menor fre-cuencia de oscilación, como

también los valores de los conden-sadores C1 y C2.

¡Hasta el próximo encuentro!

Un Regalo para Mamá

Figura 2 - Circuito impreso del proyecto.

Saber Electrónica

70

Introducción

En un coche híbrido el motor tér-mico es la fuente de energía que seutiliza como última opción, y se dis-pone un sistema electrónico para de-terminar qué motor usar y cuándo ha-cerlo. En el caso de híbridos gasoli-na-eléctricos, cuando el motor decombustión interna funciona, lo hacecon su máxima eficiencia. Si se gene-ra más energía de la necesaria, elmotor eléctrico se usa como elemen-to para cargar las baterías del siste-ma. De esta manera, el sistema elec-trónico podrá “deducir” que en un de-terminado momento debe funcionarsólo el motor eléctrico, alimentándo-

se de la energía guardada en la bate-ría (por ejemplo cuando el auto estáen bajada o a velocidad constante enuna autopista). En algunos vehículoses posible recuperar la energía ciné-tica al frenar, que suele disiparse enforma de calor en los frenos, convir-tiéndola en energía eléctrica. Este ti-po de frenos se suele llamar "regene-rativos".

La combinación de un motor decombustión operando siempre a sumáxima eficiencia, y la recuperaciónde energía del frenado (útil especial-mente en la ciudad), hace que estosvehículos alcancen mejores rendi-mientos que los vehículos convencio-nales.

¿A qué se llaman vehículos híbri -dos, cómo funciona un Vehículo Hí -brido?

Vivimos tiempos en los que la tec-nología es expuesta en diferentesformas; por supuesto que los vehícu-los no podían mantenerse al margendel avance de la ciencia.

Por ello, cuando se trata de vehí-culos, existen factores que obligan alos fabricantes a buscar apoyo en latecnología de punta, para seguir conel negocio de la fabricación de vehí-culos.

El organismo encargado de lapreservación del medio ambiente(EPA) regula o presiona a los fabri-cantes de vehículos a desarrollar me-

Vehículos Híbridos¿Qué son, Cómo Funcionan?

Un vehículo híbrido es aquel que combina diferen -tes fuentes de energía tanto para su propulsión co -mo para realizar las diferentes tareas del mismo (cli -matización del auto, seguridad, etc.) con el objeto dereducir las emisiones de gases tóxicos y mejorar surendimiento. Un vehículo eléctrico híbrido es un ve -hículo en el cual la energía eléctrica que lo impulsaproviene de baterías y, alternativamente, de un mo -tor de combustión interna que mueve un generador.Normalmente, el motor también puede impulsar lasruedas en forma directa. Un vehículo híbrido se di -seña combinando una importante reducción en elpeso y en la resistencia aerodinámica, con un sistema de propulsión híbrido-eléctrico, ademásde otras propiedades que le permiten conseguir una muy alta eficiencia con muy bajas emisio -nes. En esta nota, redactada en base a bibliografía de Enrique Célis (www.automecanico .net)e inspirado en material de Antonio Sánchez (http://members.tripod.com), indicamos qué es unvehículo híbrido y cómo funcionan básicamente las diferentes presentaciones, sirviendo comoantesala para explicar detalladamente cómo son los vehículos actuales de este tipo, tema a tra -tar en la próxima edición.

Redacción de Horacio Daniel Vallejosobre bibliografía de Enrique Celis. www.automecanico.com

AUTO ELÉCTRICO

Saber Electrónica

71

Vehículos Híbridos

canismos y/o tecnología, que ayudea evitar que se contamine el medioambiente, con los desechos tóxicos,consecuentes del uso y desuso de unvehículo automotor. Es bueno enten-der que los conceptos que se aplicanpara desarrollar o buscar nuevas for-mas o fuentes de energía, se apoyanprincipalmente en la protección delmedio ambiente.

La gasolina o nafta, mezclada conaire, en la proporción estequiométri-ca (14.7 partes de aire por 1 de gaso-lina), permiten un funcionamientoadecuado del motor, pero cuando elvehículo requiere fuerza, sea en subi-das y/o en trabajos pesados, el motorconsume más de esta mezcla.

Igualmente, de acuerdo a necesi-dades de funcionamiento, se requie-re administrar el equilibrio de estamezcla, tanto para encendido en frío(mezcla rica) como en desaceleracio-nes (mezcla pobre).

Cuando el vehículo no requierefuerza o va cuesta abajo, el requeri-miento de la potencia del motor esmínimo, y es desde este punto de vis-ta que debemos concentrarnos en labúsqueda de fuentes de energía al-terna que sean menos contaminan-tes, aunque sean menos potentes.

Los vehículos híbridos estánconstruidos para funcionar combi-nando fuentes de energía con la pre-tensión de lograr que el vehículoaproveche al máximo la fuerza obte-nida de los componentes del sistema.

Un Vehículo Híbrido usa mecanis-mos que tienen la habilidad de admi-nistrar el funcionamiento de sus com-ponentes, logrando con ello que elvehículo mantenga cubierto las ne-cesidades de rendimiento y autono-mía alternando la función de suscomponentes, dándole preferencia alcomponente o modo de funciona-miento que menos contamine.

Considerando la necesidad deactualización de las personas quenos dedicamos al servicio mecánicoen "www.automecanico.net" hemosdesarrollado un sector específico so-

bre los vehículos híbridos. Espera-mos ayudar al entendimiento del fun-cionamiento de estos vehículos. Nopretendemos remplazar ningún ma-nual de taller ni texto especializado,pero sí esperamos despertar el inte-rés de nuestros seguidores en este ti-po de vehículos.

El Nacimiento de los Híbirdos

Posiblemente usted está creyen-do que estos vehículos son difícilesde entender en su funcionamiento,pero no es así. Lo difícil es entenderlos términos técnicos que se usan pa-ra describirlos. Debido a ello, empe-zaremos definiendo los componentesmás usuales; así facilitamos el enten-dimiento y nos sentiremos cómodosen la lectura. Los lectores de SaberElectrónica ya conocen perfectamen-te la mayoría de estos términos; sinembargo, no está demás realizar unrepaso.

Motor Eléctrico Si usted conoce un motor de

arranque (marcha, arrancador, o“starter”), un ventilador etc, entoncesya conoce un Motor Eléctrico. Es undispositivo que, al ser alimentado poralguna fuente de energía, es capazde producir movimiento.

Generador EléctricoSi usted conoce un alternador o

una dínamo, también conoce un Ge-nerador. Se trata de un elemento queproduce energía eléctrica a través delmovimiento de un eje.

Conexión en Serie y Conexiónen Paralelo:

En electricidad se usan estos tér-minos para describir la forma o modoen que se conectan los circuitos; ladescripción permite reconocer la for-ma en que se consume la energía.

Dentro de un circuito, se puedecombinar el uso de estas conexionespero eso es material para otro tema.

En un circuito en serie la corrien-te recorre los componentes uno poruno. En este circuito la energía o po-tencia es compartida entre todos loselementos que pueden ser focos(bulbos) en consecuencia, a mayorcantidad de focos conectados, másdébil será la iluminación que éstosden (aún con una batería suficiente-mente cargada). En este sistema, sise afloja, quiebra u apaga un foco,los otros automáticamente tambiénse apagarán. Asimismo, la corrientees igual en cualquier parte del circui-to.

En un circuito en paralelo la co-rriente fluye independientemente porcada elemento; por ejemplo, si otravez hablamos de focos, la potenciade iluminación la determina el nivelde carga de la batería. En este siste-ma, si se apaga, quiebra u afloja unfoco, los otros seguirán funcionando.La corriente en este caso es indepen-diente en cada elemento, dependien-do de la resistencia de cada foco.

Vehículo EléctricoCuando hablamos de un Motor

Eléctrico en un auto que se mueve enbase a electricidad, estamos hablan-do de un motor similar a un motor dearranque (starter), sólo que másgrande, o de más potencia y, por con-siguiente, consume más corriente.

Aunque en estas páginas no pre-tendemos entrar en detalles técni-cos, consideramos importante hacerla siguiente observación:

La corriente eléctrica que consu-mimos regularmente tienen 2 térmi-nos para denominarlos o clasificarlos= Corriente Alterna (AC-sigla en in-glés) y Corriente Continua (CD- Co-rriente Directa, en inglés).

Se conoce como corriente alternaa la corriente que se encuentra en losenchufes de nuestras casas y que re-gularmente corresponde a una ten-sión de 110 o 220 volt.

Se conoce como Corriente Conti-nua a la corriente que encontramosen las baterías o pilas con las cuales

Auto Eléctrico

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funcionan los instrumentos o acceso-rios de nuestro vehículo y los compo-nentes electrónicos de nuestra vidacotidiana.

La diferencia entre un tipo de co-rriente y el otro consiste en que la co-rriente alterna fluye en ambas direc-ciones y no tiene una polaridad defi-nida; en cambio la corriente continuase mueve en una sola dirección y tie-ne dos polos definidos: negativo ypositivo (la corriente real viaja de ne-gativo a positivo).

A fin de simplificar la observación,diremos que para transformar la co-rriente alterna en corriente continuase requieren algunos componenteselectrónicos agrupados en lo que seconoce como “rectificador de la co-rriente eléctrica”.

Los vehículos eléctricos puedenser equipados con motores eléctricosque funcionan a base de corriente al-terna o con motores eléctricos quefuncionan a base de corriente conti-nua (figura 1).

Un vehículo eléctrico cumple conlos requisitos de sus necesidades bá-sicas, pero debe recargarse en unafuente externa después de ciertacantidad de horas de recorrido.

Debido a ello, estos vehículos re-quieren tener un paquete o set de ba-

terías de cierta calidad, que les per-mita almacenar energía en ciertacantidad que ayude a la autonomíadel vehículo.

Como se trata de un vehículo mo-vido por electricidad, se entiende quela energía de las baterías no sólo seconsume moviendo el vehículo; tam-bién se debe tomar en cuenta la ins-talación y movimiento de una bombade vacío para apoyar el funciona-miento de los frenos así como la ins-talación y movimiento del compresorde aire acondicionado, etc,

La caja de velocidades es regula-da con un solo cambio debido a quela potencia eléctrica es regulada porel pedal de aceleración (su funciona-miento es similar al pedal de la má-quina de coser eléctrica).

Como el tiempo avanza, la ima-ginación también y ante la experien-cia y/o la incomodidad que repre-senta la baja autonomía o depen-dencia de una fuente externa paracargar baterías y el costo de ello, seexpone como alternativa al VehículoHíbrido.

¿A que se llama Vehículo Híbri -do?

Se conoce como Híbrido al vehí-culo que es movido como conse-

cuencia de la combinación de dosfuentes de energía diferentes; ejem-plo, gasolina-electricidad, diesel-electricidad, etc.

Para no confundirnos en estaspáginas hablaremos de un VehículoHíbrido que se mueve en base aelectricidad y gasolina (nafta).

El vehículo con Motor a gasolinaya lo conocemos: tiene un tanque degasolina, el cual se carga y permitemantener una autonomía de aproxi-madamente 500 kilómetros en pro-medio.

Cuando hablamos del generadoren un Vehículo Híbrido estamos ha-blando de un generador de corrientesimilar a un alternador, sólo que esmás grande, más sofisticado y congran capacidad de carga.

En los modelos más recientes deVehículos Híbridos, los motores eléc-tricos son más sofisticados y cum-plen función doble: gastan energíapara darle movimiento al vehículo ygeneran energía para cargar las ba-terías (hacen la función de motor yGenerador).

Existen variantes para los vehícu-los híbridos que se incrementaráncon el correr de los días. Por ello, sindesmerecer las actualizaciones, ha-blemos de lo que conocemos.

El Vehículo Híbrido tiene un mo-tor a gasolina, igual al que se ve encualquier vehículo, con la diferenciaque en un Híbrido el motor es máspequeño y usa tecnología avanzadapara reducir la contaminación y mejo-rar el rendimiento.

El motor eléctrico viene equipadocon sofisticados adelantos de la elec-trónica que le permite hacer la fun-ción de motor y generador. Por ejem-plo, puede usar la carga de la bate-ría, para acelerar el vehículo, perotambién actúa como un generador(no en todos los casos) cuando el ve-hículo no requiere fuerza, retornandoenergía a las baterías.

Las baterías en un Vehículo Híbri-do contienen la energía almacenadapara el funcionamiento del motor

Figura 1

eléctrico. El motor eléctri-co en un coche híbridopuede consumir y recar-gar las baterías (se en-tiende que, en todos loscasos, el consumo esmayor). La transmisión(caja de velocidades) di-fiere entre las formas ocombinaciones de fun-cionamiento. La forma deaplicar fuerza en pro demover el vehículo, deter-minará el tipo de transmi-sión que se debe usar.

¿Cómo funcionan?Sin desmerecer el

nombre de híbrido, tene-mos varias versiones ocombinaciones, las cua-les explicamos a conti-nuación. No existe unpatrón fijo en cuanto alfuncionamiento de un ve-hículo híbrido; éstos sonconfigurados de acuerdoal criterio del fabricante,en aras de obtener unvehículo de alto rendi-miento con un mínimo deresiduos contaminante.

Vehículo con Motor EléctricoEn la figura 2 pode-

mos ver una imagen queejemplifica la forma deun auto eléctrico en don-de:

1) Motor Eléctrico, 2) Transmisión de un

sólo cambio, 3) Paquete de bate -

rías.

Vehículo con Motor a Gasolina (nafta)En la figura 3 pode-

mos ver una imagen que

ejemplifica la forma de unauto a nafta o gasolinaen donde:

1) Motor a gasolina, 2) Transmisión o caja develocidades, 3) Tanque de gasolina

Vehículo Híbrido en SerieEn la figura 4 podemosver una imagen queejemplifica la forma de unauto híbrido con configu-ración serie en donde:

1) Motor Eléctrico2) Transmisión de un só -lo cambio3) Paquete de baterías4) Tanque de gasolina5) Motor a gasolina6) Generador

El motor a gasolina [5] davueltas al Generador [6];el Generador carga lasbaterías [3] y éstas ali-mentan al Motor Eléctrico[1] para que éste, a suvez, dé vueltas a latransmisión [2] generan-do así el movimiento delvehículo. El motor a ga-solina en este sistema nomueve directamente alvehículo.

Vehículo Híbrido en ParaleloEn la figura 5 podemosver una imagen queejemplifica la forma de unauto híbrido con configu-ración paralelo en donde:

1) Motor a gasolina2) Transmisión del tipoconvencional3) Motor Eléctrico

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Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5

4) Paquete de baterías5) Tanque de gasolina

Tiene un tanque de nafta (gasoli-na) que alimenta el Motor a Gasolinaconvencional y un set de bateríasque alimentan al Motor Eléctrico. Am-bos motores pueden mover la trans-misión y hacer girar las ruedas almismo tiempo controlados por un sis-tema electrónico que “decide” en ba-se a diferentes sensores alojados endistintas partes del vehículo.

La transmisión en este caso es si-milar a la de un vehículo convencio-nal (tiene cambios, ya sea manualeso automáticos).

Vehículo Híbrido Ultraligero

Un vehículo híbrido ultraligerocombina una importante reducciónen el peso y en la resistencia aerodi-námica, con un sistema de propul-sión híbrido (nafta-electricidad), ade-más de otras propiedades que le per-miten conseguir una muy alta eficien-cia con muy bajas emisiones (figura6).

El consumo de combustible de unautomóvil convencional puede serdisminuido si se mejora el coeficienteaerodinámico y la resistencia a la ro-dadura de los neumáticos, reducien-do tanto el propio peso del auto como

las pérdidas generadas en el grupopropulsor (embrague, caja de cam-bios, diferencial, juntas homocinéti-cas). También se consiguen mejorassi se utiliza la energía que se desper-dicia en el frenado, así como el con-sumo cada vez mayor de los equiposauxiliares.

No caben dudas que en los auto-móviles convencionales actuales seha conseguido un buen diseño aero-dinámico. Sin embargo, puede seraún bastante mejorado, fundamental-mente alisando los bajos, aunquetambién se puede actuar en las to-mas de aire, marcos de ventanas yparabrisas, la parte trasera, la sus-pensión y el diseño de los comparti-mientos de las ruedas.

La reducción del “arrastre de aire”se puede conseguirse haciendo queel diseño del automóvil sea global-mente aerodinámico (como una aero-nave). Hay prototipos experimentalesque han conseguido mejorar el coefi-ciente aerodinámico en un 25%.

Por otra parte, los nuevos mate-riales compuestos permiten aligerar,simplificar, y robustecer notablemen-te los chasis de los coches. En un au-tomóvil ligero es posible montar ungrupo propulsor también ligero. Si seemplean compuestos de fibra, es po-sible que una chapa sea más fuerte ysin embargo más delgada, lo quepermite aumentar el volumen interior

de un automóvil y sin embargo dismi-nuir el exterior, lo cual también esmás aerodinámico. Una superficiefrontal más chica, combinada con unperfil más alisado, permitirá cortarmejor el aire. Todo ello hará posibledisminuir hasta un tercio la resisten-cia aerodinámica de los automóvilesactuales.

Por otra parte, la resistencia a larodadura calienta inútilmente tanto elneumático como la calle o autovía.La fricción o rozamiento dependeesencialmente del peso del automóvily del tipo y dimensiones de los neu-máticos, pero también se ve afectadopor la resistencia pasiva de los frenosy por la fricción interna en los roda-mientos. Para mejorar este punto, sepuede reducir el peso total del vehí-culo, colocar neumáticos más eficien-tes, rodamientos de menor fricción yfrenos sin resistencia pasiva. Desdela década del 70 hasta hoy los neu-máticos radiales han reducido a lamitad la energía gastada en fricciónpor rozamiento durante el rodado. Enlos híbridos ultraligeros se busca re-ducir más de un 50% la resistenciade un vehículo convencional.

Cálculos preliminares permitenasegurar que si bajamos 100 kilos depeso en la estructura del automóvil,podremos reducir finalmente una ma-sa total de 150 kilos en todo el vehí-culo, porque entonces tanto su sus-pensión como el grupo propulsorpueden ser más ligeros. En un vehí-culo ultraligero, dado su diseño sim-ple e integrado, puede quintuplicarseesta reducción, teniendo en cuentaque no necesita ya los servos, el sis-tema de refrigeración, y muchos delos engranajes y sistemas ahora nor-males. La tecnología necesaria paracapturar estas sinérgias ya existe.Actualmente los constructores cuidanmuy poco la carga que supone tantoel grupo propulsor como los acceso-rios. En los automóviles actuales, losenormes grupos propulsores consti-tuyen más del 25% del peso total dela unidad. Esto es debido al poco em-

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Figura 6

peño que se pone en su rediseño ysimplificación. La gran cantidad deacoples, engranajes y juntas homoci-néticas suponen una sustancial pér-dida de rendimiento, además de con-tribuir notablemente al sobrepeso delvehículo. Idear y construir motores ygrupos simplificados, un 50% más li-geros y más eficientes es otro desa-fío en los híbridos ultraligeros.

Los accesorios (climatizadores,audio, computadora, iluminación,

etc.) consumen energía generadapor el motor. Dados los bajos reque-rimientos de potencia que deben te-ner los híbridos ultraligeros, este tipode cargas pueden ser una parte im-portante de la potencia total requeri-da.

Se ha demostrado que estos dis-positivos pueden funcionar satisfac-toriamente con tan solo un 30% de suconsumo actual si se emplean siste-mas electrónicos integrados.

Reemplazando el motor de com-bustión de automóvil ordinario poruna unidad híbrida eléctrica se au-menta su eficiencia entre un 30% yun 50%. Transformando un automóvilordinario en ultraligero, se doblaaproximadamente su eficiencia.Combinando ambas tecnologías, esposible aumentar su eficiencia hastaaproximadamente diez veces.

Si se hacen algunas modificacio-nes en los motores de gasolina, quese montan en embarcaciones fuerade borda o scuters, se puede mejorarsu eficiencia en más de un 3%. Enlos diesel se puede aumentar la efi-ciencia en un 50%.

Como afirma Antonio Sánchez,los híbridos ultraligeros cuentan conlas ventajas de los automóviles eléc-tricos movidos por baterías pero sintener que arrastrar el lastre que su-ponen los pesados y costosos pa-quetes de baterías, de corta autono-mía y escasa vida útil. Actualmentevarios fabricantes de automóviles ydiseñadores independientes hanconstruido ya automóviles experi-mentales que son ultraligeros o híbri-dos, pero muy pocas veces una com-binación sinérgica de ambos. Los es-casos ensayos realizados con proto-tipos híbridos ultraligeros han demos-trado que podrán ser competitivoscon los automóviles convencionalestanto en precio como en prestacio-nes, si son fabricados en grandes se-ries.

En un futuro próximo, con seguri-dad estos vehículos estarán com-prendidos dentro de los del tipo ZEV(Zero Emission Vehicle), por lo quese espera que su potencial de ventassea extraordinario.

En la próxima edición mostrare -mos cómo funcionan algunos vehícu -los híbridos comerciales que hoy sepueden conseguir en el mercado ydebatiremos si estos automóviles po -seen alguna desventaja o si se con -vertirán en la única alternativa en lapróxima década.

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Figura 7 - El Ford Escape Híbrido combina la economía de combustible y el beneficio delas emisiones de un híbrido "total" con la capacidad de ir a todas partes, dureza y amplituddel Ford Escape.

Figura 8: "El Escape Híbrido puede ofrecer una solución económica a los problemas detraslado hacia y desde el trabajo que confrontan cada día los conductores: congestionesque pueden agotar totalmente el tanque de un auto normal. Al mismo tiempo, es una solu -ción ambiental práctica y llevadera para contribuir a la resolución de los problemas de ca -lidad del aire en nuestras ciudades, así como el peligro de calentamiento global"

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Instrucciones aritméticas y lógicas:realizan suma, resta y multiplicaciónentre datos de un byte directamente.En multiplicación se pueden emplearnúmeros con signo y sin signo.

Además también se pueden llevar acabo operaciones lógicas AND, OR yNOT.

Instrucciones de transferencia dedatos: transfieren datos de un byte di-rectamente entre la memoria y los re-gistros, así como entre los registros ylos distintos bloques de I/O.

Instrucciones para manipulación debits: se utilizan para controlar los datoshasta el nivel de bits. Estas incluyenoperaciones lógicas, corrimientos, rota-ciones y prueba de bits para implemen-tación de bifurcaciones.

Instrucciones para control del pro-cesador: habilitan o deshabilitan las in-terrupciones, modifican los bits de ban-dera y sincronizan los eventos exter-nos. También en algunos casos contro-lan el cambio de modo de operación de

un procesador, si es que se tiene esacaracterística, para que el sistemaadopte otra forma de funcionamiento.

Instrucciones de transferencia deprograma: incluyen brinco, llamadas asubrutina y retorno, además de instruc-ciones para formar ciclos en dondeocurran cierto número de iteraciones(repeticiones).

En cierto tipo de procesadores tam-bién se tienen instrucciones para ma-nejo de cadenas de datos o arreglos enla memoria. Este tipo de instruccionesemplean registros de índice, comoapuntadores para direccionar los datosy algún tipo de contador, para determi-nar el número de datos que se manejandentro de un arreglo. En el ATme-ga8535 esto también puede hacersehaciendo uso de los apuntadores X, Y oZ.

En el ATmega8535, todas las ins-trucciones que usan registros tienen di-reccionamiento directo a cualquiera deellos y se ejecutan en un sólo ciclo dereloj. Las excepciones son las cincoinstrucciones aritméticas SBCI, SUBI,

CPI, ANDI y ORI entre un registro y unnúmero inmediato, y la instrucción decarga de un registro con un número in-mediato LDI, pues aunque también seejecutan en un solo ciclo de reloj, sólose aplican a los 16 registros más signi-ficativos (R16 a R31). En cambio lasinstrucciones SBC, SUB, CP, AND yOR y todas las operaciones entre dosregistros o un solo registro, son válidasen los 32 registros.

Para tener acceso a los registros deI/O se usan las instrucciones IN y OUT,que transfieren datos entre los 32 regis-tros de trabajo y el espacio de I/O. Losregistros del $00 a $1F, en memoria deI/O, tienen acceso directo por bit usan-do las instrucciones SBI (Set Bit en re-gistro de I/O) y CBI (Clear Bit en regis-tro de I/O). En esos mismos registros elvalor de bits individuales puede serconsultado por medio de las instruccio-nes SBIS (salta una instrucción si el biten el registro de I/O es “1”) y SBIC (sal-ta si el bit es “0”).

Cuando se usen los comandos es-pecíficos para acceder a memoria deI/O (IN, OUT, SBIS y SBIC), se deben

Introducción a la Programaciónde los Microcontroladores AVR de ATMEL

En la presente entrega se darán a conocer los aspectos básicos nece -sarios para que el usuario de estos micros se inicie en el diseño deprogramas de aplicación que le ayuden a resolver algún problema es -pecífico. Considerando que, en una edición anterior, se trataron variospuntos importantes sobre la arquitectura AVR, y que de hecho se con -cluyó con la descripción de los modos de direccionamiento, aquí em -pezamos mencionando que el conjunto de las instrucciones del set,para la mayoría de micros, está agrupado de la siguiente manera.

Autor: Ing. José Luis Hernández AguilarE-mail: [email protected] - Docente ESCOM-IPN

MICROCONTROLADORES

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Microcontroladores AVR de ATMELusar los registros del $00 a $3F de I/O.Cuando se usen los registros de I/O co-mo si fueran RAM, se debe agregar elnúmero $20 a la dirección original queles corresponde en I/O, debido a quelas primeras 32 direcciones del mapade datos son usadas por los registrosde trabajo.

El software que usaremos paracompilar nuestros programas es elAVRStudio, que se puede descargardesde www.atmel.com en su versiónmás actual. Una vez instalado y cuan-do se ejecuta para compilar un progra-ma, de preferencia se debe ir al menúProject para crear un nuevo proyectode trabajo. En la ventana de diálogoque aparece, seleccione Atmel AVR As-sembler y en los campos que se activa-rán, escriba el nombre del proyecto,que es el mismo que llevarán el conjun-to de archivos que se generan despuésde la compilación, incluyendo el de ex-tensión .ASM. Marque las opciones pa-

ra crear el archivo inicial y la carpeta endonde se guardarán dichos archivos,después puede elegir la ubicación desu proyecto en el disco y darle click enNext. En la siguiente ventana que apa-rece, debe seleccionar AVR Simulator,para poder utilizar la herramienta de si-mulación de programas contenida en elAVR Studio, y también elegir el disposi-tivo ATmega8535, que es el que seusará, a continuación de click en Fi-nish. El cursor se posiciona, inmediata-mente después de haber hecho lo an-terior, en la primera línea de trabajo pa-ra empezar la captura de nuestro pro-grama a diseñar.

El siguiente programa de ejemplopuede ser capturado y compilado utili-zando el menú Build, desde el cual po-demos elegir Build o bien Build and run.Con la segunda opción, además decompilar nuestro programa podemossimularlo y verificar su funcionamientohaciendo uso de las opciones disponi-

bles en el menú Debug o mediante al-gunos íconos presentes en la interfazde usuario del AVR Studio.

La simulación del programa se rea-liza después de la compilación, cuyosresultados se muestran en la parte infe-rior de la pantalla. Si los resultados dedicho proceso fueron buenos, aparece-rá el mensaje Assembly complete, 0errors, 0 warnings. Esto quiere decirque el proceso de traducción de len-guaje ensamblador a lenguaje de má-quina se realizó completamente y sinerrores. De los varios archivos que segeneran en el compilado, de especialinterés para nosotros es el que tieneextensión .HEX, ya que es el que con-tiene el código en lenguaje de máquinay con el que se realizará la programa-ción del microcontrolador. Ustedespueden utilizar cualquier programadorde micros AVR, en especial alguno queprograme al ATmega8535 y verificar elfuncionamiento real del programa de

ejemplo que a continuaciónse describe. En una próximaentrega se mostrará el es-quema de un programadormuy simple, que hace usodel puerto paralelo de unacomputadora y que se puedearmar sin gastar mucho entiempo y en materiales, asícomo la forma de utilizarlocon el programa PonyProg.En el cuadro 1 se ve el pro-grama que simplemente en-ciende y apaga LED's conec-tados al puerto B del micro,algo simple, que para empe-zar está bien y espero secomprenda el diseño de di-cho programa fácilmente,desde luego se recomiendaconectar resistores que limi-ten la corriente que demandacada LED y prevenir sobre-calentamiento del micro,aunque según el fabricanteeste dispositivo maneja apro-ximadamente 40mA s o b r ecada pin de I/O. Como semuestra, podemos insertar

Programa que enciende y apaga LED's conectados al puerto B..NOLIST.INCLUDE "m8535def.inc".LIST.DEF temp=R16 ; Se definen las variables temp, cont1 y cont2..DEF cont1=R17.DEF cont2=R18rjmp inicio

inicio:ldi temp,HIGH(RAMEND) ; Se inicializa el stack pointer.out SPH,templdi temp,LOW(RAMEND)out SPL,templdi temp,0xFFout DDRB,temp ; Se configura al puerto B como salida.

loop:ldi temp,0x00out PORTB,temp ; Se envia un 0x00 para apagar los LED's del puerto B.rcall delay ; Se mantiene el 0x00 en puerto B durante la subrutina de tiempo.ldi temp,0xFFout PORTB,temp ; Se encienden los LED's del puerto B.rcall delay ; Se mantiene el 0xFF en puerto B durante la subrutina de tiempo.rjmp loop ; Se crea un ciclo en el programa.

delay: ; Subrutina de tiempo delay.ldi cont1,0xFF

loop1:ldi cont2,0xFF

loop2:dec cont2brne loop2dec cont1brne loop1ret

Cuadro 1

Microcontroladores

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comentarios y/o la documentación denuestro programa a continuación de unpunto y coma. A partir de la segunda lí-nea se insertan un conjunto de directi-vas que le indican al compilador algu-nas acciones a realizar, por el momen-to sólo se describen las siguientes:

• .INCLUDE para indicarle al compi-lador la librería que se utilizará para lacompilación del programa de aplicacióny que está asociada al dispositivo quese usará. En nuestro caso es necesarioincluir el archivo “m8535def.inc” ya queen él están contenidas todas las carac-terísticas del ATmega8535, que debenser consideradas en el proceso de en-samble. En ese archivo también estándefinidos los nombres de todos los re-gistros, tanto de trabajo como de I/O,con los cuales podemos hacer referen-cia a dichos registros en los programasde aplicación en lugar de hacer uso dedirecciones de memoria y que son losque nos presenta el fabricante en elmanual de usuario. Por lo anterior, esosnombres pueden ser considerados co-mo un conjunto de palabras clave que,además de algunas otras, no se nospermite usar por el compilador.

• .NOLIST y .LIST indican básica-mente que todo lo que se escriba entreellas no será considerado como códigoo como parte del programa. Por estarazón, entre dichas directivas se inclu-yen las librerías.

• .DEF nos ayuda a renombrar sola-mente registros de trabajo y de esta ma-nera darles el nombre de alguna varia-ble que pueda ser utilizada con mayorfacilidad. Resulta más fácil, sobre todoen programas relativamente complejos,manejar las variables definidas por no-sotros que los nombres de los registrosde trabajo definidos en las librerías.

Luego de las directivas descritas,se encuentra la primera instrucción querealiza un salto relativo al inicio del pro-grama principal, se hace uso de la eti-queta inicio, para indicarle al compila-dor el punto donde se encuentra el ini-

cio de nuestro programa y pueda calcu-lar la dirección de la siguiente instruc-ción a ejecutar. De hecho, se tiene laposibilidad de utilizar etiquetas, tantopara saltos condicionales e incondicio-nales, como para llamadas a subrutinay determinar así el flujo del programa.

En el inicio de nuestro programa sele carga al registro SP (stack pointer) ladirección más alta de memoria SRAMpara reservar el espacio de memoriallamado pila, como se describió en laentrega anterior. Después se configurael puerto B como salida; para ello, sehace uso del registro DDRB que es unode los tres registros asociados con estepuerto, los otros dos son PORTB yPINB.

Cada uno de los puertos periféricoscomprende 8 líneas, las cuales puedenser programadas individualmente comoentrada o como salida, controlando elregistro de dirección de datos (DDR).Con '0' cargado en un bit del registro dedirección de datos, el correspondientebit del puerto actúa como entrada. Un'1' causa que el bit en el puerto actúecomo salida, de forma que la direcciónde los datos sobre cada pin periféricoes controlada por un bit del registro dedirección de datos.

Cuando un puerto ha sido configu-rado como salida, se utiliza el corres-pondiente registro PORT para enviardatos al exterior del micro. De lo contra-rio, si se trata de un puerto de entrada,se utiliza al registro PIN para leer losdatos provenientes del exterior y guar-darlos dentro del micro. Sin embargo,cuando las terminales de algún puertoson usadas como entradas y son co-nectadas externamente a tierra, entre-garán corriente (IIL), siempre y cuandotengan activados sus resistores de Pull-Up. De lo contrario esto no será posi-ble. Para ello se hace uso del registroPORT. Con '1' cargado en un bit de es-te registro, el correspondiente bit delpuerto tendrá activado su correspon-diente resistor de Pull-Up. De lo contra-rio, un '0' causa que dicho resistor seencuentre inactivo, de forma que el re-sistor de Pull-Up sobre cada pin perifé-rico es controlado por un bit del registro

PORT asociado a cada puerto periféri-co.

En el programa presentado, preci-samente para configurar al puerto B co-mo salida en sus 8 líneas, se envía alregistro DDRB un $FF a través de R16,al cual se nombró como temp. Despuésse envía un $00 a PORTB para apagarlos LED's conectados al puerto B. Acontinuación se hace una llamada rela-tiva a la subrutina de tiempo delay, lacual tiene una duración en su ejecuciónde aproximadamente 195.844 ms a unafrecuencia de operación del AT m e-ga8535 de 1MHz, que es el tiempo du-rante el cual los LED's permaneceríanapagados.

Recordemos que la instrucciónRCALL guarda la instrucción de retornoal programa en la pila y que, cuando lasubrutina termina de ejecutarse, con lainstrucción RET se recupera dicha di-rección de retorno para que el progra-ma principal continúe su ejecución des-de la instrucción siguiente a RCALL, re-gresándole el control de esta manera alprograma principal. Así, cuando se re-torna de la subrutina de tiempo al pro-grama principal, se envía un $FF aPORTB para encender los LED's quese mantienen así durante ese mismotiempo ya que, después de esto, se ha-ce una segunda llamada a la misma su-brutina delay. Después de que ésta seejecuta y se regresa al programa princi-pal, se hace un salto relativo al puntoen el que se vuelven a apagar losLED's. Dicho salto relativo establece unlazo cerrado por medio de la etiquetaloop para repetir este proceso de ma-nera continua.

Una subrutina de tiempo se diseña,comúnmente, para insertar retardos detiempo necesarios en el control de equi-pos periféricos por el microcontrolador,que muchas veces se aplican paraefectos de sincronización. En esteejemplo, la subrutina delay está confor-mada por ciclos, uno anidado dentrodel otro, y para calcular su duración seconsidera la cantidad de ciclos de relojque utiliza cada instrucción en su ejecu-ción así como la cantidad de veces enque una instrucción se ejecuta dentro

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Microcontroladores AVR de ATMEL

de la subrutina. El cálculo se realiza co-mo se muestra a continuación para es-te ejemplo particular. Ver tabla 1.

Se observa que para la instrucciónBRNE se consideran 2 ciclos cuandorealiza el brinco y sólo uno cuando no esasí, esto según el conjunto de instruccio-nes del ATmega8535. Después que seha calculado el total de ciclos de relojque utiliza la subrutina de tiempo, se ten-drá casi automáticamente el tiempo deduración, ya que sólo se multiplicará esevalor por lo que tarda en segundos un ci-clo de reloj. Suponiendo que el micro-

controlador se encuentra a una frecuen-cia de trabajo de 1MHz, entonces el ci-clo de reloj equivale a 1µs y por lo tantola subrutina tarda 195.844 ms.

Obviamente dependerá de los tiem-pos de retraso requeridos para cadaaplicación particular establecer un dise-ño de subrutina de tiempo específico,ya que en el ajuste de dichos tiempospodemos incluir instrucciones NOP oinclusive se pueden utilizar subrutinasanidadas dentro de otras, e incrementarde esta manera el tiempo en la ejecu-ción de estas subrutinas. Es decir, se

pueden diseñar subrutinas de tiempocon una configuración muy variada. Ca-be mencionar que todas las subrutinas,que en un momento dado se vayan autilizar dentro un programa de aplica-ción, se deben ubicar después del pro-grama principal. Por esta razón, la su-brutina de tiempo delay se encuentra alfinal del programa de ejemplo. En unapróxima entrega se describirá una va-riante más en el diseño de este tipo desubrutinas, que consiste en el uso delos temporizadores del microcontrola-dor ATmega8535.

Tabla 1

S E C C I O N . D E L . L E C T O RRespuestas a Consultas RecibidasPara mayor comodidad y rapidez en las

respuestas, Ud. puede realizar sus consultaspor escrito vía carta o por Internet a la casillade correo: h v q u a r k @ a r. i n t e r. n e t De estamanera tendrá respuesta inmediata ya que elalto costo del correo y la poca seguridad en elenvío de piezas simples pueden ser causas deque su respuesta se demore.

Pregunta 1: Necesito que me diga cómo se-teo en el picaxe 18 todas las patas como salidas (opor lo menos 12 patas). Otro tema ¿puede enviar-me documentación relacionada a programación desemáforos?. Más consultas, relacionado al temasemáforo: necesito poder sensar los Triac y/o laslámparas quemadas.

Andrés EsberBueno… los PICAXE 18A no pueden ser programa -

dos de forma que todas sus patas sean salidas oentradas… podría emplearlo como un PIC normalpara conseguirlo. Ahora bien, para operarlo comoPICAXE, sólo tiene 8 entradas y 7 salidas, para tra -bajar con ellos baje el programa directamente deRevolution Education y colóquelo como que va atrabajar con el PICAXE18X, esto ya lo habilita ausar todas las patas. O sea, no hay problema algu -no. Sobre el semáforo, en nuestra web, con laclave aiwa15 hay una serie de proyectos con PICy uno de ellos es el del semáforo. Para sensarlámparas quemadas, se coloca en serie con ellauna resistencia cuyo valor sea 100 veces menor ala resistencia de la lámpara, luego, esta resisten -cia sirve como entrada de un transistor de modoque al quemarse la lámpara no circula corriente,no hay tensión sobre la resistencia, el transistor secorta y algo que tenga en su emisor o colector da -rá aviso de este estado. Es una de las tantas variantes posibles.

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Saber Electrónica Nº 252

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