Saber Electronica No. 29

FORMACION DE LA IMAGEN EN TVCOLOR . EL OSCILOSCOPIO EN LA REPARAClON DE TV

BARCO RADIO

·'CONTROLADO .

ARCHIVO

INTEGRADOS LINEALES

re

SABER

LM320

ElECTRONICA

Regulador de tensión positiva de tres terminales (Texas Instrumenls). Posee protección interna contra cortocircuito.

.,' •~8'•

~

z

:> w

a::

Características

Corriente

máx ~ ma

de salida

(5V): t,SA

(12V):IA (15V): lA Tens iones máximas de entrada (SV): 25V (12V): 35V (15V):35V Corriente de polarización t ípica: lmA Ten siones mín imas de entrada (5V): 7,5V (12V): 14,SV (15V): 17,5V

~ \--

~

I"

•

f--------------------------------------------------------------------AA,~IVO

RECTIFICADOR

FORMULAS

SABER

DE MEDIA ONDA

.

ELECTRONICA

La frecuencia de la corriente continua pulsante es la misma de la tensión alte rnante de entrada. la corriente media y la tensión media en la carga son dadas por las siguientes fórmulas:

Im . Imó.x13,14

..

]

Vm- V m¡b13, 14 Donde :

~~ .~

--'"--

. , ~+

1m", corriente media en amperes Imáx _ valor de la corriente de pico en Amparas 3,14,. factor constante (Pi) Vm tan sión media en Vorts 2<

1---------------------------------------------------------------------

'"'" z ~

:> w a::

'"Z CO

ARCHIVO SABER ElECTRONICA

TlPL51

TRANSISTORES

Transistor de potencia NPN para conmutación rápida y de alta tansión (Texas Instruments). Características Tensión colector-base (máx.) Tensión colector-emisor (máx) Corriente continua da colector (máx) Disipació n de potencia (máx) hFdmin) h(tip)

,

•

@

o

o 10-3

•

TIPL51 800

TIPL51A 1000 V

375

420 4 120 20 12

4 120 20 12

V A W MHz

INTEGRADOS LINEALES

ARCHIVO SABER

LM330

ELECTRONICA

Regulador positivo de tensión de tres terminales (Texas Instruments). Posee protección interna contra cortocircuito. CaraC1erlsticas Tensión diferencial entradalsalida: O,6V Corriente de salida: l SOmA Entrada de tensión máxima: 16V Tensión de salida: 5V Rechazo de ripple (tip): 56dB

RECTIFICADOR DE ONDA COMPLETA

FORMULAS

ARCHIVO SABéA ELECTRON1CA

La frecuencia sobre la carga es el doble de la frecuencia de la tensión alternante de entrada. Los valores de corriente y tensión en la carga son dados por las fórmulas:

JI

'm-(2 x Imáx)l3, 14 Vm_(Vmáx x 2)13,14

~~

.....

"'

~

,-} ~ ;:1"' .

Donde : 1m _ valor medio de la corriente en la carga en amperes Imáx _ valor máximo de la corriente de entrada en amperes 3,14 .laC1or oonstante (Pi) Vm _ tensión media en la carga en Volts Vmáx _ tensión máxima de entrada en Volts

- - --- -- - - ---- - -------- - - -- ---- - --- - --- -- - ---- - ----- - - - - - - - --- -- ---- --~ ARCHIVO

TIPL52

SABER ElECTRONICA

Transistor de potencia NPN para conmutación rápida y de alta (Texas Instruments). TIPL52 TIPL52A CaraC1erísticas Tensión oo1ector-base (máx) 800 '000 Tensión colector-emisor (máx) 400 350 Corriente continua de colector (máx) 6 6 disipación de potencia (máx) '50 '50 h FE (m in) '5 7 7 f,

,

@

o

@

,

'5

tensión

v V

A W

MHZ

SRBER AA,3 Octubre

''''

SECCIONES FIJAS Fichas Del editor al lector

1 4

12

NoticiaS

ARTICULO DE TAPA

s

Memorias

AYUDA AL PRINCIPIANTE semiconductores

18

COMO FUNCIONA

Las señales del sol las teleco~njcaclones

20

MONTAJES

Tlmer de tiempos largos para automóviles

24

Wallde . Talkie TALLER

34

FM de audio

39

de tensión

46

Formación de la Imagen en la 1V color

53

El AUDIO

58

TECNICA GENERAL

Problemas con TV· VIDEO en la

de lV aCÍlslicas conclusión

62

RADIOARMADOR

Osciladores a cristal 65 RADIO CONTROL Barco radlocontrolado 67 CURSOS Lección 29. Fotodlodos y diodos de capacidad variable 74 MONTAJES DIDACTICOS Oscilador de FM con vartcap 79

Edjklri~ OOARK

DELEDITOR ALLECTOR

SlIER ELECTRON ICA N' ti . OCTUBRE l U1 Edltorl_1

Gl

R

K

S A B E R E L ECTRO NI CA Editar Rosponsabla: Bernardo J . S. Rusquellas

ber de novedades en el mundo de la electrónica.

Dlr.clor Tknlco: Prol. Eli o Somaschini

Antes de todo quisiera aclarar que la revista SABER ELECTRONICA-FUERA DE

SERIE, por estará en su kiosko alrededor del dia 20 de este mes y no del mes

Jala da Radilcción : Claudio Veloso

pasado como se había previsto, por moUvos tecnicos. Lo que si ¡x>demos adelantar es que fue enorme la cantidad de Jcelores que llamaron a la redacción, y de kiosqueros que solicitaban a los distribuidores FUE-

Admini st ración: A. C. May

RA DE SERIE. SI Usted no pidió en su kiosko que se la reserven, es muy proba-

Pro]. Eria Somaschíni

A

Corraspondancla: Rivadavia 2431 Entrada 4 - Piso 1 . 01. 3 Capital (10341 TE. 47-7298

Bien, amigos de SABER ELECTRONICA, una vez mas nos encontramos para sa-

ble que se quede sin su ejemplar. Realmente, su contenido es muy consistente JXlr 10 que estamos seguros de compensar plenamente a nuestros lectores por todo el aprecio que siempre nos han dedicado. El artículo de SABER ELECTRONICA 28 sobre los reguladores de velocidad para motores de corriente alterna fue un éxito. Informamos, además. que en la sección de compras, ustedes podrán consultar para adquirir este genial Integrado de suma utilidad. El estrechamiento de lazos con los representantes de TELEFUNKEN ALEMANIA está permitiendo que nuestros lectores no sólo estén al día con las Informaciones, sino también puedan tener acceso a estos componentes de úlUma generación en el mercado europeo. La primera novedad de este mes es el artículo del 'Timer de tiem¡x> largo -para uso automotriz" que tiene también una gran cantidad de aplicaciones (¡Atención, armadores de alarmas para coches! l, Este tlmer está descripto con todas sus funciones Internas y esquemas eléctricos de modo que simplifique el des(l.Ifollo de otros circuitos. Muy importante es el articulo de nuestro querido Newton Braga sobre las memorias para computadora, fabricadas por ltautec que nos permite una visión clara de como funcionan estos elementos básicos de cualquier máquina. w que Si debemos comunicar con triste7.a y al mismo tiempo mucha alegria es el hecho de que la sección de satelltales va a quedar suspendida por unos meses, porque el Jng. Cuerin que es el responsable ¡x>r esta sección. está afuera del país desarrollando un importante trabajo y aguardamos su regreso para concluir aquella interesante sección. Estamos tristes por la interrupción y felices por él, que pueda lograr éxitos en su carrera. Aguardaremos. Nuestros amigos del resto de América Latina estaban quejándose de que recibían SABER ELECTRONICA con mucho retraso, en relación a los argentinos. En las páginas siguientes está explicado como pueden ellos comunicarse con nuestro departamento de suscripciones y recibir la revista en sus países casi al mismo ticmpo que los demas lectores. Para el mes de diCiembre, que viene con toda la luminosidad del verano, estamos preparando un tema brillante para todos, de modo que en las vacaciones ustedes puedan dejar a vuestros amigos boquiabiertos con vuestra capacidad eleclrónica. No pierdan el próximo número de SABER ELEC1RONICA Un abrazo a todos y hasta el mes que viene.

U

COLABORADORES, Arta y dlsoño: M ark> a. de Mendoza Trlducclón: Ma. Hilda Ou interos FOlogrlffl : Clevela rt

DISTRfBUCION CAPITAL: Maleo Cancellaro e Hijo Echeverrla 2469 . 5° -C- · Cap. INTERIOR Oistribuidora BertrarJ S.A.C. Santa Magdalena 541 - Cap URUGUAY, Venial

y Marllnez - ParanA 750 - Montevideo R.O .U. - TE. 92·0723 Y 90-5 155

CHILE Alfa· Carlos Veldovino 251 - Santiago de Chil e 551 -65 11 SABER ELECTRONICA es urJ a pub li cac iórJ mensual de Editorial OUARK. ed itora prop ietaria de los derechos en castellano. Editor Inlornaclonal: Helio Finipaldi Olractor T'c nlco Intornaclonal: NewtOf1 C . Braga Copyright by Editora Sabor L1da. , Bras il Oeracho da Autor : R N" 1508 Improslón; Mariano Más .Buenos Aires, Arge ntina l.;¡ edilarial 110 se responsabi liza por al CQnterlida de las n!)laS firm adas. Todos los productos a marcas que se menciona n SOI1lm e!eetos de prestar un servicio al lec1l)(, y no entranan rnpo nsabi~d
ARTICUlO DE TAPA

MEMORIAS El almacenamiento de informaciones es función esenciat en un computador. Existen informaciones que precisan ser almacenadas solamente por los períodos en que el computador ejecuta alguna tarea, como también informaciones que deben ser atmacendas por tiempo indeterminado, pues de ellas depende la propia iniciafjzación de tas operaciones cuando conectamos la máquina. Las memorias son los dispositivos que atmacenan informaciones y la evolución de las técnicas electrónicas, principatmente la lisica de los semiconductores, nos ha llevado a tipos cada vez más sofisticados y con mayor capacidad. En este artículo estudiamos algunas memorias, su principio de funcionamiento y sus características. Por Newtan C. Braga

L

a capacidad operacional de un computador es[{¡ en L1 posibilidad que tiene la máquina de almacenar una gran cantidad de informa.ciones y procesarlas. siguiendo un determinado procedimiento y llegar a los resultados.

De esta forma . lo que puede hacer un computador no depende solamente de su velocidad y del nllmero de operaciones que "conoce", sino también de la

o

.lo

T

O~SC"R('; A OO

" AliGADO

cantidad de informaCiones que el mismo puede almacenar y procesar. Este últ imo punto depende de un seclor de gran importanCia en la informática: el que

trata sobre las memorias.

fUP-FLOP

La unidad de información es el bit, SABER ELECTRONICA N " 29 - 5

que puede ser 1 ó Q. Una memoria para un circuilo electrónico puede ser una simple llave, un flip-llop o un capacitar. donde la llave cerrada significa el almacenamiento de un bit "1". Un fli p-flop con su salida en el nivel alto almacena el nivel 1 y el capacitar cargado almacena el l (figura 1). La operación con grandes cantidades de informaciones y el he<:ho de que los bytes que forman las "palabras" son constituidos por determinado numero de bits (4.8.16 o 32). llevó a la necesidad de tener dispOSitivos bien elaborados para almacenamientos de los niveles lógicos.

MEMORIAS

A""''''BRfI DI CDIITfhJI. (lECTUIIA. A~AOADO . GRA8ACIDII. UC.)

TAAJnA PERfORADA

TIPD$

ANillO' O! f[RRIT~

En los computadores antiguos exisUan memorias de "núcleos magnetlcos" que, com muestra la ftgura 2, almacenaban Infonnadones por la magnetización de pequeños anillos de ferrtte organizados según una matr1z. Tenemos, entonces, las líneas por donde se "grababan·' las informaciones, las lineas de lectura y tamblen las lineas de borrado. Otro tipo de memoria, Que tamblen estuvo en uso, es la fonnada por cintas de papel perforado, o Incluso taljetas, como muestra la figura 3. Las perforaciones representaban el ·'1·· y la falta de perforadón el "O". 41 evoluCión del circuito integrado, mientras tanto, nos llevó a un tipo de mel1Y.lrJa más compacta. con mayor capacidad de almacenamiento de Informaciones, o sea, mayor cantidad de bits y mayor veloddad de operación. Vea que la necesidad de realizar mi· llones de operaciones por segundo en el computador moderno exige que tenga rápido acceso a las Informadones. Tenemos, así, circuitos especiales que pueden almacenar Informaciones, denominados ~morlas. cuya capacidad se mide en millares. decenas de mlllares, e incluso, centenares de millares de bits y que se usan en los computadores. Está claro que la existencia de estas memrJas no ellmlna todavia la necesidad de emplear tambien algunos procesos de almacenamiento más tradicionales como el disco rígido, el disco flexible y la cinta magnetlca. Estos elerrentos de memoria poseen una capacidad mucho mayor que las

PE 1II[1110lnl.

propias mennrlas del tipo semiconductor. pudiendo medirse en centenares de kiloblts, o Incluso, en millones de bits. Nos Interesa, especialmente, en este articulo, las memorias de tipo semJconductor, que se caracterizan por su velocidad, y que, en algunos casos, por la posibilidad de ser borradas y reprogramadas.

• o

}cyt-o'

,.

Memorias semlconductoras La Idea básica e inicial para la construcdón de una mel1Y.lria parte del llipflap, que es una configuración cuya estructura aparece en la figura 4. El fllp-flop o mulllvibrador biestable ( o tamblen ''báscula b!estable'1 es una configuración que admite solamente dos situaciones estables. Cuando el transistor gl está saturado. obl!galorlamenle g2 está en carie, y cuando g 1 está en corle, g2 obligatoriamente está saturado. Para que el circuito pase de una situación a otra, es necesar10 aplicar un impulso externo. SI Invertimos una secuencia de flipflops. como muestra la figura 5, las salldas que corresponden al O (tranSistor saturado) ó 1 (transistor en corte) forman un byte o una "palabra" que estará almacenada en el circuito. Conjuntos de Oip-flops formaban los primeros tipos de memorias. Part lendo de una situación en que la salida de todos los flip-flops queda en cero, podeIOOS, a partJr de la "entrada de datos", llevar los flip-flops a almacenar la información deseada, En la configuración Indicada teneIOOS un inconveniente. que es la necesidad de tener una entrada para activar cada flip-flop, lo que significa muchas conexiones si queremos constilu ir una 6 - SABER ELECTRONICA

N~

29

o III ~OIWA(;ION

,,,1.o\II,t,(;IIIADA '¡

o

,'" , ,

m

! ~ lRACA

o

o

,'" •

,".

o

•

Of DAros

memria de gran capacidad. El agregado de un decodificador permite no solo dir1gir la información hacia los flIp-flops deseados. sino también hacer su lectura. Tenem:Js. en la figura 6, una meJQr organl~.aclón para la memoria.

Los fllp-flops se disponen en 32 filas de 4, o sea, formando 32 palabras de 4 bits. Se trata de una memoria de 128 bits, pero organl7.ada en la forma 32 x 4. A traves de un decodificador podemos selecCionar, ]Xlr medio de niveles lógicos. que fila de Oip-Oops será activada. ya sea para la grabación de la información (almacenamiento). o para la lectura. Es importante observar que, como trabajamos siempre con la base 2, la ca-

MEMORIAS

,

,

• '

'0---1 'o----l

IDiREcrl~ . tI

• "UD . DE 04TOI

AO... A3 - Son las lineas de direccIOnamiento de datos o ftdirecCionesft. Apli· cando niveles lógiCOS en estas entradas, informarros a la mermria qué linea se debe activar. o sea. damos la ~dlrecclónft de la linea dentro de la memoria. Vea que. si tuviéramos para direccionamlen· to 4 entradas, sólo tendrerms 16 combinaciones posibles ó 16 direcciones. SI tuviéramos 8 ya tendremos 256 posiciones poSibles. 10 - In - Estas son las entradas de datos o "Inputs" OO. En ellas aplicamos la información

"

U!CTUIIIAI aRolIACIOM

V

TérmJnos usados

.

O>

• o----l

pacidad de una memoria será siempre una potencia de ese número. como por ejemplo: 2. 4, 8, 16, 32. 64. 128. 256. 512.1024.2048, etc. Pero. Incluso con el uso de un decodificador que permita el acceso al punto exacto de la IIJ!morta en Que está la InformaCión deseada. si qu isiéramos capaCidades muy grandes todavía debem:)$ tener una organl7ación mejor. Las matrices Que forman cada ch1p pueden ser dispuestas en conjuntos, de m:xIo que no tengamos solamente la se· lecCión de la linea de un chip en Que está la ¡nfonnac!ón deseada. sino también la selección del propio chip. A partir de aquí debemos introducir ciertos términos Importantes. para que usted se famIliarice mejor con k:l que estarnos explicando. Estos términos se refieren a los nombres que se encuentran en kls manuales y diagramas referidos a nX!nllrlas (figura 7).

.""

O'A'CCIO· ~ ... "~ TO

que debe ser grabada en la célula. determinada por el direccionamiento o dirección. 00 ... -On - Estas son las salidas de datos o "Outputs" (O) . En ellas obleneroos las informaciones que están en la célula determinada por el direccionamiento o dirección. En algunos chips de memoria para no tene r un número muy grande de plns. por ejemplo 8 para entrada y 8 para salida. podemos emplear sólo 8. conmutando su función por la aplicación de un nivel lógiCO en un unlco pino reneITXIS entonces los pins l/O (entrada y salida) que sllVen para lectura o grabación de datos. Como }ectura en Inglés es "Read" y la grabadón o escribir es 'Write". estos plns de selección de la funCIón aparecen con la abreviatura R/ W. R/W - Se trala. como vimos. del terminal en que eleglrerms si la memoria será leída o grabada. La barra sobre W indica que esta fun ción está activa cuando aplicamos un nivel cero (O ó W) en este pln. Así R/ W signifICa que. el nivel HI en esta entrada muestra que la memoria esté en la posiCión de lectura y el nivel bajo (LO) la lleva a la posldón de grabación de la Información. SI S" - Estas entradas hacen la selección del chip. Vss y/Vdd - Son los plns de alimentación.

RAMs - Memorias de acceso aleatorio Son meroorias que se pueden leer o SABER

ELECTRONiCA N2 29 - 7

"'U:CCIOlO 01' C"'I'

l

.~

.. " " """ "" "

),",AAOU Of O.tOI

}~~.

Of DATO'

'" grabar a través de señales apropiadas. Se trata de una memoria "volátil", o sea, Que pierde tcx:las las informaCiones grabadas cuando se desconecta su alimentación. El nombre "acceso aleatorio" (del Ingres RANDOM) se debe al hecho de que el tiempo de acceso a una determinada infonnac!ón depende de su dirección. En una cinta, por eJempkl. este liempo de acceso depende de la posición de la IIÚormación: llegamos más rápido a una IIÚonnac16n que está al comiew,o de la. cienta Que a una que esté al final. Las RAMs se pueden clasificar en estáticas y dinámiCas. según el tipo de célula que usan. y también pueden ser bipolares o MOS. segun la tecnologia de fabr1Cadón. En la RAM estát lea basta direccionar el dato y aplicarlo en las entradas para que sea grabado. En una RAM dinamlca existe un circuito de clock u oscilador Que sincronl1.a tanlo la grabación cOIm la lectura. En un chip tiplCO de RAM no encontranns solamente una matriz de célula donde se almacenan las I!úormadones. Además. tenerros los circu itos decodificadores. bulTers Que amplifican tanto las señales de salida como las de entrada. y muchos otros. Una memoria dinámica (RAM dinámica) es siempre del tipo MOS y llene la estructura que Imstramos en la figura 8. Cada célula tiene transistores MOS y un ekmento capaclUvo. cuya carga determina el bit abnacenado. o sea, 51 es un O ó un 1. Estas celulas llenen un tn-

MEMORIAS

LA lA""," 01 LletulUl

¡)(

OILA'· _ O I

O"AaAe!ON D( D.'O'

r-~

Jm L¡e y~,

01: .....

IA ~"'"

I

I

D(1l1,,[eeIOfO

. __

--------

OIQ~.~~ _t----"-------------t_----+

.

' conveniente: el capacitar que ahnacena la información Uende a descargarse con

el tiempo, e Incluso rápidamente. Esto significa que la melOOria precisa que se restaure la ilúormadón perlódlcamente. o sea, debe haber un medio de revisar la carga del capacitor y aquellos que estuvieran con la misma en un nivel muy bajO deben ser "recargados", de modo que no se pierda la 1rÚormacIÓn. Evklentemenle, los que estuvieran en el nive1 bajo. o sin carga no precisarán esto. E- • xlste entonces un circuito de -refresco" (Refreshl que, en Intervalos regulares de tiempo, del orden de milisegundos, restaura las cargas de cada capacitar. La célula de una RAM estática, por otro lado. tiene una estructura diferente. como muestra la Ogura g, Esta ctlula consiste en un rup-flop y, por lo tanto. no tiene elementos capacitivos, lo que slgnlflca que no necesita de ciclo de refresco. Por otro lado. la misma llene como desventaja el hecho de que es mucho más lenta, y por este motivo es mucho menos usada. Las células bipolares son tambien estáticas (Oip-fiop), pero son más rápidas que las MOS. El hecho de que Jos elementos bipolares presentan mayor consumo que los CMOS también debe ser tenido en cuenta, Estas memorias son empleadas du rante el funcIOnamiento del computador para recibir informaciones externas, para almacenar Informadones durante 105 procesos de cálculos, perdiendo todas

1 ,.- luÍ-,, 11 __ __ _ 1

las Inforrnadones cuando el aparato es desconectado de su alimentación.

ROMS - Memoriu

soIameDte de lectura Las Read Only Memories !ROMI. o memorias solamente de lectura, son programadas durante el proceso de fabricación con una Información que no puede ser aherada má.s. Los datos existentes en estas memorias pueden ser extraidos a voluntad. pero no puede hacerse ninguna altmción en los mismos o bien grabar nuevas informaciones. Como se trata de una memoria no volátil. los datos grabados pe:nnanecen por tiempo indeterminado. incluso cuando se desconecta la aUmentadón , 1-----' del aparato. En estas melllJrlas se graban las in- . formacklnes que inlelan la operación del ' - - -- - - - - ------ -' A partir de un prottso eSpec!a1de facomputador y que corresponden a la realizadón de todas las operaciones pre- bricación. kl lmpe:daacia de la 1..ona de vistas jXlr el fabrtcante, contaclo Ill:Iállco putde hacerse alta o La organización general de una Ill:- baja a partir de la u'Uli7.aclón de una morla de este tipo no escapa a las re- máscara de programa~ón. Segün la impedancia del punto ¡caugias: las células que almacenan cada bit son organl7.adas en rorma de matriz. E- la) sea alta o baja, cuando se hace el dixlsten a su vez circuitos de decodifICa- reccionamiento de la lectura tendrerms ción y direccionamiento de datos, así ce- o no . la conducción del transistor, con mo amplificadores y buffers. También se la apanclón de Jos nIveles O ó 1 en la sapueden elaborar estas memorias tanto !lda. Otro tipo de merooria ROM usa dos en tecnología bipolar como e MOS. En la figura 10 tenemos una estruc- transistores conectados en serte y entre tura simplificada de una mefOOrla de es- ellos la salida, como muestra la Ogura 11. te tipo.

,

a . SABER ELECTRQNICA NI' 29

.

MEMORIAS

~U"5~E OE ~1IOO1U."'.eIQN

/

AA

,.

,~ o

o

""

o

~ "¡ b ,

'" oo.

.

,

,

¡

} , ,,~ .. oo.

F

•

".,

•

."

~

"apagables" [erase = apagar), o sea, "erasable", tenemos su denom1nadón de E-

PROM. Esta mCIDJrta puede ser provista totalmente "apagada" y ser programada por el usuario. Para apagar un programa ya existente, basta exponerla a la radiación ultravioleta. En la foto que se presenta al comienzo del artículo, teneroos algunas de cstas merronas fabricadas por ITAUCOM. Observe la presenCia de una ''ventana" de material transparente a la radiación ultravioleta. Para apagar basta ex¡xmer el chip a este tipo de radiación. Y una vez programada. podemos tapar la ventana de m:xlo de no tener una pérdida de informaciones por incidencia de radiación. Un tipo de ROM solo programable. o sea PROM. tiene la estructura que aparece en la figura 13. En cada célula existen microfuslbles. que se obtienen del propio chip durante el proceso de fabricación. Estos fusibles son a base de niquel-cromo y pueden ser fundidos con una comente muy baja. del orden de 15 mA, que es la co-

••

mente de programación. De esta forma, aplicamos corrientes en Jos fusibles. que deben ser rotos. abriendo asi el circuito y estableciendo un nivel lógico O. Los fusibles que se mantienen Intac· tos garan Uzan el nlvellógtco 1. Este Upo de memoria presenta algunos inconvenientes. como por ejemplo el hecho de que no se consiga una corrien· te precisa para la fusión de los fusibles. además del hecho de que los que son rotos pueden volver a entrar en corto.

Tipos comerelales de memorias El proyectista de equipos para informática. o incluso de equipos digitales, que necesitan de una cierta cantidad de datos que deban ser almacenados de forma transitoria o definitiva. puede contar con una variedad muy grande de memorias. ITAUCOM. por ejemplo. fabrica tanto

,

,

, ., ,

. "' ".. .,

" '" " m

.. " .. ..

"

°OUT

" ., "

• •

"

• "

le .. 4'0;4",e

"oarOI

yos ultravioletas. COIm las mismas son

• ,

ro

UNE.

Durante la programación, podemos aplicar alta tensión a otro transistor, generando en su base una carga estática que se mantendrá. Esta carga, segun el transistor, lo polar17.a de nxxI.o que establece el nlvellóglco Oó 1 en la salida. como muestra la figura 12. Este tipo de meIOOrla puede ser "apagada", cuando sometemos el chip a ~

U

~ , W'

•

•

., • '" •

U "

"

'00

o

.." ....

"

"

"

"

"

IT<

...

...

r e M4 lOOOA

SABER ELECTRONICA NI! 29 - 9

SIN CONfXION

RAMs dinámica de bajO consumo, orga· nlzada en la forma 65.536 x l. o sea, posee este número de linea y en cada linea un bit. En la figura 14 tenemos la disposición de sus plns. Los 16 bits de direccionamiento son Introducidos en dos etapas: el terminal RAS se usa para retener los 8 primeros bits y el CAS. para los 8 bits siguientes.

ICM4100A Es una RAM dinámica de un Megabit. organizada en la forma 1.048 x l. La alimentación es de 5V y posee capa· cldad de E/S COIllÚn a través de la operación de escritura anticipada. además de la capacidad de realizar deJos de lectura roodificada·escrita. refresh de apeo nas RAS después CAS. Las entradas de direcciones mutlple· xadas para linea y colunma permiten el encapsulamiento en solo 18 plns. lo que facilita el aumento de la densidad del

..,

U

.., •, ... •

A,iii"

"

'" •

."

'" en-

.. " .. " ... • " o " ., "

lCM41Uo;.

MEMORIAS

...

... ., , .. •

"

" "

~

1 /0 1 VO,

..1.

~/W

,

.,

" • ,

" •

1'0 '

...

U .. ."

..

"

• "n

"

" "

"

1:/0.

1 /01 X/O .

110' 1/0 ~

IC " " " .

sistema. En la flgura 15 tenellXls los plns de esta menxlria.

multiplexadas para linea y columna permiten el encapsulamiento en solo 16 plns .

lImentac!ón se hace con tensión única

.. OECOO", CAOQII ~

•

lIN( .S

c".cu,ro

" "

~NTI'IAOA

~uo s

"

"

Es una RAM eslaUca de ITAUCOM de 16k. organizada en 2048 palabras de 8 bus. Sus pins aparecen en la figura 17. En la figura 18 tenemos su organización Interna, en forma de un diagrama de bloques. Las salidas son del Upo trt-state y las entradas son compatlbles con la lecnologia. TIL. lo que permite su Interraceamlento directo eoo estructuras de Bus convencionales. La modal!dad de stand by de esta memoria permite reducir su consumo de 250 mW a apenas 5 ~W. la alimentación se hace con tensión de 5V y dispensa de circuitos de refresh.

.,.

..., • ., • .. • " "

1)/ ~ 1

0/02

..

O/Q]

'

"

" " "

RI ;

"

" ., " ." " ",

"

.

" " " " " "

0 / 011

O/ Q' 0/06

O/0'

"

%.

re " .Z6H

ICM2716

ICM6264L

de 5V y todas las entradas son compatibles con dispositivos TIL. En la figura 16 tenellXls la disposIción de sus plns. Su caracteristlca de modo "página dop~ permite una alta velocidad de acceso. Las entradas de direccionamiento

U "

.... , ... ..

ICM6116A

ICM41256A Esta RAM. de ITAUCOM, es del llpo dinámlca. con capackl.ad de 256K. organizada en la forma 262.144 x l. Su a-

.."',

Se trata de una mermrta EPROM. de Se trata de una RAM estállca de 64k, ITAUCOM, de 16k, organizada en 2048 de ITAUCOM. organizada en 8192 pala- palabras de 8 bits. bras de 8 bits. En la figura 19 tenemos Su allrrentaclón se hace con 5V y la la dispoSición de sus plns. ·¡.tenslón de programación es de 25V En Debido a su bajo consurm, esta !"re- la figura 20 tenerms la disposición de rmria es recomendada en las aplicacio- sus plns. nes en que se usen baterias de back up. Todas las en tradas y salidas son Dispensa de c10cks y refresh y sus sali- compatibles con las de los dispositivos das son compatibles con tecnología Tn... Tn... Su operaCión no exige el empleo de clocks. Esta merrorla posee 5 IOOdalidades de operaCión: datos saliendo. alta tmpedancla. datos entrando en la programaCión, alta Impedancia con progra... TR1Z O[ lA "("OR' . mación Inhibida y vertflcación de los da('~. 12" tos saliendo. El apagado ocurre con la exposición a la IUl! ultravioleta. cuya longitud de onda sea de aproximadamente 4000 Angslrons. El fabricante recomienda especiflcamente la 10ngUud de onda de c•• cuiTa 2537 Angstrons. Una lámpara de 15 C<.lNlI101. Ws/cm2 se usa con la merrorta colocada a una distancia de 2,5 cm durante OECOO"OC. OOR aproximadamente 15 a 20 minutos. or COlU N....

"

1 ¡ . ,W

ICM2732A Es una EPROM de 32k. organizada en la forma de 4096 palabras de 8 bits. En la figu ra 21tenerms sus plns.

10 · SABER ELECTRON ICA f\P 29

MEMORIAS

U .. " , ., , " " •

..

,

..

, " "., ,• " • 00 • " " " " "

T'~"" A

...

Las entradas y salidas son compatibles con dispositivos m y su operación es estatlca, no exlglendo el empleo de clocks. Las demás características son sejantes a las de la ICM2716A.

~

..

" ,'"

"

" " " " " "

1"'''

" " "

..

Esta EPROM esta organizada en 8192 palabras de 8 bits. Sus demás caracteristicas son semejantes a las de los

.

REFERENCIAS 'Uaucom - Circuitos Integrado! • MIcro Cookbook - Dom lancastcr - Vol.. • Mlcroproce!!sador Hardware vol.. 1 . Lulz Iknedíto Cyprlano y Paulo ROOcrto Carlnali • m/CMOS · Tcoría e Ap1!ca¡;ao en Circuitos D!gHals· Joao [!.alista de Azevooo Jr. • M!croprocessador Z-BO - llardwarc· /\cy Acyr R. de Ol!vcira y André en Rubens • Eh:ctrónica [)lgltal Moderna - l.. M, Angulo - Paraninfo

" "

"

• , "., • .,

"

00

-

•

" ". "

r' [ ~~A

..

Se trata de una rremorla organizada en 16384 palabras de 8 bits cuya disposición de plns aparecen en la figura 23. Las demás caracteristlcas son semejantes a las de las EPROMS Citadas anteriormente.

."

"

" "

.. ."

....

...

il ~ ~,

'"

[ 1m

" " " "

..

" " "

¡C,.unA

..... ,, U .. '" " , ...." ,• ".." .... .... ,• " ,.., " ." .,

'

, " , U .. '"

.

ICM27128AS

ICM2764AS

¡C" 21l,

...

tipos anteriores de EPROMS de menor capacidad (figura 22) .

'" •

."

•

"•

• ., • " "

00

"

" " " .."

TIERRA

"

OSCILADORES ALARMAS INSTRUMENTACION FOTOELECTRONICA AMPLIFICADORES RECEPTORES FILTROS

"., •

¡

" " 00

"

"

,

" , " " "

.. ..

..

" "

" " "

"

" "

" " T'ER .....

" "

IC.,n.4AS

SABER ELEtTRONIU

FUERA

DE SERIE SABER ElECTRON ICA

.~

¡¡¡¡¡

,

lC"U'2 . AS

{ { { { { { {

"

•

.... " " " " . ..

"

U ..

.... , " .. .... ,• ." .... .. • "" "."

." ,

ffi

N~

29 - 11

PARA NUEVOS DESARROLLOS

{ { { { { { { {

ECUALlZADORES SENSORES COMUNICACIONES TEMPORIZADORES CONTROLES DE VELOCIDAD FUENTES DE VELOCIDAD FUENTES DE ALlMENTACION ELECTRONICA DEL AUTOMOVIL

AYUDA AL PRINCIPIANTE

CODlGO DE SEMICONDUCTORES ¿Qué significan las letras y números que vIenen grabados en las cubiertas de muchos componentes, tales como dIodo., transl.tores, fotosen.ores, etc.? Muchos lectores sin duda, ya tienen dlflcultade. para encontrar los CO~ ponentes que les indicamos, y en el caso de precisar equivalentes, la cosa se complica. Estas complicaciones se pueden reducir sensiblemente .1 sabemos qué es exactamente la "pieza" que estamos comprando, y esto es posible mediante el conocimiento del código que determina su Indlc.clón.

L

semiconductores tienen sus

e - Elemento con una o nW Junturas

Upos espetJficados mediante có-

de material con banda proh1blda de 1.3 eV ó más - Arsemuro de GaUo

OS

digos que dependen de su finalldad. En el caso del denominado ·códlgo europeo·, para Upos comunes. usados en au· dio. radio, teJevlsl6n y apllcacJones re· creativas, además de Industrias. se u5.:1n letras y numeros en una dls)X)Slción bien determinada. En el caso, tenemos el código comercial que está formado por dos letras y tres cifras. y en el caso industrial. tenemos un códi go que es tá formado por tres letras y dos cifras. Veamos como funciona esta codifl· cación;

o - Elemento con una o mAs junturas de material con banda prohlblda de menos de 0.6 eV - Antlmollluro de

diodos de alta velocidad y diodos mezcladores (excepto fotodlodos. diodos zener. diodos tunel y rectifi'; cado,.,). B . Diodos de capacitad variable (vartcaps).

1D410

e . TransIstor de uso general en apUcaR - Elementos sIn Junturas de materiales. como los empleados en sensores de efecto Hall. celulas fotoconductoras. etc.

(0) La banda prohlblda se puede explicar de manera slmpllficada como la caracterisUca del material a l formar a) Primera letra: esta primera letra In- Junturas. Esta banda dice aproximada· dica el material semiconductor usa- mente cuál es la lens;ón que debemos do en la construcción del compo- apUcar para que el dispositivo que tennente. ga una Juntura del material Indicado contlence a conducir en el sentido diA . Elemento con una o más Junturas recto. de matertal con banda prohIbida rO) b) SeJUllda letra: esta letra IndIca el ele 0.6 a 1 eV - El.: Germanio Upo de construcción del dlSposlUvo o su prtnclpar aplicación. B - Elemento con una o mas Junturas de material con baqnda prohibida A - Diodo cornun - diodos detectores. de 1 a 1.3 eV - SlUelo 18 · SABER ELECTRONICA N9 29

dones de baja frecuencia (1). o • Transistor de potencia para aplJca· ciones en baja frecuencia (1) E - DJodos tunel F - Transistores para aplicaciOnes de a1ta frecuencia, (RF). excepto los de

pot.nda. K • Generador Hall en circuito magne:U' co abierto. L - Transistor de potencia para aplicadones en altas frecuencias (1) M • Generador Hall en dmllto magnt.

Uco cc:rrado. acUvado elettrlaunen-

te.

CODIQO DE SEMICONDUCTOR.S

P - Elemento sensible a radiaciones.

o diodo regulador (zener). (2)

R - Elemento de 'control y.conmutaclón que posee una característica de ruptura, disparado eléctricamente (excepto los de potencia).

s - Transistores

para aplicación en conmutación (excepto los transistores de potencia).

T - Elemento de potencia paja control y conmutación que posee una característica de ruptura con disparo eléctrico por la luz (1) y (2).

u . Transistor de potencia para apllca-

(1) Un elemento es considerado de potencia cuando la resistencia tmmca entre el cristal y la base de montaje es Igual o menor que 5f/C/W. (2) Para detennlnadas series de elementos semiconductores se emplea un número de tipo que consta de: una , parte básica común para toda la serie y una parte sufijo que difiere para cada vartante de la serie separada de la primera por un tra7.o o por una barra. y en algunos sin separnclón alguna. Se aplica especialmente a: - Diodos de referencia o reguladores. - Diodos rectificadores (segunda letra -

Y).

clón en conmutación (1).

x - Diodos multlpllcadores, varactores.

- Tlristores (segunda letra - n. numero de serie que puede ser:

Z - Diodo de referencia,

EJemplol: BC548 = B - material básico SIUCIO C - Función: transistor de baja frecuencia 548 - Tipo o número de sene Se trata por lo tanto de un transistor de slllclo para uso general. Ejemplo 2: B\'Z30 = B - Silicio y - Diodo rectificador Z30 - Numero de

serle el Tercera Indlcacl6n: se trata de un

y - Dloc!os rectificadores (2).

general con números sUuados entre 100 y 999. - Una letras y dos cifras para los Upos proyectados para aplicaciones profesionales.

- Tres cifras para bs elementos de uso

Dos cifras y tres letras Indican que este diodo rectificador de potencia está proyectado para aplicaciones profeslonaJes.

CODIGO PARA DIODOS ZENER y TIRISTORES

Este código está dado por la siguiente tabla. R7V~ Parte básica

rp1 B.

Estllletra indica la tolerancia nominal de .. lenlión lener en %

Esta parte indica la tansión lenar t¡pica en Volts

Se usan las siguientes

La tensión lener ti· pica se refiere a la corrien te nominal para toda la serie. Se usa la letra V en lugar ele la coma de· cimal: 6VB-6,BV.

letras:

A-l% 8-2% e - 5% 0-10% E - 15%

Este número en VoIts indica: al para diodos, la lensión inversa de pico reptetitiva; b) para tiristores. la teost6n inversa ele pico repetitiva o IGflsión repetitiva da corte (el valor menor)

SABER ELECTRONICA Nll 29 - 19

•

La letra R indica polaridad Reversa

En caso de dos versiones ¡guales, ele polaridades dilerentes, solo se indica la versión de polaridad inversa (á. nodo en la cápsula) .. La versión nOf'J11al de cátodo a la cápsula no se indica.

COMO

~UNCIONA

LAS SEÑALES DEL SOL Y LAS TELECOMUNICACIONES La proximidad de la Tierra y la enorme violencia con que se manifiestan ciertos fenómenos hacen que el Sol sea una potente fuente de ondas de radio y perturbaciones que afectan muchos sistemas electrónicos en nuestro planeta. En este artículo hablamos un poco de las influencias del "Astro Rey" en nuestro planeta, especialmente en los equipos electrónicos de telecomunicaciones. Por Newton C. Braga

E

l Sol es una estrella de quinta mag-

nitud y sólo nos parece tan grande

y brillante debido a su proximIdad. Todas las estrellas que vcmoo de noche poseen una estructura semejante a la de nuestro sol y aparecen como simples puntos luminosoo porque están a distanCIas fantásticas. Para que tenga una idea de estas dIstancIas y del tamaño de estos cuerPos, basta decIr que el Sol tiene una masa un millón trescienlas mil veces mayor que la de la Tierra. situ:indose a una distancIa de 15 millones de kilómetros, mientras que la estrella mas cercana está a 4.5 x 1013 km. (figura 1). La luz, que consigue venir desde el Sol en solamente 8 minutos y algo más. demora 4 años y medio en llegar desde la estrella más cercana, Alfa-Centauro. hasta aqui. Las estrellas como el Sol consisten en grandes bolas de gases incandescentes, con predominancia del Hidrógeno y del HeHo. La temperatura en la superficie del Sol es del orden de 6.000 grados. pero en su interior la misma sube hasta 10 mmones de grados ó más. En esta temperatura los átomos pierden todos los electrones, o sea. quedan sin su electrósrera. y consisten practicamente en núcleos aislados de protones y neutrones. lo que aumenta la probabll!dad de sus choques. Es en estas choques que ocurren las reacciones.que transforman núcleos de hi-

¡gTANe"" I'If lAT/YU A lA TlflllU.

drógena en helio, con la liberación de la energía que mantiene al sol caliente [figura 2).

En suma. el sol es una especie de "reactor nuclear" que consume hidrógeno pnxlu ciendo helio y llberando energía en la forma de luz y calor, además de otras radiaciones. Si tenemos en consideración las elevadas temperaturas y el propio tamaño del Sol. es de esperar que las cosas en este astro ocurran algunas veces de mooo bastante violento. De hecho, además de las turbulencias normales que ocurren con el movimiento de materia. de tiempo en tiem]Xl ocurren vlo20 - SABER ELECTRONI CA N I> 29

lentas explosiones que lanzan a millares de kilómetr'os de altura enormes cantidades de materia. Estas llamaradas lanzan al espacio enormes cantidades de energía que llegan a afectar a la Tierra [figura 3). Además de eso. aparecen manchas en la superficie del sol que corres]Xlnden a regiones más rrías. pero que en verdad son torbell!nos de materia capaces de producir perturbaciones magnéticas de gran Intensidad. Estas turbulencias no ocurren todas de manera continua . Existen ciclos cuando se prooucen máximos y mínimos, o sea, en que la turbulencia aumenta, o en que el sol

LAS SIiÑALIiS DIiL SOL Y LAS TELECOMUNICACIONES

se mantiene más o menos "calmo" en relación a lo que puede peIjudlcar nuestras comunicaciones aquí en la Tierra. El pnnclpal cilco es de aproximadamente 10,7 años Uambién llamado Ciclo de los once años). En los momentos máximos de este ciclo, como muestra el gráfiCO de la figura 4, aumenta la cantidad de manchas en el Sol, Y con estas las comunicaciones aquí en la TiClTa quedan notablemente perjudicadas, así como diversa:; dispositivos que se basan en campos magnéUcoo débiles para su operación. Es interesante observar que el Sol, así como la Tierra, gira alredcrlor de su propio eje. siendo el período de aproxlmadamente 27 días: decimos "aproximadamente" porque. como el sol es una esfera ""gaseosa", el matelial flu ye en las diferentes latitudes a velocidades diferentes, 10 que dificulta el establecimiento exacto de un periodo de rotación. Esto signiflca que los fenómenos que estan en la cara que mira hacia la Tierra son los que nos afectan de inmediato, Mue existe un periodo como máximo de 27 días que debe ser considerado en los fenómenos. ¿Qué tipo de fenómenos ocurren en la Tierra y en el Sol que afectan tanto a nuestros sistemas electrónicos?

Alrededor de la Tierra Alrededor de la Tierra. a una altura que varía entre 80 y 400 kilómetros, existe una capa atmosférica en que los atomos son electrizados. o sea. están dotados de cargas electricas. Esta capa, subdividida en subeapas mas fi nas, se llama ionósfera, yes responsable por la reflexión de las ondas de radio lfigura 5). Las ondas de radio de frecuencia inferiores a 30 MHz pueden reflejarse en estas capas y con esto recorrer grandes distancias. independientemente de la curvatura de la Tierra [figura 61. la ionización de las panículas de la ionósfera es debida a la fuerte radiaCión que recibimos principalmente del Sol. En la forma de rayos ultravioletas, rayos X y también partículas alfa, la radiación arranca los electrones de la atmósfera, en sus capas más altas, produciendo entonces las partículas cargadas liones) que son responsables por la acción sobre las ondas de radio.

• --e

_e::) +

.• ,

7.

,ti

anos

10 seg u ndos 21 \In n'«.Q d. H;d,6¡.no •• l"n' •• "" ... " O"'"lnOO<.

p.""". '... . . ,.<>dO "" "" « '0 d. H."o <.. '''' '010.-.

~--~-~ , , , ".

~.

+ ••

3. lOS af\os

",

31 0 00 """ ' ''' . ' H,;l o ] ¡,n .. tobl.1 •• ~no" p ... 1"''''0' "" ""d. . d. ~.,; • • ¡" 'Ob"1 ,OQ. ",D'OO.'

Es evidente que las modificaciones en el comportamiento del Sol influyen directamente en el comportamiento de estas capas. Podemos ver esto facllmente por la propia estructura de la ionósfera que durante el dia es diferente que durante la no-

mancha solar activa. En el Instante en que apareció, la transmisión radial de ondas cortas desapareció en todo el hem!sfetio iluminado por la luz del dia. En una de las frecuencias de radio, la estática, proveniente del sol, sufrió un aumento de mas de che. 10.000 veces el volumen normal. En el curLos que acostumbran oir ondas cortas o so de los siguientes lOa 12 minutos el filaque son radioafiCionados saben que es pre- mento escarlata aumentó en intensidad, y dso planear bien el horario de audiCión o por algunos segundos brilló 30 veces mas, comunicaCión, teniendo en cuenta la poSi- en su luz roja, que la faz brHlante del sol. Ción del Sol y hasta las estaciones del afio. En seguida, menos rapldamente de lo que Durante el dja no tenemos la misma faCili- habia aparecido, el fulgor se alargó, se exdad de escuchar estaciones distantes, en tendió, y cayó. A las 12.30 horas, se habla Ciertas frecuencias, que durante la noche. torCido una distancia de 350.000 rumas; El hecho importante es que todo el equi- cerca de uno de los bordes del fulgor, se velibrio dinámico de la ionMera depende en ía una masa de gas más frío cubriendo una gran parte del sol. superficie de un billón de millas cuadradas, que cayó dentro del sol a una velocidad de El Sol Yla 10.6.f"a 45 millas por segundo. Algunas horas después el fulgor escarla""El 26 de Julio de 1946, a las once y ta ya no existía, y nada quedaba para marcuarto de la mañana, los astrónomos vieron car su posición sobre el gran grupo de un filamento caliente, escarlata, cruzar la manchas solares. Pero a las 13.45 horas faz del sol directamente sobre una gran del día siguiente los Instrumentes magnét!SABER ELECTRONICA N Il 29 - 21

LAS SEÑALES DEL SOL Y LAS TELECOMUNICACIONES

ros sensibles de los observatorloo. en tocia [a Tierra. comenzaron simultáneamente a estremecerse ron violenCia. El campo magnético de la superflde de la Tierra se sacudió durante las doce horas siguientes: después volvió gradualmente a su estado normal. imperturbado. Los cIrcuitos sin cable de los periódicos entre Nueva York y las capitales del norte de Europa permaneCieron Inútiles durante la mayor parte de los dias 26 y 27 de juBo. Una brillante aurora boreal iluminó el cielo de la costa marítima a oriente. en las primeras horas del día 27: en Wáshington. cintas coloreadas recorrieron más allá del cenit. en la parte sur del cielo". Este fragmen to del libro "Nueva Astronomia~. en el capítulo "El Sol Y sus Satéliles". muestra muy bien 10 que oculTe en la practica con una exphs[ón solar más violenta. Mas redentemente. al final de junio de 1988. un fenómeno semejante perturbó las conexiones de ondas cortas. VHF. UHF y las transmIsiones de satélite. ¿Qué ocurre realmente? En los primeros instantes. cuando ocurre la explosión que lanza grandes cantidades de materia al espacIo, tenemos un aumento en el nIvel de radiación de ondas electromagnéticas en diversas bandas. Además de los rayos Xy de la radiaCión uUravileta. tenemos un aumento en la radiaCión de ruido térmico en las bandas de UHF y de microondas. Este nivel de ruido. que puede aumentar centenares de veces en relaCión a 10 normal. tIene como consecuencia un aumento en el nivel de "llovizna" en las transmisiones de 1V via satélite y en el ruIdo de fondo de las transmisiones de voz y sonido. Como se trata de rad[aclones electromagnéticas, las consecuencIas del fenómeno ya aparecen alrededor de 8 minutos después del evento. Este es el tiempo en que una onda electromagnética recorre los ISO millones de kilómetros que separan a la Ticna del Sol. En especial aumenta la radiación en la frecuencia de 137 MHz y en los 2800 MHz. que colTesponde a la banda de 10.7 011. de emisión del hidrógeno cuando es excitado fueriemente. Los propiOS radioastfÓnomos usan el nivel de ruIdo en esta última frecllencia comó parámetro para la medidón

". ''''::''

,~

,.

f

11.

\

'\

.~.

"\ /l

V ~V ,~

...

. .... ' 1 YU

n

UNEN DE N()(;II!

de la actividad solar (figura 7). L3 banda de VLF Ifrccuendas alrededor de 27kHz) sufre una súbita alteración de comportamiento. con un aumento de alcan-

....

espiral en dirección a los polos dando oligen a perlurbadones de naturaleza magnética y las llamadas auroras boreales. Al encontrar una densidad mayor de ce. partículas en la alta atmósfera. las partícuLas ondas cortas son afectadas por los las cargadas quc entran en su mayoña en efectos que la radiadón tiene en la lonoofe- la atmósfera por las prúXlmldades de los ra, provocando fuerte agitación en las dife- polos provocan una luminiscencia en [a forrentes capas. 10 que modifica su índice de ma de fral~as (o cortinas) que es lo que se refraCCión. En algunos casos, las llamadas denomina ""aurora boreal". pueden Inclusive ser "cortoclrcultadas"", El campo magnético de la Tierra es propeIjudicando o Inletrumplendo totalmente vocado por el mCN!mlento del planeta alrelas comunicaciones en ciertas bandas. dedor de su eje y por las capas conductoras Los problemas magnétiCOS y muchos o- que existen tanto en la misma Tierra como tros que ocurren en la lonósfera se deben al en la atmósfera alta !ionósfera). Un cambio flujo de partículas que emite el sol. pero en esta conductividad tiene influencia dique siendo más lento. llega a la Tierra sola- recta en el campo generado. de ahí las altemente después de algunas horas. En este radones que un nujo mayor de partículas nujo hallamos electrones acelerados. partí- puede provocar. culas alfa (núcleos de hidrógeno). ademá.s Las propias capas de la lonoofera no son tan fijas como se puede pensar en un pride olras. Bajo la acdón del campo magnéllco de mer momento. Una agitación es normal. y la Tierra. estas particulas descrIben una sus límites no pueden ser determinado con 22

~

SABER ELECTRONICA Nll 29

LAS SEÑALES DEL SOL Y LAS TELECOMUNICACIONES

precisión. Las oscilaciones de estas capas son una de las causas del fenómeno cono· cldo como "fading" (desvanecimiento) que ocurre cuando oimos estaciones de ondas rortas. Esa estación que "se va y viene", que se oye mas fuerte y luego mas debil. se debe a las oscUadones de la señal reflejada en una capa que no está fija. La radIación proveniente del Sol, en un flujo lntef'L<)(). puede aumentar la OSCiladón de estas capas. con efectos más senos sobre el fenlxntnO. los propiOs circuitos telefónlcos poc cable. que siendo muy largos pueden captar mentes Inducidas por las variaciones de los campos. son afectados. Un nivel anormal de ruido suele comprobarse en estas 0caslooes. pe~udicando sensiblemente tambien este llpo de servido.

- .... '0,.0 11(11"

., ,,," , ,, •• ,, ¡""'CM

~

Tco. . ,,, , son OlE

'W.o.'" d. , , ,.... ,

u "

p., ....... '00

.. '. _ ."00 ................ ..,. ·R.d'O ... .... ,... "" ......... , .... '

ConclusIón El Sol. que nos envia luz y calor, Y.!Iue es responsable por toda la vida que e4te en la Tierra, no es tan calmo e Inofensivo como parece. Los fenómenos que ocurren en su superOde, y que nosotros usualmente apenas notamos, pueden tentr erectas enarmes sobre nuestros circuJlos electrónicos. Una preocupación más que debe tener el t«ruco, principalmente de tdecomunlcadoocs, cuando trabaja con circuitos o sistemas que sean sensibles a las in8uendas que abordamas en este articulo.

I

1 1 3 /. "

[ ' , .. "",.......

n l '"

y~.

<_ ...

AIl'UCTO"

... U

Blbliografia ANova Astrooomia . SclenUfic AmerIcan • Ibrasa . San Pablo - 1959 'Ole ARRL Handbook • 1987 - American Radio Relay League - EE.UU.

RadIo Astronomy for the Amateur - Dave Helserman - Tab Book-s - EE.UU. - 1975 World Radio 'IV Handbook· 1985 - BIOboaro -Dinamarca Radio PropagaciÓn · JarosIav Smlt - Erlca . 1986

COMO VER MANCHAS SOLARES EvidememE!rte. con el ojo OOSnudo. mirando ditedalOOnle al sol, no es posbIe las marochas sotares. Sin errtarl)O, con pequeoos largavislas o teleseo¡:lios nis· le un medo, sin m~¡¡r directamerU hacia el sol, de ver las marchas.

"A"""''''' OICU""

CON "ou..ot:l!O """"

Vff

¡CIIic!aóo! Nunca se debe miras cirectamenle hacia el sol con M
• ~~ V61a "rr&rnediablemente. lo que so hace es usar un artificio de proo¡ecc:ión. Proyec ~( - __ _ j¡¡T(iS la magan del sol CI1 una partalla. con ayuda de un lente o heluso telesccpio ........ como rrues!ra la lii1Jla. Precisarros un roarto que pueda oscurecerse perfectamen U"If o te yque tenga una ~en!ana que quede nacia el Sol nacicrte o poniem8. Tap.¡¡mos la lllf&CO~1O DIIO. _ venlana con una eortW\¡¡ o manta ¡,uesa, dejando SOlalOOnto una abertura para la fi~cibn dellcn!e telescopio, como mueslfa la misma tigura. Apunlamos la lerte hacia el sol ya previamente localizada. sin mirar nunca por $U objetWo. ~ oriertalh:I5 por la inagen que se proyocta en una cartulina ele SO cm. a 3 metltls de d:sIRia. Ajus!am::lS el'llOOCeS el toco para que la Inagen quede nilida. Con este ~nlO poch!mos ver elaramenle aJando a,isten las manctas. Los pequeflos pUrdOS oscuros que vem::lS proyectados pueden tener mi ares de kintros de diamet:ro. mayores que la propia T!erra y, en verdad, 00 corresponden I reg'ooos "Irias·. Su te""eratura ostá en el croen de 2.000 a 4.000 grados. pero como ésle es un valor más baje que las regicfl9S adyacentes las marchas pa!ICen OSCIJras. Algunos lelescopios de gran porte poseen ~na pantala especial pilila DbseNaeión del sol. Con ellos no MC8S~amos l000s ~ recursos que claroos. si bien la obseNación en un cuarto oscuro sera mocho mejor.

r

n

THUCOI'1O

-_Q)

°

SABER ElECTRONICA N I! 29 - 23

C""TlI U,.,, 'A~IL

\ ..U.O ICU",,"

°

flL.ANCO

MONTAJES

TIMER DE TIEMPOS LARGOS PARA AUTOMOVILES En este artículo detallaremos circuitos de aplicación en automóviles que fun· cionan como timers y son de altísima calidad por estar apoyados en los integrados de TELEFUNKEN (Alemania) construidos con esta finalidad especifica y que fueron puestos en el mercado europeo hace poco más de un mes. SABER ELECTRONICA vuelcaesta novedad exclusiva B sus lectores.

I

C' T

,

ose

~,

"

v,.

,

v,

3

ON

,

Off S TOGGLE

INTRODUCCION

~ ¡

H>--[ H>-.:J

D
Fn:qucncy divide.

T

ep

I

¡ Monoflop

""'

OND

¡

I

V

,

Slabilizalion Powcr-on r<:Sd Low wmp dClec1ion

Oscillalor

"

510 0

8

Rcluy control

,

W,,",

...,,,

resistor es conectado (ON) a traves de un pulsador (pushbotton) y el timer lo desconecta (OFF) de nuevo al cabo de 10 a 20 minutos. Una buena aplicación

del coche desconectado. Cuando se desconecta la llave de contacto, el funcIOnamiento del motor eléctrico del ventilador Los circuitos U 6046 B hasta U 6049 B (encapsulados DlP8) y los respectivos es controlado como una función de la U 6047 B - FP hasta U 6049 B - FP (en- de este misrm Integrado seria conectar señal del terrmstato. Otra interesante acapsulados S081 fueron proyectados ro- un sistema de alarma que, al cabo de 10 plicación del mismo tipo seña prender mo timers para largos períodos de tiem- m1nutos pone en cero todo el circuito e- las luces de cortesla JXlr un derto tlemJXlluego de la abertura de las puertas lo po, con uso en vehículos. La finalidad lectr1co del coche. La flnalJdad de proyecto de los U que es muy uUl a la noche. de proyecto de los U 6046 B/U 6047 B Las ventajas de estos tlmers espec!ies la operación del relay de control del 6048 BIU 6049 B es el control del rooreslstor del vidrio trasero del coche. El lor del ventilador del radiador después cos para automotores. en relación a los 24 - SABER ELECTRON ICA

~

29

TIMER DE TIEMPOS LARCOS PARA AUTOMOVILES

11mers standard", es que pueden obtenerse largos periodos con pequeñas capacldedes por que todos los periodos de tiempo son detennlnados por un oseilador RC y un divisor de frecuencias. Los 1npuIS· son repiCados, el rday es integrado y, con el correspondiente circuito externo, todos los circuitos resisten a Interferencias de tensión de acuerdo a la notlIl3. VDE839.

Vbat los e

,o

Para la protección de las interferencias e Inmunidad, todos los circuitos Iknen que ser aUrrentados con un circullo RC Umitador de corrientes para las eventualidades de sobrecarga en la tensión y para almacenamiento en caso de caldas de tensión en el pln Vs. 1 Nuestra sugerencia es dlmenslonát Rv=510 n y Cv=47 ~ corro mostraIOOS en la flura l. Exisle un dioc!o 7..ener de 14Y entre VS y GND en cada caso. Con estas con· dldones la batería del coche puede estar enlre f5\I hasta 16Y. Todos kls circuitos !amblen podrían estar alimentados por una fuente establlli'.ada de 5V y en este caso el reslstor en sene Rv y el capadtor de fillro Cv no serian necesários y el pin Vslab serta conectado al pln Vs, co1oo se muestra en la figura 2.

I.20SCILADOR Todas las secuencias de tiempos estan derivadas desde un oscilador Re donde elllempo de carga tI es determinado por el reslstor externo Rosc y que llene un !lempo de descarga t2 determinado por un reslstor Integrado de 500Q lre!. figl Yfig2l. El tiempo de repique te y elllempo de retraso (delay lime) Iv depe:nde de la frecuen cia del oscilador fo Tiempo de repique : le -= 6 . l/fa Tiempo de retraso: Iv = 73728. l/fo La frecu encia del oscilador es calculada aproximadamente de acuerdo a la fórmula:

•o

5'0

r-

ev ~ ~

'"

n

ºItM U60~6BTOI 0-=

~~I y"';:;;:;

1. EL CIRCUITO BASICO

1.1 SUMINISTRO DE ENERGIA (POWER SUPPLY)

r-u

RY

Cireu ~ os

básicos para tensiones de 12V y oscilador

-

J Eosc

u

•

>----""T--;ti

5V

fa = 1/(11+ 12) 11 = Rosc . Cose. Fl 12 = 5000 . Cose. F2 Con Fl = 0.833 Y F2 = 1.551 para Cosc=:470pF hasta IOnF y Fl = 0,746 Y F2 = 1.284 para Cosc=lOnF hasta 4700nF la tabla 1 muestra el Uempo de repique te. el tlempo de retraso tv y la correspondiente dimensión de Cose y Rose para frecuencias entre 1 Hz hasta 20 H1..

1.3 SALIDA DEL RELAY ( RELAY OUTPUT) La salida del relay es el colector a· blerto de un transistor DarlJn~ton con un Zcner de 23 V Integrado para la limitación de la Inducción del pulso de corte SABER ELEcmON rC A N9 29 - 2S

del relay. La corrlenle estática máxima en el colector no puede exceder 300mA y la tensión de saturación es tlplcamente de 1,1 V para una corriente de 200mA.

1.4 PROTECCIONES DEL CIRCUITO La entrada de tenslótl del CI está protegida -por Rv, Cv Y un diodo zener de 14 V Integrado, las olTas entradas están protegidas por el reslstor en serie, el 7..ener Integrado y el capacltor RF corm muestra en la figura ..,. La sal!da del relay está protegida a traves del Zcner de 23V Integrado y el transistor de salida puede absorver la corriente produckia.

TIMER DE TIEMPOS LARGOS PARA AUTOMOVILES

..,

T GNO

OFF

T

I

•

StaC11 1uetlon POR LD-oe:ect Ícn

yON

ose

Vstac

Osc lllator

1 Fr~ouen cy

"

~ ~o'DO"nC,n,

~

Clv i oe r

RelayMonofloo

~

Diagrama en bloques del U 6046 BAJ 6047 B Designación de los pins Vs : Suministro de tensión Vstab : Tensión estabilizada OSC : Entrada de! oscilador RC GND : Masa REl : Salida de! re!ay ON : a !a "llave de encendido· OFF : a la "!lave de apagada" I=IEl TOO : Togg !e input

out out

TOG v

U 6046B

1.5 RESETEO (POWER ON RESET) Cuando la tenslon de operación se desconecta, un pulso Lnterno de reseleo ( Internal Pov.'Cr·On Reset pulse (PORJ) se produce y setea la lógica de los clr· cultos para una condlc!ón Inlelal definl· da. El relay de salida es puesto en con· d!clón !nIdal. Damos a continuación el esquema del diagrama en bloques de los Integrados U 6046 B/U 6047 B

2. DESCRlPCION FUNCIONAL DE LOS U 6046 B/U 6047 B Una funeJon de tiempo puede ser inl· ciada o Interrumpida por tres salidas: TOC, ON YOFF. SI la función de ucmpo está en trJgger, el rday está acUvo; Jos conlactos de1 relay se abren después de expirado el tiempo de retraso. ExIsten dos aplicaciOnes posibles para eso:

a) Uso de la entrada de Tog (togg1e Input) Cuand~

el botan TOO es apretado

U

60473

por priDXra vez. el relay se pone en estado de conduccifln despues de pasado e1tnlervakl de tiempo de repique te. Rehaciendo la operación de apretar el betón de TOG se desconectan Jos contactos del relay y el se queda nuevamente en estado abierto. En resumen toclas las veces que el botón de ~ es apretado cambia el estado del relay, si eso ocurrió en intervalos más grandes que el tiempo de repique. SI se apreta el TOG y el celay se activa y no se aprieta nuevamente, al fin del Uem¡xl de retraso (dclay lime) el relay se desconecta aulomaUeamente. Esto puede ser verificado en la figura 4 yen el diagrama de tiempos "la".

la Ogu ra 5 y en el diagrama de tiempos "l b".

"\- Cerno en el integrado solamente existe un circuito de repique no es posible la mezcla de operadones ~ con ON/ OFF. El tiempo de repique puede actuar en ambas direcciones. esto quiere decir que puede actuar tanto para la apertura como para el cierre del pushbotton. Si la entrada ON está continuamente cerrada, los contac tos del relay se abren. Esto puede usarse para generar un pulso de rese!. Ejemplo en la figura 8. El circuito de entrada del U 6046 B se muestra en la figura 7a. Note J:lue exlste un reslstor de 20kll inlegrado así como un capacitar de RF y b) Uso de entrodas ON y Off un diodo lener de N. por eso el circuito reacciona para tensiones superiores a El uso de los pulsadores On )' OFF 2V. El reslstor de 201dl extcrno tiene la debe ser lnlerprelado COIlXl 51fueran lla- función de protección y el pushbotlon ves independientes (swilchcs) POI"C!~e e· externo esta concctado dtrectamente a Uos no pueden ser operados simult.anea· la tensió:1 de la baterla. La corriente de menle. Apretant'J ON, ac tivan,os el con tacto es I-IVba t·Vz)/ 20kfl: Con relay despues del ! : ~.~ lpo de repique y si Vbat=12V tendremos enlonces una co· oprimim:ls el bot¿:l OFF se desencrgl1.a rrlente de contacto de aprOXImadamente el reuy. En caso pe no dcsenerglz:use el O,25mA. Esta corriente puede ser aureL,y se desconecta l~~spues del tiempo mcntad.:l conectando el pushboUon made retraso. Esto pu~: ser observado en sa, con.J se ve en la figura 11..1. 26 - SABEr- t:LECTRONICA NV 2<;

TIMIILA DIE TIEMPOS LARGOS PARA AUTOMOVILES

El cirCuito de entrada del U 6047 B está en la figura 7b. Note que existe un res.itor de lOOkf.l: integrado con el capac!tor de RF y el dlooo Zener de 7V. Ese circuito tamblen es sensible a tensiones superiores a 2V y el resistor externo de protecCión es de 2kf.1:. Note que ahora el pushbotton esta conectado a tierra. En este circuito la corriente de contacto seni. ¡"Vs/I02kf.1:. Como la baterta es de 12V tendrelOOs una corriente de aproximadamente 0. 1 mA. Tanbien en ese caso podremos aurrentar la corriente pero ahora conectando el resistor entre el pushootton y Vbal, como se ve en la figura lib.

Vbat

u

•

Il.

., _.... ..... ~I '"' ""u••c-= TUI

..e' Función

I de l U 6046 B

3. APLICACIONES Darms a continuación algunas aplicaciOnes de estos integrados en el autom:J\.'i1. fig 8. fig 9. fig lO Y fig 11

, :iosc

'-IbBt

4. DESCRlPCION FUNCIONAL DE U 6048 BjU 6049 B

~

u

• Il.

Los circu itos de los Integrados U 6048 B Y U 6049 B tienen coroo finalidad el control del motor eléctrico del ventilador del radiador del vehiculo con el uso de un relay Interno. que se activa después de desconectada la llave de contacto. El circuito oscilador y los tiempos tE y IV son tdénticos a los del U 6046 B Yestan dados en la tabla l. Las entradas provenientes del sensor ter· roostállco 1'$ son repicados. Este sensor está conectado a masa y cl circuito interno se mueSlra en la figu ra 7b. En la entrada IGN es donde se aplica la señal de entrada de la ignición (pln 15) y esta no es repicada. Estes dos circuitos son la versión con máscara de aluminio del U 6046 B y, por ese mOvo tienen solo un circuito de repique Inle· grado. El circuito de inpuls inlerno está en la figura 7a. La [unción del U 6048 Bestá en la figura 13 y la del U 6049 B en el diagrama de tiempos de la figura

2.

U60478

v, -nt.tl Ole

~I

o

N

TO$

U60 -46B IN) ~

(IN

0I'f'

Fu nción Toggle del U 6047 B

,

-

VtJ at

~QSC

o

'"

14 Función ONtOFF del U 6046 8 SABER ELECTRON ICA N i 29 - 27

u

•o

~

~

o

N

TIMEA DE TIEMPOS LARGOS PARA AUTOMOVILE.

5. CARACTERISTICAS rlSICAS y ELECTRICAS

-

Vb. t

OaJ1X>S a oontinuadón una tabla con todas las características sumlnlstradas por el fabricante las cuales hemos decidido mantenerlas en ingles ya que muchos termlnos no poseen una traducción literal y su errónea comprensión podría acarrear serios inconvenientes.

JEos~

=P

1-

'"o

u

•o

1 r-

.. ~·~~o~~

R •

tr

n

~~DNIJII"f

.l:

Agradecemos a Romex S.A. la colaboración brindada para este articulo.

¡\l

.-

~

N

Función ONIOFF de l U 6047 8

TOO

-1i~n'Ir¡,r-- lit.l-I-h-I, -----1.11 1 r'l .~ - - 'l¡

"EC

1

'

1

'

tJ

b

'1

VU

b

b

b

:.~

Diagrall 1tl ON

"" RE'

if-¡, --n----III~~ ~=

I!, ¡ ,, 1 I

i !

" "

i

,I

I

"

¡

i

¡

, i

1

~

I 11 II

" "

---1I

. I t._

Ollgra. le OH

"" RE'

" - - - - - - - " -----~ Diagrama de output del relay como función de las condiciones de inpul 28 - SABER ElECTRONICA N I! 29

•


v,

-

100k.

2V-

---l

?-fD'---< ' ~----\.

• 20'

7.

T

-

2'

2.

I

20'

7.

~

Circuito de enlrada del U 6046 B

I

Circuito de entrada del U 6047 B

Vbat

Vbat lasc

l as e

u

• ~

~I Generación de un retraso de tiempo monoestable tV, causado por la aplicación de la tensión Vbat, no reactivable externamente.

I

>bet

Vbet

:Eosc ~

o

~

N

on

Ve ftUID

~I

o

o

~

"~

lose

'* TOI

U60.46B

. . , . . . . . . CII'P

on

u

•o

'"

"~

~I J:

.4.7uF

2k

22uF

Generación de un retraso de tiempo monoestable tV. causq.do por la aplicación de la tension Vbat, desact lvable a través del oontacto OFF.

SABER ElECTRONICA N I!' 29

~

29

-4

TIMER DE TIIiMPOS LARGOS PARA AUTOMOVILES

.::

Vbat

""C••,

Ybat

Tc ••, :=

:

,

O

,

~ ij lñ

ij

., O

O

~

r-

n

~I ~-iE

'S ~ ~ ;> Uf.'488-¡

~I~' ,~

El tiempo de retraso monoestable tVpuede ser activado a !raves del puls a· dar ON. no desactivable externamente.

2k )

LI LI '2~ ,1

Ybat

•

Ybat

•

._-¡

nnnn

!5k8 •

• !5k6

~

2

'¡¡¡i .

_.......

~~bI,*toI

1111

uu

\

'L bl

V.te~

Vs_

T

lO

111

uu

nnnn

.,

lO

111

]111 .

'i.r

l

Aumento de la corriente de contacto a traves de resistores en paralelo.

OSC_

T

T

Stebll11etion. GNl

POI>

Oscilletor

Diagrama de bloques de los U 6048 BAJ 6049 B

LO-deUction

¡

6048~

Vs: Vstab:

U U 60498 TS

-

... v

PI'

...

IGN

<-

~

~

I Debounc ing

Monof lop

ose:

~

· Frequ.ncy div i der

u

~

AH : IGN: GND:

TS: Re ley

REL~P:

output

D

o

-'

'30 - SABER ElECTRONICA N I! 29

. Suministro de tensión Tensión estabilizada Entrada del oscilador Ae Salida del relay Entrada de la serial de ignición Masa Entrada de la sel\al del switch del termostato Programa de input

TIUIIR H

TIIi:MPO. LARGO. PARA AUTOMOVIL • •

~r----------------------------------------

VDlt

19n i tion el osle

TS

PC>-vste b'

Relly

P ? "'~O:

Re lIy

______~r_ILII____íLn~_____

_________________

íLn~

_____

Comportamiento de las salidas d el (elay del U 6048 B en función de las entradas pin de programa (PP). El tiempo de repique no esta mo strado.

~

______________

~rcs-LílL-

y del

__

--I:"'ty

t .. 15 " fl'o u n ",

)f

I S iS o pl n

Comportamiento de las salidas dol rolay del U 6049 B en fu nción de los i del do

Vba t

>--,.-----, ' 00

H

1 00"'"

. 1'::~'~ 15 LJ ~

Ignlt lon

YTherllostat i c .1 switch

CirC\Jil o base do los U 6048 8 !lJ 6049 B

EMPRESA DE SERVICKlS ELECTRONICOS INFORMATlCA y CCMPUTACION

o Av. Independencia 3523

Los Integrados para armar este proyecto estarán a la venta próximamente en nuestra editorial. SABER ELECTRONIC A NR 29 - 31

C.P. 1226 - CAPITAL FEDERAL TEL97-8945 / 248-9139


Absolute limit datl!!l For all circuits with recommended external circuitrv Operatlng voltage, static, 5 mino Voa: Ambient ternperature

24 - 40 ... + 95 -55 ... +125 150

T....

Storage temperature range

T.,

Max. junction

Ti

temperatur~

Therml!!ll resístance DIPS SOS

V

OC OC OC

110 160

K/W K/W

The le with extemal cicuitry pos!i8SS8S Ioad-dump-resistenoe -'":Id surge immunity in accordance with VOE 839. Electrical cheracteristics Vbet = 13.5 V. T. mb - 25 ce, reference ~int is ground IGND); Circuits with recommended external círcuitry Supply Min. Max. lV• . Supply voltage V", 6 16 5 V supply (without R2. C2) Stabilized voltage Sertes resistance Filter capacitance Undervoltage threshhold (POR) Power consumption, all pushbuttons open Intemal Z-Diode

Vs. VftaI) V... Rv

4.3

Vs

270 3

Is

Vs Internal capacltance Vs. VSlab Relav output w;thout short-circutt current Iimitation Saturation voltage le == 200 mA VREl Relay ooíl resistance RR[l Collector current. normal operation IREl

•,

,

Collector pulse current, bad dump Internal Z-Olode I Oscillator input Oscíllator cap8citancaty :O::: 20 mino

,

Intemal discharge resistence LDwer switching point Upper switching point

'

Oscillator frequency Iv'"'"' 20 mino 2min.

4.2

V

2.0

mA V

pF r.5

V

300

mA

a 1.5

REl

A

VRE L

23

V

Gosz

100 0.5

nF ka

1.1

V

.

V

Rosz Vosz

3.3

Vosz

Oscillator frequency

V

a "F

14 15 1.1

V V

60

- /osz

Input current VOSl - O V

Delay time

5.2 510 47

Cv

I

Oseillatar frequency Iv = Times Debounce time

6

fOSZ fosz fosz tE

tv

lE-3

1

~

40

kHz

61.4 614 5 72704

Hz

Hz 7 74752

cycles cycles

Toggle-input Tog, ON and OFF input. U 8046B, U 6047B Switching threshold Protective diode

V. V.

Int,mal cap8citance

C.

1.6

32 - SABER ElECTRON ICA N" 29

2.0 7 16

2.4

V V

pF


Min,

Max.

Typ.

loggle input Tog, ON and OFF inpuu U 60468 Pull-down R, pushbutton t o \ib., R Protective resistance Rs Toggle mput Tog, ON 8nd OFF input. U 60478 Pul! .up R pushbunon to ground R Protective resistance IGN -TS-PP input U 6Q48B· U 6047B Switching threshold Protactive diode Intemal capacitance . IGN input U 60488· U 60498 Pull-down R, swrtch to VbM Protective reststance TS input U 6048 B . U 8049 B Pull-up R. swrtch to ground Protective resistanc:e pp input U 6048 B . U 6049 B Input current Ftequency Debounoe time

1,

'", 2 3 4

Deley t ime

"

mi~

eooo

'22~

3000 2000

814 .

""

'. •

Rs

kO

100

kO

2

kO

kO ¡

7 15

V V V pF

R Rs

20 20

"O kO

R RS

100

kO

2

ka

V, V, C,

2.0

"1.6

-1, C_

R_

n'

ka

H,

.700

280

eoo

"" '0

'000 1000

860

700

9

440

800

8

900

7 8

2.'

1 Frequency DftbounCfl time

1,

'600

"0 307

'000

330

6

'200

248

'000

6

'000 857

206

'000

280 220

'000 2000

'000

'90

'000 '000 1000

'80 '40 '30 650

7

20 20

"

R_

•

n'

ka

'23

'0

200

'05 92

'0 '0

170

82 74

'0

'30

, ,

800

I, m;"

37

3000

3.00 2.00

4000

1.60

'8

5000

1.20

6000

1.00

'6 12

7000

.86

11

8000

.76

9

'000

.87

8

'0000 11000

.60

7 8 .7

25

8

760

'78 164

9

667

137

'0 20

800

'23

300

e,

'00

30

200

4'

'00

40

'50

'00

50

'20

3' 25

440 330

'00

280

80 70

'00 86

20

220 '90

'2000

.55 . 50

80

75

'8 15

'00 '00 '00

'60

'3000

.46

90

67

'4

'00

.43

60 30

'2

'00

'40 '30 600

'4000

'00 200

'5000

.40

20

' 6000 17000

.38 .35

4.8

300 400

'8000

500

.33 .32

4.' 3.9

.30

3.7

..

38. 246

'0

15

,

'0 '0

'2

'47

'0

400

300 240

'9000 20000

8.' 5.7 6.3 4.9 4.3

T"bla 1 . Frecuenci a de os.cilaciÓn, tiempo de repiqu e. tieIT'.po de relras.o , dimensionam iento SABE R ElECTRONI CA N2 29 - 33

,.A

C_

Deley time

'0

'60 '20

, , , , ,

400

,

'30 '20 110

,

300 240 200 170

'60

, , , •• , , , , , , 9' 85 7•

74

70

88

,

82

5'

MONTAJES

WALKIE-TALKIE YRADIO FM En un único aparato, reunimos la versatilidad de un walkie·talkie y una sensible radio de FM que, inclusive, con la ayuda de un audifono, se puede usar como walkman. Por Newton C. Braga

L

OS pedidos de walkle-talkies sencillos son muchos, y 10 mismo ocurre con un receptor de FM que realmente tenga características profeSionales. Aanllzando las posibnllidades de llevar a los lectores algo realmente Interesante, llegamos a la conclusión que prodriamos tener un excelente proyecto reuniendo los dos aaparatos en uno. De hecho. usando las características excelentes del IDA70Cl0 como receptor de FM, ¡xxlemos también emplearlo como receptor para un pequeño transmisor de FM, y con esto tendremos un walkie-taJo kie de óptimo desempeño y bajo costo, sin hablar del montaje relativamente senclllo. Con la utilización de un IDA7QOO ro-

:f "

•

;{

"'

mo base del receptor, y de un sendillo transmisor de FM con micrófono de eleetret en la parte emisora, obtenemos las siguientes características finales para el proyecto;

- Gran sensibilidad de transmisión. - Dos fundones seleCCIonables por lla- con el uso de micrófono de eleclret. ve; en una posición el apaaraato funciona - Facilidad extrema de ajuste. ya que como radio comÍln de FM con excelente existen apenas 3 bobinas. senslbllidad. y en la otra como walkie-tal~ Podemos. en función de estas caractekie de frec uencia preajustada. No será fistlcas. dartambién las de naturaleza epreciso "regular" la frecuencia para recibir lécUica. que son: la señal del otro elemento del par. Tensión de alimentación - 6V [4 pilas - Optlma calidad de sonido en la re- pequer1asJ: cepción de radios FM comerciales, ya que Corrtenle de consumo [recepción en el TDA7000 es base de los proyectos de reposo) - 2.5 mA: Alcance - mayor que 50 metros. los mejores walkman que existen, y exce-

«, 1=

_."..-

"

•

~

•

~ U!NT!

"

~U,,)O

ANILlO

lUH

~

";

..

[

l~MPU~ICAI)O~ DE .... LID A

,,.

"' U " E ~TA CIO~

"

r..J

LííJ

. L,~ " '¡ I=

,

" 1= "1 :!;:-

uE NTE

1= '

,1=,.

.

1" I _...... .• I·?-~ 1 . 1 1 ]'-:- 1 . •..- H -::.:: ... ~ H _. - 1 If" ~ILTIIO

SII.ENCIA

.ii'

lente sensibi1¡dasd en la recepCión de la señal del par en la operaCión como walkie-talkie, 10 que garantiza así buen alcanct para el sistema.

" ~

"

"

"

~ ,-;;: i= 'l 1= 'l 1= ': i=

•

•

': i= : i=

34 - SABER ELECTRON ICA N I! 29

•

.....

I ,;

i=

WALKIE-TALKIE Y RADIO FM

~ n~11U.1

I

I

AI.AMI"! 231

•• .... ,

el HO"MA:

1.A~ l l

.,..

21UIIU.. AI.AMI"IU

'" .

COMUN

Como funciona podemos comenzar el anállsls del drculto por el propio TDA7000, que es el corarim de la parte receptora. Este Ingrado. presentado ya hace un tlempo, revoluciona completamente los conceptos de radlorecepclón. Este Integrado IDA7CXXl es de Philips y sus carcatetisticas son: Faja de tensiones de operadón (Vp) ...................... 2,7 a lOV Comente baJO _ alimentación de 4.5V (Ip) ................ :. roA Ganda de frecuendas de operadón (frt) ................ 1.5 a llOMHz Senslbllldad ................................... 1,5 uV Tensión de audio de salida en carga de 22K ............... 75mV Este Integrado. en lugar de una FI alta, de 10, 7MHz. trabaja con una FI del orden de 75KHz. lo que permite el cambio de los circuitos sintonizados Le (formados por los inconvenientes transformadores de fl] por circuitos Re. El resultado de la uuH7,aclón de una FI baja. además de esto, está en el rechazo de la frecuenda imagen. además de obtener excelente selectividad. En la figura 1 mostramos el circuito equivalente Interno del IDA7000. La señal recibida a partir de la antena recibe una amplificación Inldal de 26dB. En la entrada de esta etapa no se necesita nnnás que un choque de RF para eliminar señales de estaciones fuertes. Si las mismas existen en las proximidades, Independiente del uso del variable. Esta etapa puede operar de 1.5 a IlOMHz. que es la banda de operadón del integrado. Enseguida, tenemos un mezclador que opera a partir de la señal del oscilador 10-

cal. que es el elemento que posee el variable de slntonia y que determina la frecuenda de la estación redbida. Tenemos a contlnuadón etapas y filtros de FI, demoduladores, hasta llegar al ampUficador de salida. que entrega una senal de audio para una etapa amplificadora. En nuestro proyecto hacemos uso de una etapa con tres transistores, que propordona excelente calidad de audio en un pequeí'l.o parlante o incluso audifono (como walk-man). Para poder usar el aparato como receptor de FM y walkle- talkie. usamos un sitema conmutador. En una posidón tenemos la colocación del variable en el drcuito, que permite barrer la faja de FM nonnalmente. y en la otra posición se coloca un trlmer preaJaustado, para la frecuencia del transmisor del otro aparato, que forma el par. En la condición de transmisión. el IDA7000 es desconectado y entre en acción un mlcrotransmlsor con micrófono de eleciret con solo 1 transistor, para lograr un Isstema más compacto. Este transistor tambif:n es preajustado por medio de un trtmer. para ser oido por el receptor que fOnDa el par en una frecuencia libre de la banda FM. Para mantener la mayor estabilidad pOSible de fu ncionamiento. tanto el IDA7000 como el transmisor son alimnetados por etapa reguladora de tensión. Eslo permite que, Incluso en fundón del desgaste de las pilas. no haya necesidad de hacer reajustes conslantes de las frecuencias a través de los trlmers y que tampoco la FM pierda slntorua al esxuhar normalmente una estación comercial.

Los componentes El uso del TDA7000 Simplifica basSABER ELECTRON ICA N Ii 29 - 35

taqnte el proyecto, tanto en real relación a la cantidad de componentes usados. como a! ajuste y obtención de los componentes más clÍticos. Por otra parte. es e· senda! un montaje cuJdadoso para lograr un funcionamiento final como el esperado, y prlndpalmente. la elecdón de ciertos componentes con buen criterio. Asi. recomendamos que los capacitores indicados como cerámicos plate sean rigurosamente de este tipo. con los valores indicados. para que el lector no tenga sorpresas desagradables. Del mismo modo, las bobinas deben tener las dimensiones indicadas en la fi-

gura 2. Una alteradón en el numero de espiras puede hacer que el recptor "huya" o bien el transmisor, de modo que no sea captado por la otra unidad. o bien no capte las estaciones de FM. si ésta fuea la fundón peIjudicada. Más adelante explicaremos procedimiento para corregir estas "fugas' que explicarán cuando tratemos sobre los ajustes. Otro componente que exige cuidados en la elección es el variable. Usamos un variable marca TOKO, modelo FM. Otra recomendación interesante es hacer uso de una placa de clrculto impreso de buena calidad, preferentemente de fibra de vidrio. 10 que ayudará. a obtener mayor estabilidad de funcionamlento.Un dibujo cuidadoso de las pistas. segun nuestro patrón complemneta nuestras recomendaciones inldales,

Montaje En la figura 3 damos entonces el circulto completo de un equipo. Si el lector tiene algún amigo para hacer otra unidad igual. de modo de formar el par, muy


36 - SABER ELECTRONICA N P 29


bien. ¡nvitelo a hacer el montaje en conJunIo. Si no. inicialemnle puede maonlar W1 Unico aparato y usarlo como transmisor de FM y como radio de FM. linicialmente. cualquier radio común de FM de su casa puede servir de receptor para este aparato! En suma. para funCionar como walkietalkie, precisa dos aparatos iguales: con uno 5010 tendrá apaenas una radio de FM.

En la figura 4 damos la placa de circuito impresos para nuestra versión. Damos a continuación los cuidados principales que debe respetar en el montnje: al Comience con el soldado del IDA700Q, recordando que su posición debe ser obtenida y que se trata de un com¡xmenle delicado. cuyos terminales deben ser soldados rapidamente con un soldador de punta fina y soldadura de buena calidad. b) Al soldador los transistores t~a cuidado de no confundir los tipos. En_la lista de material damos los equivalentes ¡:Klsibles. el Obser.'e la polaridad del diodo 7.ener de 5Vl x 400mWy también de los capacltores electrolicos, que deben tener una tensión de trab
con trozos de cable pela-

do.

NL CI"CUITO

J) Para el micrófono de electret de dos tenntnales se debe obseIVaI la JXlla"dad. II El potendómetro de volumen es del tlpo miniatura, fijado en la proALA M.I'IE YA pia placa para ev!tar It XISUNT( nestabilidades o realimentaciones. Si el lector Quisiera modil'lear la pOSiCión del potenciÓmetro debe tener cuidado. usando siempre cable blindado de conexión. m) El soporte de pilas tiene polaridad cierta para la conexión, y la ante( NCNUI'I! C I ~U " O na es del lipo telescópica. C(""-"OO S! llene dificultades para conseguir esta antena, U· se un trolO de alambre rigldo de unos20 a 30 cm. de largo. n) Completamos con el parlante, que debe ser de 8 ohm x 5 cm. ó mneor, de acuerdo con la caja usada. Una poslbUidad adicional de conexión se muestra en la figura 5 y consiste en el uso de un enchufe tipo circuito cerrado para el audifono. Un audifono del tipo walkman pennlte usar este aparato con tal, con excelente calidad de sondo en FM, y tambien para conversclones en función de walkie·talkie en lugares de mucho ruido. Terminado el montaje. solo queda hacer las pruebas de funcionamiento y ajus· tes.

Ajustes y uso Para ajustar y experimentar un aparato solo, no hay dificultades, ya que el mismo puede operar, en este caso. como transm isor de FMy radio FM al mismo tiempo. Ajuste de la radio FM; Coloque las pilas en el soporte y la llave S2 en la posición FM. Conectando 53 debe oir inmediatamente un chillido en el parlante o incluso alguna estación al abrir el volumen. indicando que el CirCUito SABER ELECTRONICA NlI 29 - 3 7

m.

se encuentra funcionando. Girando el variable debe sintonizar todas las bandas, debe comenzar intentan· do alterar la bobina 1..3, apretándola o estlrandola. Después debe. también, intentar alterando C6 y, en último caso, probando con un otro vaI1able. Con el FM en funcionamiento, puede ajustar el transmisor; Para ajustar el transmisor, sin no tuviera airo aparato Igual. use una radio común de FM o sintonizador, conectado alrededor de lOOMHz. en un punto en que no haya ninguan estación. Ajuste entonces CXl con un calibrador plaslico o de madera, para olr la señal del transmisor en la radio. Aprete SI para poder accionar el aparato. S! montó un par, que llamaremos fl) y (2) , el ajuste se hace del siguiente modo: Después de ajsutar ambas radios de FM como se indica mas arriba, coloque (1) en la posición wr y ajuste CX2 para que no se alga ninguna estación. Apriete SI de (2) y ajuste CX! para que lo que usted hable en el micrófono de (2) se oiga en !l). Invierta ahora los ajustes:: coloque {2] en la posición de olr y ajuste CX2 de 121 para que no se oiga ninguna estadón de

WALKIE·TALKIE y RADIO FM

FM. Aprtete 51 de !ll y ajuste eX1 de (1) para que 10 que usted diga en el mIcrófo-

justes a una cierta distanda (unos 5 metros Jpor lo menos) para que la seña! capatada sea la más fuerte. ya que muy cerno de 111se oiga en 121. Sera conveniente proceder en estos a- ca se pueden captar armónicas que

tienen mucho menor aicance. Después de esto. basta verificar si el alcance del aparato está bueno y usarlo normalmente.

LISTA DE MATERIALES Cl-l - JDA7000· circuito Integrado al- BF..94 ó BF495· transistor NPN d. RFQ2, 03, 05- BC548, BC547, 8e238 ó BC237 - transistores NPN d. Uf(I general 04 . 9CS58 ó BC557 - transistor PNNNP de uso gene,., DI, D2 - IN4146 6 INS1 .. • diodo, de , Ulclo de uso gfller.' D3 - 5VI· diodo z.ner da 400 mW PTE· parlant. de5 cm. x 8 ohm M/e -mJcfÓfono d••l6ctret de 2/ennlM/es CV - variable TOKO para FM (ver laxto) eXI, eX2 ·/rimers comullfs de 1>1" de pon»/ana ll, L2, l3 . bobinas - ver leila SI • l/ave hablear/escuchar 2 x 2 52 - //ava de f polo x 2 posiciones 53 -Interruptor simple 81 . 4 pilas pequeñas

PI- 22k - poIf{II!/ómetro m/n/etu" RI, R3· 4k7 t 1!8W· res/sto"s (amlrlHo, violeta, rojo) R2. 5/(6 x lJ8W-resistor (verde, azul, rojo) R4 - 41 ohm x f/8W - rasfslar (,nvrlIfo, vIoIIl" negro, R5. l50k x ,!8W. resistor (tnlrrón, verde, amlrillo) R6. Ik x II8W - resistor (lfI8rr6n, fJfgto, rojo) R7 - 180 ohm X Imw - resistor (marrón, gris, tnsrrón)

LA

PLAQUETA

pI'"

C1, cIa · la nF - capaclolf9S e2 - 2n2 - Clp8cito"s plal. C3, C4 - lO pF - ~pacilom plat. C5 - 18 pF - clplcllor plate

C6 - 33 pF - c,pacllar pl,'e C7 - 68 pF - clplCltor plate C8- ..n7-capacRarpúU. C9 - 22pF -capacllar p/ale C11- 22 nF - capacHar plaf. C12 - 180 pF - capacitar plal. C13, C17 - 330 pF - capaclotm P'Me C14, C20-3n3 - capac' ortS palal. (o disco, sol'mtNll. C20) C15 - ISO pF -capacitar plal. C16, C24· lOO nF -capacitortt pIII. o disco cerámico C21- tn8 - capacltord. poHíftll' C22 - 4,7 :;F x 6V - capacitar tIICtroIHIco C23 • 220 ~ x 6V - capacitar .'roIHlco C25 · 100 a 22O .Fx 6V - capacHar .léctrolltlco C26 -5p6 - caplcHor plate o ditco mm/ct) Varios:: pl,ca da circuito ImprHO, " Je, atambras, soldldura, botón pltfa el potenclómelro, sopon. rh .. pi/es pequeifas, 'ntena leJescóplc" Me.

PARA ARMAR ESTE MONTAJE SE ENCUENTRAN A SU DISPOSICION EN NUESTRAS OFICINAS DE RIVADAVIA 2431 - Ent. 4 .1 2 • of. 3 De lunes a viernes de 9 a 12 y de 14 a 18 hs.

INCLUYE TECNICAS

, , , , , , ,

OSCILADORES ALARMAS INSTRUMENTACION FOTOELECTRONICA AMPLIACADORES RECEPTORES ALTROS

PARA NUEVOS DESARROLLOS

SABER ELECfRONIt1\

FUERA DE SERIE 38 - SABER

ELECH~ONICA

N " 29

, , , , , , , ,

ECUALlZADORES SENSORES COMUNICACIONES TEMPORIZADORES CONTROLES DE VELOCIDAD FUENTES DE VELOCIDAD FUENTES DE ALlMENTACION ELECTRONICA DEL AUTOMOVIL

TALLER

REPARACION DE AMPLIFICADORES DE AUDIO Cuando hablamos de la reparación de amplificadores de aud/o no nos referImos solamente a /os tipos completos, destinados exclusivamente a la amplifIcación de señales de bandejas, cassetteras o sintonizadores. También se Incluyen en esta catego ria las etapas de amplificación de radIos, intercomunicadores con o sin alambre y hasta incluso los transceptores de los radioaficionados. En este articulo abordaremos puntos interesantes, referentes a la reparación, con utilización de 3 equipos: el inyector de señales, el multimetro y el osciloscopio.

E

n amplificado r de a udio\e stá

compuesto por un conjunto de componentes que deben fundonar de manera equilibrada. La Simple rotura del equilibro. por haberse quemado un uniCQ componente no solo puede interrumpir el funcionamiento de un amplificado r, sJno, hasta generar corrientes intensas que pn,...oquen el quemado de otros elementos. Existen diversas configurackmes pa-

" UI,.T I " (T~O

O'CI ~ OICO" ' O

dio que genera una señal de prueba pa. ra ser aplicada en la entrada de amplificadores y pennite vertflcar el funcionamiento de sus etapas.

ra los amplificadores de audio. usando

desde simples transistores hasta circuitos Integrados específicos e Incluso circuitos híbrtdos. Con la utlIl1.adón de algu nos Ins tr u mento s básicos , la

búsqueda de problemas en estos equipos no exige más que un poco de pa-

.. z

~

s

ciencia y un procedlmlento lógico, del

que hablareIrns en este articulo. Los Instrumentos que pretendemos usar en esta búsqueda de defectos son comu nes. excepto el osciloscopiO, que no siempre esta disponible dado su costo más elevado. La fina lidad de estos Instrumentos. cuyos aspectos aparecen en la figu ra 1, pueden resumirse del Siguiente modo: 1. MULTIMETRO: mide tensiones,

corrientes y resistenck1S. A t ra vé s de estas mediciones podemos probar los mas diversos tipos de componentes y comprobar el funcionamiento por partes. del circuito a prueba. 2. INYECTOR DE SEÑALES: este Instrumento . el más barato de todos. consiste en un sendllo oscilador de au· SABER ElECTRON1CA Ng 29 - 39

3. OSCILOSCOPIO: pennite la visuall7.aclón de formas de onda y la reall7.actón de medidas de tensión y frecuencia. Con el mismo podemos probar, de manera más completa. un amplificador. constatando eventuaks distorsiones. Es interesante usarlo en conjunto con un generador de audio. Evidentemente. al dar los procedlntlenlos que siguen. suponeIOOS que too dos saben manejar los instrumentos dtados. Para más InformaCión sobre éstos, recomendamos ver los artículos sobre el multímetro (SABER ElECTRO-

REPARANDO AMPLIFICADORES DE AUDIO

NICA N' 2, página 15), el inyector de señales (SABER ELECTRONICA Ni 6.7.8.10 Y 12). Yel OSCiloscopIO (SABER ELECl'RONICA N' 8.9.llyI2J.

"

-

eOlllllUIU

oc f1fI'()*o

Medlcl6a de tensl6a ea eln:wtos translstorlzado8 La simple

..,-/

-7

/

OP(IUc:.o..f N

c'-"u_ U/llOl.OC

_~M

'"

UIIISIOII ....U / (IIIISO II

~Iclón

de tensión en una etapa amplificadores permite que se evalúe su estado. En la figura 2 tenemos una etapa de amplificación con un transistor en la configuración de emisor común. Esta etapa aparece en la mayoria de kls ampUficadores de audio de pequefia ]Xllencla. como por ejemplo en los drivers y saUdas de pequeñas radios. grabadores. intercomunicadores o bien como preampliflcadores de audio y driver de amplifiClaclón de mayor potenda. Para que el transistor, que es el elemento central de la etapa, funcione correctamente, es preciso que haya una polari7.aclón de sus elementos que 10 lleve a la operación en la parte Ilneal de su curva caracteristlca. Esto implica colocar reslstores calculados de tal forma que, sin señal. la tensión de colector quede de la mitad para abajo de la tensión de aUmentaclón, como verros en el gráfico de la figu ra 3. Asi, en una alimentación de 6V, es comun tener tensión de colector alrededor de 2 a 'JV y de emisor bastante más abajo. con fracción de Volt o COIOO máxi· 100 con IV. Para amplificadores con tensIón de alimentación mayor, las tensiones encontradas en estos elementos son proporcionalmente mayores, como sugiere el circuito de la figura 4. La tensión de base depende fundamentalmente de la tensión de emisor en este circuito. Para un transistor de germanio NPN la tensión de base deberá estar aproxlmadamente O.2V por encIma de la tensión de emisor. y para un transistor de silicio tamlén NPN la tensión quedará aproximadamente O,7V por encima de la tensión de emisor. En un transIStor PNP. las tenskmes tendrán las mIsmas diferencias, confor-

e ... IUlCUNITIC" DU rllANlllTOII

_ _ u ....... D"~NT_

n el Upo. pero la base quedará con va-

..

lor por debajo del emisor. pues el senUdo de circulación de la comente se invierte.

los resiStores alrededor de este transIstor pueden sufrir dIversos Upos de alteraciones, lo que causarla un desequlUbrlo de funcionamiento o Incluso Interrupción de la etapa. Una primera Situación aparece en la figura 5. El resJstor Rl. entre la base Y la allrrentaclón. se altera, aumentando Su teslstencia o incluso abriéndose. El resultado es la dlsmlnucl6n de la co-

"'

/

IN;""'O"- II--<~H \

"

J,'"

"

".

.~.

~

le,.?

"

_ t,l"

"

r --1r--O' INYECTOII

.r ,

'"

., '-----

-

..

-- - -

\~' 1111..... HNOIO ..... Oll ICHI"'I"LIC-AO... ... L"-lNTIlAO'"

.

~---..--~.

eo ... - ,.... PII OI,,(IIIU

----

,

I

-,,,,

.

"

.

~

• @@@

" - - - - --

40 - SABER ElECmONICA N I! 29

OI "O" "ON

- --

-

---'

REPARANDO AMPLlFICADORE. DE AUDIO

..

..

, --r--<>'"

IIA.t.l

OI'(MIMADo\

(§)

l*'l

;~: 0 0 0 ]

,-

~~

A ...... flITlIotdIA

,,0

@@

co_ "_

'''0 .... [•••

'MellO NO llH'Ul

MUIVO oe

'UNTO

r

/

~~7M ~I~TO ..;f--1I--'-t--r---' - - .!A"'l I

- OC .... UDA DI!'O" ..... OO

--~=t:=t=~==-_."

..

niente de polaJ1zaclón de base, que De· va al dislocamiento del punto de opern.· Ción, como muestra la misma figura. La tensión de colector asu~ valores por encima de 10 previsto si el res1stor a· penas se altera, aumentando su resistencia; pero llegara al misrm vaDr de la tensi:)n de alimentación si el reslstor se abre completamente_ ¿Qué efecto causa esa alteración en la calidad del sonido? SI el reslstor sImplemente se abre. el transistor no Uene polar!7.aclón alguna y el resultado es una Interrupción del sonido en este pun-

to. Con el Inyector de seftales. podemos facllmente percibir esto. Aplicando la señal en el colector. la misma pasa a la etapa siguiente y tenemos la reproducción en el parlante. Sin embargo, apUcando en la base. la seflal no pasa por el transistor Opasa sin ninguna amo plificación, y el resu ltado es la repro· ducción muy baja o Incluso nula SI ocurre una alteración de valor, con aumento de la resistencia y con cierta polartzadón, el resultado será una fuerte distorsión en el sonido del amplificador. que puede ser constatada con ayu-

da del osciloscopio. cOIm muestra la fi·

gura6. Operando en un punto debajo del Ctntro de la recta de carga. el transistor corta parte de uno de los semJclclos, 10 que acarrea fuerte distorsión de la se· l'!.al. En un amplificador o en una radio a tIanslstores esto aparece en la forma de sonido desagradable. hasta Incluso con osclladones o entrecortamlentos Ca· clhnente percibidos cuando se compara este sonido con el de otra radio o amplio ficador en buen estado. Otra situación es la alteralc6n o a· bertura del resistor R2 entre la base y la tierra. como muestra el circuito de la fi· gura 7. Con la aheracKin o abertura de este reslstor tenerms el aumento de la rorrlente de base. lo que lleva a la fuerte caida en el colector del transistor, como muestra la misma figura. La tensión de base se puede elevar ligeramente en funCIón del aurrento de la tensión de e· mlsor, en caso que existe un reslstor en· tre este y la tierra 1R3). El reparador podrá facllrrente sospe· char este problema si la tensión del caledor estuviera por debajo de la normal SABER ELEcmONICA NI! 29

*

41

.

y mucho más próxima a la tensión de emisor. En la reproduccIón. los resultados

R EPARANDO AMPLIFICADORES DE AUDIO

'h

"

"

m

• "

-

~~.

aUIDA

~'"

~

,

onll.o..

>-t

"

"

~

"

..

~

•

serán Igualmente malos COIOO en el prt· mer caso. Habrá un desplél7amlento del punto de operación para la reglón no li· neal de funcionamiento del transistor, como muestra la figura 8. Tendrerms, entonces, la seilal reproducida con fuerte distorsión en la saU· da. La deformación será más acentuada, cuanto mayor fuera la alteración del reslstor. En e1 osciloscopio tendremos u· na defonnadón equivalente a la IOOstra· da en la Ogura 9. Vea que, en este caso, asi como en el anteriOr. es muy Importante que el reparador disponga de un diagrama en el que existan los valores correctos de las lenslones en los puntos a nalizados, pues esto permite que se Uegue facU· mente a las conclusiones vistas.

Finalmente. en otro caso. WleIms el reslstor de emisor que también puede alterarse o abrirse. En circuitos que operan con potenCiaS elevadas, COIm por ejemplo las salidas de algunos tipos de a utorradios. este reslstor puede sufrir Tod"os eslos problemas suponen que sobrecargas cuando el reslslor (R21 abre eJ transIStor esté en buen estado, pero el o el transistor entra en corto. la corrlen- mismo puede presentar problemas, ale fuerte que pasará a circular entre el briendo o entrando en corto. Ambos ca· colector y el emisor podrá causar la que- sos llevarán este componente a la illOpema de este resistor. como se propone en rancla, lo que slgnUica que podemos la figura 10. avertguar esto con el uso del Inyector de La tensión de esle componente se e· señales. levará anormalmente. llegando cerca de La señal aplkada en el colector pasa la tensión de alimentación. Una señal a· a la etapa siguiente y ocurre su repropUcada en esta etapa, o sufrtrá un blo- ducción. La señal aplicada a la base, si queo total o una fuert e distorsión el pasa. lo hará sin ampuncaclón y su Incambio del punlo de operadón delIran· tensidad de reproducción será la misma slslor. cuando la aplicamos al colector. Si no 42 - SABER ELECTRONICA N " 29

REPARANDO AM~LlFICADORE . DE AUDIO

siguiente. que debe ser analizada. Normalmente, corro tenemos un acoplamiento RC del Upo mostrado en la figura 12, el corto de C1 equivale a la conexión del reslstor de colector RC de la etapa anterior en paralelo con R l . De este modo, la comente de base aumenta, llevando el transistor al sector no lineal de su caracteristi.!A. Consiguientemente, tenemos amplificación deficiente, con fu erte distorsión.

"

.,

Tensiones en salldu complementarlas La etapa anterior, operando en clase A, presenta la posibilidad de una ampll·

O.HR

}...,,.

10 UI

..

,

,~.

pasa, no ocurre la reproducción. Como parando las medidas de tensión con los resultados de esta prueba. pcxlemos sa~r si el problema es de la polanzaeión o del propiO transistor. Tenemos también que considerar, en estas etapas, la presencia de capacitares, cOlm muestra la fjgu ra I L el acopla la etapa anterior a la base del transistor: C2 acopla la sao lida del transistor (colector) a la etapa siguiente y C3 desacopla el emisor del transislor. ¿Qué ocurre si eslos componencles presentan problemas? Si los capacitores abrieran, lo que tendrerms es la fa lla de pasaje de la señal o bien una pérdida de gananCia en los agudos. en el caso especifico de C3, pero las tensiones de los transistores no se alLerarán. SI los capacitares entraran

en corto ocurriran variaciones en las tensiones de polarb.aclón. En el caso de C3, en el emisor del transistor, un cortocircuito hace que la tensión de emisor caiga, alterando la tensIón de base y rrodlficando el punto de funcionamiento dellranslstor en la curva caracterisUca. El resullado es la distorsión en el sonido. que también puede ser verificada con ayuda del osciloscopiO. Una fuga en este capacitar no provoca muchas veces menor que la resistencia presentada por el componente en las condiCiones de fu-

ga. Si C1 y C2 entraran en corto o pre· sentaran fugas. ocurre una alteraclón de la polarizaCión de base de los transistores. Para Cl tenemos la entrada de la etapa en cuestión y para C2 de la etapa SABER ELECTRONICA N9 29 - 43

ficaCión del ciclo completo de la sefial. Mientras tanto, trabaja con una coniente de reposo relativamente alta. lo que limita su uso a)os circuitos de baja potencla. En los circullos de alta potencia. hacerros una polarización en clase B ó C, de rrodo que teneroos mayor rendimienlo con una comente de reposo muy baja, pero, en compensación, precisamos dos transistores para que, cada uno, amplifk:¡ue un semlclcLo de seftaL Tipos comunes de salIda, en que ocurre esto, aparecen en la figura 13 y corresponden a los d rcultos de -push-pull" y salida en sintria comp1ementaria. Nos interesa, Inicialmente, la salida en simetria complementaria que aparece en la mayoría de los ampUficadores de audio de alta fidelidad y con polencla por encima de 1W. La salida en "push· pullo es. hoy, limitada a las radios y grabadores translstorttados. cuya JX>tencia no supera IW. En la polarIzación de base de los transiStores de salida teneroos un reslstor (RI), dos dIOdos y un transistor (Q U. El transistor debe ser polari7.ado de tal modo que presente más menos la mis· ma resistencia que Q l. Esto se consigue a traves de la conexión del resistor de base (R2) al punto medio correspondiente a la juntura de los emisores de los transistores NPN y PNP, donde tenerros una tensión equivalente a la mitad de la alimentadón como muestra la fjgura 14.

°

REPARANDO AMPLIFICADORES DE AUDI O

Los dkldos funcionan COIm reguladores. distribuyendo la coniente entre las bases. pues corresponden Juslamente a las dos junturas entre base emisor que existen en kls transIStores de sallda. Las tensiones tipicas, en una etapa de este tipo, aparecen en la misma flgura, observándose la baja comente de re-

poso. El transistor exicitador (gl) puede su reslstenda entre colector y emisor en funclón de dos semlcklos de la señal de entrada, pues está polari7.ado en clase A. Cuando tenemos el semiclclo positivo de la seflal de entrada, su resistencia colector-emisor disminuye y el transls- funcionamiento. tor PNP de sal!da es polarizado en el Dos primeras pOSibilidades de funsenlldo de aumento de su conducción. clonam1ento consisten en la abertura de Cae, entonces, la tensión en el punto X RI o bien en la abertura o corto del del diagrama. lo que provoca la desear- transiStor acltador. ga del capacitar electroliUco. a través En el pr1mer caso. predomina la acdel parlante. con la reproducción de la clón del transistor g 1 (excltadori. y. con señal. esto. el transistor PNP de salida pasara Cuando tenemos el semiciclo negaU- a conducir más intensamente. despla'lO de la seftal de entrada, su resIstencia zando el equilIbrio de la etapa, que procolector-emisor aumenta, predominan- . ducirá la señal con fuerte distorsión, ya do la acción del reslstor Rl que, enton- que solamente podrá. pasar un semlclces, hace que el transistor NPN de sali- cia. Una verificación en el osciloscopio. da conduzca más intensamente. El cambiando el parlante por una carga recapacitar el de salida. por el aumento slstiva. muestra lo que ocurre (figura de tensión en sus armaduras. se carga 11). a través del parlante, con fuerte corr\enCuando gl entra en corto. el efedo te que rcproouce la señal original (figura es el misnn, en cuanto su abertura ha15). ce que el transistor NPN condui".ca más Como podemos percibir, se trata de Intensarrente, dlstorslonando el otro seuna etapa que funciona en un equilibrio mlclclo de la señal
variar

44 - SABER ELECTRONICA NI! 29

18. en que el desequilibriO es rms criUco debido a la presencia de 4 transistores, los cuidados en el descubrimiento de problemas son toda\'1a. mayores. Una fuerte distorsión y corriente de reposo anormalmente alta indican que reslstores o transiSt.ores están con problemas. AlteraciOnes de 4'lS caracteristlcas de estos componentes provocan diferencias radicales en las tensiones en todos los puntos del circu ito. El quemado de los transistores de salida. en cuanto se conecta el amplifi· cador. es un avtso de que existe un desequlUbrlO. Los transistores excitadores deben ser retirados y analil.ados, asi como el drtver, ya que tooos pueden ser el origen del problema. Una fuerte importante de problemas en este tlpo de circuitos. que no debe olvidarse. es el propio e1edrolitico de acopiamiento al parlante. El parlante representa una resistencia prácticamente nula al pasaje de corrientes continuas. Una entrada en corto del capacltor slg· nlfica elevar el punto X (figura 16) a OV, y"con esto, pueden circular fuertes cori\:ntes por el transistor NPN, ocasionando su quemado y también del resistor del emisor. SI al conectar el amplificador se quema este transistor y también el reslstor, desconecte el parlante y pruebe el capacitar electroliUco.

Circuitos Integrados hlbrldos Cuando un equipo uUlil.a un amplificador de potenCia integrado o hibrido, no poderoos tener acceso directamente a las etapas de amplificación, pero la real11.acI6n de mediciones externas nos ayuda a llegar a una conclusión de Jo que

ocurre. En la flgura 19 tenemos un amplificador hiblido, observándose que la mayoría de los componenles externos con· slsten en capacitares de acoplamiento de desacoplamiento y reslslores que influyen en la ganancia o determtnaclón de la respuesta en frecuencia. No siempre un problema de funcionamiento se debe a la falla del tntegrado

AEPARANDO AMPLlFICADORE. OE AUDIO

en si, pero sí, la mayoría de las veces. a los propios comlxmentes externos. Para trabajar ron este tipo de circuito es preciso, antes que nada, disponer de un diagrama en el que existan las tensiones correctas en cada pIn. Encontrando tensiones anormales en los pIns, vertflque antes Si los componentes asociados no son los causantes del problema. Levante, por ejemplo, el terminal del electrolíUro o resistor conectado al pin y verifique si eJ mlslOO no está abierto, en corto o alterado. Si tocios los componentes estuvieran buenos, pero las tensiones continuarán alteradas. podemos ral~nte sospechar que el problema esta en el circuito Integrado. Un problema que ocurre con equipos antlguos, Importados o fuera de línea, es el quemado de un Integrado que no se fabrtca mis o que es dificil de encontrar. Para casos como este, que oc;urren en radios relojes, pasacassettes, b ptares, etc., una solución Interesante es

.: toIJTft

tlUUAllAl'A

la adaptación. Partiendo de Integrados comunes en el mercado. y que tengan la misma potencia y la misma tensión de al1mentactón que el original. podemos usarlo en una etapa paralela. como muestra la flgura 20. Inutilizamos entonces el circuito original de salida que esta con problemas y

retiramos la señal de su entrada para un ampllflcador paralelo, alimentado por la misma fuente. Muchos equipos poseen espado suficiente para la Instalación de la nueva placa en el propio conjunto. pero si esto no fuera posible, el nuevo amplificador puede ocupar una caja por separado.

+++++++++++ ••• +.++++++.+ •••••••• + •• ++

RIM T.V. Distribuidor Repuesto. ,Electrónico. de HECTOR y NELSON RIMADA Aleorta 180· T.E. 25423 (8300) NEUQUEN . los Jeclores encontrarán todo el apoyo necesario para desarrollar sus conocimientos de electrónica. l os kits originales de SABER ELECTRONICA Libros que se ofrecen en SABER ELECTRONICA Números atrasados Ediciones especiales de Circuitos & InformaciOnes

+ + + + + + + + + + +

+ + + +

+ + + + +

•• •

+ + + + + +

+

+

DEB ELECTRÓ"IQI

+ + + + +

+ +

• +

Representa en Zona Norte a s.uJF.R t:LEcntONla Av. DellJbertador 17or-San Fernando (1646) Pela. de Buenos Alre8

y todo lo que SABER ELECTRONICA anuncie en sus páginas . . .

..

••

+ + +

•

+ + + + + + +

+ + + +

+

Holophonics

+

La:neI,,'nilércoles y vlel'llefJ de 8 a 19 111.

+ + + + +

++++.+++++++++++++++++.+.++++++.

SABER ELECTRONICA N~ 29 - 45

TECNICA GENERAL

PROBLEMAS CON REGULADORES DE TENSION INTEGRADOS Los integrados reguladores de tensión facilitan mucho los proyectos de fuente de alimentación con su simplificación, abaratamiento y reducción de las causas de fallas. Sin embargo, existen cuidados Importantes que se deben tomar, y que si no son observados pueden significar problemas diversos. En este artículo enfocamos las principales precauciones con las fuentes que usan estos integrados, además de dar procedimientos para la eliminación de eventuales problemas. Por Newton C. Braga

L

OS integrados reguladores de tensión de 3 tennlnales. e Incluso los de tipos mas complejos para fuentes

·switching". son bastante populares en la actualidad. Tomando como base los tipos de tres terminales, de la serie 78XX por eJemplo, tenemos la posibilldad de realizar fuentes de excelente desempeño. con óptima regulación, usando pracucamente un

único componente (figura 1). ¿Pero Que tipo de problemas puede en-

contrar un proyectista en la elaboración de una buena fuente? Muchos tienden a despreciar este sector de cualquier montaje. por no enconIrarlo critico y por no influir de modo acentuado en el desempeño de otras partes. Pero esto es un gran error. Problemas sendllos con la fuente. que podrian ser eliminado ya en el proyecto. traen a veces serias complicaciones para todo el funCionamiento de un equipo. Analicemos algunos casos.

1. El regulador de tensión osella Con la finalidad de obtener buenas respuestas en presencia de transitorios. los integrados reguladores de tensión nor-

ALGUNOS REOOLAOORES DE TRES TERMINALES

o

o

,....

'·DmtAOA ].SAlleA

, 2]

]

Mili(

11101 1'")

"..- , ,,.

,

MCl!lOO IIPI'II!I 11111

......,. . . . 1IOOIt

.... -, , " ~,

' , ,,

,

...

malmente son dotados de recursos espe· Clales. Sin embar¡§). capacidades parásl· tas pueden faCllmente desestabilizar estos recursos y asi introducir oscllaclones en una fuente. Cuando esto ocurre el proyectista debe 46 - SABER ELECTRONICA N II 29

..

'"

,

I.IQ"M ~"

analizar el 1ay-out" de la placa de circuito Impreso. pues los filetes largos pueden significar InductanClas elevadas. y la propia ubicación del capaCltor de compensación es importante. Este capaCltor. como muestra la figura 2. debe ir montado lo más próximo posible al Integrado. Valores en la banda de lOnF a l~ son suficientes para eliminar el problema. dándose preferencia a los tipos de buen desempeño. como los de tantalio y los cerámicoS': También se debe verificar la posibilidad de que elementos externos al circuito estén provocando la osCIlación. Estos elementos pueden signlflcar cargas que no

PROBLEMAS CON REGULADORES DE TEN S 'ON INTEORADOS

posean un desacoplamiento conveniente, necesitando asi el agregado de este componente.

que significa que debemos tener por 10 menos 7V en su entrada para un fundo· namlento apropiado, Está claro que debemos tener en cuen· ta que la JX)lenda disipada por el regula· dor es dada por la diferencia de tensión entre entrada y salida multiplicada por la comente. Así, en la mejor condición, que es con 7V de entrada para 5 de salida, y una corriente de lA , tenemos 2W. Au mentando la dlferenda entre tensión de enlrada y salida. garanli1.amos ITIt'Jor re· gulación, pero al mismo tiempo aumentamos la dislpadón. Otra causa, que ocurre cuando usamos un elemento externo como en el clr· cuilo de la figura 4. es la ganancia muy baja dellranslstor de potenCia. Finalmente tenemos un problema que debe ser tenido en cuenta en el proyecto de la placa: la resistencia elécU1c:a mani· festada por Jos metes de cobre entre el punto en que Ja corr1ente es sensada y la

.,

...- ,

......- • ......,.'V

2. Pi,dlda de regulaci6n con cargas pequeñas

. . .... 1 "10-'

La tensl6n de salida de una fuente puede escapar al esperado con una carga de baja corriente. Este problema puede tener como prtmera causa la necesidad de una coniente minlma, de llllA para Ja mayoria de [os reguladores. a fin de permitir un funcionamiento apropiado. Una so[uclón de este problema puede ser un reslstor de carga adldonal en paralelo con la salkla. garanll1.ando esta coniente mi·

••

.~

g::,

-

~

1-

.....

••

nima ¡ngura 31.

En los drcuitos que usan un transls· tor PNP, como muestra la figura 4, este problema puede ser ocasionado por el resistor entre el emisor y la base del transistor dimensionado de modo Impropio. Un reslstor demasiado grande en e:ta función puede afectar la regulación cop cargas de baja comente. El reslstor R debe ser menor que la tensión base/emisor en el transistor en la condlcion conettado, dividido por la co· rr1ente de JX)lartzadón de base. Está claro que también Influye en el comportamiento anormal de una fuente una confI.guración Inadecuada del Circuito.

-u- -

con cargas pesadas

Este, Sin duda, es el problema más camún y que puede traer graves consecuen·

-

,,1 \

'-- '

\.

\

, \.,\t . . .

I

"\

\

Otro problema que afecta la reguladón de la corriente en la carga bajo potencias elevadas es el calentamiento del Integrado. El montaje en un disipador Inadecuado puede ocasionar variaciones de tempe· ratura muy grandes con la corriente de carga. afectando el sistema Interno de compensación que. rallando. lleva \'
das en los circuitos de potencia. Una de las causas más comunes para este tipo de problema es la baja tensión de entrada. Existe un valor mínimo de tensión que debe ser aplicado a la entrada de tul regulador para que funcione apropiadamente. Para el 7805. por ejemplo (regulador de tensión de 3 terminales para lA), la diferencia mínima entre la ten· slón de entrada y de salida es de 2.0V lo

3. Pi,dlda de regulaci6n

,

carga lfigura 51.

JYY'-

/ I

I

\

_.

/ I

"

MOOOS ce DIS"'ACIOH

'Ee """"

\

" ",

.,, ; '

,,

/

\

r

, ,

\_---~ -- -- - -,

1

-----

_--- .. .....

,, ,

...

I

I

SABER ELECTRONICA N'l 29 - 47

I /

_ ._ . -

CONVEOCION

PROBLEMAS CON REGULADORES DE TENSION INTEGRADOS

problema. Recordemos que no basta tener una buena dimensión del disipador para que sea eliminado Cllalqwer problema de calentamiento. Los disipadores de calor operan segím tres principios: radiación. conducción y convección. Por conducción, el calor pasa para los elementos próximos. eventualmente una caja donde esta fijado. Por radiación el calor es Irradiado en forma de infrarrojo hacia el medio ambiente; y por convección el calor se transfiere al aire, que, clrculando.lo aleja del lugar (figura 6). En relación a este último medio. que pesa bastante en el calor transferido, es evidente que debe haber una manera de faciUIar la circulación del aire por el radiador. De esta forma, una mala instalación. que Impida esta circulación (en una caja hermética por ejemplo) puede causar problemas serios. Es común la Instalación de los propIos reguladores o de los transistores de potencIa en radiadores de calor externos. fijados del lado de afuera de la caja, o bien con ventilación forzada. ya sea a través de aberturas en una caja o hasta Incluso con el empleo de pequeños ventiladores. Vea que. incluso usando el ventilador, su colocación y la propia colocación de la caja deben ser rtgurosamente planeadas. de modo que no exista ningún obstáculo para la libre circulación del aire.

4. Falla del regulador durante un cortocircuito Los reguladores de tensión de tres terminales poseen sistemas de protección

contra cortocircuito. En algunos casos, esta protección puede ser un circuito externo. El mal dimensionamiento de un disipador de calor puede llevar al integrado al calentamiento excesivo en un corlocircuitoo ocasionando entonces la falla del sistema de protección. Otro problema es la operación del circuito fuera de las especificaciones máximas (SOA). Durante el corlo. saliendo de esta zona de seguridad. el integrado falla. y no existe la debida protección.

mador pueden implicar niveles de ripple Inadecuados o aparición de transitorios. que llevarían a la destrucción de los integrados reguladores. La conclusión a que llegamos es quc. con el uso de com¡xmentes apropiados y con un proyecto bien hecho. previendo los problemas citados. una fuente debe funcionar bien. no importa cuál sea su finali· dad y las condiciones de operación.

Fuente simpie TTL

El circuito sencillo que presentamos sirve para alimentacIón a disposiUvos 1TL con un consumo máximo de lA. La presencia de tipple en nivel excesiEsta fuente proporCiona una tensión vo. ya sea de 60 Hz o de 120 Hz. puede de 5V. sirviendo para alimentar gran canser causada por realimentación. debido al tidad de integrados TIL, ya que el consuproyecto inadecuado de la conexión de la mo de cada unidad es bastante bajo. El entrada reguladora. transformador tiene un bobinado secunEl capacltor de mtro puede realimen- darto de 6+6V con coniente de por 10 metar el circuito 'sensor" por la propia pista nos lA. y los diodos rectificadores pueden de la placa de circuito Impreso (figura 7). serIos IN4002 ó lN4004. Los filetes demasiado fmos o largos en el Para el filtrado tenemos un capacitor circuito de entrada de referencia del inte- electroliUco con valor minimo de 1500 ~F grado regulador pueden ser responsables ~\ Ytensión de trabajo a partir de 9V. por este problema. ~ El diodo de referencIa es un l.ener de aproximadamente 5.6 Vya que en lajuntma base-emisor del transistor caeran Conclusión O.6V y así se tendrán 5V a la salida. Está claro que los problemas cilados Para el transistor tenernos diversas no tienen en cuenta errores de proyecto o opciones. pues cualquier tipo NPN de uso incluso la utilización de componentes de- general con corriente de colector a partir fectuosos. Capacltores electrolíllcos de de lA sirve. Para un buen margen de semala calidad en el filtrado y diodos con guridad optamos por un TlP31. que debe fugas son algunos de los ejemplos de pro- ser montado en un buen disipador de cablemas que pueden afectar el funciona- lor. El reslstor es de 1/8 Ó 1/4W con 5 ó miento de una fuente. 10% de tolerancia. y el capacitor C2 es ceLas propias perdidas en un transfor- rámlc.p de IOOnF.

5. R1pple excesivo

48 - SABER ELECTRON ICA N I> 29

TV

VIDEO

FORMACION DE LA IMAGEN

EN LA TV EN COLORES Iniciamos con este alticulo, de lundamental impoltancia para el técnico reparador, una serie de tres entregas sobre el funcionamiento ele los televisores en colores.

. Michel Matriz de la lmágen en colores La formación de la Imagen en~olo res comprende un proceso lnlcful de tmsformaclón de la escena original en señales eléctricas. Estas senaIes eléctricas se denominan "señales de video" . En el sltema de 1V en colores, la sefial de video, que representa la escena original, está formada por otras dos seflales, llamadas "señal de lumlnancla" (Y1 y "señal de cromlnancia" leJ. Eo la transmisión de TV en blanco y negro, la señal de video está formada solamente por la señal Y. Cuando la transrnJsión es en colores, y el televisor es en blanco y negro, sólo es capaz de reproducir la señal de lurnJnancia Y. Después que la portadora es derno-

on SH!CT O~ DE CANAL ES

-

OlTEeTOR

"

VIDEO

dulada. la señal de luminancia (Y) es entregada a un único caftón electrónico del tubo de Imagen, como muestra la figura l. Aunque en los televisores en blanco y negro los circuitos de FI, deleclor y amplificador de Imagen sean llamadas de FI. en realidad. son clrcuilos que operan con la señal de lumlnancla Y. solamente. Esta señal. después de haber sido separada de la portadora. es amplificada por un circuito amplificador de video y aplicado al cátodo o grilla de control del cinescopio. Cuando la transmisión se hace en blanco y negro. la única señal irradiada sobre la portadora de video es la señal de lumlnancla ijuntamente con las señales de sincronismo y apagador).

O(H CTOR

"

ViDEO

Un receptor en colores. captando esa señal. hace que operen solamente los circuitos de lumlnancla Y correspondientes. dejando Inactivos los circuitos de cromlnancla. C. La señal de lumlnancla es entregada a los tres cañones electrónicos del clnescoplo en colores y la Imagen es reproducida en blanco y negro. Durante la transmisión de la imagen en colores, la operación de un receptor en blanco y negro es concentrada solamente sobre la parte de lumlnancia Y de la señal. Un receptor en colores es capaz de operar sobre la señal entera, o sea, sobre las dos parles de lumlnancla Y y de cromlnanda C. Vea la figura 2. Aquí, la porción de lumlnancla es separada de la porción de cromlnancla

...... PLlrlc .. COII

"

VIDEO

SABER ELECTRON ICA N I! 29 - 53

/ CINESCOf'IO

~

FORMACION DE LA IMACE N EN TV COLOR

1 ~'tTO"_

. M~Ut

OUftTOM

. IoI"~ .

O( ' .1. Ol \1;0( 0

,

~ "' Pl

"

"

\llOlO

'--

... .. ... ..

O(WOOUl .OOII ~

.~

«

"

tAO lol 'NIoHC;I.

r

lV"" "A"': ' .

---,

O(loC;l()U l AOOII

,

·'rv

/

-

_

_

I _l

~

,

después del detector de video. De esa descomposición resultan enLa sei'lal de lumlnancla es amplifi· tonces las componentes primarias R. O cada por el circuito amplificador de lu· Y B. que en el Intenor del clnescoplo mlnanda y apUcado simultáneamente van a juntarse nuevamente a la seflal Y a los catodos del clnescoplo. La sei'lal para la reproducción de la Imagen en dc cromfnancla es aplicada a un circui- colores original. to amplificador de cromlnancla y des· Las letras R. O YB se emplean en la pués es dividida en dos componentes 1V en colores para representar los coen el circuito LA (linea de atraso). lores rojo (Red), verde (O reenl. y azul Esas dos componentes de la sei'lal (BlueJ, o sea, tornándoloas respectivade crominancla son llamadas R·Y y S· mente de sus nombres en Inglés. Las componentes R-Y. S·Yy O-y re· Y. Después de liberadas de la portadora de cromlnancla, lo que se hace en presentan en la 1V en colores tres selos demoduladores R·Y y B-Y. las res- i'lales formadas respecUvamente de los pecUvas componentes son entregadas colores rojo. azul y verde. meu:ladas a un circu ito de matriz, para una des· con la sei'lal de lumlnancla Yen la pro· compoSición final. porción adecuada,

.- rv' -'+----...1''\--- •. , - -

-::=-

•

54 - SABER ElEC TRQNICA N'1 29

.

• "AUIIIZ .·G · I

~ t'Nrsc;o "o (M t;O~OIl($

~

-'-

•

En verdad R-Y y D-Y "rman la se· i'lal de cromlnancla e y la O·Y tiene u· na porción (51%1 contenida en R-Yy Q. tra 09%J contenida en B-Y. Vea la figura 3. El clrcullo encargado de producir las componentes R-Y, B-Ye Yes llama· do de Matriz. Este circuito toma parte 'Ú,anto en la transmJslón CO!TX) en la re· cepelón de la Imagen en colores. Solo que. en el trasmIsor, el mJsmo forma las componentes R·Yy B-Y, par. tiendo de las componentes de color R. O. y B. En el receptor. el circuito de matriz. como puede verse en la ngura 2. descompone R-Y y e ·Y para formar nuevamente R. O YB. que pertenecian

FORMACION DE LA IMAGIi:N EN TV COLOR

Iocados en su entrnda. En lugar de tres está situada la faja de luz visible. Esla faja tiene longttudes de onda cámaras. se puede emplear una sola cámara con tres tubos captadores de l· de 400 milimicrones y 700 milimlcromagen. Es importante que cada una de nes. esas unidades captadoras posea un filComo rojo. verde y azul son colores tro selectivo de luz colocado en su en- básicos o primarios. cualquier color situado dentro del espectro visible puede trada. Ese filtro. de acuerdo con su consti- ser originado de estas tres. El color amarillo. por ejemplo. puetución. permite el pasaje de luz de solamente una longitud de onda especifi- de ser formado con el verde y el rojo. ca. El filtro colocado a la ,-'Itrada de la mezclados en proporción adecuada cámara R por ejemplo. sólo permite el Aclaremos aquí. para los lectores pasaje de luz que tenga la longitud de que estén pensando que nos han MpeS_ onda que nosotros Interpretamos coroo cado· en un error. que la tecnología de color rojo. El mtro de la. cámara G sólo la 'IV en colores (y también de la folo· permite el pasaje de luz con la longitud grana en color. dicho sea de paso) emde onda del color verde. Lo mismo ocu- plea prlnclplos un poco diferenctes de rre con el filtro de la cimara B. que so- los empleados en la tecnología de las lo perrnJte el pasaje de luz que tenga tintas. usados en pintura o dibuJo. donde se consideran colores primar!os longitud de onda del cotar azul. La figura 5 mueslra córoo es repre- al amarillo. rojo y azul. eY. Este hecho es debido a que en la 1V La figura muestra que tres cámara\, sentado el espectro de radiación electoman la imagen a traves de Dltros co·" tromagneUca. Dentro de ese espectro en colores. aunque los colores de las

a la escena Original. Este artículo pretende mostrar el lector cómo trabaja el circuito de matriz del sistema transmisor durante la producción de las componentes R-Y y B-Y Y también de la setlal Y de 1um!nancla. En la práctica. las componentes R·Y y B-Y son llamadas señales Diferencia de Color. Estas señales son muy importantes al conoclrnJento deítécnico reparador. ya que gran parte de los circuilos de cromlnancla de un receptor de 1V en colores opera con los mismos. Una falla en la manipulaCión de las senaIcs diferencia de color. por parte del receptor, causara un Inevitable defecto en la imagen colortda. La figura 4 muestra un circuito de matriz encargado de pnxluclr R·Y. B-Y

• ,-,

[II-l\f

.~ · '1:l

$U IoIo\OO Il

"-

1-'

,\.

....,.,

'-

III_T I

\ 11 - ' '' 0

~0. 30[1I

0.30[11 .0."fG .0.1UI_ l\f.Y O."[G [G " l\f

t · '1:1 \ '-

,\.

-,.

\

SU"A DOI'I

/,

'NII[II!oOR

-,

I

-" -

.~

· '1:1

'-

O.lI E,

no

,.\-,

1-,

'-'1-'

•

----

[9 - l\f

SABER ELEC TRQNICA N9 29 - 55

SU"A DO"

H

"-

e-y _ o

le -T I

FOR MACION DE LA IMAG E N EN TV COLOR

..

FACC UfO'C IIo

" 10

l·

escenas sean superficies coloreadas, la reproducción de las mIsmas se hace a través de lu1. de colores. De ahi, los ejemplos citados para el estudio de la 1V en colores se refieren a fu entes que irradian luz de colores. Las lamparas de colores empleadas para Iluminar ambientes o producir efectos luminosos sirven bien como ejemplos de estudio, A la sallda de cada cámara que veIOOS en la figura 4 se conecta un potenciómetro que sirve para ajustar la tensión de salida. Para la producción de valores apropiados al matrl1.aJe de los colores, se hace un ajuste Inicial de estos potenciómetros. Este ajuste tiene por finalidad establecer un valor de referencia para las dIversas tensIOnes de sallda de la cámara, de acuerdo con el color que se toma. Para el ajuste InlctaJ. se coloca delante de las tres cámaras un cartón blanco. El blanco se considera una mezcla de los tres colores básiCOS, roJo, verde y azul, o me1.cla de todos los colores del espectro visible. Cuando el cartón blanco es iluminado por la luz ambiente exteriOr, el mis-

o

!

!.

10

,,

.. ".

• '"

.!

1lXI refleja todas las longitudes de onda del espectro visible. Siendo que cada flltro colocado en la entrada de cada cámara sólo permite el pasaje de lu1. que tenga la longitud de onda que le corresponde. Entonces, la salida de cada cámara sera una tensión que corresponde a esa longitud de onda. El ajuste inicial se hace para que cada cámara tenga 1 Volt de sallda cuando el cartón blanco es colocado delante de la cámara. Partiendo de este ajuste Inicial, cada vez que se está enfocando una escena blanca, las tres cámaras presentarán una tensión de 1 Volt en su salida. Un circuito atenuador, colocado en la salida de cada cámara y cone<:tado después del potenciómetro de ajuste 1nlctaJ, permHe bajar la tensión de IV a un valor adecuado de trabajo. Este valor es dado como un porcentaje del valor inicial SI llamamos a la tensión de salida de cada cámara como Er, Eg y Eb, respedivamente, tendremos para entrada de la escena blanca, una salida Er = IV para la camara R, una Eg = I para la camara G y una Eh = IV para 56 - SABER ELECTRONICA N Q29

la camara B. El atenuador conectado en la salida de la cámara R produce una caida de tensión. haciendo que en su salida aparezca sólo 30% de Er ó 0.30 Er, que da un valor de tensión Igual a 0.30

\fOil, El atenuador de la cámara G produce una saIlda de 59% de Eb ó 0,59 de Eg, que da un valor de tensión de Igual a 0.59 volt. El atenaudor de la cámara B produce una salida de 11% de Eh ó 0.11 Eh que resulta en 0,11 volt. Esos tres valores porcentuales deben prodUCir un valor total de 1. Es exactamente lo que va a prodUCir el sumador que está conectado en la salida ere los tres alenuadores, Sumados los valores porcentuales Er = 0,30 Vol! + Eg = 0,59 Volt + Eb = 0.11 Volt. se produce en la salida del sumador una tensión nuevamente de 1 Valt ( 0,30 + 0.59 + O, 11 = 1.00 VelO, La tensión que resulta en la salida del sumador se Uama de señal Y. Esta es la sena! de lumlnancia que sera ohtenida por los receptores colores y en blanco y negro. De la explicación dada aqui. se pue-

FORMACION DIE LA IMAGEN EN TV COLOR

de comprender que la toma de una es- res deben sumar las tensiones Er y Eb cena completamente blanca debe pro- respecUvamenle con -Y. Representando Er por sólo R. y Eb duclr una seital y de 1 Volt que, cuando es reproduCida en la pantalla de un por solamente B, tenemos las sumas: clnescoplo blanco y negro o en colores, va a representar un brHlo equivalente R+ (-Y) = R-Y Y B+I-Y}=B-Y que corresponde a la pantalla toda Como ya dijimos aquí, las compo· blanca La escena del cartón blanco debe nentes R-Yy S-Y sirven para formarla hacer que la pantalla de clijl1quier el- seila1 de la crom.lnancla. Durante la renescoplo produzca luz blanca, en toda producción de una Imagen blanca. la su superficie. Para esto. la sena! Y que seila1 de crominancla debe tener valor sale del sumador debe ser aplicada a nulo o cero. Como la señal de cromInancla está una portadora de video que es quien se va a ocupar de llevarla hasta el recep- formada solamente por las seflales R-Y y S· Y, entonces, siendo la misma cero. toro Un circuito Inversor, colocado en la debe tener éstos con valor cero tamo sallda del sumador. Invierte la senal Y, bién. Es exactamente lo que va a ocucambiando su polartdad ISO' , o sea, • rTir con R·Y y s ·y en la salida de los Y. Ahora, la seila1 •y es aplicada a los respecUvos sumadores. sumadores R-Y y B-Y. Estos sumadoObserve. en la figura 4, que la lroa-

gen blanca en la entrada de las cáma· ras produce un valor de R Igual a 1 Volt en la entrada del sumador R-Y y 1 Vol! para B en la entrada del sumador B·Y. Siendo R = 1 Vol! y ,y = -1 vote la suma va a producir: R+ (-Y) = R-Y= IV + (-IV] = IV - IV = O Lo mismo ocurre con B-Y:

B+ (-Y) = B-Y= IV+(-IV]= IV -IV=O

Resumiendo: una escena blanca en la entrada de las tres cámaras produce una señal Y de 1 Voll, una sefial R-Y Igual a cero y una sefial B-Y Igual a ce·

ro. En los próximos artículos continuaremos desarrollando este Importante tema.

\ I I I I I I I I I

OSCILADORES ALARMAS INSTRUMENTACION FOTOELECTRONICA AMPLIFICADORES RECEPTORES FILTROS ECUALlZADORES SENSORES

SABER

I COMUNICACIONES I TEMPORIZADORES I CONTROLES DE VELOCIDAD I FUENTES DE VELOCIDAD I FUENTES DE ALlMENTACION I ELECTRONICA DEL AUTOELEcrRO~lfA MOVIL

FUERA

DE SERIE INClUYETECN/CAS PARA NUEVOS DESA· RROLLOS

PROYECTOS Y MONTAJES DE ACTUALIDAD PARA TODOS LOS NIVELES

SABER ELECTRONICA N I! 29 - 57

TV

VIDEO

EL OSCILOSCOPIO EN LA REPARACION DE TV Primera parte

El empleo de un osciloscopio en la reparación de un televisor es, en la fase técnica actual, casi imprescindible para un trabajo más perfecto y lucrativo. En esta serie de tres articulas haremos, primero, un análisis del instrumento en si. Luego discutiremos los métodos usados para la medición de tensión, periodo y frecuencia de una señal con los distintos tipos de osciloscopio. Y por último, proporcionaremos un tratamiento detallado de algunas técnicas y "trucos" para el empleo del osciloscopio en la reparación de te/e visores. Recomendamos su lectura por e/ contenido didáctico que ofrece. Por J. Michel

A

nles de iniciar la discusión de

cómo usar el oscUoscoplO en las diversas tareas de reparación, conviene hacer un pequeño análisis del Instru-

mento en si. De manera general, un osciloscopio puede ser del tipo haz simple o haz doble. Hay modelos más sofisticados que, a través de una llave electrónica Interna, pueden presentar. en la mis-

Ul ,. ,

ma pantalla, más de dos figuras o formas de onda. La figura 1 muestra la

pantalla de un osciloscopio. en {al con haz imico y en (b) con haz doble. la figura 2 muestra la representación de un tubo de rayos catódicos del tipo usado en los osciloscopios. Cuando está en funcionamiento, el fi· lamento calienta el cátodo. Este emite un haz de electrones que son concentrados y acelerados por la grilla 2 Ylos ánodos 1 y 2. La grilla 1 actúa como una grilla de control. La tensión de esta grilla. se consigue una variación en la intensidad del haz electrónico y. en consecuencia. una variación en la luminosidad del trazo presentado en la pantalla. .'

-Y.
= .. ,

Todo osciloscopio posee un control de intensidad para ajuste de la luminosidad adecuada del trazo. Este control está conectado generahnente a la grilla 1 ó al cátodo del tuoo de rayos catódicos. El haz emitido por el cátodo sufre también la influencia de la tensión que se aplica a cada par de placas defiecto58 - SABER ELECTRONICA N q 29

El movimiento rápido del haz electrónico d~a en la pantalla un tra7.o brillante. Este trazo representa la parte de subida de la onda diente de sierra que se está aplicando a las placas deflectoras horl7.ontales del tubo de rayos catódicos. la que se llama trazado de la onda. En el retorno de la onda, como se puede ver en fu). la tensión aplicada a las placas deflectoras decrece de +100 Volt a . 100 Volt, pasando por cero. Este cero es el nivel medio de la tensión diente de sierra que se aplica a las placas deflectoras. O Ahora el haz electrónico vuelve de la

EL OSCILOS COPIO EN LA REPARACION DE TV

Gfl' LLA 2

FlLUI E"TO

\

\""

"'O~''''~'''O

,

I

l

it

I

12

~

I

I I

I

, n" I

... 000

¡-- .,. --¡

t , I I

,

r;.ATOOO

OE "H •

• I I I

o

1

O.OO ~

I

I

I I

I

o

€

I 1',,0 __ _ o Oí i~~/' I g~ ~

I

I I

-;

0 .01

i

o

t

-----~ ~ ~

109~ i I .......0 I 1 I

o

I

l~ ~

I

o ~

---1'" o ti

I I

2 I

o.ooooo ~

'

0 .00001

'" derecha hacia la izquierda. Este retorno dura un tiempo muchos menor (0,00001 segundo) que el tiempo de trazado. Durante este retorno. el circuito Interno del osciloscopIO debe proporcionar una tensión negativa para la grilla 1 del tub9 de rayos catódicos, de manera que el ;j¡az no alcance la pantalla. Durante este tiempo de retorno, el haz no produce ningún brUIo o trazo en la pantalla. RelaciOnando la tensión diente de sierra con el mOViemlento del haz, se puede decir que, cuando la tensión entre las paleas denectoras es cero, el haz electrónico tiende a incidir en el centro de la pantalla. Cuando la placa deflectora del lado derecho es positiva en relación a al placa dcflec:lora del lado Izulerdo, el haz tiende a dirigirse hacia la derecha. Cuando la placa defiectora del lado izquierdo es ¡x>sitiva en relación a la placa defiectora del lado derecho. el haz tiende a dirigirse hacia la l7,qulerda. Cualquier tipo de osciloscopio posee un circuito de barrido horilontal lnterno. Su función es producir una onda de tensión diente de sierra de valor adecuado. para aplicarla al par de placas deaectoras horiY.ontales. Esa tensión diente de sierra tiene la fu nción de proveer al barrido horizontal del haz electrónico. como se vio en la figura 3. Si. al mismo tiempo en que el circuito de barrklo Interno está haciendo que el haz trace el banido horizontal, se aplica una tensión variable cualquiera (sinol-

un control de Posición. Estos controles permiten ajustar la amplitud y la pOSición de la forma de onda mostrada en la pantalla del osciloscopio. Un control de Tiempo o de Frecuencia se conecta al circuito Oscilador de Barrido Horl7.ontal. Este control permite ajustar la frecuencia del oscilador o el tiempo de onda diente de sierra producida aqui. Este ajuste permite visuali1.ar la forma de onda observada, de manera estacionaria en la pantalla o medir el valor del período de esa onda. La llave chl permite seleccionar entre dos formas de barrido horiwntal: en la posición a, el Oscilador de Barrido Hori7.ontal interno queda desactivado y el movimiento horimntal del haz electrónico solo depende Í1nko. La Fuente de Baja Tensión es la fuen- de la entrada de una tensión o señal cx.te de al1mentación principal que alimen- terno. En la poSición b, la toma de Enta todos los circuitos del osciloscopio. la trada Horizontal es desconectada y fuente de Alta Tensión tiene por función quien ahora promueve el movimiento hoalimentar apenas el ánodo 2 del tubo de rizontal del haz es la onda diente de sierayos catódicos. Este ánodo produce la rra produckla por el Oscilador de Barriaceleración necesaria al haz electrónico. do Hori7.ontal interno. El circulto osciládor de Barrido HorlCualquier onda o señal a observar o 1.ontal produce la tensión diente de sie- anall14r, debe ser aplicada en la Entrada rra necesaria para un barrido horizontal Vertical del osciloscopio. Esta enlrada lineal. La tensión diente de sierra, pro- esta conectada a un Amplificador de Ba· duckla en este circuito, es amplificada rrido Vertical. Después de amplificada, la seña! es por el circuito Am plificador de Barrido Horilontal y después entregado al par de aplicada al par de placas de defie.x l 111 placas defiectoras horlmntales. Al Am- vertical del osciloscopio para la repreplificador de Barrido Horl7.onlal. así co- sentación en la pantalla. De la propia semo al Amplificador de Barrido Vertical. ñal a observar se toma una muestra que se conectan un Control de Amplitud y sirve como señal de sincronismo para el

dal. rectangular, etc.) al par de placas verticales, se tiene en la pantalla del lubo de rayos catódicos, una representación fiel de esta ultima tensión. El par de placas defiectoras verticales acostumbra conectarse a la salida de un Circuito Amplificador de Banido Vertical existente en el Interior del osciloscopio. La enlrada de este circuito amplificador es conectada a la llamada Entrada Vertical o Entrada Y, que se encuentra en el panel frontal del OSCiloscopio. Y es a traves de esta entrada que se introducen las señales o tensiones que se pretende verificar. La figura 4 muestra, en bloques, el circuito básico de un osciloscopiO de haz

SABER ELEcmONICA N I! 29· 59

EL OSCILOSCOPIO EN LA REPARACION DE TV

' u( ~TE O~

AlH

TE"S I Q ~

-

.... Pl CE 8' ~Rmo

S I"CRONISOIO

·/t"T I ~'l

E.nRJ,OJ,

~ERTICJ,~

~ONTROl~S o~ , ~ n~5 ' D . ~

o--

y ' OCt·

.... P l 'TUD DE ~ AR~ I ('O

HC "',ZCNTA, E~rRAOJ,

I!ORIZ:O~U~

1 Oscilador de Barrido Horizontal. Esta señal de sincronismo permite. con un ajuste fino de la frecuencia del Oscilador de Barrido Horizontal. fijar la forma de onda de la señal en la pantalla del Osciloscopio.

Principales controles de un oscUoscoplo Los controles principales de un osciloscopio de haz único son: a. Intensidad b. Foco c. Posición Vertical d. Posición Hortzontal e. Sincronismo f. Sensibilidad o Ganancia Vertical g. Sensibilidad o Ganancia Horizontal h. frecuencia 1. Periodo o Tiempo por División El Control de LumInosidad ajusta el brillo o luminosidad de la forma de onda o trazo que se presenta en la pantalla. El Control de Foco permite ajustar la focall1.aclón de la forma de onda o trazo que se presenta en la pantalla. El Control de Posición Vertical u Hortzontal ajusta la posición de la forma de onda o trazo que se presenta en la pan· talla. El Control de Sincronismo puede ser

OSCIlAOO'" Ol U~qIOO

,,,

'1

~O~ ' 16~IH

' ur'HE c··[

o'"' a"W:ROLOE

r R'~u<"C'~ o TI{"'PO

del tipo llave de posiciones o potenciómetro o amoos. Este control permite la sincronl7.aclón del Osdiador de Bamdo Hortzontal. a través de una señal externa. por rn'!dio de una señal Interna que tiene la frecuencia de la red (50 Hz), por medio de una señal Interna que tiene la freo cuencla de linea de 'IV (15,750 Hz), o por medio de la propia señal que está anall7..andose. El control de Sensibilidad o Ganancia Vertical también puede ser del tipo llave de posiciones (Vertical Calibrado) y es este caso el Amplificador Vertical In· terno del oSCiloscopio está calibrado en Volts por división, Estas divisiones se graban en escala (genera1emtne divisiones de 0,8 centímetro) en una cuadricula que se coloca frente de la panlalla del tubo de rayos catódicos, como muestra la figura 5. Algunos osciloscopios más baratos poseen un Control de Sensibilidad o Ganancia Vertical no calibrado. En este caso, el ajuste de la amplitud vertical de la forma de onda se hace arbilrarlarrente. Cuando hay necesidad de una rredlción de la amplitud de la forma de onda. se hace el calibrado en Volt por centímetro, por medio de una onda cuadrada que tiene amplitud constante y sirve entonces de referencia. Esta onda cuadrada 60 - SABER ELECmONICA N !2 29

que sin'e de referenCia es generalemtne proporcionada por el mismo osciloscopio y puede ser tomada directamente del panel frontal del mismo El Control de Sensibilidad o Ganan~ia Horl7.ontal ajusta el tamaño horlzon· ~l de la forma de onda presentada en la pantalla del osciloscopiO. El Control de Frecuencia puede ser del lipo llave de posiciOnes o potendémetro. o ambos. Este control se encuentra más en los modelos de osciloscopio que no poseen barrido horizontal calibrado. En este U· po de osciloscopio no es posible medir periodo o frecuencia de ondas directamente. Para esas mediciones se hace necesario la aplicación de una onda con freo cuencia de referencia en al Entrada Ho· rizontal del osciloscopiO, mientras que la onda a analizar es aplicada en la Entada Vertical del mismo. De acuerdo con al forma de onda presentada en la tela. que se denomina "figura de LissaJous", se puede concluir cmil es la frecuencia o el periodo de la onda que se está analizando. (Para más informaCión sobre las "Figuras de LissajouS", consulte la reviso ta SABER ELECTRONICA Nº 11 , página 151. El mxlelo de osciloscopio que posee. circuito de barrido hOrií'.ontal calibrado.

eL oscn .. c c ~ oPI O e N LA

posee generalmente un control de perilr do o de tiempo. Este control es comun· nv:nte del tipo con llave de posldones. Este control. Juntamente con otro de slncronlsrro, permite estabilizar la forma de onda en la pantalla, y, 10 que es más Importante, pemlite medir dJrecta .. mente el tiempo o período de la onda. Después de determinado el periodo. se puede concluir cuál es la fretuenda de la onda. La figu ra 6 muestra U1la fonoa tiplca de la. disposición de los controles en el panel frontal de un osciloscopio.

En el próximo articu lo dlscutire· mas los métodos usados pa ra la medición de ten sión, periodo o frecuencia de una se· ña l. usand o osciloscopios que poseen barrtlo hlr rizontal y vertical. calibrado y no cali· brado.

RE~ARA CION

~I

pos. HOItI1 .

O

! I

!

o 1 . 1l0III11 .

1,'

V

La revista líder • para usuarIos de computadoras personales SABER ElEC TRQNIC A N ° 29 - 6 1

TllllH'O I IIIW.

'INCIt.

O O

DE TV

AUDIO

PROYECTO YCONSTRUCCION

DE CAJAS ACUSTICAS CONCLUSION

En la segunda parle de este arlículo damos los procesos prácticos de construcción de cajas acústicas con algunos proyectos que sirven de base para los lectores que no desean "romperse la cabeza" con cálculos. Por Newton C. Braga

Como armarlas Para que el lector construya su propia caja acüstlca no basta simplemente la

perder el dinero de su material. Las herramientas básicas usadas son las siguientes [figura 31:

cIOn de tomillos de fijaclOn. 4. Martillo para la colocación de los clavos de fijacl6n, y para la fijación de los

travesañ:ls. 5. DestornlJlador, 51 el montaje de la mientas básicas es predso saber cómo e- slones y las lineas de corte de todas las"i caja se hact con Lomillos para madera. 6. Formón, para la realización de junlegir el material para el proyecto y tam- partes con precisión. 2. Sierra para hacer el corte de las di- tas. bien como usarlo roITectamente. Y si se 7. Matertales para el acabado final. codesea un buen aspecto exterior, será pre- versas partes, de un tipo elegido de acuer· do con de madera que trabaje. El lector mo pincel. lija fina. etc. rjso saber cómo hacer su acabado final. El lector debe !amblen tener las herraPara comenzar, el lector debe pensar debe tener un serrucho común para los en las herramientas necesarias para el cortes rectos, y una sierra lipo de ca1ar mientas para la parte electrónica. o sea: para cortar las aberturas de los parlantes. montaje de la caja. 3. Perforadora [manual o eléctrica) pa. al alicate de corte lateral para la coloLas cajas acústicas normalmente se hacen de madera terciada gruesa (tercia- ra hacer la marcación de los puntos de 0- cación de los cables. bl soldador para la conexión de los do naval o martnol. figura 1, ya que el pe- rtficlos para los parlantes o para colocaparlantes. so es Im¡xlliante para que no vibren • cl destornillador para la fijación con una potencia mayor de un amdel parlante y eventual filtro. pUflCador. Se usan travesaflos de llstones - Una vez Usto el proyecto, haga de madera para asegurar en posluna Usta del material necesarto para elón de montaje las diversas partes su realización. de la caja. y también para asegurar- Marque en las piezas de madera se que la estructura final sea fuerte adqulrtdas , las partes de la caja. u(figura 2J. '_~Ool !HI'o. o.:_M sando la escuadra para que los ánCortar. marcar y clavar las diverUS ADO"""'" MI'OIUAII LA CAJA gulos rectos sean perfectos. sas partes de lUla caja es una tarea - Haga los cortes de las piezas delicada que exige cierta habilidad con cuidado, y despues de haber redel lector que, en caso de descuido, • visado las medidas. puede no solo no lograr su objetivo - Haga los cortes para la colocafinal de tener una caja. sino también buena volundad. Además de las herra-

l . Escuadra para marcar las dlmen--

•

I

6 2 - SABER ELECTRONICA N9 29

COMO PROYECTAR Y CONSTRUIR CA"AS ACUaTICAS

o

Gul_---'-'IJI:

.

11

~

dón de los parlantes solamente después de tenerlos en la mano y vertficar sus dimensiones correctas. ~ . Haga los encajes de las partes y 0010que los travesaflos de fijación Olslones). - Monte la caja tomando precauciones para que no queden Irregularidades en los encastres. - Proceda al acabado y la parte final del montaje antes de la colocadOn de los parlantes. habieooo innumerables poslblUdades para esto. Daremos Ideas para dos tipos de aca· bado final:

Acabados Tennmado el montaje de la caja. antes de comenzar el trabajo de acabado pase una lija numero 120 (al agua) por todas sus partes externas, hasta que al lacto no queden trregulandades.

1. Caja pintada Comience aplicando en loda la superficie de la caja un enduído adecuado (consulte en la plnturerial. usando para esta flIlaUdad una espatula (figura 4J. Espere hasta que este enduído este bien sero lunas 4 horas) y después pase con cuidado una lija número 100 para eU-

minar todas las trregularidades del enduido. o Quite bien el polvo pnxluctdo y UJe una vez más con la misma lija 100. con cuidado para no alcanzar la madera. la superficIe del enduído debe quedar perfectamente lisa despues de esta operación. Elija la Unta del color de su preferenda y pase la primera mano usando un rodillo de espuma para las superficies de la caja. y Wl pincel para los puntos que el redUJo no alcanza. Después, pase la segunda mano para cubrir todas las fallas que queden despues de la plimera mano de Unta. Espere a que se 5e{jue muy bien antes de colocar los parlantes.

cular aproximadamente que precisará 100 gramos de esta sustancia, que será mezclada con 1 litro de agua (para más seguridad, consulte las Instrucciones del producto que haya comprado). Antes de usarla, se hierve la mezcla durante tIIlOS 2 minutos y despues se la deja enfrtar, colándola con ayuda de Wl trozo de media de muJerJ La Untura se aplica a la caja lijada con la ayuda de Wl pinCtl mediano. Después de seca la Untura pase una lija número 200 en la caja. para ayudar a eliminar las Irregulartdades de la aplicación. la próxima tarea será pasar cera incolora adecuada ~ la superficIe de la caja tantas veces como sean necesalias para obtener buen brillo (2 ó 3 manos serán suficientes para la mayoria de los casos). 2. Caja encerada o barnizada SI e1leclor opta por la versión barnizada, despues de lijar la caja tras la apUca· Sí el Iedor ha conseguido madera sin ción de la Untura de nogal, pase barniz Imperreeciones. y ha trabajado con prolljl- hasta obtener el acabado deseado. dad y profesíonalismo. puede prefertr una caja barnizada o encerada Isl el trabajo, Colocación del !ejido no está del todo perfecto. el enduido y la pintura "tapan" mejor los defeetos). El paño usado en la confección de caSe puede obtener una coloración oscu- jas acústicas es especial, deoominado tera para las cajas comunes con el uso de jido "oliofónlCo", que existe en diversos una Unlura de extracto de nogal. que se gustos en las casas de materia1 dectrónlvende en las pinturerias bien prOVistas. co para audio. Para un par de cajas, elleelor puede calSI la parte rrontal de la caja fuera reSABER ELECTRONICA NO 29 - 63

COMO PROYECTAR Y CONSTRUIR CA.JAS ACUSTICAS

-, ,, ~

cubierta con este tejido directamente. como muestra la figura 5. esta debe estar pintada de negro mate antes. para evitar que se marque el teJido. Si se usara una armazón. la misma también debe pintarse de negro mate. por el mismo moti\'O . La fijación del tejido se hace con la ayuda de tachuelas en una operación que exige el máximo de prolijidad y cuidado para que no queden irregularidades. Por último. veamos algunas recomendaciones que hacen las casas especializadas en jparlanles. sobre el tema de las cajas acústicas: al la madera debe ser compensada o aglomerada. de preferencia compensado laminado. bl Todos los lados y Junturas deben

I I I I I I I

OSCILADORES ALARMAS INSTRUMENTACION FOTOELECTRONICA AMPUACADORES RECEPTORES AlTROS

ortofónlco debe ser pintado de negro para que no aparezcan zonas claras y oscuras que perjudican el aspecto de la caja.

ser unidas con cuidado y encolados. excepto de panel frontal que será atornilado (dejando como máximo 12 cm. entre un tornillo yolro).

el Marcar ron (t i y(-1 las Iennlnalts de conexión para evitar una inversión en la polaridad. dI Revestir el interior de la caja. menos el panel frontal. con lana de vidrio o pasta de algodón de 50mm de espesor. el El revelstimlento externo puede ser con laminado plástico o enchapado. nEl tejido ortofónico frontal debe quedar distante del panel delantero unos 2 cm. para evitar vibraciones. El tejido se fiJará sobre un cuadro de madera de listonesde2x3cm. gl El panel frontal por debajOdel teJido

Este articulo fue elaborado con informacio-

nes obtenidas de diversas obras especiallza-

du."í

I - A1tavooes y cajas de resonancia para HI F1 . Ricardo Stas.ny. Editarlal Marrombo. Espa-

,,-

2 - Todo sobre altamces - Fernando Estrada Vidal - Edaorlal Electrónica Janur. Espa·

'a.

S - Speaker Systems (Bulldin HI F1) - Phmps. Holanda. 4 . Manual de Baffies y Altavoces - fra ncisco Rulz VAssallo. Edllorial Ceac. España. 5 - Sound sysLems lnstalkrs handbook - Leo G. Sands - Howard W. Sams. EE.UU.

INCLUYE TECNICAS PARA NUEVOS DESARROLLOS

SABER ELECTRONlfA

FUERA

DE SERIE

I ECUAUZADORES SENSORES COMUNICACIONES TEMPORIZADORES CONTROLES DE VELOCIDAD I FUENTES DE VELOCIDAD I FUENTES DE ALIMENTACION I ELECTRONICA DEL AUTOMOVIL

I I I I

PROYECTOS Y MONTAJES DE ACTUALIDAD PARA TODOS LOS NIVelES 64 - SABER ELECTRONICA N R 29

RADIOARMADOR

OSCILADORES ACRISTAL Sin duda los cristales piezoléctricos han permitido incremenlar la estabilidad de los circuitos osciladores dado que los mismos se comportan como circu~ tos resonantes series o paratetos de excelentes características. Esto es una razón más que suficiente para que se los incluya en circuitos de transistores y receptores de los más diversos lipos. Por Luis H. Rodriguez

D

aremos en este articulo algunos

dla§"amas de oSCIladores de RF o aislal realizando los comentanos preUnenles. Se analizaran osciladores de Rf ron realimentactón llpo tanque LC usan· do un crtstal como susututo. En otros ca· sos Sf: hará. trabajar el crtstal como ~ Itmento resonante ser1e. En la figura l. se tiene un osctlador donde el costal opera como un Circullo resonante paralelo. Se efectüa la raUme:ntalcón a través de la capaCidad drenaje

Vee

e

~ [1=5

5vlI

compuerta del lrnnsistor. Note Que no hace falta acoplar el en,tal a traves de un capaCitar ya que el mismo no afectará a la polarizaCión del transislor ya que hay una tensión baja. El choque RFCI se coloca para aumentar la Impedancia de pérdida que ve el cristal a su frecuencia de operación ya que Rd es de bajo valor. El tanque !re conectado en el drenaje debe esI.ar sintonizado a la frecuencia del aisla! para que ofrezca máxima impedan-

En la figura 2 se muestra un oscilador del tipo COLPrrIS a crlstal lque opera en modo serie). La freruenda de operadon se ajusta a traves de C3 ~ está en parak:lo con la serie e 1 y C2 resonando con la bobina L. En este caso el cristal se acopla a través de un capadtor ya que la tensión entre sus bornes podria ser elevada lo que peljudicaria su construcción. En este caso el cristal contribuye a Incrementar la eslabUidad de la oscilación. Observe que

R2 Rl

Rl

da a su frecuenCia de resonancia. V)

c:: ()

L

L

~

L

el

1

T

R2

SABER ELECTRON tCA NV 29 - 65

e3

R31

e2

OSCILADORES A CRISTAL

jc L

R1

T l'

I I

r\ I

1

Ct

~

Rz[ -

Ve<

L

~

CRISTAL

Of-------Y¡--------4

V1

O CRISTAL

/

1

°YCC

R3

R

...1...

es un amplificador realimentado (como todo oSCIlador) donde el lazo de realimentación toma una muestra de la señal de colector y la relnyecta al emisor a través de C2. El cristal manda a masa a la base para la frecuencia de operación. Otra forma de utilización del cristal consiste en colocarlo en la trayectOria de la reallmentalcón donde operará en su modo serie ofreciendo baja Impedancia a la frecuencia de resonancia. En la figura

3 se muestra un cirCUIto donde el cristal relnyecta la señal de realimantaclón en el emisor del transistor. El capacitar cr se ajusta para variar la porción de la señal realimentada. Se trata en este caso, para la frecuencia de oscilactón del ampUficadar, de una configuración base común, donde la base está a masa a través de Cl. Tamblen puede emplearse un cristal en un oSCIlador o FET usándolo en el camino de la realimentación entre drenaje y

compuerta como muestra la figura 4. SI se desea aumentar la estabilidad del circuito se puede alslar el cristal de los cambios de temperatura ambienta colocándolo dentro de horno a una temperatura superior a la ambiente. Con un control automatico de temperatura se puede mantener la misma variaCiones Infeliores a l~ C con la cual se estabiliza aÍln mas la frecuencia de operacIón del cristal.

SABER ' ELECTRONICA

LA TECNOLOGIA FOTONICA y ACUSTICA DEL SIGLO XXI ESTA EN:

Ahora los lectores de "SABER ELECTRONICA" de LA PLATA Y GRAN LA PLATA tienen donde adquirir lo que necesiten para sus ~nquietudes electrónicas.

Argos 5YSTEM

Ahora en ROSARIO yzona de inftuencia puede adquirir nuestros productos en:

Diagonal 74 N!I 1031 entre 5 y 6 LA PLATA

NOVA· FABRELEC SALTA 1574 -(2000) ROSARIO - Tel.(041) 21-2743 HOAARlO: de Lunes a V.ernes ele 9 a 12 yele 1(30 a 19 hs. SáMdosele 9a 12 hs.

Los lectores de SABER ELECTRONICA no necesijan ~ajar a Buenos Aires para tener acceso a los kijs originales, libros, números atrasados,ediciones especiales de Circuitos & Informaciones, holophonics, láseres ytodo lo que se anuncia en sus páginas.•

Argosystem es el representante oficial de "SABER ELECTRONICA" en LA PLATA_

Acérquese_ tendrá el apoyoque necesite. No tiene que desplazarse hasta Buenos Aires para tener acceso a todo lo que es SABER ELECTRONICA

66 - SABER ElECTRONICA N " 29

OSCILADORES A CRISTAL

jc L

R1

T l'

I I

r\ I

1

Ct

~

Rz[ -

Ve<

L

~

CRISTAL

Of-------Y¡--------4

V1

O CRISTAL

/

1

°YCC

R3

R

...1...

es un amplificador realimentado (como todo oSCIlador) donde el lazo de realimentación toma una muestra de la señal de colector y la relnyecta al emisor a través de C2. El cristal manda a masa a la base para la frecuencia de operación. Otra forma de utilización del cristal consiste en colocarlo en la trayectOria de la reallmentalcón donde operará en su modo serie ofreciendo baja Impedancia a la frecuencia de resonancia. En la figura

3 se muestra un cirCUIto donde el cristal relnyecta la señal de realimantaclón en el emisor del transistor. El capacitar cr se ajusta para variar la porción de la señal realimentada. Se trata en este caso, para la frecuencia de oscilactón del ampUficadar, de una configuración base común, donde la base está a masa a través de Cl. Tamblen puede emplearse un cristal en un oSCIlador o FET usándolo en el camino de la realimentación entre drenaje y

compuerta como muestra la figura 4. SI se desea aumentar la estabilidad del circuito se puede alslar el cristal de los cambios de temperatura ambienta colocándolo dentro de horno a una temperatura superior a la ambiente. Con un control automatico de temperatura se puede mantener la misma variaCiones Infeliores a l~ C con la cual se estabiliza aÍln mas la frecuencia de operacIón del cristal.

SABER ' ELECTRONICA

LA TECNOLOGIA FOTONICA y ACUSTICA DEL SIGLO XXI ESTA EN:

Ahora los lectores de "SABER ELECTRONICA" de LA PLATA Y GRAN LA PLATA tienen donde adquirir lo que necesiten para sus ~nquietudes electrónicas.

Argos 5YSTEM

Ahora en ROSARIO yzona de inftuencia puede adquirir nuestros productos en:

Diagonal 74 N!I 1031 entre 5 y 6 LA PLATA

NOVA· FABRELEC SALTA 1574 -(2000) ROSARIO - Tel.(041) 21-2743 HOAARlO: de Lunes a V.ernes ele 9 a 12 yele 1(30 a 19 hs. SáMdosele 9a 12 hs.

Los lectores de SABER ELECTRONICA no necesijan ~ajar a Buenos Aires para tener acceso a los kijs originales, libros, números atrasados,ediciones especiales de Circuitos & Informaciones, holophonics, láseres ytodo lo que se anuncia en sus páginas.•

Argosystem es el representante oficial de "SABER ELECTRONICA" en LA PLATA_

Acérquese_ tendrá el apoyoque necesite. No tiene que desplazarse hasta Buenos Aires para tener acceso a todo lo que es SABER ELECTRONICA

66 - SABER ElECTRONICA N " 29

RADIO CONTROL

BARCO RADIOCONTROLADO Ofrecemos el proyecto completo de un barco con control remoto, desde el sistema electrónico hasta la instalación en el modelo, para que el lector pueda montar todo sin dificultades. Sencillo de montar y todavía más sencillo de poner en funcionamiento.

Por NeMon C. Braga.

E

n la sección de radio control. siempre tratamos de elaborar dr· cuitos sImples al alcance de todos, principalmente para los hobistas. pero siempre surgen algunas dilkullades. Una de las dificultades era el PropiO modelo. mientras que otra era el sistema mecánico de propulsión y dirección. Las pocas casas eSpecializadas en modeUsmo están en las grandes dudades y 00 slem· pre cuentan con el matertal netesarto para la conclusión de un proyecto. Finalmente. buscando una manera de llegar a un sistema simple y funciona]. optamos por un Monocanal para Barco. pero ofreciendo también los pormenores
los tipos que se venden armados. pero que sta corúiable y realmente proporcione un conlrol seguro del modelo (figura 1). El alcance es del orden de los 50 me· Iros, con un canal de comando que pero mlle hacer que el barco marche en linea recta, vire a la derecha o a la Izquierda. Se usan dos motores de 6V alimentados por 4 pilas medianas. mientras que el Sis· tema eleclrónlco receptor es alimentado ¡x¡r 4 ptlas pequeñas.

Como funciona En la figura 2 damos un diagrama

simplificado de nu estro sistema de radio control con el barco. El transmisor mono· canal emlle una seflal modulada en tono que es recibido por el circuito e· xistente en el barco. La utilización de la modulación en tono es Importante para reducir la poslbiUdad de Interfe· renclas externas. si bien en reglones de all o nivel de ruidos eléctricos se deben tomar algunas pre· cauciones adicionales. En la figura 3 mostra· mos el circuito báslco del lIansmlsor. bastante slm· pIe, que usa apenas 3 transistores, dos de uso genern1 y uno de Rf. La frecuencia de mo· dulaCión está determina· da por dos capacltores del mulUvtbrador, mlen· tras que la frecuencia de la señal transmlllda es determinada por el trtmer Cv y por la bobina Ll. Esta bobina es el único componente critlco del montaje. pues algún desvio de sus caracteritlcas impedirá la COIncidencia de su señal con el tono del receptor. SABER ElECTRONtCA N'l29· 67

I

,-

......

-

.n. El receptor está fonnado por una eta· pa superregeneraUva lIadlclonal y por un ampUficador de audio a continuación. La seila] del amplificador de audlo. que co·

rresponde a la modulación. es recUficada

BARCO RADIO CONT ROLADO

y pasando por un amplIficador de corriente continua excita un rele miniatura (fi-

gura 4). En la etapa superregeneratlva tenemos dos ajustes: de la frecuencia de recepdón hecho en el tr1mer Cv y del punto de la mayor sensibilidad hecho en el lrlmpot

.,

••

"

.,

PI.

En la elapa final de accionamiento del relé tenemos el último ajuste que es del trtmpot P2 que lleva al relé al limite del disparo, obteniéndose con esto el máximo de sensibilidad del cIr-

••

CUito.

Para facilitar la calibración existe una salida de audio donde se puede conectar un audifono de crI stal o un pequeño ampllflcador de prueba, que nos permite "otr" la sefia\ del transmisor y ajustar los dos primeros puntos para el máximo de rendimiento. la senslblUdad del receptor es tan grande, como veran los lectores. que hasta incluso se captaran estadones distantes. Eltrlmer debe entonces ser modificado en su sintonía para "escapar" de estas estacIones. pues existe hasta la JXjslbnldad de que estas estacIones Interfieran en el control de su barco. El relé es el Ultimo comJXjnente de la parte electrónica. Viene a continuación de la parte de control y propulsión. Se usan dos molares de las mIsmas caractensUcas conectados conforme muestra la figura 5. cada uno acoplado directamente a un eje propulsor con hélice. Con el transmisor lnacll-

r-----~~_,----~-------- .

."ruul

•• •

., +

.., •• I

----------

I . AU OI O

1010 ' 0 " [5

~

-

I

.'"

~.•.V,o--

-~. ~"~

.

\

>(

H

-

~ ~

-'" •

---- .-.....

-

/

68 - SABER ElECTRONICA N I! 29

•

"-

BARCO RADIO CONTROLADO

"A"AOO

o sea, sin que se presione su interruptor de comando, el relé se manliene abierto y con esto sólo queda conectado el motor A. Con esto, debido a su posición, el barco tiende ha describir una curva según muestra la figura 6 (a). En el momento en que presionamos el comando del transmisor, el relé cierra sus contactos, de modo que el motor A se para entrando en acción el motor B. Por su posición, el barco, como muestra la figura 6 (bl. tiende a virar en el sentido opuesto, SI presionamos a Intervalos regul~es el comando, los motores Ay B se van.~ menda en funcionamiento en forma alternada, de modo que la fuerza propulsora se equilibra y el barco navega prácticamente en linea recta, como muestra la figura (ej.

VO,

En resumen: - Manteniendo el comando libre, sin presionarlo. el barco vira hada un lado. - Presionando el comando. el barco vira para el otro lado. - Presionando de modo intermitente el comando, los motores se alternan y el barco navega en linea recta. - Para evitar que las escobillas del motor Interfieran en el receptor, son necesarias alimentaciones separadas para estas dos partes del sistema. El barco debe ser de casco plástico o de madera, con dimensiones que permitan alojar todos los componentes del sistema: receptor y propulsor.

'"

'"

'" Los componentes

"" ...... " y

~"

Todos los componentes usados en el montaje son comunes. no habiendo dificultades para su obtención. Hasta incluso el barco. si el lector tuviera dificultades para conseguir el casco, y lo quisiera hacer de madera, como ya dijimos, nada lo impide. Para la parte electrónica, comenzamos con los transistores que son todos de dos tipos solamente. Los de RF son del tipo BF4948 bastante comunes en nuestro mercado y los demás pueden ser de uso general BC54 7, 8C548 ó 8C237 y BC238. El diodo DI del receptor debe ser de gennanio lN34 ó IN60, mientras que D2

es de silicio de uso general como el lN4148.

Todos los reslstores son de 1/8W y los capacitares de menor valor son cerámicos o de poliéster metalizado, conforme los valores, según la Usta de material. La ten-

$06NV"'~lT'"

DE .LA"'''E I'lNO IH.t.WGf

'"

T"AN$ ... IUOII IItCf"'OII

• vUIlT'" Dt: .LA"'''I CO"UM "101110

sión de aislaclán puede ser cualquiera a partir de 25V. Los electroliticos son de 12 ó 16V y los trtrnpots, comunes. Las bobinas Ll, tanto del transmisor como del receptor, deben ser Idénticas,

•

+

"''"

SABER ELECTRON ICA NI! 29 - 69

.ARCO RADIO CONTROLADO

.... ..

.~.

...

.,

•

.- .. ..-..

.. ..

-

OQ

N'

_. ....

...

cr

...•• .".

.... --

-

un_

•

70 - SABER

El~CTRONICA ~

N9 29

BARCO RADIO CONTÁOLADO

ooblnadas con alambre común. segUn las instrucciones. El choque XRF del receptor debe enrollarse en un reslstor de lOOK x

biera dlficuldad de sintonía. se pueden apretar o separar más las espiras. 1/4W. En la figura 11 mosEn la figura 7 mostramos cómo se de- tramos una sugerencia ben hacer estas dos bobinas. de Instalación para el El relé Kl es de 6V (MC2RCl - Metal- transmisor en caja estantex) y además de eso precisaremos 3 so- darizada. ~rtes de pilas. Los dos primeros para 4 La antena telescópica pilas pequeñas. uno para el transmIsor y del receptor (barco) pueuno para el receptor. el tercero es de 4 pI- de ser un alambre de alas medianas para la propulsión.' cero que tendrá por 10 Los motores son de 6V medianos (Qx- menos 40 cm. de largo. ford o equivalente) y los lrtmers de sintoLa polaridad de todos nía Cv del receptor y transmisor son co- los soporles de pilas debe munes de base de porcelana. ser observada. Además de esto, debemos preveer la El Interruptor del caja y la antena telescópica del transmi- transmisor es un pulsasor. los Interruptores (de presión y sim- dor de timbre (Interruptor ples). cables. y evidentemente las placas de presión común) .. de ctrcuito Immpreso. Tennlnado el montaje. el lector puede hacer las Montaje pruebas y ajustes de fun1\ cionamiento antes IncluComenzamos p::>r los diagramas. En ¡ti:' so de su Instalación en el figura 8 tenemos el circuito completo del barco. transmisor y en la figura 9 el clrcullo completo del receptor. Pruebas Iniciales Las placas de circuito Impreso corres- y ajuste PI.ACA ~ndlentes de tamaño natural. aparecen It(CII"YOft en la figura 10. Para las pruebas y aPara el montaje del transmisor y del Justes precisamos un aureceptor los principales puntos que debe dífono del cristal (cuidado, otro lipa no observar son: slIve) o bien un amplificador común de a) Cuidado con las posiciones de todos audio cuya entrada será conectada en "F". los transistores y diodos que son compo- en un enchufe de salida del receptor. El nentes p::>larizados. amplificador de la figura 12 puede usarse b) Cuidado con las polaridades de los para estos ajustes. capacitares electrolíticos. Conecte el receptor. apenas colocando el Los capacitares cerámicos de bajo las pilas en el soporte y accionando SI. valor vienen con la marcación en pF. El No es preciSO conectar los motores. valor es dado seguido por una letra maApriete el Interruptor de comando (SI) yUscula. Ej.: C3 viene con 4p y C4 como del transmisor. teniendo cuidado de desaIOJ.lOM. etc. Justar ligeramente el trlmer CV. d) Los demás capacltoressl son ceráEn el audifono o parlante del amplifimicos. pueden tener los códigos entre pa- cador conectado al receptor, ajustando el réntesis en la lista de material, debiendo trimer Cv del receptor y al mismo tiempo el montador tener mucho cuidado con su ellrtmpot PI. debe captar un "silbido" con Identificación. el máximo de Intensidad. e) La bobina debe ser Instalada con Cuando obtenga la máxima Intensicuidado. procurando mantener la separa- dad. aléjese con el transmisor para verifición entre espiras Igual en el receptor y car su alcance. SI el silbido desaparece en en el transmisor. Posteriormente, si hu- menos de 10 metros es porque la sinlonia SABER ELECTRONICA N ;I 29 - 71

"''''10.'' - - 1..1

' 'UD'' .'0

/

..

,

IC55T

•

- ,.

es de una "armónica" y no la señal fundamental. El ajuste debe rehacerse hasta que consiga captar la señal a por lo menos 20 metros de distancia. SI no lo consigue. Intente apretar primero la bobina del transmisor y despúes alejar sus espl· ras. pues puede estar habiendo discordancia de frecuencia. En último caso. intente alterar el número de vueltas de la bobina del transmisor. Si oye estaciones comerciales en el receptor. busque un canal libre. Una vez obtenida la sefial máxima, suelte el botón de comando y ajuste ahoa 1'2.

Coloque P2 en una posiCión en que el relé quede cerca del disparo. Vaya girando P2 hasta verificar que el mismo cierra {preste atención a las láminas en su interior: las mismas "'bajan" con un chasquido cuando el relé cierra).

BARCO RADIO CONTROLADO

&

," •

J

."I!

"

~!

••i~

"" ."

®

O

O

®

>~

~,

• 3

,"• ",

<

•

"• •

~

S

<

'1

>

"o •"

"J

~3

So

,•• •• • •,• J

•

•

•

!

!j

•

i

,

• •• u·

.••• J" ~

•• "• ••

! •¡ \

72 - SABER ELECTRONICA N9 29

1>

"'o.

BARCO RADIO CO~TROLADO

Vuelva un poro el trtmpol P2 para que el mismo se mantenga abierto. Vea enlon· ces que toda vez que usted aprtete el botón de camama el rele debe cerrarse. Con esto el sistema está listo para funcionar. (Rehaga todos los ajustes para obtener el milx1mo de sensibilidad). Atención: el mejor ajuste se obtiene cuando el rele no "traba', o sea, desconecta normalmente cuando soltamos el botón de comando. Con esto ya puede pasar a la instala· dón del sistema en el barco. En la figura 13 mostramos la manera de hacerlo. CuIdado con la polaridad en los cables de conexión de los motores, pues si hu· blera inversion el barco se movera hacia atrás.

Despúes de instalar en el barco. hacer la fijaCión de la antena. y proceder a un

nuevo ajuste de funCionamiento. Compro· bado el funcionamiento normal SQlo resta buscarse una laguna, estanque o pileta de nataCión y Jugar. Atención: no use el barco en lagos grandes o rios, pues puede perder el control si el barco se sale del alcance del transmisor, y en esos casos la recupera· clón del barco se vuelve problemaUca.

Despues. basta actuar sobre el coman· do del transmlS(lr para hacer que el barco siga en la dirección deseada. Con un poco de práctica el lector no tendrá dificultades para dlrtgirlo como un verdadero comandante. SI opera en una zona congestionada, o sea, si hubiera alIas modelos. puede ha· ber alguna Interferencia. En este caso, cambie la frecuenCia dellransmisor como del receptor. actuando sobre los Cv (tri·

rnernl.

Jugando Para operar el barco basla conectar el receptor, y enseguida comenzará la ali· mentaclón de uno de los molares [colo· que las pilas medianas en el soporte yac· Cione SI).

las pilas medianas tienen buena durabilidad, dependiendo del motor. y las del receptor y transmisor tienen durablli· dad mayor. El cambio de las medianas se· rá por lo tanto más frecuente. Para una autonomía mayor y por lo tanto mayor confiabtlidad. use pilas alcalinas.

LISTA DE MATERIALES TRAN5~OR

P2 - IOOk· trlmpot KI - MC2RCI- relé Me/allex para 6V

Q1,02· BC548 ó equlvaf8l1t'· tranilstor,s NPN Q3 - BF494 - IT.nslstor NPN di RF

SI -ln/tmJplOr di ptest6n L1- bobina (,,, texto) CI, C2 - 22 nF (223) - C8pICIIO'ts celámla>s o di poIléste, C3 - InS (152) - capacllOr C4 - ID pF - capad""_ es - 100 nF ó 120 nF (104 ó 124) • capacitar cerámico Rf · 4k7 x 1/8W· resistO! (amarillo, violeta, rojO) R2, R3, R4 · 22k x 118W - rHlstores (rojo, rojo, naranjaJ) R5 - 82 x 1/SW· reslstar (gris, rojo, naranja) R6 . lOOR 'x l/8W· reslstor (marrón, negro, marrón) Cv· trimsr d, porcelana común (2-20 6lqulvalente) A - antw telescópica Vlflos:pllca de cIrcuIto Impreso, soporte para 4 pilas pequenaS, antena telescópica, alambres, soldadura, etc,

ce_

RECEPTOR Ql - 8F494· transistor de RF Q2, 03, 04 - Be548 ó equlvalBnte· transistores NPN de uso general Dl · IN34 ó equivalente • diodo de germanIo D2· lN4f48 6 equivalente· diodo de silicio l1 . bobina (ver texto) XRF -choq
RI -471c x I/8W· resistor (amarillo, violeta, naranja) R2 - fOk x I/8W· resilar (marrón, negro, naranja) R3, R4 -3k3 x 118W - reslstores (naranja, naranja, rojo) R5 - 2M2 x 1/8W- res/star (rojo, rojo, verde) AS -22* x 1/8w· reslstor (rojo, rojo, naranja) R7 - l20k x'1/8W- reslstor (malTÓfI, mio, amarino) RO· 5k6 x I/SW· resistO/' (veleJe, azul, rojo) et . 22 pi x 12V · capacitar e/ectro1llk:o C2 . ln2 (122) · capacitar cerámico e3· 4,7pF • capacitar cerámico C4· In2 (122)· capacitor cerámico CS, cr, CS - 100 nF (104) - capaellores cerámicos (; 120 nF) C6· 33 nF (333) · capacitar cerámico o de polIéster C9· 47 JiFx 12V- capacltor electrolítico 51 . Interruptor sImple 81 • 4 pilas pequellas Varios: placa de c/ftullO Impreso, soportI para 4 pilas peque. /las, reslstor de lOO k x 1/4W para XRF, enchufe de salida para audílono, alambres, etc. MATERIAL ELECTRICO PARA EL BARCO

MI, 1.42 ·2 motores de 6V (Oxford ó equivalente) S· interruptor sImple 8r - 4pilas medianas y su respec tivo soporte Cables, soldadura, etc.

SABER ELEcmON ICA N9 29 - 73

CURSOS

CURSO DE ELECTRONICA En la lección anterior hablamos de los diodos zener y de los diodos emisores de luz (Ieds), dos tipos importantes de diodos con amplias utilidades en la eleclrónica_ Estos diodos no son los únicos. Exislen muchos airas, lodos importantes por sus posibilidades de aplicación. En esta lección nos dedicamos a otros diodos. En primer lugar hablaremos de los fotodiodos, componentes sensibles a la luz con altisima velocidad de respuesta, y después de los varicaps que son diodos que, en verdad, funcionan como capacitares y son usados en circuitos de sintonia. Los conocimientos básicos de estos y otros componentes son fundamentales para Jodas los lectores, que deben prestar el máximo de atención a las lecciones de nuestro Curso.

LECCION 29: FOTODIODOS y DIODOS DE CAPACtDAD VARIABLE

N

o es s610 por el hecho de que conduce o no conduce la comen· le en un senlido : los dicx:los son muy ti ·

s,ldas en electrónica . Tambicn son Imper-

¡;mles muchos afectos que acompañt"1Il 1a circulación de comentes o la polartzación imcrsa. De lal importancia son estos e· feclos. que a parti r de ellos se pueden crear disposit ivos electrónicos ron amo plias ílplicaciones en la elecl rónica mo-

-.:- ,--- I I 'O,

+

T

1+ 1

Los portadores de carga son "separ;¡dos'. haciendo que se manifieste una enorme resistencia. En un diodo común de silicio esta resi sienci
I "

•

I

ta.

IIOv,.. ,EHIO DE lOS 1'01I1A DO'IES " .YOII" .. R,OS

derna. Dos de estos disposi1i\'OS son 10

que es!tJ(l1aremos a continuación ,

29.1 - Los ¡otodiodos CUil!ulo polarizamos una juntura se-

..

.O~ I" 00f0[5

DE

C"IIG " 1I8fRA DOS rOR II C....,.,

mironductora ¡PN¡ en el sentido lm'trso, como muestra la figura \. no debe drcu-

11m ninguna ~lTic ntc. ]4 - SABER ElECTRONI C A N " 29

¿Por qtlé no es Infinita. ya que teóricamente nin~u na corriente debe circular? , Lo que ocurre es que incluso siendo pelaril..ada im'ersament e. existen toda\;a algunos portadores de carga que son liberadOs l en la re~ión de la juntura por el propiO calor ambiente. resultando asi una pequeña comen1e iIwe ~1. denominada ro· rriente de rU,g.1. Está claro qlle esta comente aumcnla l con la temperatura. pues la agitaCión de los atamos puede liberar más y más portadores de caTAa. aumcntadndo así la in-

.

CURSO DE ELECTRONICA

r---------~---o.

".

'0.

Ra.sla cnIOn('CS dOlar al componem e de una cu bierta transparent e o n "' $ 'II'L' D.t.O que ten~a una vent ana 'UL "T'~A para q\le entre la luz, ca, O.' mo muestra la fi~ura 5, y usa rlo pola rizado en cl sentido inverso. Vea en tonces que la cantidad de portarlores ' 000 '000 _ _ - _ _ _ 11 000 ' 000 A' .. .. O$ T .. O N $ ) de car,i!as liberados no - - - ---depende de la e nc~ia de - - -- - - - ---, los fotones. y si de su cantidarl. UlS fotodiod os son component es extre, madamente sensibles. como podemos obsen'ar por su curva de rcspucst;¡ llloslra, da en la ,fi~ura 6. Los [Oladiados poseen un piCO de respuesta, o sea, punlo de mm'or sensibili , dad que corresponde a 8.500 Á (Angstrons!. 10 que significa radiación dentro de la banda del infrarroja. r puede - s~ nli ( radiaciones hasta menos de ·1.000A que corresponde al limit e superior de la mdiación visible. enlmndo en el ultTalioleta. La velocidad de respuesta a la luz de estos componentes es muy ~r¡mdc . Es común encontrarnos con comlxmenles con r-------~c----o ••• velocidades de alrededor de lOO\llIz que son empleados en la lectura de tarjetas y " _ S AlIO !-_ A cintas perforadas o en laCÓmetros. Vea que el diodo fu nciona polarizado en el sentido im'erso y que la coniente la obtenemos por l;¡ incid encia de lllz y es del orden de mirrO;¡mpr:rcs, Esto s i ~nif¡ ra que se deben empltar ('ircuitos amplificadores de c1ev;¡d
,

I

• "-fC;lO N O ~ LA -

J~ " ' ~

....

---":!='i;'1

• PORU r>OOol S Ol C ARCA I P. Rj

UIIl n"oos POR L• • 'CIO" OH fo To N

~

T(II .. ' .. .. LU

tensidad circutante (fl,i!ura 21Este hecho permite que los diodos poI lari1 .ados im'('rS..1menle sean usados como sensores sensibles de temperatura , como cn el circuito que usted mismo puede ex· ! perimentar despues de obsCT\'ar la n~l1r;¡ , 3. Echam o su al ienlo sobre el diodo, ob· servara quc el aire caliente hara que la corriente aumente en el instrumento indio cador. Además del calor, la radiadón externa , lambiCn puede libem parl adores de carga. en el de caso la luz. Si inciden fotones en la juntura semi, conductora con suficiente energia. estos pueden liberar portadores de carga haciendo que la resistencia en el sentido In\'('rso disminuYa y asi la coniente clrcule con más intensidad. (fi!!ura 4)_ Este hecho permite que los diodos se· an usados para detectar luz. en L1 rorma de componentes denom inados fotediados. l

I

I

29,2 -Aplicaciones para fotodiodos Los fotoc!ioc!os pucden ser usados en dh-ersas apliracionrs como por ejemplo en la !c('! um de ta~t't.1 s p('rforad;¡s y cint
-

- -

-

---'

En la n~\1ra 9 tenemos un {' ir('\lit o. 1ambien 51l,l!elido por Texas tn~1rum CI11 5 . que tmbaja ron luz Infra1Toj

+t4Y Jutt WfUI

".PI.IT" .. _

ot:

" VO tO

lU Z UOOUl&04

P

=

+ + ++ +++ +

Eh &"P uTuO ( '~fI\&JoitOJOI

DIO DO

",

'"

I 29.3 - Diodos de capacidad variable LQS diodos

de capacidad variable o va· ricaps son tambien resultantes de los fe· nómcnos que ocu rren en la juntura de un diodo cuando es polarizado en sentido inverso. Si un diodo esta sin polarización in· versa. o sea. sometido a una tensión nu· 1.1. romo muest ra 1.1 figura 10. las rc~o · nes conductoras de los dos ma teriales son separadas por una juntura no conductora ex.1ctamente como las placas de un capacitar. La capaCidad de esle capacilor \'a a depender tanto de la superficie de las plae.1S que corresponden a los materiales semiconductores, como de su separación. Si aplicáramos entonces una tensión crecient e en el sentido de polar17..ar la jun· tura en el senudo Inverso. lo que ocurre es una separación cada vez mayor de los ponadores de carga . au mentado as! la distancia entre las armaduras del capaci · tor como muest ra la f!~\lTa 1l. Esto sl¡;nmca que la capacidad disminuye. Podemos variar entonces la cap.1cidad que el diodo presenta por la aplieadon de una tensIón en una determinada banda de valores. El diodo en cuestión funciona como un ~"t rd
también mlumino w. sujeto a problemas de n;¡turalcza mccánica . Otra posihilidad para la aplicación de un varicap esta el1 el hecho de que podemos controlar un cir('lJi( o de altas freo cuencias a travcs de tensiones continuas. Esto si~nifica que el control. en el caso tradicional de IIn ,·alirap. no precisa estar cercano a la bobina p.'1Ta h:lcer modificaciones de su frerllenda, pero puede ser remoto, sin problema de influencias de Inductancias o capacitancias parásitas. debido al propio alamhre. En la fij:!lIra 12 tenemos un Circuito de aplicación para un dido de este tipo, En \"Crdad. los diodos comunes fu ncionan ¡ambien como vari(\1ps. pero existen Opas espeCiales que son proyectad os de modo de mejorar estas importantes C.1rac· tclisUeas analizadas. Aumentando la superficie de las jun turas y usando técnicas de fahri caCión aprOpi
,OH . . . lOKH.

+++.+-

+ ..-++-+ +++++

++++ ++++ ++++

+++++

., CQNTROt A

.,

...

a N ~IO N

/.' ';, [00 H

VA RIC A ~

:>l

sistema de sintonía. Esto permite el eam, blo del sistema mecánico de accionamiento del variable por un potenciómetro lineal COmlltl.

29.4 . Tipos comerciales Los' diodos varic
• - .."

comercio son presentados con la sigla BE. La primera B indica que se trata de un componente de silicio y el sep;undo qJt.se trata de un diodo de capacidad.. • Philips. por ejemplo. fabrica di\'crSos tipos de diodos cuyas capacidades varían lipicamen!e en valores con una relación

de hasta 23/1 Esta relación, es la característica más importante del diodo, pues dice cuántas

veces 1(1 más grande capacidad obtenida es mayor que la menor capa.cidad obteni· da . Asi. un diodo cuya capacidad mínima sea IpF y máxima 25 pF tendrá una relación Cd VIV de 25 veces. Además de est a caraclerislira importan(e, tenernos "tamhién la tensión máxi-

ma. que puede ser apli,
fija. tendremos llna frccllencia fija produ cida por el o~ ilador. Sin cm bar¡.to. si aplicamos una tensión variable. como por cjcmplo una señill sinusoIdal superpuesta a una tensión continua de modo Que la misma \'arie como indica la fip;ura 14 . ocurre que la frecuencia del osci!mlor correra entre dos vfl lores determinados por los Tll<Í.ximos r minimos de la tensión alternante sipusoidal. Tendremos entonees una "modulación en frecuenria" rllyos limites son justamente dados por la amplitud de la señal modulada . Con una amplitud de seilal m{¡s eleva· da podemos hacer que el oscilador "barTa" una ,unplia b;Hlda de frecuencias obtenicllClo así un ~entrado r de barrido de mue]¡as aplicaCiOllts en la instrumenta· ctón electrónica.

Aclarando dudas - ¿C ualqu ier diodo es sen sibl e a la luz?

Sí. en l~ practica lodos los diodos su" fren una aheral'ión de Sil comente de fu" ~a debido a la incidwcia de la luz. Por es" te molil"O los diodos normalmente \icnen con cuhiertas aparas r:stas eubicn ils im" piden qlle la h:z Ilegllc h:lst:llas jllTlt l1ras ulI lsand o asi modi fi caciones de sus ca ·

raclerislicas. En verdad. todas las juntu · ras semicond uctoras son sensihl es a la IlIl. 10 Que lleva a Que los eomponenl es t e n~an cubiertas cCITadas a pmc1w de luz. Como veremos en el futuro. podemos tener componentes sensibles a la luz a partir de componellles convenciona les simplemenle mediante el reliro de su prolección opaca. - ¿Podemos deor que un folodiodo es un "Ojo electrónico"? L..1 palabra "Ojo" realmente no le cuadra a este componcnte. Vea Que un ojO CO" mo el humano o incluso como el de un in· sec to es lln ;¡ es tructura compl eja. formado por millares o millones de cclu · las individuales. cada una de las cuales recihe un punlO ¡le luz o de sombra }' que en conjulllo fonl1

I diodo común de silicio: BA315.

EXPERIMENTO 29

5. Cite ;¡plicariones para los folodiodos. 6. ¿En un varicap I;¡ capacidad es m;¡ yor con o sin la aplicaCión de tensión? 7. ¿Cual es la si~la mas común para los diodos varicaps?

lN4148. 11\914. o cualquier otro.

Dependencia de la corriente inversa del calor Esle experimento liene ocmo fin demostrar cómo los diodos son sensibles a la temperatura. Polarizando el diodo inversamente haremos un \'erdadero termómetro electr6nico e.>;perimental 1 no haremos todavía experimentos con fotodiodos dadas las dificultades para encontrar tales componentes, pero si usted posee uno, nada impide que monte el mismo circuito. verificando la acción de la luz).

Despllcs de mamar el circuito. como muestra la fig:ura 16. lomando por base un puenlC de lcrminJles conccte la ali mentarión y ajuslc el trimpot para que el instrumento m(lrque aproximadamcnte 1/10 de su esea];¡ . Después. suelte un poco de aire caliente con la boca o acerque [ sin tocar) la punta del soldador caliente al diado. La corriCIllC va a aumentar. lo que será indicado por elmO\imieIllo de la aguja del instrumento.

Respuesta de la lección anterior 1. P()l;¡rizados inw~rs
Cuestionario

f:l circuito aparece en la fi~ura 15.

Para el mismo precisamos el material: 1 transistor BC558 1 transistor BC548 1 metro 1 resistor de 1k 1 resistor de lOk 1 trimpot de 47k 4 pilas

N'

TIpo

50 8Al02 51 881058 52 88105G 53 8Bl06 54 BB109G SS 88112 56 BBtt9 57 B8130 58 882048 59 88204G 60 88212 61 BB304 62 BB4058 63 BB405G 64 BB909 65 BB909A 66 8B909B

Cubierta

SOO-7 200·23 500-23 500·23 500-23 500-69 500-27 SOO-69 SOO-54 SOO-54 SaO-54 SaO-54 SOO-68A SOO-68A SOO-68A SOO-68A SOD-68A

s i~lIiente

1. ¿Un aumcnlO de la tcmperatura pro\'oca aumento o disminución de la corriente de [ll.~
,

V, V

Cd pF

20 28 28 28

20·45 2.0·2.3 1,8·2.8 4.0·5.6 4.3·6 440·540 20-25 450-550 37-42 34-39 500-620 42-47,5 2-2,3 1.8-2.5 4,5-6 2.6-3 2,8-3.2

28 12 15

30 30 30 12 30 28 28 28

30 30

Ve V

Relación Cd a

>1,4 >4 .5

25

,4

25 25

>4,5 ,5

1

,15

4

>1,3 ,23 2.65 2.65 ,23 1.65 >4.5 >4.3 ,5

3 3 0,5 2 25 25 25 28 28

,0
25

4

VN

,12 ,12

4110 3125 3/25 3/25 3125 1/9 4/tO 1/28 3/30 3130 0,5/8 2/8 3/25

3/25 3/25

1/28 1/28

3 0,8

1.2 0,6 0,6 1,5 1.5 2 0.4

OA 3 0.4 0,8 1.2 0,6

9. Si.

Tabla Damos a continw!Ción la labia de dio dos de sintonía de Pbilips coh sus principales caractenstícas.

a

Cd

Aplicación

pF

20-45

, 9

25

25 440 20-25 450 38 38

500 38 9 9 25

30 30

Sustituir por 8Bl19 Sustituir por el BB405B Sustituir por el 8B405G Sustituir por el BB809 Sustituir por el BB809 Radio AM CAF en radio y TV Radio AM Radio FM Radio FM Radio AM Radio FM Bandas IV y V. hasta 860 MHz Televisión, VHF Televisión, VHF Televisión. VHF Televisión. VHF

MONTAJtS DIDACTICOS

OSCILADOR DE FM CON VARICAP El circuito que presenlamos sirve para estudiar el principio de funcionamiento de un varicap (diodo de capacidad variable) en un circuito oscilador y desarrollar circuitos prácticos, tales como: un generador de FM para calibración de • radios o incluso un pequeño transmisor de corto alcance. Por Newlon C.

S

egún estudiamos en nuestro curso de Electrónica. la capacidad presentada por la Juntura de un diooc, cuando es polarizado en senUdo Inverso, depende de la len-

siÓn. Con mayor tensión tenemllS la menor capaCidad y oon menor tensión o tensión nu· la la mayor capacidad. Según muestra la tabla en la mis. lec· ción, tenemos muchos tipos de dlodos'que se usan específicamente para selección de frecuencia en cIrCuitos sintonizados. slerido denominados "varlcaps· o diodos de capaCidad variable.

La apUcadón de un dlooo de este Upo en un Circuito oscilador. como el que prqxmcIDOS. Involucra el conocimiento de la manera de calcular la frtcu encla de resonancia de un circuito LC. La (ónnula para este cálculo está dada por: f~_....:I_

2.!L.e la capacklad e en nuestro Circuito experimental está dada por el capadtar C3 (en paralelo con la bobina) mas la capaCidad presentada por el varicap en serie con el y que depende de la tensión en sus bornes. Para el caso de eI en serie con la capacidad Cv del vaTicap, el valor equivalente puede ser dado por:

Brag~

lleva a que el término e de la fórmu la de resonancia puede ser aproximado a C:::Cv+C3

!ili)

El capacitor C3 puede usarse para ajUSlar la banda. y en algunos casos se usa un

tr1mmer. Por la curva de variación de la capacidad del varlcap, obtenida del fabricante. pexlemos llegar al cálculo de la banda de operación de un oscHador, recordando que la tensión dIsponible en el proyecto variará a traves de PI desde aproximadamente 0.6 Vol! a 6.0 YoltEn la ~ra 1 tenemos esta curva para d caso del dlod<> BBI06 tphmpsl. Como podemos \"er, alrtdedor de O.6V lenernos una capacidad máxima del orden de 38 pF Yalrededor de 6V la capacidad minlma de 19 pr. Sumando el valor a 2p7 tenemos una variación de 21.7 a 40,7 pF que nos pennlte calcular la gama de operación del circuito. Suponiendo inicialmente que LI haya sido obtenlda para que ron 21.7 pF haya una

frecuencia de 60 MHz. Colocaooo estos valores en la fónnula (!) obtenemos L: 6O.106~I/I2.3.14.

,'L. 21.7 . 10-12 ,'L ~ 1116.2S . 60. 106. 4.65. 10-6 jL~ 111752.12 ~L = 5.7 . 10·4 I d.25. 10-7 L ~ 0.325. 10-6 L ~ 0.325¡¡H A partir de este valor podemos cakular el limite inferior de la baooa usando para e el valor 40,7 pF. r~

1112 .3.14.

~O,325.1()'6.40,7 .1O-}2) f ~ 1116.26 . 113.22 . 10-ISI

f ~ 1116.~S . 3.63. 10-91 f ~ 11122.S . 10-91 f = 43,78 . 106 Hz f =43,78 MHz El mismo procedimiento se puede usar para lograr que el circuito trabaje en la banda de 88 a 108 MHz aproximadamente, dejándose romo Incógnlta adickmal el \'alor de C3 para "adaptar" la banda a lo deseado.

00

Montaje

HaCiendo el mucho mayor que la capaCidad del varicap en su punto máximo (mayor que 10 vettS, por ejemplo) ¡xxIemos despreciar el va· lor de el en los calculos, lo que nos

El circuito completo del oscilador apartCe en la ngura 2. El montaje puede hacerse en una pequtna placa de cirCuito imprcSABER ELECTRONI CA N '" 29 • 79

OSCILADOR DE FM CON VARICAP

so como muestra la Agura 3. La entrada El puede usarse para moduladón de una. seflal de audio que vtrJ· ga del mlcrMono u otra fuente de seña.l. como por ejemplo, un oscilador de 1kHz. caso en que el circuito podria usarse como generador de calibración para FM. la bobina L1, asi com XRF. tienen las caracteristkas que se il'Xlkan en la AguJa 4. Con las 3 espiras Indicadas el drcuno tendrá una ctntralizaclón de banda alrededor de lOOMHz. Los capacitores deben ser todos cerámicos de buena calidad y los resistores de 1/8 Ó 1/4W. Otros vartcaps. como los sugeridos en la figura 4, pueden también experlmentarse y, en último caso, hasta un diodo común como ellN4002 Ó lN4148 funcionará, pero con meoor banda de slnto-

...

"

.

"

"

-- • .."

.."

nia.

Prueba YUSO Basta sintonizar. en las pronmldades, un receptor de FM que tenga la freo cu~ncla de operación previSta para el osdlador, para hacer la prueba. Puede haber o 00 sedal de audio en la entrada El. Un micrófono de cristal o incluso un pequeflo parlante sirve para

_las.

Se ajusta la frecuencia de operadón del osctlador en el trtmpol PI de iOk.

SI no existiera la cobertura esperada. se puede alterar la bobina LI. Observe que L2 se enrolla de modo que penetre un LI. Podemos conectar el punto B a tierra y A a una antena telescópica para Irradiar la señal a una. dis· tancia de hasta 30 metros. Para ajustes de receptores. podemos usar en B un simple trozo de alambre de unos 10 Ó 20 cm. como antena.

USTA DE MATERIALES 01 - BF494 6 equlvallillt · ",ns/stOlH RF D1 - diodo variClp (vfK terto) P1 - 10/(· trfmpol L1, L2. bobinlS con ./lmb,. gnlHO ('8 6 2CJ AWG, o te, 1,024 mm. 6 a,8118mm. di d~ trlltro) y 1 cm. de dlAtNlro de bobln.(v. 1/. gurs 4) XRF· choq/JI de RF (ver flgu,. 4) 51 ·Int.rruptor simple 81 · 4 pilas ptqlJllJl1 E1 -lfIchult d'lIIl"d. d•• udlo Ct· 47, loopF · apadorcftmko C2· 2n2· ClpKitOl t»nmIco

80 - SABER ELECmO NICA NI 29

C3-2p7 -ca¡»cilorwámko{" 'OpF} C4· 4p7· c.plCifor t::Mámko CS· la /Ü r 6V. Clf*/Ior .trolH/co C6· 100 nF -CI¡»cltor c..mIco RI· 12k · mlstor (rMrr6n, rojo, ",tanj,) R2· 8U· mlslor (gris, rojo, rojo) R3· 100 ohm· ,.t/stor (m"rón, negro, t1IIJ.

rr60¡

R4· fk· tHlBlor(m4rTÓn, nlgro, rojo) V,rlos:pllCI d. circuito Impmo.

soport. dt

p;-. .ambm pita," bobirw, mistor dt 'OCI:" r 112W"", XRF, u""', 1OIdIdtNa.1tc.

Saber Electronica No. 29

Recommend Documents