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3ª de forros.qxd:sumario 223 21/11/13 18:12 Página 3ªFo1
DEL DI REC TOR AL LEC TOR
La ELEctrónica tiEnE Su Moda
Bien, ami gos de Sa ber Elec tró ni ca, nos en con -
tra mos nue va men te en las pá gi nas de nues tra re vis -
ta pre di lec ta pa ra com par tir las no ve da des del mun -
do de la elec tró ni ca.
No caben dudas que la electrónica también “tie-
ne sus modas”, de la misma manera que ocurre con
otras disciplinas.
Cuando comenzamos, allá por los años 80, las
vedettes eran las computadoras, los microcontrola-
dores y los punteros láser, aparatos caros, voluminosos y de poco alcance pe-
ro muy codiciados por nuestros lectores. De ahí en más los actores principales
fueron cambiando desde los autómatas programables a los comienzos de los
90, luego Internet “la red de redes” a mediados de dicha década para desem-
bocar a la gran euforia que significó el auge de los teléfonos celulares.
En este siglo los terminales móviles fueron el centro de atención y, en gran
medida, siguen siéndolo, pero la vigilancia por Internet, los sistemas de elec-
tromedicina y las energías renovables comenzaron a ganar terreno en la predi-
lección de nuestros lectores.
Claro está que desde hace unos 7 años la electrónica automotriz es cada
vez más requerida, desde la inyección electrónica hasta los sistemas de auto-
diagnóstico, cada vez más son las páginas que ocupan estos temas no sólo en
Saber Electrónica sino que en nuestra web, a través del “Newsletter del Club
Saber Electrónica”. A la fecha llevamos editados 9 libros sobre electrónica au-
tomotriz, 6 de los cuales han sido impresos en papel.
Todos estos datos sirven como presentación del “Curso de Electrónica Au-
tomotriz” que comenzamos a preparar para que sea editado en nuestra queri-
da revista y que en esta edición hace su presentación.
Demás está decir que para su elaboración contamos con los grandes crá-
neos en esta materia y con el apoyo de varias empresas del sector como CISE
Electrónica, Automecánica, Mecanicoscostarica.com, Yoreparo.com, etc.
Por tal motivo, invitamos a todos los lectores a visitar nuestra web para
descargar la información preliminar sobre este curso y así “continuar en la van-
guardia” en temas de electrónica.
Por otra parte, este mes volvemos a publicar un proyecto de nuestra vieja
amiga “Nueva Electrónica”, en este caso se trata de un amplificador de 200W
de muy buena calidad cuyo kit puede solicitar directamente a España con en-
vío por correo tradicional, de modo que los gastos de correo no sean tan ele-
vados.
En esta edición también incluimos artículos útiles para el técnico reparador,
también los clásicos montajes, la cuarta lección de “Técnico en Sistemas de Au-
dio” y una nueva lección del Curso de Programación de Microcontroladores.
¡Hasta el mes próximo!
Ing. Ho ra cio D. Va lle jo
SABER ELECTRONICA
Di rec tor
Ing. Ho ra cio D. Va lle jo
Pro duc ción
Jo sé Ma ría Nie ves (Grupo Quark SRL)
Co lum nis tas:
Fe de ri co Pra do
Luis Ho ra cio Ro drí guez
Pe ter Par ker
Juan Pa blo Ma tu te
EditorialQUarKS.r.l.Propietariadelosderechosencastellanodelapublicaciónmen-sualSabErElEctronicaargentina: (GrupoQuarkSRL)SanRicardo2072,CapitalFederal,Tel(11)4301-8804México (SISA):Cda.Moctezuma2,
Col.Sta.Agueda,EcatepecdeMorelos,
Edo.México,Tel:(55)5839-5077
ARGENTINAAd mi nis tra ción y Ne go ciosTe re sa C. Ja ra (Grupo Quark)
StaffLiliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo
Sis te mas: Pau la Ma ria na Vi dal
Red y Com pu ta do ras: Raúl Ro me ro
Video y Animaciones: Fernando Fernández
Le ga les: Fer nan do Flo res
Con ta du ría: Fer nan do Du cach
Técnica y Desarrollo de Prototipos:
Alfredo Armando Flores
MéxicoAd mi nis tra ción y Ne go cios
Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero RiveroStaff
Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regala-do, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José
Luis Paredes Flores
Aten ción al Clien teAle jan dro Va lle jo
ate clien @we be lec tro ni ca .co m.ar
Director del Club SE:luisleguizamon@we be lec tro ni ca .co m.ar
Grupo Quark SRLSan Ricardo 2072 - Ca pi tal Fe de ral
www .we be lec tro ni ca .co m.arwww .we be lec tro ni ca .co m.mxwww .we be lec tro ni ca .co m.ve
Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se res pon sa bi li za por elcon te ni do de las no tas fir ma das. To dos los pro duc tos o mar cas que semen cio nan son a los efec tos de pres tar un ser vi cio al lec tor, y no en -tra ñan res pon sa bi li dad de nues tra par te. Es tá pro hi bi da la re pro duc -ción to tal o par cial del ma te rial con te ni do en es ta re vis ta, así co mo lain dus tria li za ción y/o co mer cia li za ción de los apa ra tos o ideas queapa re cen en los men cio na dos tex tos, ba jo pe na de san cio nes le ga les,sal vo me dian te au to ri za ción por es cri to de la Edi to rial.
númeroderegistrodePropiedadintelectualVigente:966999
EDITORIALQUARK
editorial 317.qxd:editorial 258 19/08/14 15:39 Página 1
sEC CIo NEs FI Jas
Descarga de CD: servicio técnico a Cámaras Digitales 16
artÍCulo DE tapa
amplificador HI-FI 100W + 100W rMs con FEt y MosFEt 3
realización práctica del amplificador HI-FI 100W + 100W rMs con FEt y MosFEt 67
MoNtaJEs & proYECtos
2 Circuitos de audio. protector de parlantes Estéreo y Vúmetro de 12 lEDs 13
sistema de Iluminación ambiental programable 49
auriculares inalámbricos 78
Curso DE ElECtrÓNICa
Etapa 4, lección 4:
preamplificadores 17
MaNualEs tÉCNICos
Electrónica automotriz. El sistema Electrónico de Control del Motor 33
tÉCNICo rEparaDor
Funcionamiento y reparación del Circuito Inverter 53
MICroCoNtrolaDorEs
El Mundo de los Microcontroladores.
lección 8: Estructuras de Control y sentencias en lenguaje MikroC 60
EDITORIALQUARK
Año 25 - Nº 287agosto 2014
Vea en Internet el primer portal de electrónica interactivo. Visítenos en la web, y obtenga información gratis e innumerables beneficios.
www.webelectronica.com.ar
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I m p r e s i ó n : I m p r e s i o n e s B A R R A C A S S . A . , O s v a l d o C r u z 3 0 9 1 , B s . A i r e s , A r g e n t i n a
Publicación adherida a la AsociaciónArgentina de Editores de Revistas
Dis tri bu ción en Ca pi tal
CarlosCancellaroeHijosSH
Gutenberg3258-Cap.4301-4942
Uru guay
RoDeSol SA
Ciudadela1416-Montevideo
901-1184
Distribución en In te rior
DistribuidoraBertránS.A.C.
Av.VélezSársfield1950-Cap.
SUMARIO 317.qxd:*SUMARIO 274 19/08/14 15:24 Página 1
Sistemas de Audio 3
Quien busque un esquema de amplificador Hi-Fi que no solo haya sido pro-yectado en papel sino que también haya sido realizado de forma práctica ysometido a todo tipo de pruebas, aquí lo puede encontrar. Se trata de un ampli-ficador estéreo Hi-Fi de 100W+100W RMS con finales realizados con FET yMOSFET, incluyendo una etapa de protección “antibump” para los parlantes.
Antes de exponer las cuestiones meramente
técnicas de este artículo hemos decidido
incluir un suceso que le ha ocurrido a un
lector de Nueva Electrónica y que nos ha hecho
llegar. Por su contenido creemos que puede ser
interesante para todos nuestros lectores.
Durante un viaje de trabajo a Moscú un lector de
nuestra revista descubrió que tenía aficiones
comunes con el pasajero del asiento de al lado.
Para pasar el tiempo entabló con su interlocutor, al
que llamaremos Sr.K para preservar su intimidad,
una agradable conversación sobre Hi-Fi, sin des-
velarle que era lector de Nueva Electrónica.
Según expuso el Sr.K, después de realizar una
"exhaustiva" investigación en la prensa especiali-
zada adquirió un kit de montaje que le costo miles,
repetimos miles, de Euros. Se trataba de un ampli-
ficador dual mono a válvulas, o mejor dicho dos
amplificadores mono, de una revista del sector.
AA rtículortículo dede ttApAApA
Este artículo se edita en el marco de colaboraciónentre Nueva Electrónica y Saber Electrónica.Mediante este acuerdo, los lectores de Saber
Electrónica de América Latina tienen soporte téc-nico y comercial de los kits y demás productos
ofrecidos por Nueva Electrónica (visite www.nuevaelectronica.com)
AmplificAdor Hi-fi 100W + 100W rmS
con fET y moSfET
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 12:59 Page 3
Excluyó a priori los circuitos de Nueva Electrónica
ya que los precios eran demasiado bajos, lo que
le hacía suponer una baja calidad.
Nuestro lector pensó que por aquella cifra el
amplificador tenía que tener unas características
realmente extraordinarias. Ahora bien, las únicas
respuestas que obtenía del Sr.K cuando le pre-
guntaba por estas características eran del tipo
"Beh ... Boh .... Bueno ..."
Después de un tiempo el Sr.K contó a nuestro lec-
tor como montó la pareja de amplificadores.
Cuando terminó y se dispuso a escuchar su
música preferida se llevó una desagradable sor-
presa: Uno de los dos módulos auto-oscilaba y en
el otro los bajos eran demasiado intensos.
Podemos imaginar la perplejidad del Sr.K: Un téc-
nico con "fama" de ser un verdadero "gurú" de la
Hi-Fi ... no podía estar equivocado. Dado el gran
gasto que le ocasionó el Sr.K decidió presentarse
ante el proyectista para preguntarle como arreglar
el problema.
Después de exponer sus quejas el Sr.K (según su
propia versión contada a nuestro lector) esta fue
la respuesta que obtuvo: "No será usted de los
que quieren que yo acabe el trabajo, yo proyecto
circuitos".
Tras muchos años, desde 1982, nuestros lectores
saben que nunca hemos hablado de otras publi-
caciones, ni lo haremos.
Lo que sí tienen claro nuestros lectores es que
estas situaciones no ocurren con Nueva
Electrónica, ya que los circuitos, como el que aquí
presentamos, son diseños propios de calidad que
están exhaustivamente probados y además dis-
ponemos de un Servicio Técnico que puede resol-
ver cualquier problema de montaje ... además de
tener precios realmente competitivos y que tam-
bién son probados por Saber Electrónica.
Es enorme el número de esquemas de circuitos
presentados en revistas especializadas y en
Internet, esquemas que nosotros no utilizamos
ya que desarrollamos nuestros propios diseños
completamente operativos y a los que no hay que
hacer ninguna modificación ni añadir ningún com-
ponente, ya que no tienen nunca ningún pro-
blema.
En esta línea hemos desarrollado un amplificador
Hi-Fi con finales FET y MOSFET para quienes
quieran disfrutar del sonido de alta fidelidad.
Además, como se expone en el artículo, dispone
de etapas "antibump" y de protección.
Sus características generales son las siguientes:
CARACTERíSTiCAS TéCNiCAS
Máxima Tensión de trabajo: ................55V + 55V
Máxima Potencia (8 ohm):..................100W RMS
Máxima Corriente (100 Watt):........................1,6A
Máxima Corriente de reposo: ....................100mA
Máxima Ganancia en tensión: .....................30 dB
Máxima señal de entrada: ....................1,4V RMS
Impedancia de entrada: .....................47.000 ohm
Distorsión: ...................................................0,04%
Ancho de banda: .....................10Hz a 100.000Hz
ETApA AMpLiFiCAdORA
En la figura 1 se muestra el esquema eléctrico del
amplificador. Seguidamente describimos, como
siempre, las funciones de cada uno de los compo-
nentes utilizados en el circuito.
La señal procedente del conector de entrada BF
se aplica al condensador C1, que, junto a la resis-
tencia R2, se comporta como un filtro paso- alto
para señales con frecuencia superior a 4Hz.
El condensador de poliéster C1 también se utiliza
para evitar que eventuales componentes conti-
nuas de la fuente influyan en el funcionamiento del
amplificador.
Ya que un FET, por su propia naturaleza, tiene una
impedancia de entrada de varios megaohm, para
tener una impedancia de entrada de 47.000 ohm
hemos conectado la resistencia R2 a la puerta
(Gate) de FT1 (ver figura 1).
Para evitar la influencia de radiofrecuencias en la
entrada hemos limitado el ancho de banda del
amplificador mediante el filtro paso-bajo formado
por R1 y C2.
Una vez aplicada la señal a la Puerta (Gate) de
FT1 comienza el proceso de amplificación.
Artículo de tapa
4 Sistemas de Audio
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 12:59 Page 4
Sistemas de Audio 5
Figura 1 - Esquema eléctrico de unode los canales del Amplificador Hi-Fi.La amplificación de potencia de laseñal se realiza a través de los MOS-FET finales MFT5-MFT6 y MFT7-MFT8, configurados en clase AB.
Figura 2 - Conexiones de los transistores BC.547-BC.557 y del FET BC.264, vistas desde abajo. Lasconexiones de los MOSFET finales iRF.520 e iRF.9530se muestran frontalmente, mientras que las conexio-nes de los MOSFET de media potencia iRFd.110 eiRFd.9110 se muestran vistas desde arriba.
Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 12:59 Page 5
Fundamentalmente el amplificador tiene dos etapas
de ganancia en tensión: Una formada por los FET
FT1-FT2-FT3-FT4 y otra formada por los MOS- FET
de media potencia MFT1-MFT2-MFT3-MFT4.
La etapa compuesta por los cuatro FET es un ampli-
ficador diferencial alimentado con un generador de
corriente constante que permite obtener la máxima
ganancia de los FET.
Nota: En el artículo teórico "Etapas de entrada de
los amplificadores Hi-Fi" publicado en nuestro
libro "Audio Handbook" se pueden encontrar
explicaciones muy detalladas de este tipo de eta-
pas.
Concretando, los FET FT2 y FT3 junto con el
diodo zéner DZ1 y los componentes auxiliares for-
man un "espejo de corriente", la corriente que cir-
cula por los dos FET es idéntica.
Los FET FT1 y FT4 amplifican la señal de audio
de entrada, que está disponible para la etapa
siguiente en los Drenadores de FT2 y FT3.
Artículo de tapa
6 Sistemas de Audio
LiSTA dE COMpONENTES dEL KiT LX.1650, Figura 1
R1 = 1.000Ω
R2 = 47.000Ω
R3 = 3.900Ω
R4 = 6.800Ω 1/2W
R5 = 3.900Ω
R6 = 220Ω
R7 = Trimmer 100Ω
R8 = 15.000Ω
R9 = 220Ω
R10 = 2.200Ω
R11 = 6.800Ω x 2W
R12 = 100Ω
R13 = 330Ω
R14 = Pre-set de 2.000Ω
R15 = 100Ω
R16 = 68.000Ω
R17 = 100Ω
R18 = 100Ω
R19 = 100Ω
R20 = 100Ω
R21 = 0,22Ω x 5W
R22 = 0,22Ω x 5W
R23 = 0,22Ω x 5W
R24 = 0,22Ω x 5W
R25 = 3,3Ω x 1/2W
R26 = 10Ω x 2W
R27 = 1.000Ω
R28 = 100.000Ω
R29 = 22.000Ω
R30 = 100.000Ω
R31 = 47.000Ω
R32 = 100.000Ω
R33 = 1MΩ
C1 = 1µF, poliéster
C2 = 47pF, cerámico
C3 = 220.000pF, 100V, poliéster
C4 = 100µF, 100V, electrolítico
C5 = 220.000pF, poliéster
C6 = 100µF, electrolítico
C7 = 33.000pF, poliéster
C8 = 15pF, cerámico
C9 = 15pF, cerámico
C10 = 100µF, 100V, electrolítico
C11 = 220.000pF, 100V, poliéster
C12 = 4,7pF, cerámico
C13 = 220.000pF, 100V, poliéster
C14 = 100µF, 100V, electrolítico
C15 = 220.000pF, 100V, poliéster
C16 = 100µF, 100V, electrolítico
C17 = 100µF, 100V, electrolítico
C18 = 220.000pF, 100V, poliéster
C19 = 100µF, 100V, electrolítico
C20 = 220.000pF, 100V, poliéster
C21 = 100.000pF, poliéster
C22 = 100µF, electrolítico
C23 = 470µF, electrolítico
C24 = 47µF, electrolítico
C25 = 100µF, electrolítico
C26 = 100µF, electrolítico
L1 = 15 espiras sobre R26 de alambre esmaltado fino
RS1 = Puente rectificador 100V x 1A
DS1 = Diodo 1N.4007
DS2 = Diodo 1N.4148
DZ1 = Diodo zéner de 15V x 1W
TR1 = Transistor PNP BC.557
TR2 = Transistor PNP BC.557
TR3 = Transistor NPN BC.547
TR4 = Transistor NPN BC.547
FT1 = FET BC.264
FT2 = FET BC.264
FT3 = FET BC.264
FT4 = FET BC.264
MFT1 = MOSFET IRFD.9110
MFT2 = MOSFET IRFD.9110
MFT3 = MOSFET IRFD.110 o IRFD.1Z0
MFT4 = MOSFET IRFD.110 o IRFD.1Z0
MFT5 = MOSFET IRF.520
MFT6 = MOSFET IRF.520
MFT7 = MOSFET IRF.9530
MFT8 = MOSFET IRF.9530
RELE'1 = Relé 12 volt
AP = Parlante 4/8 ohm, 200W
NOTA:Las resistencias utilizadas en este circuito son de 1/4W,
a no ser que se especifique un valor diferente.
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 12:59 Page 6
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 7
A la Puerta (Gate) de FT4 se aplica, a través de R16
y C12, la señal de realimentación procedente de la
salida del amplificador.
La red formada por las resistencias R10 y R16
determina la ganancia del amplificador, que se cal-
cula con la siguiente fórmula:
Ganancia = (R16 : R10) + 1
En nuestro caso, con R10 de 2.200 ohm y R16 de
68.000 ohm, la ganancia es de:
(68.000 : 2.200) + 1 = 32 veces
El trimmer R7, conectado entre los Surtidores de los
FET FT1-FT4, se utiliza para compensar las compo-
nentes continuas (offset) presentes en la salida del
amplificador. En la práctica este trimmer se ajusta
para obtener 0 volt en la salida cuando no hay
carga.
La etapa compuesta por los MOSFET de media
potencia MFT1-MFT2-MFT3-MFT4 constituye la
segunda etapa amplificadora. Eleva la señal de
audio al nivel necesario para controlar los MOSFET
finales.
También en este caso se trata de un amplificador
diferencial alimentado con un generador de
corriente constante. Los MOSFET MFT1 y MFT2
amplifican la señal de audio procedente de la etapa
anterior, mientras que MFT3 y MFT4 constituyen el
generador de corriente.
El trimmer R14, conectado al Drenador (Drenaje) del
MOSFET MFT2, se utiliza para ajustar la corriente
de reposo de la etapa final.
La amplificación de potencia de la señal se realiza
mediante los cuatro MOSFET finales MFT5-
MFT6MFT7-MFT8, que constituyen un clásico
amplificador simétrico clase AB.
Los MOSFET MFT5 y MFT6 están conectados en
paralelo y amplifican las semiondas positivas de la
señal. Entre los Surtidores de estos MOSFET se
han conectado las resistencias R21-R22 para com-
pensar sus diferencias.
Los MOSFET MFT7 y MFT8 también están conec-
tados en paralelo, pero amplifican las semiondas
negativas de la señal. Entre los Surtidores de estos
MOSFET se han conectado las resistencias R23-
R24, que al igual que R21- R22, se utilizan para
compensar las diferencias entre los MOSFET.
Las resistencias R17-R18 y R19-R20, conectadas
en serie a las Puertas (Gate) de los cuatro MOS-
FET de salida, se utilizan para evitar auto-oscila-
ciones.
R25-C21-R26 y L1 mantienen estable el amplifi-
cador en presencia de cargas con mucha compo-
nente reactiva.
ETApAS dE pROTECCióN y “ANTiBuMp”
Nuestro amplificador posee diferentes sistemas
de protección, por un lado incorpora una etapa
que efectúa la función de "antibump" que conecta
las cajas acústicas después de cierto tiempo tras
el encendido y una etapa de protección que des-
conecta las cajas acústicas en presencia de ten-
sión continua en salida, es decir cuando el ampli-
ficador está dañado.
La tensión alterna de 10 voltios obtenida del
transformador es rectificada mediante el puente
RS1 y nivelada por el condensador electrolítico
C23 para alimentar estos sistemas de protección
(ver Figura 1).
El Relé 1, que tiene sus contactos normalmente
abiertos y conectados en serie a la salida, se con-
trola mediante el transistor PNP TR2. Este relé se
excita cuando la Base de TR2 se pone a nivel
bajo (se conecta a masa), función desarrollada
por los transistores TR1-TR3-TR4.
Cuando se proporciona alimentación el conden-
sador C24 se descarga y la Base de TR1 se lleva
a masa mediante la resistencia R29, de esta
forma el transistor se satura. Puesto que también
el Emisor de TR1 está a nivel bajo, el transistor
TR2 se pone en conducción por lo que el relé se
excita.
Mediante el valor de R28 y de C24 se determina
el tiempo durante el cual el relé permanece exci-
tado. En nuestro caso este tiempo es de unos 10
segundos.
Artículo de tapa
8 Sistemas de Audio
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 8
Art Tapa - OBD y escaner.qxd:ArtTapa 17/01/14 09:56 Página 13
En caso de avería en la salida del amplificador se
obtiene una tensión continua, que puede ser positiva
o negativa, en todo caso peligrosa para los parlan-
tes de las cajas.
La señal de salida de los MOSFET finales es apli-
cada, antes de llegar en altavoz, al divisor formado
por R32-R33 y llevada a la Base de TR3 y al
Emisor de TR4.
En caso de que la tensión en la Base de TR3 sea
positiva y supere los 0,6 volt el transistor se satura
y excita el relé, que desconecta el altavoz. Del
mismo modo, si la tensión que llega al Emisor de
Artículo de tapa
10 Sistemas de Audio
Figura 3 - Esquema eléctrico de la etapa de alimentación LX.1649 utilizada para alimentar dos etapasamplificadoras LX.1650, incluyendo los Vu-Meter analógicos LX.1115. En la parte superior-izquierda sepueden observar las conexiones del diodo LEd dL1. Este diodo LEd se conecta al secundario de 10
voltios del transformador T1.
LiSTA dE COMpONENTES dEL KiT LX.1649, FiGuRA 3
R1 = 1.000 ohm
R2 = 100.000 ohm
R3 = 100.000 ohm
R4 = 100.000 ohm
R5 = 100.000 ohm
C1 = 100.000pF x 250 V, poliéster
C2 = 100.000pF x 250V, poliéster
C3 = 4.700µF x 100V, electrolítico
C4 = 4.700µF x 100V, electrolítico
C5 = 100.000pF x 250V, poliéster
C6 = 100.000pF x 250V, poliéster
C7 = 100.000pF x 250V, poliéster
C8 = 100.000pF x 250V, poliéster
C9 = 4.700µF x 100V, electrolítico
C10 = 4.700µF x 100V, electrolítico
C11 = 100.000pF x 250V, poliéster
C12 = 100.000pF x 250, poliéster
DS1 = Diodo 1N.4148
DL1 = Diodo LED
RS1 = Puente rectificador 400V x 6A
F1-F4 = Fusibles 5A
F5 = Fusible 2A
T1 = Transformador de tensión de red a 40V+40V x 3A
y 5V+5V x 1A
S1 = Interruptor
NOTA: Todas las resistencias utilizadas en este circuito
son de 1/4W.
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 10
Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS
Sistemas de Audio 11
Fig
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(ver
Fig
ura
2).
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 11
TR4 se lleva a -0,6 volt el transistor se satura exci-
tando el relé y desconectando el parlante.
Los condensadores electrolíticos C25-C26 forman
un condensador no polarizado que, junto a la resis-
tencia R33, constituyen un filtro paso-bajo que pro-
tege al circuito de frecuencias inferiores a las del
espectro de audio.
ETApA dE ALiMENTACióN
El amplificador se alimenta con una tensión dual de
55V+55V, generada por la etapa de alimentación
que se muestra en la figura 3.
La tensión alterna de 40V+40V proporcionada por
uno de los secundarios del transformador T1 se rec-
tifica mediante el puente RS1 y es nivelada
mediante cuatro condensadores electrolíticos de
4.700 microfarad (C3-C4 y C9-C10), obteniéndose
así una tensión dual de unos 55V+55V.
Los condensadores C5-C6-C7-C8, conectados al
puente rectificador, se utilizan para filtrar las posi-
bles señales espurias presentes en la red eléc-
trica.
Las resistencias R2-R3-R4-R5, conectadas en
paralelo a los condensadores de filtrado, se utili-
zan para descargar los condensadores cuando se
apaga el aparato.
Para proteger el amplificador hemos incluido cua-
tro fusibles de 5 ampere (F1-F2-F3-F4).
El transformador T1 también dispone de un
secundario a 5V+5V que utilizamos para obtener
una tensión alterna de 10 volt. Esta tensión nos
sirve para alimentar las lámparas de los dos Vu-
Meter y las etapas de protección de las cajas
acústicas.
Si le ha interesado este amplificador y desea
armarlo, en esta misma edición explicamos la rea-
lización práctica. J
Artículo de tapa
12 Sistemas de Audio
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 12
Proyectos Electrónicos 13
Aprovechando que el Artículo de tapa de esta edición nos propone el armadode un amplificador de audio de potencia de excelentes prestaciones, publica-mos dos proyectos útiles, muy fáciles de montar.
Vúmetro de 12 Leds
El vúmetro fue desarrolladooriginalmente en 1939 por BellLabs para la medición y la nor-malización de los niveles en laslíneas telefónicas.Actualmentesuelen incluirse en equipos deaudio para mostrar un nivel deseñal en unidades de volumen.
Básicamente un vúmetro esun medidor de volumen. Hoy endía, existen vúmetros construi-dos de muchas formas diferen-tes, podemos encontrarlos ana-lógicos, otros a base de Ledsnormalmente verdes, amarillos yrojos e, incluso, representandolas unidades de volumen enforma de barra en una pantallaLCD.
El circuito de la figura 1 es ideal para conectarlo ala salida del preamplificador de una unidad de poten-
MMontajeontaje
2 CirCuitos de Audio
Vúmetro de 12 Leds
ProteCtor de PArLAntes estéreo
Figura 1
Mont - 2 circuitos Audio:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 13
cia, este circuito permite mirar la "sonoridad" delaudio reflejada en 12 Leds que pueden ser o node diferentes colores.
El circuito funciona en torno a un UAA180,que es un integrado diseñado para estas aplica-ciones. Se alimenta con 12V que pueden serobtenidos de la batería del auto. El potencióme-tro ajusta la sensibilidad. La entrada se conectaal parlante actual del estéreo. En la figura 2 seobserva la placa de circuito impreso del lado delas pistas.
Protector de PArLAntes estéreo
El circuito de la figura 3 impedirá que unafalla en el amplificador de audio de potencia dejefuera de combate a nuestros parlantes.
Por medio de un relé mecánico, este circuito des-conecta ambos parlantes simultáneamente si unatensión superior a lo normal se presenta en una oambas vías de salida. Hasta el primer transistor C458ambos canales son idénticos, por lo que se describiráuno solo.
La resistencia de 15kΩ limita la corriente queingresa al puente de diodos, el cual rectifica laalterna propia de una salida de audio. La resistenciade 100 ohm pone a tierra la carga de cada canal. Asíel transistor C458 se comporta como una llave quecortocircuita cuando se presenta una anomalía enlas salidas de audio.
Este transistor carga el capacitor de 220µF yacciona el 3er. transistor C458 el cual a su vezacciona al transistor C1383 ó C1384 el cual actúacomo driver de corriente para poder mover la bobinadel relé (marcado con asterisco).
Este relé accionará las llaves marcadas con aste-riscos las cuales están en su posición normalmentecerradas (sin corriente el relé las llaves cierran cir-cuito, dejando los parlantes conectados a las sali-das).
El circuito se alimenta de 12V y consume no masde 100mA. La bobina del relé obviamente será de12V. El diodo 1N4007 impide que, cuando se quita lacorriente de la bobina, la tensión de rebote dañe el
transistor. J
Montajes
14 Proyectos Electrónicos
Figura 2
Figura 3
Mont - 2 circuitos Audio:lx1435.qxd 27/11/13 13:00 Page 14
Precio Cap. Fed. Y GBA:Precio Cap. Fed. Y GBA: $13,60$13,60RecargRecargo envío al interior:o envío al interior: $0,80$0,80
ISSN: 0328-5073 Año 14 / 2014 /ISSN: 0328-5073 Año 14 / 2014 / Nº 166Nº 166
tapa SyM 166.qxd:Maquetación 1 27/11/13 16:42 Page 1
Descarga de CD
16 Saber Electrónica Nº 317
editorial Quark srl, saber internacional s.a. de C.V., el Club se y la revista saberelectrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de saberelectrónica puede descargar este Cd desde nuestra página web, grabar la imagen en undisco virgen y realizar el curso que se propone. para realizar la descarga tiene que teneresta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido.para realizar la descarga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el íconopassword e ingrese la clave “Cd-1425”. deberá ingresar su dirección de correo electró-nico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las ins-trucciones que se indiquen. si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo ladirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los sociosposeen beneficios).
Como todos sabemos, una cámara digital es un dispositivo elec-
trónico utilizado con el mismo fin que una cámara fotográfica o filma-
dora pero con tratamiento y almacenamiento digital de la imagen que
captura. Miden la resolución de imagen en megapixeles, una de las
medidas utilizada para valorar una cámara digital. Las cámaras digita-
les suelen utilizar tarjetas de memoria para almacenar las imágenes,
videos y sonidos que captura. Algunas cámaras, especialmente las de
video, utilizan discos duros y/o discos ópticos para el almacenamiento.
En el CD que acompaña a esta edición, en diferentes secciones, expli-
camos qué es una cámara digital, cómo se compone la parte física
de dicha cámara, por qué el técnico debe tener conocimientos bási-
cos de fotografía para poder darle servicio técnico a una cámara digi-
tal, qué es y cómo se compone un sensor electrónico de imagen y
cuáles son los términos usuales como diafragma, obturador, enfoque,
profundidad de campo, etc. Nos introducimos en el “mundo digital”, y
desarrollamos una serie de notas que explican cómo se realiza el ser-
vicio técnico a una cámara digital (desarme, inspección, reparación,
ajuste por software y montaje).
CONTENIDO�DEL�CD�MULTIMEDIA:
Módulo 1: Curso de reparaCión de CáMaras
Lección 1: Cómo funciona una cámara digital.
Evolución de la fotografía.
Evolucion de La Camara Fotografica.
Lección 2: La cámara digital lo que debe saber.
Cómo funciona una cámara
Lección 3: Historia de la fotografía.
Composición Cámara fotografica digital.
Lección 4: Las partes de la cámara.
Partes Importantes de tu Cámara Fotográfica.
Lección 5: Cómo funcionan los tubos de imagen (CCD).
Video educativo sensor de imagen.
Limpieza del sensor CCD en una camara Reflex.
Limpieza de sensor DSLR CCD CMOS
Fabricación de un CCD.
Lección 6: Desarme, Mantenimiento y Reparación paso a paso.
Reparacion de Camaras, tips.
Reemplazo Rapido de CCD.
Reemplazo CCD en Cannon.
Módulo 2: Cursos de CáMaras digitales
Curso de Fotografía Digital.
Curso de Camaras Digitales.
Funcionamiento de un CCD.
Funcionamiento de una camara.
Módulo 3: Más teoría reCoMendada
Manual Ingles Cámara Kodak-EDAS290.
Manual Servicio Pentax.
Integrados para cámaras digitales.
Integrados para DiMAGE G600 OM.
Orígenes de la cámara fotográfica.
Sensores CCD y camaras Digitales.
Partes de una cámara digital.
Panasonic Lumix Dmc.
PowerShot G2.
Prototipos R05.
Funcionamiento de las cámaras: Tubos Imagen KODAK-DX7590.
Cómo funciona una cámara digital.
Cámara fotográfica y video.
Manuales de servicio de camaras Digitales.
Microcontroladores para cámaras EXZ850, G-Shot D610.
Funcionamiento cámara fotográfica, G-Shot D610, GC-QX3U.
Componentes de una cámara fotográfica digital.
Curso reparacion de camaras Sony DSC-H5.
El mundo digital.
Cámara Laica.
Camaras DiMAGE G600 OM.
Módulo 4: Videos de reparaCión de CáMaras digitales
Esta carpeta contiene videos más de 50 videos de cambio de partes,
mantenimiento y reparación de cámaras comerciales de las principales
marcas y modelos .
Servicio Técnico aServicio Técnico a
Cámaras DigitalesCámaras Digitales
pags 16 ok:ArtTapa 27/11/13 13:01 Page 16
CONTROLES DE TONO
Los controles de tono son circuitos que se encargan de modificar la respuesta en fre-
cuencia del amplificador con el objeto de coma, salas de audio y parlantes. Si estos ele-
mentos fuesen perfectos, el equipo reproduciría exactamente la onda acústica original y
no serían necesarios los controles de tono.
Un control “ideal” de tonos sería aquel que permite variar la ganancia del amplifi-
cador para cualquier frecuencia del espectro audible a los límites que fije el usuario, de
forma tal de conseguir una respuesta perfectamente plana sin importar la respuesta en
frecuencia del transductor de entrada.
El control de tono que se asemeja al ideal, por ser casi perfecto, se denomina “con-
trol de contorno” pero técnicamente se lo conoce como “Ecualizador Gráfico” que utiliza
un gran número de variables (generalmente potenciómetros) que operan independien-
temente sobre partes distintas del espectro audible.
Estos elementos variables suelen ser controles deslizantes, tal que su forma relati-
va para un caso particular se asemeja bastante a la curva de respuesta en frecuencia
del equipo, lo que permitirá que los parlantes reciban una señal eléctrica plana para
toda la banda de audio.
Se debe tener cuidado en la manipulación de estos controles pues puede ocurrir que
la sala utilizada absorba bastante las señales de baja frecuencia y muy poco los tonos
altos; en ese caso se debe realzar los bajos y atenuar los altos.
Pero las circunstancias pueden ser otras y la posición de los controles también cam-
biará. Por lo tanto, en manos de aficionados este tipo de equipos puede no ser efectivo
ya que un control de contornos profesional posee dos elementos de ajuste por cada
octava musical lo que hace un total de más de veinte potenciómetros para ecualizar la
respuesta en frecuencia de un sistema amplificador.
Para fijar su posición se deben tener en cuenta varios aspectos, como ser: las ca-
racterísticas de la sala que se está usando y la cantidad de personas en su interior, la
disposición de las cajas acústicas, el tipo de señal que se está amplificando, etc.; si a
esto le sumamos el hecho de que la respuesta auditiva de todos los oyentes no es la
misma, podemos deducir que el manejo de este equipo requiere de una buena experi-
encia previa.
Un detalle más a tener en cuenta es que puede ocurrir que quien maneje el equipo
no escuche bien los tonos altos y por eso los realza sin tener en cuenta que lo que para
sus oídos se escucha bien, para el resto de las personas estará “recargado” en tonos
agudos.
TeoríaCURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Preamplificadores
En esta lección haremos referencia a los diferentes circuitos
que se encargan de "acomodar" la señal de audio procedente
de una fuente de señal definida, para que pueda excitar a una
etapa de salida.
ETAPA 4 - Lección 4
Técnico en Sistemas de Audio 17
CARRERA: TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Ud. está leyendo la cuarta lección de la cuar-
ta etapa del Cur so de Elec tró ni ca Mul ti me -
dia, In te rac ti vo, de en se ñan za a dis tan cia y
por me dio de In ter net que presentamos en
Saber Electrónica Nº 295.
El Cur so se com po ne de 6 ETA PAS y ca da
una de ellas po see 6 lec cio nes con teo ría,
prác ti cas, ta ller y Test de Eva lua ción. La es -
truc tu ra del cur so es sim ple de mo do que
cual quier per so na con es tu dios pri ma rios
com ple tos pue da es tu diar una lec ción por
mes si le de di ca 8 ho ras se ma na les pa ra su
to tal com pren sión.
Al ca bo de 3 años de es tu dios cons tan tes po -
drá te ner los co no ci mien tos que lo acre di ten
co mo Téc ni co Su pe rior en Elec tró ni ca. Ca da
lec ción se com po ne de una guía de es tu dio
y un CD mul ti me dia in te rac ti vo.
El alum no tie ne la po si bi li dad de ad qui rir un
CD Mul ti me dia por ca da lec ción, lo que lo
ha bi li ta a rea li zar con sul tas por In ter net so -
bre las du das que se le va yan pre sen tan do.
Tan to en Ar gen ti na co mo en Mé xi co y en va -
rios paí ses de Amé ri ca La ti na al mo men to
de es tar cir cu lan do es ta edi ción se pon drán
en ven ta los CDs del “Curso Multimedia de
Electrónica en CD”, el vo lu men 1 de la pri-
mera etapa co rres pon de al es tu dio de la lec -
ción Nº 1 de es te cur so (aclaramos que en
Saber Electrónica Nº 295 publicamos la guía
impresa de la lección 1), el vo lu men 6 de di -
cho Curso en CD co rres pon de al es tu dio de
la lec ción Nº 6.
Para adquirir el CD correspondiente a cada
lección debe enviar un mail a:
capacitacion@webelectronica.com.ar.
El CD correspondiente a la lección 1 de la
primera etapa es GRATIS, y en la edición Nº
295 dimos las instrucciones de descarga. Si
no poee la revista, solicite dichas instruccio-
nes de descarga gratuita a: capacita-
cion@webelectronica.com.ar
A partir de la lección Nº 2 de la primera
etapa, cuya guía de estudio fue publicada
en Saber Electrónica Nº 296, el CD (de cada
lección) tiene un costo de $25 (en
Argentina) y puede solicitarlo enviando un
mail a capacitacion@webelectronica.com.ar
Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 17
Si se dispone de instrumentos de medida se puede conseguir que el ecualizador grá-
fico rinda en todo su potencial, aunque no se cuente con gran experiencia.
Los controles de tono pueden atenuar o enfatizar señales de frecuencias determi-
nadas en un rango variable entre 10dB y 20dB. No es necesario contar con refuerzo o
atenuaciones superiores ya que se desea contar con un sistema que corrija la respues-
ta en frecuencias del amplificador y no que introduzca distorsiones.
Existen dos factores fundamentales que definen al control de tono, a saber: a) fre-
cuencia en la cual el control comienza a operar; b) cantidad de refuerzo o atenuación
que puede suministrar el control para cada frecuencia.
Lo ideal es que estos factores puedan seleccionarse independientemente, pero esto
es caro y sólo lo utilizan determinados equipos profesionales. En general se utilizan sis-
temas cuya ley de variación de la ganancia con la frecuencia es una recta de pendiente
determinada (normalizada) cuya frecuencia de inicio de funcionamiento se selecciona
por el control de mando.
EjEMPLo 1
Se tiene un control de tono que eleva la ganancia para señales de alta frecuencia
que opera entre 5kHz y 10kHz, con una pendiente de 6dB por octava a partir de la fre-
cuencia de transición.
Esto quiere decir que cada vez que se duplique la frecuen-
cia correspondiente a una octava en la escala musical, la ganan-
cia se duplicará (figura 1).
Un buen control de tono se utiliza para efectuar pequeñas
correcciones en la respuesta en frecuencia, como por ejemplo
realzar los graves o atenuar un pico en la zona de los agudos.
Cuando los controles de tono se encuentran en la mitad del
recorrido, no introducen ninguna modificación en la respuesta
en frecuencia; por lo tanto, al efectuar alguna grabación, dichos
controles deben estar en la posición central (no realza ni
atenúa). Los controles de tono deben diseñarse para que el movimiento en
el control de agudos no modifique la respuesta en bajos y viceversa.
Existen dos tipos bien definidos de controles de tono:
a) Control Pasivo
b) Control Activo
La red pasiva se conecta entre dos etapas amplificadoras, trabajando
con un nivel de señal elevado (1 volt), mientras que la red activa forma
parte de un lazo de realimentación del preamplificador.
CONTROLES DE TONO PASIVOS
Los controles pasivos de tono consisten en un conjunto de resistores
y capacitores asociados (los resistores generalmente son potenciómetros) que atenúan
en general todas las frecuencias para luego enfatizar una porción del espectro audible,
ya que se atenúa a esta zona menos que al resto, lográndose realzar la porción de fre-
cuencia enfatizada. Un control pasivo de tono por pasos consiste en seleccionar un
capacitor por medio de una llave selectora; luego en función del capacitor elegido, va-
riará la constante RC del circuito y con ella, la respuesta en frecuencia de la relación
eo/ei de la figura 2.
Lección 4, Etapa4
18 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 1
Figura 2
Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 18
Teoría
Si se desea que la variación en la respuesta del control sea continua, en lugar de
cambiar capacitores se utiliza un potenciómetro como elemento de ajuste, lo cual
permite un rango de operación previamente establecido (figura 3). En este caso, al
variar R, varía la frecuencia de transición del filtro; es de construcción sencilla y
económica.
Si se desea mantener constante la frecuencia de transición (punto en que
comienza a actuar el filtro) y variar la pendiente de atenuación, al filtro de la figura
anterior se le realiza una pequeña modificación, que consiste en intercalar un resis-
tor variable en serie con C que controlará la pendiente de atenuación del filtro (figu-
ra 4). En el circuito mostrado, la frecuencia de transición está dada por R1 y C mien-
tras que R2 define la pendiente de atenuación del circuito.
Por ejemplo, si R2 = ∞ se supone que el circuito no atenúa ninguna frecuencia
ya que no hay camino a masa para ninguna señal. Si R2 = 0 ohm, la pendiente de
atenuación la define R1 y C (figura 5). En este circuito la frecuencia de transición se
calcula mediante la siguiente fórmula:
1
ft = ————————————
6,28 x C x R1’
Donde:
ft = Frecuencia de transición en “hertz”C = Capacidad en “farad”R1’ = Resistencia conectada en serie con la señal dada, en “ohm”
Debemos tener en cuenta que en esta fórmula R1’ será la suma de
R1 y la resistencia interna de la fuente generadora de señal. Para
obtener la pendiente de operación deseada se utiliza la gráfica mostra-
da para este tipo de circuitos, donde R2 se calcula a partir del valor de
R1’ y de la pendiente elegida. Para dar un caso general, en la gráfica se
han dibujado los valores expresados en multipolos de ft.
EjEMPLo 2
Calcule la frecuencia de transición y la pendiente de atenuación de
un filtro pasivo pasa bajos con los siguientes datos:
R1’ = 31.800 ohm
R2 = 10.600 ohm
C = 0,01µF
ft = frecuencia de transición; es el punto en que comienza a trabajar el filtro.
Reemplazando valores:
1
ft = ——————————————————— ≈ 500Hz
6,28 . 31.800 . 0,01 . 10-6
R2 10.600Ω 1
Pte = ——— = ————————— = ———— fi 12dB/octava
R1 31.800Ω 3
Corresponde a un filtro con una atenuación de 12dB por octava con una frecuencia
de transición de 500Hz.
Técnico en Sistemas de Audio 19
ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
Figura 3
Figura 5
Figura 4
Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 19
EjEMPLo 3
Este mismo análisis puede efectuarse con una red pasiva pasa altos (rechaza
bajos), donde debe colocarse un circuito RC en el camino de la señal con
constante de tiempo variable, pues el capacitor ofrece menor impedancia en la
medida que aumenta la frecuencia de trabajo. Para entender el funcionamiento
de este filtro, sea el siguiente circuito pasa altos (figura 6). En este circuito, si R2
= 0, la atenuación es constante para todas las frecuencias y proporcional a la
relación:
R1
——————
R1 + Rt
Mientras que para R2 = ∞ , la pendiente de atenuación para bajas fre-
cuencias es máxima, ya que C define el paso de la señal (figura 7). En este
circuito existe una pérdida de inserción que es distinta, según la frecuen-
cia de que se trate, dependiendo de la posición del cursor de R2. o sea
que el circuito atenuará más o menos según sea el valor de R2.
En los gráficos vistos, la atenuación está expresada en dB y se calcu-
la mediante la siguiente fórmula:
eo
At = 20 log —————
ei
Nos preguntamos ahora, ¿cómo se puede efectuar un arreglo para tener en un
mismo circuito el control de graves y agudos sin que el movimiento de un control afecte
la respuesta del otro?, ¿qué valores elegiremos como frecuencias de transición de
sendos filtros?
En la curva de respuesta en frecuencias del filtro pasabajo estudiado, se observa
que con máxima pendiente de atenuación existe una disminución en la ganancia de
25dB entre las frecuencias ft y 16ft, pero: ¿qué frecuencia elegimos como ft?
Si ftg (frecuencia de transición del control de graves) es superior a los 200Hz
dejaríamos pasar las frecuencias bajas hasta esta frecuencia y se introducirían sucesi-
vas atenuaciones hasta llegar a 25dB por debajo de la ganancia nominal para una fre-
cuencia superior a los 3200Hz.
Es peligroso amplificar (reforzar) en exceso frecuencias superiores a los 200Hz pues
si bien pueden parecer muy agradables los tonos graves emitidos por una orquesta, la
voz humana se torna pastosa, como si el que hablara tuviera la cabeza metida dentro
de una caja, lo cual quita fidelidad al sistema de audio, pues cualquier oyente se daría
cuenta de esta situación. Por lo tanto, no conviene reforzar en demasía tonos bajos
superiores a los 200Hz. También adquiere matices desagradables la voz humana cuan-
do se refuerzan tonos agudos por debajo de 1000Hz. Es decir, en principio conviene fijar
las frecuencias de transición de la siguiente manera:
ftg = frecuencia de transición de graves = 200Hz
fta = frecuencia de transición de agudos = 1000Hz
Esto quiere decir que el control de graves tiene respuesta plana hasta 100Hz (ft/2)
y atenúa la ganancia para frecuencias superiores, mientras que el control de agudos pro-
duce una atenuación de señales hasta una frecuencia de 2000Hz (2 ft), punto a partir
del cual no hay atenuación (figura 8).
Lección 4, Etapa4
20 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 6
Figura 7
Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 20
Teoría
Si se desea una diferencia bien apreciable en el tono al variar los con-
troles de graves y agudos, sin importar demasiado la fidelidad de la voz
humana, se sube ftg una octava y se baja una octava fta, es decir: ftg =
400hz y fta = 500Hz.
Con el objeto de tener una buena separación entre el filtro de graves y
el filtro de agudos (menor interacción entre los controles) suelen utilizarse
estos circuitos intercalándolos en distintas etapas del preamplificador.
Este, aunque es efectivo, no se acostumbra emplear en amplificadores
comerciales.
Suele utilizarse una celda donde ambos controles (graves y agudos) se
sitúan en el mismo circuito, eligiendo cada control con una frecuencia de
transición tal que no se superpongan (figura 9). Si bien los controles
pasivos son todos atenuadores, puede construirse un sistema que posea
una respuesta plana (se atenúan las señales de todas las frecuencias por
igual) cuando los potenciómetros se encuentran en la mitad del recorrido,
y luego, un giro hacia la izquierda provoque una atenuación y un giro hacia
la derecha permita reforzar un rango del espectro audible.
Un circuito de control de tono combinado con estas características
sería el que vemos en la figura 10. En general, un giro horario implica un
refuerzo y un giro antihorario provocará una atenuación. En los diagramas
esquemáticos, una flecha sobre la corredera del potenciómetro indica
hacia dónde se mueve el cursor cuando se gira en el sentido horario (o
hacia arriba o adelante, en caso de ser tipo corredera).
Analicemos uno de todos los posibles movimientos:
Supongamos que el control de graves se encuentra al máximo (R4 queda en para-
lelo con C3, y C2 queda cortocircuitado). Nótese que las frecuencias bajas circularán
hacia la salida con mayor facilidad a causa de que ha sido eliminado -cortocircuitado- el
capacitor C2 (figura 11).
En este movimiento no hemos analizado lo que ocurre con la rama superior ya que
hay un capacitor (C1) en serie, lo que dificulta el paso de las señales de baja frecuencia.
Realice el mismo análisis dibujando los circuitos equivalentes para el caso en que el
potenciómetro de graves se encuentre en el mínimo, repitiendo el estudio con el control
de agudos; de
esta manera
entenderá per-
fectamente el
funcionamiento
de este circuito.
Sólo cabe
acotar -para facil-
itar el análisis-
que C1, R5 y C4
forman el filtro de
agudos y R1, C2,
R2, C3 y R3 con-
stituyen el control
de graves. Vea-
mos en la figura
12 cómo son las
Técnico en Sistemas de Audio 21
ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
Figura 8
Figura 9
Figura 11Figura 10
Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 21
curvas de respuesta en frecuencia del circuito estudiado. En este caso,
el nivel de referencia (0 dB) no corresponde a la tensión de entrada ei,
sino que será una señal de menor valor que se obtiene cuando los con-
troles se encuentran en la mitad de su recorrido.
Analicemos un control de tonos pasivo utilizado comúnmente en
circuitos comerciales (figura 13). Se trata de un filtro de diseño com-
plejo que posee una red formada por R2, C3 y R5 que permite que las
frecuencias medias pasen a la salida sin sufrir variación en su respues-
ta. C1, P1, C3 y R1 forman el filtro de agudos y la red P2, C4, R3 y R4
forman el control de graves.
Cuando P1 está en la posición A, el circuito se comporta como un
filtro pasa alto, ya que C1 es un camino “directo” entre la entrada y la
salida. De todos modos el paralelo (R1/P1), en serie con C2, limitarán
un poco el paso de la señal.
Al estar P1 en la posición B las frecuencias altas son suprimidas ya
que C2 queda en paralelo con la salida haciendo que estas señales se
deriven a masa; es decir, el potenciómetro facilita el paso de las
señales de alta frecuencia en una posición e impide el paso de las mis-
mas en la otra posición.
Analizando el control de graves, cuando P2 está en la posición X se
cortocircuita el capacitor C3, permitiendo que las señales de baja fre-
cuencia circulen libremente hacia la salida a través de R2 y R5.
Si P2 se encuentra en la posición Y, las frecuencias bajas no
pasarán por C3 pero sí (aunque atenuadas) por el divisor resistivo for-
mado por P2 y R3.
Este circuito fue diseñado para obtener una corrección de 12dB
(12dB por encima y por debajo de la respuesta plana) con una fre-
cuencia de transición de 200Hz para los graves y 1000Hz para el con-
trol de agudos. En este caso la interacción entre circuitos es bastante
baja. Fue utilizado por la empresa Philips para la construcción de un
Preamplificador de excelentes características, con el objeto de excitar
etapas de potencias valvulares y muy bien puede ser empleado en circuitos de estado
sólido.
REALIMENTACIÓN NEGATIVA
Con el objeto de mejorar la linealidad de los amplificadores de ten-
sión, se aplica a los mismos una realimentación negativa que consiste
en aplicar a la entrada una porción de la señal de salida, pero en con-
trafase (figura 14).
El circuito utilizado para proporcionar la señal de realimentación se
conoce como “lazo de realimentación” y generalmente consiste en un
circuito que aplica una señal por un extremo distinto a la entrada de
señal (por ejemplo, si la señal ingresa por base, el lazo de reali-
mentación termina en el emisor).
Se denomina “ganancia de lazo abierto” a la ganancia del amplifi-
cador antes de realimentarlo y se lo simboliza con la letra G. Llamamos
Lección 4, Etapa4
22 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 12
Figura 13
Figura 14
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Teoría
“Ganancia de lazo cerrado” a la ganancia del amplificador realimentado. Si analizamos
detenidamente la figura del amplificador realimentado veremos que al amplificador
ingresan dos señales: la de entrada y la del lazo de realimentación; luego:
eo
V de entrada = ei + ( - ——— )
η
eo
V de entrada = ei - —————
η
El signo (-) indica una realimentación negativa. La tensión de salida eo será igual a
la tensión de entrada por la ganancia de lazo abierto.
eo
eo = G . ( ei - ———— )
η
Luego, la ganancia de lazo cerrado se calculará como eo/ei, donde está incluida la
realimentación; por lo tanto, se deduce que:
eo G
——— = —————————— = Ganancia de lazo cerrado.
ei G
1 + ———
η
Generalmente se busca que G sea mucho mayor que η con lo cual la relación G/η
será muy grande con lo cual puede despreciarse el “1”.
G
Si G >> 1, entonces ———— >> 1; luego:
η
eo G
——— = ————— = η
ei G
————
η
eo
–––––– = η
ei
Por este motivo, se denomina “Ganancia de Lazo” a la atenuación del lazo de reali-
mentación “η”.
Si la realimentación fue proporcionada a través de un divisor resistivo η, es un
número real, con lo cual la ganancia de lazo cerrado permanecerá constante para todas
las frecuencias, no importando el comportamiento del amplificador y siempre que G/η
sea muy grande.
Si se desea compensar alguna distorsión puede utilizarse una red variable con la fre-
cuencia, como lazo de realimentación, lo que hará que η varíe con la frecuencia de modo
de compensar la alinealidad inicial.
Técnico en Sistemas de Audio 23
ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
SOBRE LA CUARTA ETAPA: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
Una vez concluída la cuarta etapa de esta
Carrera y alcanzados los objetivos, el alumno
obtiene el Título de “Técnico en Sistemas de
Audio”. Tratamos en este módulo de estudio
(cuarta etapa de la Carrera) todo lo referente al
audio, desde el principio, para que cualquier
persona que tenga, o no, conocimientos de
electrónica pueda entenderlo.
Estudia, en la primera lección, qué es el
sonido, cómo se desplazan las ondas sonoras,
período, frecuencia, para luego seguir, es la
lección Nº 2, con los modelos clásicos de
amplificadores, las configuraciones circuitales
básicas en donde, a través de algunas fórmu-
las no muy complicadas, aprenderá a calcular
diferentes tipos de amplificadores según la uti-
lidad para la cual usted lo necesite. Según las
distintas configuraciones, existen varias for-
mas de polarizar un transistor con sus ventajas
y desventajas, aprenderá también a calcular
capacitores de paso y verá los diferentes tipos
de acoplamientos entre etapas.
En la lección Nº 4, que es la que está
leyendo, damos una explicación de qué son los
preamplificadores y sus circuitos derivados,
como ser controles de tono, qué es reali-
mentación negativa, realimentación multieta-
pa, el sistema Baxendall, filtros, controles de
volumen y balance, entradas, ecualización. La
quinta lección está dedicada a las etapas de
salida, en sus diferentes configuraciones y en
la siguiente lección se estudian los parlantes o
bocinas como les llaman en México, su
construcción, clasificación, características téc-
nicas, cajas acústicas, construcción y detalles
de diferentes diseños y su armado.
Para finalizar, en la lección Nº 6 se incluye
un apéndice con el que estudiará los amplifi-
cadores digitales y los equipos de última ge-
neración.
Cada lección incluye prácticas y talleres
con distintos montajes relacionados con el
audio y que creemos le serán de utilidad, ya
sea para el aprendizaje o para el desarrollo de
su actividad profesional: en esta lección encon-
trará una fuente de alimentación, un seguidor
de señales, vúmetros y amplificadores.
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La realimentación negativa disminuye la ganancia de la etapa origi-
nal, lo cual es una ventaja ya que el ruido producido por algún compo-
nente interno (por ejemplo, un transistor es fuente de ruido) quedará
reducido al valor G/η . Vruido. En síntesis, la realimentación negativa es
una técnica destinada a mejorar la respuesta de los amplificadores sa-
crificando la ganancia del equipo.
Un caso típico de realimentación negativa está dado por un transis-
tor con polarización automática (figura 15). Se trata de una reali-
mentación “paralelo-paralelo”, tomando señal desde el colector y
reinyectándola en base. La ganancia del lazo de realimentación (1/η)
depende de la relación entre R2 y R1, aunque para el cálculo de la
misma es necesario conocer la impedancia de salida de la etapa ante-
rior. No es una realimentación muy utilizada ya que el valor de R2 para
una realimentación óptima no coincide con el valor necesario para
polarizar al transistor (se necesita mayor resistencia para polarización)
razón por la cual se realiza una modificación para que la resistencia de
polarización resulte mayor que el valor necesario para la realimentación
negativa.
La forma de conseguir este efecto se ve en el circuito de la figura 16.
En este circuito se observa una disposición práctica donde R3 fija la pola-
rización y R2 en paralelo con R3 (C es un “cable” para las señales alter-
na) determinan la ganancia de la etapa.
Un circuito práctico muy utilizado es un amplificador emisor común
con realimentación serie a través del agregado de un resistor de emisor
sin desacoplar (figura 17). En este caso no es difícil darse cuenta que el
factor de realimentación vale:
Rcη = ————
Re
Aquí se han separado las señales de entrada y realimentación ya que
la señal reinyectada se aplica en el emisor; este hecho contribuye a
aumentar considerablemente el valor de la resistencia de entrada del cir-
cuito. Se deduce matemáticamente que en este circuito la resistencia de
entrada toma el valor:
Rin = hfe . Re
Un defecto de esta configuración es que el hfe del transistor varía con
la corriente del colector, razón por la cual la Rin no será lineal y por lo
tanto la etapa introducirá una distorsión en la señal. Para que esto no
ocurra deben utilizarse señales débiles. En todos los casos analizados hay
ventajas y desventajas que limitan su uso, esto nos lleva a formularnos la
siguiente pregunta: ¿hay alguna forma de realimentar y mejorar considerablemente las
características de un circuito?
REALIMENTACIÓN MULTIETAPA
La realimentación negativa es mucho más efectiva cuando involucra más de una
etapa ya que permite independizar a los lazos de realimentación de la señal, lo que brin-
da un mejor control del sistema; en otras palabras, varias etapas amplificadoras en cas-
cada incrementan el valor de G, razón por la cual G/η es un número grande, premisa de
la cual partimos (figura 18).
Lección 4, Etapa4
24 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 15
Figura 16
Figura 17
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Teoría
En este circuito Q1 trabaja con muy poca corriente para tener bajo
nivel de ruido; además, Rc es grande para que la tensión de colector sea
pequeña. Aquí R2 no sólo realimenta la señal sino que polariza a la base
de Q1. Debido al agregado de C en paralelo con R3, la cantidad de señal
realimentada depende de la tensión en bornes de R4, mientras que la
tensión de polarización de Q1 está dada por las caídas de R3 y R4. R1
podría representar la impedancia de la etapa anterior y sus variaciones
producen alteraciones en la ganancia del circuito.
Para independizar las realimentaciones de señal y polarización se
introducen algunas variantes (figura 19) a saber:
La realimentación entre emisor de Q2 y base de Q1 (R3) tiene efec-
to únicamente en continua ya que C desacopla al emisor para las
señales alternas. R2 introduce una realimentación negativa desde
colector de Q2 a emisor de Q1, de forma tal que al variar R2 podemos
cambiar la ganancia del sistema sin alterar la polarización. Aquí el lazo
de realimentación introduce una ganancia que se calcula como:
Rel + R2
η = —————————
Rel
Nótese que η no depende de la resistencia de salida de la etapa pre-
via. En el diseño de etapas realimentadas se debe tener en cuenta los
problemas de “fase” que acarrea dicha realimentación, ya que para
alguna frecuencia puede haber un desplazamiento de fase de 180°,
convirtiéndose esa realimentación negativa en positiva, y el sistema cor-
rerá riesgos de oscilar. En el diseño de amplificadores se trata de que
el riesgo de oscilación se produzca para frecuencias que se encuentren
fuera del espectro audible; por tal motivo no se puede utilizar a la reali-
mentación negativa indiscriminadamente con el objeto de transformar
un pésimo amplificador en otro de óptimas cualidades.
REALIMENTACIÓN EN CONTROLES DE TONO. SISTEMA BAXENDALL
Un control de tonos activo consiste en un amplificador que posee una red de reali-
mentación negativa. La ventaja fundamental de este sistema es que se disminuye con-
siderablemente la distorsión, ya que al atenuar determinadas frecuencias se atenuará
también el ruido y la deformación y al enfatizar ese mismo rango se controla la distor-
sión a través de la realimentación negativa (figura 20).
Cuando el control de graves (P1) se encuentra en su posición intermedia, C2, R1 y
la mitad de P1 se encuentran del lado de la entrada y C3, R2 y la otra mitad de P1 están
del lado de la realimentación razón por la cual no se ejerce ninguna “interferencia” (efec-
to) en la ganancia del sistema para todas las frecuencias bajas; los valores de los ele-
mentos se calculan para que se cumpla este efecto.
Cuando el cursor se encuentra en la posición A, C2 queda en cortocircuito y la señal
de entrada llega a la base del transistor a través de R1, R3, R4 y C6; la realimentación
se ve disminuida pues desde el colector de Q pasa a través de C5, R2 y C3; la reali-
mentación aumentará con la frecuencia a causa de la reactancia de C3 y B, C3 se cor-
tocircuita y existe máxima realimentación para todas las frecuencias mientras que la
señal de entrada pasa a través de C2 hacia la base de transistor constituyendo un filtro
pasa-alto cuya función es disminuir la ganancia en bajas frecuencias, es decir, se pro-
Técnico en Sistemas de Audio 25
ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
Figura 18
Figura 19
Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 25
duce una atenuación en bajas frecuencias. El mismo
análisis puede realizarse con el control de agudos, ya
que al encontrarse en la posición central hay igual
resistencia de entrada y realimentación.
Con el potenciómetro en la posición C, la señal pasa
por C1 y C4 con lo cual tendré máxima ganancia para las
señales de alta frecuencia. La realimentación es suave
ya que se produce a través de C5 y la resistencia de P2.
Por lo dicho, con P2 en la posición C se produce un
refuerzo de agudos. Si el cursor se encuentra en la posi-
ción D, la señal de entrada debe pasar por P2, quien la
disminuye, mientras que la realimentación es conside-
rable ya que la señal reinyectada pasa a C4 directamente
desde C5; esta realimentación aumenta con la frecuen-
cia por la cual con P2 en la posición D existe una ate-
nuación de las señales de alta frecuencia (agudas).
La curva de respuesta en frecuencia de un control de
tono activo tipo Baxendall la podemos observar en la
figura 21.
FILTROS
Un filtro es un circuito que actúa como “control de ganancia” en
alguna parte de la banda de audio. La diferencia fundamental con un
control de tonos es que la pendiente de atenuación es mucho mayor
(como mínimo 12 dB/octava); y “No SE DEBE UTILIZAR UN PoTEN-
CIoMETRo” como elemento de variación de frecuencia sino que se
debe emplear un interruptor que interpone o no al filtro en el amplifi-
cador, para evitar introducir distorsión en el rango de la voz humana.
Por ejemplo, un filtro de baja frecuencia por debajo de los 50Hz elimi-
na zumbidos molestos, que no contribuyen a mejorar la calidad del
amplificador. Por otra parte, un filtro que actúe por encima de los
7kHz mejora la reproducción de viejas grabaciones por deterioro del
disco o por exageración en el refuerzo de agudos que se hace presente
Lección 4, Etapa4
26 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 20
Figura 21
Figura 22
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Teoría
en grabaciones modernas. El filtro que atenúa bajos suele denominarse
filtro de púa o “scratch” (figura 22).
El filtro de altas frecuencias se denomina filtro de “rumble” y ge-
neralmente actúa a partir de una frecuencia de corte de ft = 7kHz,
aunque esta frecuencia varía con el diseño del amplificador (figura 23).
En muchas ocasiones se producen acoples entre las cajas acústicas y el
fonocaptor generando oscilaciones de baja frecuencia (efecto “Larsen”)
que pueden eliminarse con un filtro rechaza bajos.
Como los filtros deben actuar para frecuencias precisas deben co-
nstruirse con elementos variables para que eliminen ruidos o atenúen
soplidos sin perjudicar el resto de la respuesta en frecuencia del amplificador,
por ello debe construirse un filtro siguiendo el esquema de la figura 24.
Comercialmente suelen construirse filtros con estas características, utilizando
para ello elementos activos (figura 25).
El uso de controles de tono obliga, si se quiere buena calidad, a realzar fre-
cuencias bajas y altas sin modificar el rango de frecuencias medias en igual
medida. Para realzar dicho rango debe hacérselo en banda plana y el control que
se encarga de conseguir este efecto se denomina “control de presencia” que con-
siste en reforzar las señales cuyas frecuencias están comprendidas entre 800Hz
y 3000Hz (frecuencias vocales centrales). Puede tener tres posiciones con el
objeto de realzar dichas frecuencias en distintos rangos (figura 26).
El filtro “control de presencia” suele intercalarse en la última etapa
preamplificadora y comercialmente consiste en un filtro activo (circuito
realimentado) en la banda de frecuencias medias donde el manejo de
un potenciómetro permite variar la porción de la señal realimentada, y
con ella la ganancia del filtro (figura 27). El estudio de la respuesta del
oído humano determina que la misma no es lineal con la frecuencia y
con distintos niveles sonoros.
Para bajas frecuencias hay una considerable pérdida auditiva con
señales de baja potencia, pero dicha atenuación disminuye en la medi-
da que aumenta la potencia de la señal reproducida. Este efecto fue
largamente estudiado y aparece claramente en el estudio de las curvas
de igual sonoridad de Fletcher-Munson. Es por esta razón que en la ma-
yoría de los amplificadores de audio cuando se los escucha a bajo volu-
men existe una “aparente” pérdida de potencia en los tonos bajos y
debemos introducir un refuerzo de graves; esto es un problema pues
debemos corregir el control de graves en la medida que variamos el vo-
lumen (figura 28).
Técnico en Sistemas de Audio 27
ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
Figura 23
Figura 24
Figura 25
Figura 26
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Este defecto se soluciona con un filtro de “sonoridad” que compensa gradualmente
y en forma automática la pérdida auditiva de respuesta a los tonos bajos cuyo efecto
aumenta en la medida que baja el volumen. Este filtro puede ser conectado y desconec-
tado a voluntad (figura 29).
Hoy en día, los filtros activos más utilizados se basan en el empleo de amplificadores
operacionales; por ejemplo un filtro “pasa-alto” se construye tal como vemos en la figu-
ra 30. Con los mismos valores de resistencia y capacidad e igual cálculo de la frecuen-
cia de corte puede construirse un filto “pasa-bajos” modificando las
conexiones circuitales (figura 31).
La respuesta en frecuencia dependerá del factor de atenuación;
en la medida que éste disminuye la respuesta en frecuencia se modi-
fica en mayor magnitud (figura 32).
Lección 4, Etapa4
28 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 27
Figura 28
Figura 29
Figura 31
Figura 30
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Teoría
Cuando C2 = 2 C1 o R2 = 2 R1, según el filtro usado, se dice que se está
en una “atenuación crítica” lo que significa que la transición del nivel de
respuesta en frecuencia a la característica del filtro se manifiesta en forma
suave en lugar de realizarse abruptamente.
CONTROLES DE VOLUMEN Y BALANCE
Generalmente el volumen de un amplificador se controla por medio de un
potenciómetro logarítmico a causa de la respuesta en frecuencia del oído
humano. Se debe tener cuidado en su ubicación, por ejemplo: jamás debe
atravesarlo una corriente continua ni debe estar inmediatamente antes de
una etapa de alta ganancia pues amplificaría demasiado la señal de ruido
generada con el movimiento del potenciómetro (el potenciómetro es un ele-
mento muy ruidoso). Suele colocarse entre el preamplificador y el amplifi-
cador de salida, a posteriori del control de tonos y/o ecualizador, figura 33.
Este concepto debe aplicarse en cualquier tipo de amplificadores, incluso en
aquellos usados para reproducción de cintas.
En amplificadores estéreo, se usan potenciómetros giratorios loga-
rítmicos dobles o potenciómetros deslizantes individuales que tienen la
ventaja de poder aparearse fácilmente y eliminar el potenciómetro de
balance. Este último control se usa para compensar las pequeñas dife-
rencias entre canales ya sea a causa del potenciómetro doble o por dife-
rencias en los amplificadores.
El control ideal de balance opera alterando la ganancia de un canal
respecto del otro sin influir en el control de volumen. Debe permitir el
ajuste fino pero apreciable en la distribución de la señal (figura 34). La
relación P1/R1 determina el rango de variación de la ganancia que
puede obtenerse con estos circuitos.
PREAMPLIFICADORES
Si recordamos en qué consiste un sistema amplificador de audio, notaremos
que la etapa de entrada se encarga de seleccionar una fuente de sonido entre
varias opciones, como ser: radio, micrófono, bandeja giradiscos, grabadores, etc. A
esta etapa de entrada la llamamos “preamplificador”; en él convergen todas las
fuentes mencionadas y se encarga no sólo de la selección de una de ellas sino que
además la ecualiza (la corrige) para que a posteriori el amplificador le dé el nivel
necesario para excitar a los parlantes. Se puede asegurar que la calidad del sonido
reproducido depende fundamentalmente de los circuitos utilizados en la construc-
ción del preamplificador. Las distintas señales -fuentes de sonido- pueden provenir
de generadores que proveen distintos niveles de señal; son de distintas impedan-
cias, y además pueden poseer entre sí distintas respuestas en frecuencia. Todas
estas diferencias deben ser salvadas por el preamplificador (figura 35). Es así que
este circuito debe encargarse de:
a) Adaptar los niveles de los distintos generadores de entrada al nivel
necesario para el primer circuito amplificador.
b) Adaptar impedancias.
c) Permitir la variación de la respuesta en frecuencia mediante filtros
y controles de tono.
d) Regular la ganancia del sistema.
Tanto el transductor de entrada como el amplificador tienen carac-
terísticas que los individualizan.
Técnico en Sistemas de Audio 29
ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
Figura 32
Figura 33
Figura 34
Figura 35
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Por ejemplo, todo dispositivo que utilizaré como transductor de audio
se caracterizará por la tensión en volt (o submúltiplos) que genera y por la
impedancia en ohm que presenta, las cuales se denominan: “característi-
cas de salida” del dispositivo, y definen su funcionamiento. Por supuesto,
la mayor o menor impedancia que presente el transductor determinará la
cantidad de energía que se puede extraer de él (figura 36).
Todo preamplificador posee también parámetros que lo caracterizan;
por ejemplo, es muy común especificar las características de entrada del
equipo de la siguiente manera: 200mV/50kohm, lo que significa que es
necesario aplicar sobre la entrada del preamplificador una señal de
200mV para que el amplificador desarrolle su máxima potencia cuando se
encuentra al máximo el potenciómetro de volumen; además, el preamplifi-
cador se comporta eléctricamente como una impedancia de 50kohm a su
entrada. Por supuesto, si se aplica una tensión menor que 200mV, el
amplificador no desarrollará su máxima potencia, y si la señal de entrada
supera los 200mV el equipo distorsionará.
Por otro lado, si las impedancias del transductor y preamplificador no
son iguales, no habrá máxima transferencia de energía, y por lo tanto el sis-
tema tendrá menor rendimiento (figura 37). Al acoplar el dispositivo trans-
ductor con el preamplificador deben estar adaptadas las características de
ambos con el objeto de obtener máxima eficiencia (figura 38). Los trans-
ductores más utilizados para excitar a los equipos amplificadores son:
a) Fono cristal
b) Fono magnético
c) Sintonizador
d) Cinta (reproductor)
e) Micrófono
a) Fono cristal
Requiere muy alta impedancia de entrada para su buen funcionamiento en bajas
frecuencias; generalmente superior a los 500kΩ entregan una tensión que varía entre
los 200mV y 1V, pero pueden generar tensiones instantáneas aún mucho mayores cuan-
do la púa “cae” sobre el disco, razón por la cual debe tenerse mucho cuidado -al diseñar
el ecualizador- en la elección del circuito de entrada.
b) Fono magnético
Se trata de un reproductor de muy alta calidad que entrega una tensión de salida
entre 2,5mV y 6mV con una impedancia normalizada de 47kohm. El amplificador que se
encarga de llevar esta característica a valores nor-
males no posee una respuesta lineal, ya que debe
compensar la preenfatización del disco durante su
grabación, como veremos más adelante (Red de
ecualización RIAA); además, como trabaja con
señales débiles, tiene una ganancia elevada (40dB),
y se lo conecta cerca de la entrada para evitar efec-
tos indeseables en el circuito.
c) Sintonizador
El nivel de salida de los sintonizadores (RF y
detector) es variable entre 100mV y 500mV, según el
fabricante, con una elevada impedancia que oscila
entre 100kohm y 500kohm. Generalmente se lo
encuentra en amplificadores de buena calidad.
Lección 4, Etapa4
30 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 36
Figura 37
Figura 38
Tec Sup E4 L4.qxd:LECC 1 .qxd 27/11/13 13:55 Page 30
Teoría
d) Cinta
Es la entrada de “grabadores” con características similares a las
del sintonizador. Para mejorar la calidad de reproducicón puede
tomarse la señal directamente del cabezal reproductor que entrega
una señal de 0,5mV sobre una impedancia de 10kohm, en cuyo caso
requiere una etapa preamplificadora adicional, como lo requiere la cáp-
sula magnética, pero con curva de ecualización apropiada.
e) Micrófono
Debe saberse el micrófono que se utilizará. Más adelante se estu-
diarán las características de los distintos micrófonos. Luego, el pream-
plificador deberá tener la red de adaptación adecuada al micrófono
elegido.
Según lo dicho hasta el momento, todo preamplificador deberá tener un selector de
entrada para elegir la señal del dispositivo que se desea reproducir (figura 39).
ECUALIZACIÓN
En la grabación de discos suelen atenuarse las señales co-
rrespondientes a tonos bajos por dos razones fundamentales:
primero porque la excesiva amplitud de los sonidos graves podría
hacer que la excursión del surco sea tan amplia que llegue al surco
contiguo. Además, si se realzan los tonos altos, los mismos deberán
atenuarse en el preamplificador, lo que resulta una ventaja ya que
los ruidos generados en la reproducción se atenúan en igual medi-
da. En síntesis, en el disco se reduce el nivel de los tonos bajos y se
realzan los agudos. Luego, en el amplificador, se deben reforzar los
graves y atenuar los agudos (figura 40).
En la grabación magnética de cinta de cassette se aplica ge-
neralmente un refuerzo de agudos para compensar las pérdidas
inevitables en el entrehierro y en los materiales magnéticos, con lo
cual, durante la reproducción, se debe introducir un considerable
refuerzo de graves.
Trabajos de experimentación permiten afirmar que la tensión inducida en una
cabeza reproductora es proporcional a la frecuencia de la señal grabada en la cinta,
razón por la cual –si no hay ecualización– la señal escuchada sería muy pobre en graves
y saturada en agudos.
Cuando se habla de frecuencia modulada, en el transmisor se acentúan los tonos
altos para atenuarlos en el receptor junto con las señales de ruido que en
él se generan o que son producto del espacio exterior; es decir, en el recep-
tor se produce una desacentuación, también llamada deénfasis, de las
señales de alta frecuencia.
Analizando todos estos casos, nos damos cuenta que en el preampli-
ficador se debe colocar un ecualizador que varíe sus características en
función del tipo de señal que desea amplificar, ya sea para atenuar los
graves y reforzar los agudos o viceversa.
Los valores standard de acentuación y desacentuación se expresan en
forma de constantes de tiempo (figura 41). La constante de tiempo más
simple consiste en un resistor y un capacitor conectados en serie o en
paralelo (figura 42). En este circuito se produce una atenuación para las
señales de baja frecuencia pero, en la medida que aumenta la frecuencia:
Técnico en Sistemas de Audio 31
ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”
Figura 39
Figura 40
Figura 41
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1
Xc = —————————
6,28 . f . C
se hace cada vez más chica (Xc = reactancia capacitiva) aumen-
tando el nivel de la señal sobre la carga. A la frecuencia para la cual Xc
= R se la conoce como frecuencia de transición, y esto ocurre cuando:
1
R . C = ————————
6,28 . ft
Esta es la “constante de tiempo” del circuito y viene dada en segun-
dos. A esta constante de tiempo es a la que hacíamos referencia ante-
riormente. Nótese que esta constante de tiempo permite el paso de
señales de alta frecuencia con facilidad, pero se comporta como resis-
tivo para medias y bajas frecuencias. El capacitor en serie con un resis-
tor, en cambio, se comporta como resistivo para medias y altas fre-
cuencias y el capacitor atenúa las bajas frecuencias (figura 43).
La corriente que atraviesa este circuito depende una vez más de la
constante de tiempo RC; en bajas frecuencias circulará poca corriente
ya que el capacitor tendrá elevada reactancia, mientras que en alta frecuencia la reac-
tancia es pequeña y es el resistor el único que limitará la corriente. En este circuito, la
frecuencia de transición se calcula cuando R = Xc, luego:
1f = —————————
6,28 . R . C
ECUALIZADOR DE DISCOS
Si bien los discos de vinilo son algo antiguos, aún son considerados por los aduiófi-
los de colección. Para ecualizar los discos en su reproducción, hacen falta circuitos que
refuercen los graves y atenúen los agudos, tratando de que el efecto de ambos casi no
se haga sentir en el rango de frecuencias medias. La norma estándar de ecualización
para discos LP requieren constantes de tiempo. Una de 75µs, la segunda de 318µs y la
tercera de 3180µs. Las frecuencias de transición son respectivamente: 2123Hz, 500Hz
y 50Hz. Por supuesto, la red ecualizadora a utilizar contendrá varios capacitores y resis-
tores conectados de distintas formas con el objeto de conseguir los efectos deseados.
Hemos visto que la técnica más favorable sería utilizar esta red ecualizadora como
lazo de realimentación de un sistema “realimentado”, tal que la red controle la ganan-
cia del sistema. El único detalle a tener en cuenta es que si la red ecualizadora atenúa
los bajos, al encontrarse como parte de una realimentación negativa,
hará que el sistema refuerce las señales de baja frecuencia. Este con-
cepto es válido para todas las constantes de tiempo de todo el espec-
tro (figura 44). En este circuito, R1 junto con C1 forman una constante
de tiempo de unos 318µs permitiendo el paso de las señales de tono
alto (como esto es realimentación a la salida del preamplificador, se
atenuarán), mientras que R2 y C2 forman una constante de tiempo de
2123Hz. Para 50Hz C2 es casi un circuito abierto y se busca que Xc1
= R1 para así tener la tercera constante de tiempo necesaria.
El valor de R3 determina la ganancia del lazo de realimentación y,
por lo tanto, la respuesta del preamplificador realimentado. J
Lección 4, Etapa4
32 Etapa 4
CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA
Figura 42
Figura 43
Figura 44
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Electrónica del Automóvil
Electrónica del Automóvil 33
ElEctrónica automotrizEl SiStEma ElEctrónico dE control dEl motor
Todos somos conocedores de las actuales tecnologías con las que se están dotando a
los actuales modelos de vehículos, cada día más enfocados a ser lo más eficientes
posible respecto al consumo de combustible y a la par menos contaminantes. La duda
nos surge cuando pensamos en las primeras tecnologías que fueron aplicadas para tal
fin y aquí es donde encontramos la función de la ECU, Engine Control Unit o Unidad de
Control de Motor que es una unidad de control electrónico que supervisa varios aspec-
tos de la operación de combustión interna del motor. Las ECUs más simples sólo con-
trolan la cantidad de combustible que es inyectado en cada cilindro en cada ciclo de
motor. ECUs más avanzadas controlan el punto de ignición, el tiempo de apertura/cie-
rre de las válvulas, el nivel de impulso mantenido por el turbocompresor (en coches con
turbocompresor), y control de otros periféricos. La introducción de estas primeras ECU
fueron la respuesta por parte de los fabricantes de automóviles americanos a las cada
vez más exigentes regulaciones con respecto a la emisión de gases tóxicos de los auto-
móviles. Esto se producía a finales de la década de los años setenta y principios del
ochenta, y el boom de los nuevos aparatos electrónicos se reflejaba en un mayor uso
de los mismos en los nuevos vehículos. Para este trabajo, ECU (Unidad de Control
Electrónico o computadora del auto) y ECM (Módulo de Control Electrónico o conjunto
de computadoras) es considerado “lo mismo”.
Coordinación: Ing. Horacio Daniel Vallejo - hvquark@webelectronica.com.ar
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IntroDuCCIón
Las exigentes regulaciones respecto a lasemisiones contaminantes durante los años fina-les de los 70 y los 80 y a la optimización del usode combustible, impulsaron más por necesidadque por otro motivo, a un cambio de mentalidad yun obligado paso de lo mecánico a lo electrónicoen cuanto ejecución y regulación de los diversosparámetros, antes realizados por distintos meca-nismos neumáticos y mecánicos y posteriormen-te controlados por este unidad de control, paraasí poder controlar de manera más eficaz la com-bustión del motor.
Podemos definir una ECU como la unidad decontrol electrónico que regula al motor.
Esto se traduce de una manera sencilla definécomo el corazón de un complejo sistema electró-nico compuesto por sensores y actuadores, en laque los sensores informan a la unidad central yésta envía la orden necesaria a los actuadorespara transformar dicha información inicial.
La función de los sensores es la de registrardiversos parámetros sobre el funcionamiento delvehículo (tales por ejemplo, como las revolucio-nes del motor, temperatura de los sistemas, señalde la posición del acelerador, etc.) Estos senso-res actúan como puente hasta el sistema centralo ECU y transforman dichas magnitudes físicasen electrónicas.
Por su lado, los actuadores serían los ele-mentos que son dirigidos a su vez por la ECU yson los encargados de convertir las señales eléc-tricas recibidas en magnitudes mecánicas.Hablamos por ejemplo de los inyectores de com-bustible, electroventiladores o demás sistemasque reciban la información y consecuentemente,actúen de una manera mecánica sobre algunafunción en el vehículo.
Las primeras unidades de control o ECU mássencillas controlaban simplemente el flujo o can-tidad de combustible que se inyectaba por cilin-dro en cada ciclo del motor, mientras que lasECUs más actuales controlan casi la totalidad delos sistemas del vehículo, haciendo en numero-sas ocasiones complicado encontrar las posiblesaverías derivadas en pequeños fallos electróni-cos.
Actualmente un microprocesador de 64 bits a120MHz es el cerebro encargado de la ECU y, aligual que sucede con cualquier computadora tipoPC o portátil, es necesario que disponga de su
propio sistema operativo para poder funcionar.En la figura 1 se puede apreciar una infografía defuncionamiento de una computadora de automó-vil MPC5634. Vea en la figura 2 algunos de losprincipales componentes electrónicos de estaECU.
Algunos sistemas operativos funcionales pue-den ser os CAN o Microsar Os.
Debido a que las ECUs no deben soportaruna comunicación directa con el usuario o inte-ractuar con distintas aplicaciones, estas caracte-rísticas son suficientes en los modelos actuales.
De igual manera, las unidades centrales hanevolucionado hasta las que conocemos hoy endía con elementos avisadores de autodiagnósti-co, que nos avisa de los posibles errores queésta puede padecer si detecta valores fuera delrango pre-establecido por fábrica. Este sistemahace un análisis cuando se inicia el arranque y siexiste error alguno nos lo comunica directamentemediante distintos símbolos situados en el cua-dro de mandos del automóvil.
Debido al aumento de nuevas funciones y sis-temas electrónicos en los nuevos vehículos,debemos considerar diversas computadorasencargadas cada una de ellas de una función demanera específica. Todas estas unidades estáncentralizadas y comunicadas mediante un bus dedatos o bus can, que es un protocolo de comuni-cación basado en un bus serie e ideado por laempresa alemana Bosch en los años 1980 parael intercambio de información de las distintas uni-dades de proceso con una unidad central, redu-ciendo el cableado y mejorando costos.
Breve Historia de las ECUs
Se puede hacer una clasificación de lasECUs, dependiendo de su tecnología utilizada yde la época de fabricación, desde las más anti-guas, las cuales sólo controlaban cantidad decombustible inyectado, hasta las más modernasque pueden ser capaces de ser modificadas oreprogramadas para poder realizar ciertos cam-bios en los distintos parámetros, mejorando así elrendimiento del vehículo.
Las unidades de principios de los años 1980se caracterizaban por ser de diseño híbrido digi-tal. Dicho sistema utilizaba técnicas analógicaspara la toma de medidas, para posteriormenteusar una tabla de valores almacenada en una
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Figura 1
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ECM y ECU
36 Electrónica del Automóvil
Figura 2 - Lay-Out de
la ECU MPC5634
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memoria de sólo lectura y de modo de obtenerlos valores finales de salida.
No disponían de la suficiente tecnología comopara tener los datos exactos de cada componen-te y solamente podían compararse con dichosvalores almacenados, causando considerablesinconvenientes, ya que estos valores estándareran los prefijados para los vehículos con suscomponentes totalmente nuevos, y con el pasodel tiempo podían dar lugar a fallos debido al des-gaste habitual de los mismos.
Las ECUs programables, son aquellas quepueden ser modificadas como consecuencia deun cambio de algún componente del vehículo,debiendo ser adaptado para poder así configu-rarse correctamente el comportamiento y rendi-miento adecuado del automóvil.
Estas unidades más modernas (en automóvi-les fabricados a partir del 2000) ya utilizan ECUscon sistemas OBD-II, capaces de poder ser pro-gramadas mediante puertos OBD de maneraexterna, pudiendo ser modificadas mediante eluso de una computadora portátil conectada alvehículo a través de una interfaz OBD II.Mediante un programa o interfaz gráfica instaladaen la computadora se pueden visualizar todas lascaracterísticas de funcionamiento de la ECU ypodrán modificarse parámetros, por ejemplo, lacantidad de combustible que se debe inyectar enel motor, la mezcla correcta de oxígeno y com-bustible o distintos parámetros claves necesariospara el correcto funcionamiento del vehículo.
¿Y cuáles son los parámetros a programar?
Existen infinidad de parámetros que puedenser completamente modificados, ajustando asílos valores de manera completamente específica,desde la ignición, límite de revoluciones, lacorrecta temperatura del agua, alimentación decombustible temporal, modificación de baja pre-sión en el combustible, sensor de oxígeno osonda lambda, etc.
Esto no sólo es válido para conseguir unmejor funcionamiento a base de reprogramación,pudiendo disminuir consumo de combustible oconfigurando un nuevo mapeado para poder asícontrolar la emisión de gases nocivos, algoimprescindible para poder pasar sin problemas laITV correspondiente.
Actualmente existe un claro aumento de loscomponentes electrónicos en los nuevos mode-los de automóviles, con lo que repercute en un
mayor nivel de complejidad tecnológica, esto setraduce en más computadoras, una mayor espe-cialización y diversificación de ellas, (cada unidadcontroladora de una parte específica de cada fun-ción) sistemas más complejos y una escaladatécnica en cuanto prestaciones deseadas porparte del usuario final.
Con toda esta nueva introducción en cuanto latecnología aplicada al mundo del automóvil, nosencontramos ante la situación de un fuerte cam-bio en cuanto averías típicamente mecánicas alas nuevas averías, producidas cada vez más porfallos electrónicos. Los mecánicos han debidosaber reciclarse a tiempo para poder abordarnuevos problemas, algunos complicados de solu-cionar, para así poder seguir realizando su laborde manera correcta, porque, atrás queda en mirecuerdo, al mecánico de mi barrio, aquél con elmono sucio de grasa y manos oscuras a los cadavez más mecánicos de portátil que solucionan losfallos de mi vehículo, enchufados mediante unpuerto OBD mientras observan tablas de valoresy posibles errores producidos por cualquier dis-positivo electrónico.
FunCIones De la eCu
Las ECUs determinan la cantidad de combus-tible, el punto de ignición y otros parámetrosmonitorizando el motor a través de sensores.Estos incluyen: sensor MAP, sensor de posicióndel acelerador, sensor de temperatura del aire,sensor de oxígeno y muchos otros.
Frecuentemente esto se hace usando un con-trol repetitivo (como un controlador PID).
Antes de que las unidades de control de motorfuesen implantadas, la cantidad de combustiblepor ciclo en un cilindro estaba determinada porun carburador o por una bomba de inyección.
Control de la inyección de combustiblePara un motor con inyección de combustible,
una ECU determinará la cantidad de combustibleque se inyecta basándose en un cierto númerode parámetros.
Si el acelerador está presionado a fondo, elECU abrirá ciertas entradas que harán que laentrada de aire al motor sea mayor. La ECUinyectará más combustible según la cantidad deaire que esté pasando al motor. Si el motor no haalcanzado la temperatura suficiente, la cantidad
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de combustible inyectado será mayor (haciendoque la mezcla es más rica hasta que el motoresté caliente).
Control del tiempo de inyecciónUn motor de ignición de chispa necesita para
iniciar la combustión una chispa en la cámara decombustión.
Una ECU puede ajustar el tiempo exacto de lachispa (llamado tiempo de ignición) para proveeruna mejor potencia y un menor gasto de com-bustible. Si la ECU detecta un picado de bielas enel motor, y "analiza" que esto se debe a que eltiempo de ignición se está adelantando almomento de la compresión, ralentizará (retarda-rá) el tiempo en el que se produce la chispa paraprevenir la situación.
Una segunda, y más común causa que debedetectar este sistema es cuando el motor gira amuy bajas revoluciones para el trabajo que se leestá pidiendo al coche. Este caso se resuelveimpidiendo a los pistones moverse hasta que nose haya producido la chispa, evitando así que elmomento de la combustión se produzca cuandolos pistones ya han comenzado a expandir lacavidad.
Pero esto último sólo se aplica a vehículoscon transmisión manual. La ECU en vehículos detransmisión automática simplemente se encarga-rá de reducir el movimiento de la transmisión.
Control de la distribución de válvulasAlgunos motores poseen distribución de vál-
vulas. En estos motores la ECU controla el tiem-po en el ciclo de motor en el que las válvulas sedeben abrir. Las válvulas se abren normalmentemás tarde a mayores velocidades que a menoresvelocidades. Esto puede optimizar el flujo de aireque entra en el cilindro, incrementando la poten-cia y evitando la mala combustión de combusti-ble.
Control de arranqueUna relativamente reciente aplicación de la
Unidad de Control de Motor es el uso de un pre-ciso instante de tiempo en el que se producenuna inyección e ignición para arrancar el motorsin usar un motor de arranque (típicamente eléc-trico conectado a la batería). Esta funcionalidadproveerá de una mayor eficiencia al motor, consu consecuente reducción de combustible con-sumido.
FunCIonamIento Del motor
Según lo visto hasta el momento, el principalcomponente del Sistema de Control Electrónicodel Motor (ECM, también conocido como “módu-lo de control del motor”) es la computadora prin-cipal o Unidad Electrónica de Control (ECU) ymuchas veces se confunden estos término a talpunto que, cuando se está describiendo el fun-cionamiento de algún sistema electrónico delauto, el lector no tiene una idea clara sobre el ele-mento al que se hace referencia. En este trabajo,nosotros haremos referencia al “módulo de con-trol de del motor” como un conjunto que incluye ala computadora principal (ECU) y sub-computa-doras. En otras palabras, ECU y ECM “es lomismo” aunque hilando fino, en los automóvilesactuales que poseen decenas de microcontrola-dores, el módulo de control ECM tiene una com-putadora principal ECU y varias computadorassecundarias.
Por tal motivo, a continuación vamos a descri-bir el sistema electrónico del automóvil, centrán-donos en los siguientes objetivos:
1. Identificar los principales sistemas / compo-
nentes de control del automóvil.
2. Conocer la información que se necesita
para evaluar los sistemas de control del motor.
3. Familiarizarnos con los términos de los sis-
temas de control de los motores.
La necesidad de lograr una salida de altapotencia, alta economía de combustible y lamenor cantidad de gases de emisión de los moto-res, hoy en día ha llevado contar con sistemas decontrol del motor muy sofisticados.
Como sabemos, una computadora, que serefiere como un módulo de control del motor(ECM), gestiona una variedad de sistemas parael correcto funcionamiento del motor. Estos siste-mas se dividen básicamente en las siguientesáreas:
• Los sistemas de inducción de aire.
• El sistema de combustible.
• Sistema de encendido.
• Sistema de control de emisiones y de escape.
Todos los sistemas mencionados y otros son,controlados por el ECM. El ECM con sus senso-res y actuadores se conoce como el sistema de
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control electrónico. Es importante tener en cuen-ta, al momento de diagnosticar problemas demotor, que los fundamentos del funcionamientodel motor (correcta mezcla de aire y combustible
suficientemente comprimida y encendi-do en el momento adecuado) no sondiferentes. La siguiente es una descrip-ción de estos sistemas.
el sIstema De InDuCCIón De aIre
El ECM mide y controla la cantidad deaire para un funcionamiento eficientedel motor. La válvula de control de airede ralentí no se utiliza en los sistemascon control electrónico del acelerador.En algunos motores se utiliza un sen-sor de consumo en el colector en lugarde un sensor de flujo de aire. En la figu-ra 3 puede observar el diagrama enbloques que ejemplifica el sistema deinducción de aire. El funcionamiento deeste sistema es el siguiente:
El aire filtrado por el filtro de aire se mide por
el sensor de flujo de aire (comúnmente llamado el
sensor de flujo de masa de aire).
El SiStEMA ElECtróniCo dE Control dEl Motor
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Figura 3 - Sistema de inducción de aire.
Figura 4 – Sistema de inyección de combustible.
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El volumen de aire es regulado por la válvula
de mariposa.
La válvula de control de aire de ralentí regula
la cantidad de aire que se deriva de la válvula de
mariposa para ajustar la velocidad de ralentí.
La cámara de admisión de aire y el colector de
admisión están afinados para un funcionamiento
eficiente.
Hay muchas variaciones en el sistema básicode inducción de aire.
El “Sistema Acústico Controlado de Inducción”(ACIS) modifica la entrada de aire para tener unamayor eficiencia. Algunos motores tienen turbo-compresores y compresores para proporcionaraire adicional.
sIstema De InyeCCIón De CombustIble
La explicación del funcionamiento del sistemade inyección de combustible puede facilitarseobservando el diagrama de la figura 4. En base alas señales recibidas, el ECM calcula cada cuán-to tiempo y cuándo debe encender o activar losinyectores para que proporcionen la cantidadcorrecta de combustible.
La ubicación del regulador de presión varíacon cada sistema. Cuando el exceso de combus-tible se devuelve al depósito de combustible, elregulador de presión se ubica después de losinyectores.
En el sistema de combustible sin retorno, elregulador de presión está en el depósito de com-bustible.
El sistema de combustible tiene que suminis-
trar el volumen correcto de combustible a los
cilindros bajo una variedad de condiciones.
El combustible es presurizado por la bombade combustible y se envía a los inyectores decombustible en forma de flujo. Un regulador depresión, situado en el depósito de combustible odespués de los inyectores, regula la presión decombustible. El ECM controla cuándo y por cuán-to tiempo los inyectores de combustible estánactivos para suministrar el fluido a los cilindros.Los inyectores, cuando están activos, permitenque el combustible fluya hacia el colector deadmisión. El ECM calcula la cantidad de combus-tible a inyectar en base a una variedad de pará-
metros, principalmente temperatura y volumendel aire de admisión.
Hay otros componentes utilizados en un siste-ma de inyección de combustible para modificarsu operación y los trataremos cuando veamos el“sistema de combustible”.
sIstema De IgnICIón
Basado en las condiciones de funcionamientodel motor, el ECM determina cuando se realiza laignición de la mezcla aire / combustible, de acuer-do con su programación, vea la figura 5. El“encendedor” activa la (s) bobina (s) de encendi-do y la apaga, en base a una señal recibidadesde el ECM. La alta tensión necesaria paracrear la chispa se genera en la (s) bobina (s).
el sIstema De emIsIones y De esCape
El ECM gestiona los diferentes sistemas ycomponentes para cumplir con las regulacionessobre emisión de gases. El sistema de evapora-ción (EVAP) evita que los vapores de gasolina(HC) entren en la atmósfera.
ECM y ECU
40 Electrónica del Automóvil
Figura 5 – Sistema de ignición.
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El programa de control de combustible seencarga de ajustar la relación aire / combustiblepara que el catalizador funcione con su máximaeficiencia, de acuerdo con el esquema que semuestra en la figura 6. Esto reduce los hidrocar-buros (HC), el monóxido de carbono (CO) y losóxidos de nitrógeno (NOx) que se arrojan alambiente. El sistema de recirculación de gasesde escape (EGR) también ayuda a reducir losNOx.
otros sIstemas
Los componentes del motor que antes erancontrolados mecánicamente ahora están contro-ladas electrónicamente. El objetivo es mejorar laeficiencia del motor y la seguridad del vehículo.Algunos de estos sistemas son:
• Control electrónico del acelerador inteli-gente (etCs-i): El ECM ajusta la apertura delacelerador de acuerdo a la demanda del conduc-tor y las condiciones del vehículo. Esto mejora elrendimiento y la seguridad de los vehículos.
• sistema de Control acústico deInducción (aCIs): El ECM varía la admisión decombustible para un mejor rendimiento del motor.
• Válvula Variable Inteligente (VVt-i): ElECM ajusta cuando se abren las válvulas paraofrecer una mejor economía de combustible, máspotencia y menos emisiones.
No hay duda de que estos sistemas seránmodificados con el tiempo y nuevos sistemas sevan a añadir a medida que se introduzcan mejo-ras en los automóviles.
Otra tendencia significativa es la integraciónde los sistemas individuales. Por ejemplo, el ECMtrabaja en coordinación con el sistema de controlde estabilidad del vehículo para proporcionar unmejor control del vehículo en condiciones resba-ladizas.
DesCrIpCIón Del sIstema
De Control eleCtrónICo
El cuadro de la figura 7 muestra un sistema decontrol electrónico del motor básico. Los senso-res proporcionan los datos necesarios, el ECMlos analiza y envía la señal adecuada a los actua-dores.
El sistema electrónico de control del motor secompone de varios sensores que detectan lascondiciones del motor, de un conjunto de compu-tadoras llamado “módulo de control electrónico”(ECM), y numerosos actuadores que controlanuna variedad de componentes del motor.
El diagnóstico preciso del sistema electrónicode control del motor se compone de varios ele-mentos a saber:
• El conocimiento fundamental de cómo fun-
ciona el sistema.
• Encontrar la información correcta para la
reparación.
• Interpretar correctamente los datos del siste-
ma de control del motor.
• La realización de las pruebas adecuadas
con precisión.
Para entender cómo el módulo ECM controlavarias funciones del motor, debemos decir que elsistema de control electrónico se divide en tressecciones, tal como sugiere la figura 8:
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Electrónica del Automóvil 41
Figura 6 – Sistema de emisiones y de escape.
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ECM y ECU
42 Electrónica del Automóvil
Figura 7 – Diagrama en bloques del sistema de control electrónico.
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• Entrada.
• Proceso.
• Salida
las entraDas Del eCm
Los sensores se utilizan para con-vertir las condiciones de funciona-miento del motor como la tempe-ratura, rpm, posición del acelera-dor, y otros parámetros en señaleseléctricas que supervisa constan-temente el ECM, figura 9. Circuitos electrónicos integradosen el ECM detectan las condicio-nes de funcionamiento de algunoselementos (como por ejemplo elcircuito de carga eléctrica) parauna operación adecuada. Conestos datos, el ECM tiene informa-ción suficiente para ejecutar los
programas que operan los sistemas de controlde emisiones del motor y otros subsistemas.
móDulo De Control eCm
El ECM procesa las señales de entrada, llegaa una decisión sobre la base de su programa-ción, y lleva a cabo la acción necesaria. ElECM también almacena en su memoria lainformación recibida para asegurarse de queel vehículo realiza el proceso según lo pres-cripto; también almacena los códigos de diag-nóstico (DTC) y demás información de diag-nóstico y control. El ECM también puede con-trolar otras funciones como la transmisión,ABS, etc.Los ECM modernos también contienen elnúmero de información del vehículo (VIN), laidentificación de la calibración (CAL ID), y laverificación de la calibración. Esto se hacepara asegurarse que los ajustes de calibraciónson correctos para el motor de ese automóvil.Los ECM se deben manejar con cuidado. Loscomponentes electrónicos son sensibles a lasdescargas electrostáticas (electricidad estáti-ca). Siempre debe seguir los procedimientosrecomendados para la manipulación de estoscomponentes. Vea en la figura 10 el diagramaen bloques del ECM.
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Figura 8 – Sistema de control electrónico.
Figura 9 – Entradas del ECM.
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aCtuaDores y DIsposItIVos De salIDa
Las órdenes “de actuación” se envíandesde el microprocesador dentro de la ECMpara los diversos transistores de excitación desalida, relés y demás componentes electróni-cos de control, figura 11. Las señales envia-das desde el ECM hacen que cada actuadorse active o desactive para poner en marchaalgún proceso o para modificar su funciona-miento.
Algunos tipos de actuadores de salida son:
• Solenoides: Inyectores de combustible,
válvulas de conmutación (VSV).
• Los relés: Circuitos de apertura / cierre de
corriente.
• Transistores: Puesta en marcha, ignición.
• Luces: Luz indicadora de mal funciona-
miento (MIL).
• Motores: Control electrónico del acelera-
dor.
• Resistencias Calefactoras: Calentador
(es) de Oxígeno y Aire / Combustible
• Embrague - Control electrónico del acele-
rador.
ECM y ECU
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Figura 10 – La unidad de control.
Figura11 – Los actuadores del
sistema de control.
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DIstrIbuCIón De la energía
Cuando el interruptor de arranque se encien-de, se suministra corriente al ECM para inicializarel programa de ordenador, y realizar el suministrode corriente eléctrica a todos los solenoides con-trolados por el sistema, los relés, y los motores.El funcionamiento actual del ECM vuelve a tierraa través de E1, figura 12. Sin un circuito de distri-
bución de energía que fun-cione adecuadamente, elECM y el motor no funcio-nará y no habrá comunica-ción con el probador dediagnóstico.El ECM también tiene otralínea de energía desde labatería que se utiliza paraalmacenar los DTC, el tiem-po de encendido, el ajustedel combustible y otrosvalores que deben seralmacenados en la memo-ria, figura 13. Si no hay ten-sión en este terminal, losDTC y otros valores alma-cenados en la memoria seborrarán.
señal De Control
De tensIón
El ECM envía una tensiónregulada de 5 volt (VC oVCC) desde la línea de ali-mentación. Este voltaje se
utiliza para muchos sensores, tales como senso-res de temperatura, sensores de presión, senso-res de posición del acelerador, etc.
el CIrCuIto De tIerra o masa (gnD)
El circuito de tierra es tan importante como loscircuitos de potencia, figura 14. El ECM tiene múl-
tiples circuitos de tierra,y es por lo general la tra-yectoria de tierra paralos sensores y actuado-res. El número de circui-tos de tierra variará conel año y el modelo delmotor del auto.Los circuitos de tierra amenudo se compruebanmediante la medición dela caída de tensión, y loscables se compruebamidiendo su continui-dad.
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Figura 12 – El control de energía durante el arranque.
Figura 13 – Alimentación del módulo de control ECM.
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proteCCIón De CIrCuItos
(DespIkIng)
Cuando un circuito quelleva una gran cantidad decorriente se apaga repenti-namente, una alta tensiónse induce en los devanadosde las bobinas que seencuentran en los relés ysolenoides. Este pico de“alto voltaje” puede dañar eltransistor asociado en elECM, también puede gene-rar una señal falsa en otroscircuitos, o generar ruido.
Para evitar que sucedaeste pico de alta tensión inducida se usa un diodoo una resistencia, figura 15. Este diodo o resis-tencia se conecta en paralelo a la bobina de arro-llamiento para limitar el pico de alta tensión. UnECM, que presenta fallas con frecuencia, puedetener dañado el diodo o resistencia de protección(despiking) en el circuito que sufre la falla.
Vea la parte A de la figura 15. Durante el fun-cionamiento normal (en circuito) el diodo quedaen inversa y no modifica en nada las condicionesdel circuito. Cuando el circuito se apaga repenti-namente, se induce una extra alta tensión ensentido opuesto pero como el diodo queda ensentido directo, esta alta tensión es derivada amasa, evitando que llegue al ECM.
Vea la parte B de la figura 15. Con el inte-rruptor cerrado, la corriente fluye en el circuito 2para energizar la bobina. El circuito 1 indica alECM que el circuito está encendido. El diodo noconduce y es como si no estuviera.
Cuando el interruptor se apaga repentinamen-te, el campo magnético alrededor de la bobina sederrumba. Este colapso genera una tensión en labobina con polaridad opuesta (la parte superiorserá negativo y la parte inferior: positivo). Estapolaridad hace que la corriente fluya a través deldiodo ya que el componente queda polarizado ensentido directo. Esto evitará que la alta tensióninducida pueda dañar a los componentes delECM.
ECM y ECU
46 Electrónica del Automóvil
Figura 14 – El circuito de tierra o masa.
Figura 15 – Protección de circuitos.
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resIstor De proteCCIón
También se puede utilizar una resistencia parael mismo propósito que el diodo, figura 16.
La resistencia tiene un valor muy alto en rela-ción con el circuito (400-600 ohm). La resistenciaofrece una ruta alternativa a la corriente evitandoque se induzca un gran pico de voltaje.
ConeCtores De enlaCe para DIagnóstICo
Vea los tres tipos de conectores que se mues-tran en la figura 17. DLC1 se encuentra bajo elcapó del motor. DLC2 se encuentra en el habitá-culo, del lado del conductor. DLC3 se encuentradentro de la columna de dirección.
El conector de enlace dediagnóstico (DLC) propor-ciona una manera de comu-nicarse con el ECM y simpli-fica muchos procedimientosde diagnóstico.Se han utilizado tres tiposde DLC, y algunos años ten-drán los tres. Reglamentaciones OBD IIrequieren un DLC estándarpara los vehículos, y seconocen como DLC3.
InFormaCIón De DIagnóstICo
Del sIstema De Control Del motor
Que el técnico o mecánico sepa dónde encon-trar información sobre el vehículo puede hacerleahorrar mucho tiempo a la hora de tener que rea-lizar un diagnóstico correcto.
La siguiente es una explicación de los recur-sos de información que son necesarios para lasreparaciones precisas y oportunas.
1 - manual De reparaCIón: El Manual de reparación (RM) contiene las
siguientes secciones:
Introducción (IN): Esta sección contiene laforma de solucionar los sistemas controladospor el ECM, las abreviaturas utilizadas y un glo-sario de términos. Va a encontrar los procedi-mientos de solución de problemas y dóndeencontrar más información.
Diagnóstico: Esta parte es la sección másutilizada para el diagnóstico de problemas delsistema de control del motor .
• Pre -Check contiene una visión general dela obtención de los DTC y el Freeze Frame(datos en el momento de producirse la falla).Asimismo, se describe qué hacer si no haycomunicación entre el ECM y el probador dediagnóstico .
• El gráfico de Falla y Seguridad ayuda aestablecer la estrategia a seguir cuando seestablecen determinados DTC.
• La Sección de Inspección Básica es unacomprobación fundamental de aire, combustibley chispa para la bujía.
• En el test de Estado de funcionamiento
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Figura 16 – Circuito de protección con resistor.
Figura 17 – Conectores de enlace del ECM.
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del motor se detallan los elementos que semuestran durante el arranque y el funcionamien-to en condiciones normales.
• La tabla de código de diagnóstico mues-tra todos los DTC aplicables para ese motor, lasposibles áreas problemáticas y la página a la quese debe recurrir para diagnosticar un DTC.
• Ubicación de las piezas muestra una ima-gen del vehículo en donde se encuentran losprincipales componentes .
• Terminales del ECM muestra una vista de laECM y sus conectores. Este punto de vista noestá en el EWD (cableado eléctrico). Esta es unavista muy útil para encontrar un circuito determi-nado y poder probarlo. Usted también encontrarálos colores de los cables, las siglas y voltajesestándar de la señal en cada terminal.
• La tabla de síntomas se utiliza cuando nohay un DTC establecido y es preciso saber quéfalla tiene el motor.
• Inspección del Circuito relacionado con
el DTC producido: En esta sección se indicanlos circuitos relacionados con el DTC producido ylos pasos a seguir para localizar la falla y/o el ele-mento defectuoso.
• Control de Emisiones (EC): Muestra cómoverificar los componentes del sistema de emisión,como la cámara de EVAP, sistema EGR, etc.
• Inyección Secuencial de Combustible
(SFI): Esta sección contiene la verificación de loscomponentes de los sensores y actuadores delsistema de inyección de combustible. Aquíencontrará cómo quitar y poner a prueba los com-ponentes.
• Sistema de Ignición (IG): En esta secciónse muestra cómo comprobar los componentesdel sistema de encendido .
2 - manual Con DIagrama De
CableaDo eléCtrICo (eWD)El manual EWD le ofrece secciones y vistas
generales del sistema de control del motor conlos circuitos eléctricos, los circuitos de tierra , losconectores, los números asociados, y una brevedescripción de cada operación. Debido a que loscables tienen diferentes colores, a menudo esmás fácil utilizar el EWD para localizar los com-ponentes y señales relacionados con el color decada cable y tener una vista del conector ECM enla sección DI para determinar dónde conectar unmultímetro u osciloscopio con el objeto de reali-zar las mediciones apropiadas.
3 - manual De DIagnóstICo y pruebas
Este manual se incluye cuando se compra unprobador de diagnóstico. Este manual le propor-ciona la operación del probador en una variedadde modos. Con el tiempo se debe actualizar elsoftware del probador para que pueda servir paranuevos modelos de automóviles. El fabricante delprobador ofrece esta actualización que se instalaen el instrumento conectado a Internet.
4 - boletInes De serVICIo téCnICo (tsb)Estos boletines le ofrecen las últimas solucio-
nes y correcciones que no se ofrecen en elmanual de reparación .
5 - línea De ayuDa
La línea de ayuda es para ciertos problemas,cuando necesite consejo, cuando todos los otrosmétodos no lo conducen a una solución. Es muyimportante que usted proporcione y registre todoslos DTCs, las condiciones cuando ocurren lossíntomas y qué se ha hecho para reparar el pro-blema. La información precisa es vital.
sIstema De InFormaCIón téCnICa (tIs)Este sistema informático en red le proporcio-
nará toda la información anterior en un sololugar. Las ventajas significativas de TIS es quegrandes cantidades de la información másreciente se pueden recuperar de una fuente, yla información se puede acceder por una varie-dad de métodos.
ConClusIón
Lo dado hasta aquí es parte del curso de“Funcionamiento, Mantenimiento y Reparaciónde los Sistemas Electrónicos del Automóvil” queestamos desarrollando y que se publicará en 4tomos de la colección Club Saber Electrónica.Ud. puede descargar gratuitamente la informa-ción “preliminar” de dicho curso, asi como Guías,Manuales y Videos desde nuestra web:www.webelectronica.com.ar, haciendo clic enel ícono pasword e ingresando la clave: cursoe-leauto. J
Bibliografía
Manual Entrenamiento Toyotahttp://www.tecmovia.comhttp://www.valvulita.com
ECM y ECU
48 Electrónica del Automóvil
Manual - ECM.qxd:*Cap 4 - telefonia 27/11/13 13:01 Page 48
Proyectos Electrónicos 49
INTroduCCIóN
En Saber Electrónica Nº 220 publicamos estesistema como un “juego de luces secuencial”, sinembargo, con los parámetros adecuados, tambiénse puede usar como un sistema de iluminación conun tono de luz elegido por el usuario.
Las lámparas pueden ser de hasta 100 wattcada una, y se pueden colocar hasta 3 luminariasde cada color ubicadas estratégicamente en elárea a iluminar.
La iluminación consiste de 6 colores diferentes.Cuando se hace una selección “secuencial” elorden de los colores a visualizar son:
Rojo, Amarillo, Cian, Verde, Azul, y Magenta.
La lógica principal del circuito se desarrollóusando el mapa de Karnaught de 3 variables.
dEsArrollo
Para lograr la visualización de los 6 colores, seutilizan los colores eléctricos primarios: Rojo, Azuly Verde y de éstos se obtienen los colores secun-darios: Amarillo, Cian y Magenta.
Para obtener los colores secundarios, se mez-clan los colores de la siguiente forma:
Amarillo = Rojo + VerdeCian = Verde + AzulMagenta = Rojo + Azul
Necesitamos entonces una ecuación booleanaque combine los colores primarios para que genereasí la secuencia de los 6 colores distintos.
En base al orden de aparición de los colores, segenera la tabla de la figura 1, de la cual se sustraela información para resolver los mapas deKarnaught de la figura 2.
MontajesMontajes
Utilizando las herramientas que nos brinda la
electrónicadigital hemosdesarrolladoun juego
delucesdecorativasquebiensepuedenemplear
para iluminar ambientes. Este sistema genera
lucesdehasta6coloresdiferentesapartirdelos
tres colores eléctricos primarios. Puede emple-
arsecomounsistemadeiluminaciónfijoconuna
tonalidad específica o cambiando los colores a
intervalosdefinidosporelusuario.
Autores: M. C. Haro Martínez Bernardo,Ing. Arízaga Jasso Adriana
Centro de Enseñanza Técnica Industrial.Colomos. Nueva Escocia 1885Guadalajara - Jalisco – México
SiStema de iluminación ambiental
Programable
Figura1
Mont - Sistema de Iluminacion:ArtTapa 27/11/13 14:29 Page 49
Se obtienen las ecuaciones: La lógica principal del circuito se representa enla figura 3.
Si se refiere a la figura 1, observará que esta-mos utilizando el conteo del 0 al 5, por lo cual, con-figuramos el contador para que se reinicie cuandola cuenta llegue al 6. Esto lo logramos utilizandouna compuerta AND en los pines B y C (pines 11 y14) del contador y conectando la salida al Reset delmismo (pin 9). Ver figura 6.
Los pulsos de reloj para el contador se generan
50 Proyectos Electrónicos
Montajes
Figura2
Figura3
Mont - Sistema de Iluminacion:ArtTapa 27/11/13 14:29 Page 50
con una compuerta NAND Schmitt Trigger CMOS4093. figura 4.
La duración de cada cambio de luz esta dadapor el usuario, que puede ajustarla moviendo elpotenciómetro según la velocidad deseada.
Se ha utilizado el Triac 2N6073 de 4A. Parapoder conectar hasta 3 focos de cada color.Soportando así un máximo de 3 Amperes en cadaTriac.
Ya que:
Finalmente, para controlar la carga con el cir-cuito digital, se utilizó la interfaz de la figura 5, En lacual se observa que se utiliza una luminaria roja,dos azules y tres verdes, esto con el fin de mezclarlos colores proporcionalmente para lograr que los
colores secundarios sean definidos correctamente. Sin embargo, es decisión del usuario si desea
agregar hasta 3 luminarias de cada color ó biencambiar la resistencia R6, R7 y R8 de la figura 5,por resistencias variables (potenciómetros) queregulen la intensidad de los focos.
El diagrama completo del circuito se encuentraen la figura 6.
Para tener el sistema de iluminación fijo, debereemplazar el sistema de clock del 4516 por unaresistencia y un pulsador normal abierto, tal comose muestra en la figura 7.
La resistencia es de 10kΩ y cada vez que actúesobre el pulsador cambiará el tono de la luz emitida,la que permanecerá en el tiempo mientras novuelva a pulsar el interruptor de presión o hasta queapague el circuito.
Sistema de Iluminación Ambiental Programable
Proyectos Electrónicos 51
Figura4
Figura5
Mont - Sistema de Iluminacion:ArtTapa 27/11/13 14:29 Page 51
CoNClusIoNEs
El procedimiento utilizado para esta aplicación,puede ser empleado también para otros tipos deproyectos en donde se conozca el número de even-tos y el nivel lógico de las salidas de cada evento(por ejemplo; semáforos, codificadores, alarmasetc.). Se han utilizando los mapas de Karnaughtpara obtener la ecuación lo más reducida posible.
Se ha elegido este método, ya que tiene la ven-taja de presentar un alto nivel de confiabilidad, y unbajo costo económico en la elaboración del
proyecto. J
52 Proyectos Electrónicos
Montajes
Figura6
Figura7
Lista dE MatEriaLEs
T1 - Transformador 12VS1 - Switch 1 polo 2 tirosF1 - Fusible 1A Puente de Diodos - 2W04 C1 - 1000µF / 25V ElectrolíticoL1 - Led RojoRG1 - Regulador LM7805R2, R6, R7, R8 - 1kΩ R3, R4, R5 - 400ΩU1- IC 4516 (ó IC4510) Contador CMOS U2, U3 - IC 4081 AND CMOS U4 - IC 4093 NAND CMOSU5 - IC 4071 OR CMOSP1 - Potenciometro lineal 100kΩC2 - 100µF/25V ElectrolíticoMOC1, MOC2, MOC3 - Moc3011 Q1, Q2, Q3 - Triac 2N6073
Varios:Cable de alimentación, baquelita, caja metálica, sockets,focos, cable eléctrico, Porta fusible.
Mont - Sistema de Iluminacion:ArtTapa 27/11/13 14:30 Page 52
Reparando Fallas en la Plaqueta del Inverter
IntroduccIón
Los fabricantes de Asia consideran que sepuede evitar que las reparaciones de un LCD lashaga un servicio técnico no autorizado. Para ellono se les ocurre mejor idea que regatear la infor-mación. Como primera medida eso es un com-portamiento ilegal conocido como “explotación deun mercado cautivo”. En algún momento saldrá elarticulado correspondiente de la ley de protecciónal consumidor y podremos exigir la información,que debe ser completa y gratuita para todo aquelque acredite idoneidad técnica como reparador(algún titulo habilitante oficial o privado).
Además es un acto perjudicial para el medioambiente, porque las plaquetas que supuesta-mente se desechan contienen plomo y otrosmateriales contaminantes.
Y por último es una técnica que sólo puederetardar la solución de un problema, pero nopuede evitar que los reparadores reparen a nivelde componentes. En esta entrega vamos a mos-trar cómo se puede trabajar con los mínimosdatos existentes y con mucha imaginación yconocimiento. En primera instancia una falla deeste tipo es casi siempre un problema del inver-ter aunque por ahora no es más que una acusa-ción sin fundamento.
Servicio Técnico Especializado 53
Funcionamiento y RepaRación del
ciRcuito inveRteRLa falla con la que llegó este TV al taller puede resumirse en que “el inverter deja de funcio-
nar luego de 3 segundos”.
En este capítulo analizaremos el circuito del inverter del TV Sanyo LCD 32XH4 del que no
tenemos un solo dato porque el fabricante lo considera una pieza que se debe cambiar direc-
tamente sin reparar. La falla que presenta nuestro equipo es la clásica. El TV enciende y se
apaga en un par de segundos.
EQUIPO: TV SANYO LCD-32XH4
FALLA: Pantalla negra, sin sonido y con el LED piloto apagado.
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Fallas y solucIones comentadas en monItoRes y televIsoRes de lcd
Para fundamentar la acusación se debe anali-zar la falla con más profundidad. Lo primero essintonizar una señal; por lo general de aire deSDTV en los dos segundos que el TV funciona ysubir el volumen. Si el corte se produce despuésde mostrar una buena imagen y un buen sonido yel sonido continúa después del corte y el TV nopasa a Stand-By significa que es un corte a nivelde Back-light sin participación del resto del TVque sigue funcionando.
No quiero decir que no existan, pero sí que noson comunes, los TV que pasan a Stand-By poralguna señal proveniente del inverter que operasobre el micro.
Como en nuestro caso la imagen era impeca-ble y el sonido seguía después del corte e inclu-sive el TV cambiaba de canal deducimos que elproblema estaba en el inverter.
cIrcuIto y conexIón del Inverter
Uno de los pocos datos que pudimos obtenerdel manual del fabricante son el conexionado
externo del inverter, que posee un conector de 14patas, con nombres que se observan en la figura1 y que van conectados a la placa digital por unlado y a la plaqueta de señal por otro.
Veamos qué podemos deducir de este simplecableado sólo por los nombres de las patas delos conectores:
El grupo de cables rojos y blancos son la ten-sión de 24V y masa que van primero a la plaque-ta analógica y de allí a la fuente de alimentación.Los cables rojos y naranja son de baja corriente;el primer rojo va a la pata 1 del inverter y corres-ponde a una señal PWM que nombran comoI_PWM; esta pata sale de la pata 3 del conectorde la plaqueta LVD, pero está conectada a travésde un resistor marcado con una X, que significaque está el lugar en la plaqueta pero no se usa.
Para el segundo cable rojo vale la misma con-sideración; esto significa que el back-light notiene cambio de brillo por cambio del tipo deexploración (HDTV, SDTV, PC). Posteriormenteverificaremos que no exista señal PWM en estaspatas. El primer cable naranja se denominaBLON que con un poco de imaginación supone-
54 Servicio Técnico Especializado
Figura 1 - Conexionado del inverter.
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RePaRando Fallas en la Plaqueta del InveRteR
mos que son las iniciales de Back Light ON. Esdecir, el encendido del inverter y precisamente
está conectado al micro en la pata 120 BLKON,pero pasando por un circuito conversor de ten-sión de señal de 3,3V a 5V porque suponemosque el inverter requiere 5V en la pata de encen-dido y el micro entrega 3,3V. Ver la figura 2.
La última pata naranja es la indicación para elinverter de que la señal de control de brillo va allegar en forma de señal PWM. Pero aparente-mente no se envía señal de control y esta predis-posición sería inútil.
Aclaremos que no todos los TVs o monitorescontrolan la intensidad de la luz del back-light.Algunos operan cambiando la transparencia de la
Servicio Técnico Especializado 55
Figura 2 - Circuito conversor de tensión.
Figura 4 – Ampliación de la plaqueta del inverter.
Figura 3 - Fotografía de la plaqueta inverter.
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Fallas y solucIones comentadas en monItoRes y televIsoRes de lcd
pantalla LCD al cambiar de señal. Esto lequita rango dinámico de contraste pero sim-plifica el diseño.
el Inverter y los MosFet
Por simple observación de la placa quepodemos encontrar en la fotografía de lafiguras 3 y 4 se puede deducir que existen 7tubos con forma de U y que cada uno tienedos transformadores y un doble MOSFET.Pero se observa un solo CI inverter con elcódigo OZ964 cuya especificación pudimosobservar y que tiene un circuito de aplica-ción mostrado en la figura 5 que no tienenada de especial, es decir que solo puedeexcitar un par de MOSFET dobles. De aquídeducimos que el resto de los integradosdeben ser Drivers rápidos utilizados paraexcitar los 8 doble MOSFET. Como sólo hayun CI las señales de muestra de corriente ytensión deben estar sumadas y controlando elpromedio de los 8 tubos y no cada tubo indepen-dientemente. También es probable que si un tubose apaga, el circuito apague el resto de los tubosen forma local ya que el microprocesador notiene un retorno desde el circuito de cada tubo.Se observa un operacional LM358 que probable-mente cumpla esta función.
El secundario de los transformadores no estáconectado a los dos terminales superiores. El dela derecha es el vivo pero el retorno se encuentra
abajo a la izquierda. El bobinado secundario tieneuna resistencia de 1500 Ohm.
Para completar la información es convenienteconocer el funcionamiento de cada pata del inte-grado inverter porque la reparación se puedeencarar sin un conocimiento del circuito comple-to, es decir revisar solo el único integrado inver-ter común a todo el circuito. Vea la descripción decada terminal en la tabla 1.
Revisar las señales más importante del inver-ter es tan simple que prácticamente recomen-
56 Servicio Técnico Especializado
Figura 5 - Diagrama en bloques del circuito
integrado Inverter OZ964.
Figura 6 - Circuito de aplicación de OZ964.
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RePaRando Fallas en la Plaqueta del InveRteR
damos revisarlas aunque no parezcan ser el pro-blema del equipo que estamos revisando. Porejemplo una tensión de 5V baja puede hacer queel inverter arranque y se corte como si existieraun problema en un transformador.
Por último, para completar una terna de infor-mación que nos permita deducir el funcionamien-to y las formas de señal de cada pata, se requie-re el circuito de aplicación de la figura 6. En lafigura 7 puede observar el circuito que segura-mente encontrará en televisores de pantallaplana de origen Chino.
cIrcuIto de excItacIón
Existen muchas formas de señal aplicable aun CCFL y muchas formas de control en funciónde la aplicación. Teóricamente la mejor señal esla senoidal sin distorsión y la variación de brillo se
consigue variando la amplitud de la misma. Perohace tiempo ya que los TVs económicos dejaronde respetar esta premisa.
Mirando la fotografía se puede ver que ennuestro caso se utilizan dos transformadores portubo y dos circuitos integrados con un arreglo deMOSFET que se supone que son un N-MOS y unP-MOS. El arreglo posee 5 patas incluyendo eldisipador igual que en el circuito de aplicación yson circuitos integrados con el código P2804.
Es imposible deducir el circuito de excitaciónde los transformadores sin ver el circuito impresoporque con esos dos arreglos de MOSFET sepueden hacer semipuentes H que pueden derivaren un puente H completo, que excite a cadajuego de transformadores con los primarios enparalelo o usar los semipuentes para excitar lasdos puntas de un transformador con punto medio.
El sistema de transformador con punto medioya los estudiamos al ver la fuente de 12V y 24V
de este mismo modelo yfunciona en base a dostransistores N-MOS. Notendría posibilidad deuso del P-MOS. Con dos transistores N ydos P sólo se puedeconstruir un puente Hcompleto. El puente Hrequiere cuatro salidasde compuerta (gate) conla fase adecuada paraque la única fuente de+24V se aplique con lasdos polaridades sobre lacarga, tal como se puedeobservar en la simulaciónde la figura 8.El puente H se basa enque las llaves a transistorse operen en unasecuencia muy precisa.Para excitar los CCFL amáximo brillo se debencerrar la mitad del tiempolos MOSFET Q2 Q3 y laotra mitad los Q1 y Q4.De ese modo la cargaestá sometida a una CAperfecta porque cuandosube la punta izquierdabaja la derecha y vice-versa.
Servicio Técnico Especializado 57
Tabla 1
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Fallas y solucIones comentadas en monItoRes y televIsoRes de lcd
Un desfasaje entre los generadores de Q2 y Q3y entre Q1 y Q4 significa que se aplica un pulsocon un periodo de actividad menor (dependiendo
de la fase de coincidencia) y se entrega menos ten-sión a la carga. Esto significa que el sistema detransformador no es resonante sino por control
58 Servicio Técnico Especializado
Figura 7 – Circuito típico del inverter de un TV de origen Chino.
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RePaRando Fallas en la Plaqueta del InveRteR
PWM, pero posee un circuito sintonizado sobresecundario, entre cada par de transformadoresconectados con sus primarios en paralelo. De estemodo la señal sobre los secundarios será por lomenos cuasi senoidal. Es decir que los transforma-dores además son filtros de RF.
¿Por qué se usan dos transformadores por
cada CCFL?
Por un problema de aislación; en efecto esteTV utiliza tubos en “U” (con sus ramas separadasunos 3 cm) que van de lado izquierdo a derechoy de derecho a izquierdo. Esto implica que lostubos tienen unos 140 cm de largo y por lo tantorequieren tensiones elevadas para su funciona-miento.
Si esa tensión se genera con un solo transfor-mador su secundario debería tener el doble delas secciones que el que se ve en la fotografíaque ya tiene 6 y seria desproporcionadamentelargo. Usando dos transformadores en contrafasepara alimentar cada punta del CCFL podemosfabricar transformadores de la mitad de tensiónde secundario.
Las realimentaciones de tensión y de corrien-te son más complicadas porque se deben realizardos circuitos de medición de tensión a masa yuno de corriente sobre un terminal de masa desecundario. Eso si es que el fabricante mide ten-sión y corriente, porque muchos miden sólocorriente.
Con todos estos datos vamos a revisar la pla-queta real para confirmar todos los detalles aun-que sabemos que es muy improbable que la falla
se encuentre a nivel de un solo circuito de tubo yafecte a todos los demás, salvo que se trate deun cortocircuito de fuente a masa que se deberíamedir con el conector desconectado y con el mul-tímetro en Ohm o que algunos de los circuitos alno funcionar se lo informe al CI inverter y éstecorte el funcionamiento completo. Es convenien-te aprovechar que hay 7 circuitos iguales y com-probar un cortocircuito sobre los MOSFET N o Pcon el conector del inverter desconectado. Siexiste un cortocircuito, se debe desconectar cadapuente H uno por uno mediante los resistores de0 Ohm que tiene cada uno de ellos hasta encon-trar el dañado.
En la fotografía de la plaqueta (figura 3) sepuede observar que entre transformador y trans-formador existe un conjunto de componentes queprobablemente sean los encargados de medirtensión y corriente en cada tubo.
Si nuestro TV no tiene ningún tubo encendidodebemos buscar una causa común y la mayorprobabilidad sería el único CI inverter que tiene laplaqueta. Pero en nuestro caso durante dossegundos el inverter funciona y eso significa queprobablemente deba ser un problema de un com-ponente periférico. Pero nunca se puede estarabsolutamente seguro, así que es convenientecomenzar el método revisando el inverter (porotro lado tendríamos un método más universalpara cuando no existe el encendido inicial pordos segundos).
En la próxima edición continuaremos con estetema, explicando cómo se prueba el circuito inte-
grado del Inverter y su transformador. J
Servicio Técnico Especializado 59
Figura 8 - Puente H como excitador de CA del transformador de un CCFL.
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60 Microcontroladores
Estructuras dE control
Como hemos mencionado en la edición anterior, otra forma de establecer condiciones en un programa
combina tanto el operador if como el else:
if(expresión) operación1 else operación2;
Si el resultado de la expresión es verdadero (distinto de 0), se realiza operación1, de lo contrario se rea-
liza la operación2. Después de realizar una de las operaciones, el programa continúa con la ejecución.
La sentencia if-else se parece a lo siguiente:
if(expresión)
operación1
else
operación2
Si operación1 u operación2 está compuesta, escriba una lista de sentencias encerradas entre llaves. Por
ejemplo:
EL Mundo dE Los MicrocontroLadorEs: “PrograMación con LEnguajE c”Lección 8
El mundo dE los microcontroladorEs
En este curso estamos
aprendiendo a programar
en Lenguaje mikroC, que es
muy similar al C estándar,
pero que presenta la ventaja
de tener un entorno de
desarrollo que nos permitirá
aprender a programar,
simular el algoritmo realiza-
do y ver si cometemos o no
errores. En determinados
aspectos difiere del ANSI
estándar en algunas carac-
terísticas. Algunas de estas
diferencias se refieren a las
mejoras, destinadas a facili-
tar la programación de los
microcontroladores PIC,
mientras que las demás son la consecuencia de la limitación de la arquitectura del hardware
de los PIC. En esta lección analizaremos algunas estructuras de control y comenzaremos a
analizar las sentencias de salto.
En base a información de www.mikroe.com
Estructuras dE control y sEntEncias En
lEnguajE mikroc
Curso Micro -Lec 7 datos.qxd:*Cap 4 - telefonia 27/11/13 16:27 Page 60
EL Mundo dE Los MicrocontroLadorEs: “PrograMación con LEnguajE c”
Microcontroladores 61
if(expresión) {
... //
... // operación1
...} //
elseoperación2
El operador if-else se puede sustituir por el operador condicional ‘?:’:
(expresión1)? expresión2 : expresión3
Si el valor de la expresión1 es distinto de 0 (verdadero), el resultado de la expresión entera será equivalente al
resultado obtenido de la expresión2. De lo contrario, si la expresión1 es 0 (falso), el resultado de la expresión ente-
ra será equivalente al resultado obtenido de la expresión3. Por ejemplo:
maximum = (a>b)? a : b // A la variable maximum se le asigna el
// valor de la variable mayor(a o b)
operador switchA diferencia de la sentencia if-else que selecciona entre dos opciones en el programa, el operador switch
permite elegir entre varias opciones. La sintaxis de la sentencia switch es:
switch (selector) // Selector es de tipo char o int{
case constante1:operación1 // El grupo de operadores que se ejecutan si... // el selector y la constante1 son equivalentes
break;
case constante2:
operación2 // El grupo de operadores se ejecuta si... // el selector y la constante2 son equivalentes
break;...default:
operación_esperada // El grupo de operadores que se ejecuta si... // ninguna constante equivale al selectorbreak;
}
La operación switch se ejecuta de la siguiente manera: primero se ejecuta el selector y se compara con
la constante1. Si coinciden, las sentencias que pertenecen a ese bloque se ejecutan hasta llegar a la palabra
clave break o hasta el final de la operación switch. Si no coinciden, el selector se compara con la constante2.
Si coinciden, las sentencias que pertenecen a ese bloque se ejecutan hasta llegar a la palabra clave break
etc. Si el selector no coincide con ninguna constante, se ejecutarán las operaciones que siguen al operador
default. También es posible comparar una expresión con un grupo de constantes. Si coincide con alguna de
ellas, se ejecutarán las operaciones apropiadas:
switch (días) // La variable días representa un día de la semana.{ // Es necesario determinar si es un día laborable o no lo es
case1:case2:case3:case4:case5: LCD_message = ‘Día laborable’; break;
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Microcontroladores
62 Microcontroladores
case6:case7: LCD_message = ‘Fin de semana’; break;default:LCD_message_1 = ‘Elija un día de la semana’; break;
}
La palabra clave de C ‘break’ se puede utilizar en cualquier tipo de bloques. Al utilizar ‘break’, es posible
salir de un bloque aunque la condición para su final no se haya cumplido. Se puede utilizar para terminar un
bucle infinito, o para forzar un bucle a terminar antes de lo normal.
BuclEs
A menudo es necesario repetir una cierta operación un par de veces en el programa. Un conjunto de
comandos que se repiten es denominado un bucle de programa. Cuántas veces se ejecutará, es decir cuán-
to tiempo el programa se quedará en el bucle, depende de las condiciones de salir del bucle.
Bucle WhileEl bucle while se parece a lo siguiente:
while(expresión){
comandos
...
}
Los comandos se ejecutan repetidamente (el programa se queda en el bucle) hasta que la expresión lle-
gue a ser falsa. Si la expresión es falsa en la entrada del bucle, entonces el bucle no se ejecutará y el pro-
grama continuará desde el fin del bucle while.
Un tipo especial del bucle de programa es un bucle infinito. Se forma si la condición sigue sin cambios
dentro del bucle. La ejecución es simple en este caso ya que el resultado entre llaves es siempre verdadero
(1=verdadero), lo que significa que el programa se queda en el mismo bucle:
while(1){ // En vez de “while(1)”, se puede escribir “while(true)”
... // Expresiones encerradas entre llaves se ejecutarán
... // repetidamente (bucle infinito)
}
Bucle ForEl bucle for se parece a lo siguiente:
for(expresión_inicial; expresión_de_condición; cambiar_expresión) {
operaciones
...
}
La ejecución de esta secuencia de programa es similar al bucle while, salvo que en este caso el proceso
de especificar el valor inicial (inicialización) se realice en la declaración. La expresión_ inicial especifica la
variable inicial del bucle, que más tarde se compara con la expresión_ de_condición antes de entrar al bucle.
Las operaciones dentro del bucle se ejecutan repetidamente y después de cada iteración el valor de la expre-
sión_inicial se incrementa de acuerdo con la regla cambiar_expresión. La iteración continúa hasta que la
expresión_de_condición llegue a ser falsa.
for(k=0; k<5; k++) // La variable k se incrementa 5 veces (de 1 a 4) y
operación // cada vez se repite la expresión operación
...
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EL Mundo dE Los MicrocontroLadorEs: “PrograMación con LEnguajE c”
Microcontroladores 63
La operación se ejecutará cinco veces. Luego, al comprobar se valida que la expresión k<5 sea falsa (des-
pués de 5 iteraciones k=5) y el programa saldrá del bucle for.
Bucle do-whileEl bucle do-while se parece a lo siguiente:
do
operación
while (cambiar_condición);
La expresión cambiar_condición se ejecuta al final del bucle, que significa que operación se ejecuta como
mínimo una vez sin reparar en que si la condición es verdadera o falsa. Si el resultado es distinto de 0 (ver-
dadero), el procedimiento se repite.
Todos los siguientes ejemplos son equivalentes. Esta parte del código visualiza “hello” en un LCD 10
veces con un retardo de un segundo. Note que en este ejemplo se utilizan funciones predefinidas, que se
encuentran en las librerías del compilador mikroC PRO for PIC. No obstante le aconsejamos que no trate de
entenderlas en detalle. Su comportamiento general dentro del bucle se explica por medio de los comentarios.
i = 0; // Inicialización del contador
while (i<10) { // CondiciónLcd_Out(1,3,”hello”); // Visualizar “hello” en el LCDDelay_ms(1000); // Retardo de 1000 msLcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Borrar el LCDDelay_ms(500); // Retardo de 500msi++; // Contador se incrementa
}for(i=0; i<10; i++) { // Inicialización, condición, incremento
Lcd_Out(1,3,”hello”); // Visualizar “hello” en el LCDDelay_ms(1000); // Retardo de 1000 msLcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Borrar el LCDDelay_ms(500); // Retardo de 500ms
}i = 0; // Inicialización del contador
do {Lcd_Out(1,3,”hello”); // Visualizar “hello” en el LCDDelay_ms(1000); // Retardo de 1000 msLcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Borrar LCDDelay_ms(500); // Retardo de 500msi++; // Contador se incrementa
}while (i<10); // Condición
sEntEncias dE salto
sentencia BreakA veces es necesario detener y salir de un bucle dentro de su cuerpo. La sentencia break se puede utili-
zar dentro de cualquier bucle (while, for, do while) y en las sentencias switch también. En éstas la sentencia
break se utiliza para salir de las sentencias switch si la condición case es verdadera. En este ejemplo,
“Esperar” está parpadeando en la pantalla LCD hasta que el programa detecte un uno lógico en el pin 0 del
puerto PORTA.
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Microcontroladores
64 Microcontroladores
while(1){ // Bucle infinito
if(PORTA.F0 == 1) // Probar si el estado lógico del pin 0 del puerto
break; // PORTA es 1; si equivale, salir del bucle
Lcd_Out(1,3,”Esperar”); // Visualizar “Esperar” en el LCD
Delay_ms(1000); // Retardo de 1000 ms
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR); // Borrar LCD
Delay_ms(500); // Retardo de 500ms
}
sentencia continueLa sentencia continue colocada dentro de un bucle se utiliza para saltar una iteración. A diferencia de la
sentencia break, el programa se queda dentro del bucle y las iteraciones continúan.
// Si x=7, puede ocurrir una división por 0.
// continue se utiliza aquí para evitar esta situación.
x=1;
while (x<=10) {
if (x == 7) { // saltar x=7 para evitar división por 0
Lcd_Cmd(_LCD_CLEAR);
Lcd_Out(1,3,”Division by 0”);
Delay_ms(1000);
x++;
continue; // Después de esta línea, saltar a la sentencia while con x=8
}
a = 1/(x-7); // Esta división generará un error si x=7
/* Muchas operaciones pueden ocurrir aquí */
Lcd_Out(1,3,”Division is OK”); // Poner este mensaje en el LCD
Delay_ms(1000);
x++;
}
sentencia GotoLa sentencia goto le permite hacer un salto absoluto al otro punto en el programa. Esta característica se
debe utilizar con precaución ya que su ejecución puede causar un salto incondicional sin hacer caso a todos
los tipos de limitaciones de anidación. El punto destino es identificado por una etiqueta, utilizada como un
argumento para la sentencia goto. Una etiqueta consiste en un identificador válido seguido por un colon (:).
...if(CO2_sensor) goto aire acondicionado; // Si se consta que el valor... // de la variable CO2_sensor =1
// hacer salto a la línea de programa// Aire acondicionado
...Aire acondicionado: // Desde aquí sigue la parte del código que se ejecutará
// en caso de una concentración de CO2 demasiado alta... // en el ambiente
Ya estamos en condiciones de realizar nuestras primeras prácticas, razón por la cual lo invitamos a que
las realice ya que en la próxima lección comenzaremos a ver los “tipos de datos avanzados” J
Curso Micro -Lec 7 datos.qxd:*Cap 4 - telefonia 27/11/13 16:27 Page 64
Ele Auto - Uso escaner.qxd:ArtTapa 17/01/14 10:04 Página 65
Sistemas de Audio 67
En este artículo explicamos cómo realizar el montaje del amplificador estéreode 200 Watt reales con salidas a FET y MOSFET, cuyo circuito eléctrico y expli-cación de funcionamiento brindamos en el Artículo de Tapa de esta edición.
Considerando el bajo número de componen-tes y la linealidad del circuito impreso larealización de este amplificador está al
alcance de todo el mundo.
A los fines prácticos, consideramos esta entregacomo una extensión del Artículo de Tapa de estaedición (páginas 3 a 12), por lo cual mantendre-mos la numeración de las figuras.
Para la realización del montaje se muestra en lafigura 4 del Artículo de Tapa el esquema prácticode montaje con todos los componentes.
A continuación describimos detalladamente elmontaje de un canal del amplificador. Quien deseemontar un amplificador estéreo tiene que realizardos tarjetas exactamente iguales.
Como de costumbre, aconsejamos montar en pri-
mer lugar las resistencias y los pre-sets (R7 de100 ohm y R14 de 2.000 ohm). Hay que tener pre-sente que R21-R22-R23-R24 son resistenciascerámicas bobinadas de 5W, por lo que es acon-sejable separar su cuerpo ligeramente del circuitoimpreso.
AA rtículortículo dede ttApAApA
Este artículo se edita en el marco de colaboraciónentre Nueva Electrónica y Saber Electrónica.Mediante este acuerdo, los lectores de Saber
Electrónica de América Latina tienen soporte téc-nico y comercial de los kits y demás productos
ofrecidos por Nueva Electrónica (visite www.nuevaelectronica.com)
Realización PRáctica del
amPlificadoR Hi-fi 100W + 100W RmS
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:04 Page 67
En cuanto al montaje de la resisten-cia de 2W (R26) hay que tener pre-sente que antes de soldarla al cir-cuito impreso hay que envolver alre-dedor de su cuerpo las 15 espirasque constituyen la bobina L1, concable de cobre esmaltado de 1 milí-metro. Antes de soldar el cable de labobina a los terminales de la resis-tencia hay que rasparlos para elimi-nar el aislante del cable.
Llegado este punto se pueden mon-tar los condensadores cerámicos(C2-C8-C9-C12), los de poliéster y,por último, los electrolíticos, respe-tando en este caso la polaridad desus terminales.
A continuación hay que instalar eldiodo DS1, orientando su franjablanca de referencia hacia la resis-tencia R24, y el diodo DS2, orien-tando su franja negra de referencia hacia laizquierda (ver figura 4). Junto al condensador C5hay que montar el diodo zéner DZ1, orientando sufranja blanca de referencia hacia C3.
Es el momento de instalar los cuatro FET de plás-tico BC.264 (FT1-FT2-FT3-FT4), orientando laparte plana de sus cuerpos hacia la derecha.
Después ya se pueden montar los pequeños tran-sistores utilizados para la protección de los alta-voces, TR1 y TR2 son BC.557 tipo PNP, mientrasque TR3 y TR4 son BC.547 tipo NPN. La parte
plana de sus cuerpos ha de quedar orientadahacia la izquierda.
Para montar correctamente el puente rectificadorRS1 hay que tomar como referencia el terminalmás largo, identificado con un signo + (positivo), eintroducirlo en el agujero de la parte superior (verfigura 4). A continuación ya se puede montar elrelé. Acto seguido se pueden instalar los dos ter-minales tipo pin correspondientes a la entrada BFy las cinco borneras (clemas) de 2 polos, utiliza-das para proporcionar tensión al circuito y paraconectar el parlante.
Artículo de tapa
68 Sistemas de Audio
Figura 6 - Fotografía del circuito impreso del amplificador con todos sus componentes montados, aexcepción de los cuatro MOSFET finales que, como se muestra en la figura 7, han de montarse enuna aleta de refrigeración antes de soldarlos al circuito impreso.
Figura 5 - Después de haber introducido los MOSFET MFT1-MFT2-MFT3-MFT4 en sus correspondientes alojamientos, yantes de soldar sus terminales, hay que instalar la aleta de refri-geración con forma de U
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Sistemas de Audio 69
Figura 7 - Los cuatro MOSFET finales han de fijarse a la aleta metálica teniendo cuidado de que las par-tes metálicas estén aisladas con micas y arandelas de plástico. Después ya se pueden introducir en losagujeros correspondientes del circuito impreso y soldar sus terminales.
Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS
Figura 8 - Fotografía del canal izquierdo del Amplificador Hi-Fi montado con su aleta. Se puede apreciarclaramente en la parte central la pequeña aleta en forma de U utilizada para la disipación de calor de losMOSFET de media potencia.
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Ahora hay que dar la vuelta al impreso e instalar eltornillo largo incluido en el kit en el agujero que seencuentra entre los cuatro MOSFET MFT1-MFT2-MFT3-MFT4, fijándolo con su tuerca. En el lado delos componentes se montan los cuatro MOSFET demedia potencia MFT1-MFT2-MFT3-MFT4 (ver figura4), sin soldar de momento sus terminales.
Estos MOSFET no son todos iguales. Hay que con-trolar sus referencias cuidadosamente. Sus drena-dores han de insertarse en los agujeros correspon-dientes a la letra D, serigrafiada en nuestros circui-tos impresos originales. Este terminal es fácilmentereconocible ya que está constituido por dos termina-les juntos conectados, como se puede observar enla figura 2.
Después de insertar los MOSFET ha de fijarse lapequeña aleta de refrigeración en forma de U conuna segunda tuerca (vea la figura 5). Previamente arealizar esta operación hay que poner un poco desilicona en la superficie de contacto de los MOS-FET y de la aleta. Por último ya se pueden soldar losterminales a las pistas del circuito impreso.
NOTA: La silicona se puede conseguir en ferrete-
rías, comercios de electrónica o grandes superficies
comerciales.
Ya solo queda realizar el montaje de los cuatroMOSFET finales de potenciaMFT5-MFT6- MFT7-MFT8. Paraconseguir que queden bien alinea-dos es necesario montar primerolos MOSFET sobre la gran aleta derefrigeración. Una vez realizadaesta operación ya se pueden sol-dar los terminales al circuitoimpreso.
Con el gabinete (mueble) se pro-porcionan dos aletas para realizardos circuitos (versión estéreo).Para distinguir la aleta del canalizquierdo de la del canal derechohay que tomar como referencia losdos agujeros presentes en unosolo de sus lados correspondien-tes al enganche con el panel fron-tal.
Una vez identificadas las aletas,en la aleta del canal izquierdo hay
que montar los MOSFET de forma que al lado delpanel frontal quede MFT5 y luego, en orden,MFT6-MFT7-MFT8.
En cambio, en la aleta del canal derecho hay quemontar los MOSFET de forma que al lado delpanel frontal quede MFT8 y luego, en orden,MFT7-MFT6-MFT5.
Tampoco en este caso son iguales los MOS- FET,por lo que hay que controlar sus referencias cui-dadosamente: Los MOSFET MFT5- MFT6 sonIRF.520, mientras que los MOSFET MFT7-MFT8son IRF.9530.
La parte metálica de estos MOSFET no tiene quehacer contacto directamente con la aleta, tieneque aislarse con mica. También el tornillo tieneque aislarse con una arandela de plástico (mire lafigura 7).
Sin apretar completamente las tuercas, apoyar latarjeta en la aleta, y doblando ligeramente haciaadelante los terminales de los MOSFET, hay queintroducir sus terminales en los agujeros corres-pondientes del circuito impreso (mire la figura 7).A continuación hay que realizar una soldadurapara fijar la posición, después, en una posiciónmás cómoda, ya se pueden soldar el resto de ter-minales.
Artículo de tapa
70 Sistemas de Audio
Figura 9 - Fotografía del circuito impreso del alimentador LX.1649,vista por el lado de los componentes. Los cuatro fusibles están ins-talados en sus portafusibles (durante la verificación del valor de latensión de salida no han de estar instalados).
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Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS
Sistemas de Audio 71
Figura 10 - Esquema practico de montaje del alimentador LX.1649. Es muy importantecontrolar los cables del trasformador, tanto los correspondientes al primario como loscorrespondientes al secundario.
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Una vez completada la operación ya se pueden fijardefinitivamente los MOSFET a la aleta. Es muyimportante, una vez realizada esta operación, com-probar con un óhmetro (multímetro en escala deohm) que los cuerpos metálicos de los MOSFETestán aislados eléctricamente de la aleta.
REALizACióN PRáCTiCA DE LA FUENTE
A excepción del transformador T1, todos los compo-nentes de la etapa de alimentación se alojan en elcircuito impreso LX.1649.
El montaje puede comenzar con la instalación de lasresistencias, continuando con los condensadores depoliéster y con los cuatro grandes condensadoreselectrolíticos.
En la parte inferior del circuito impreso hay que mon-tar el diodo DS1, orientando su franja negra de refe-rencia hacia la resistencia R1.
NOTA: Antes de montar la toma de red debe veri-
ficar que en su interior hay dos fusibles de 2
ampere.
Es el momento de soldar los cuatro portafusibles,sin instalar los fusibles. Ahora se pueden montar
Artículo de tapa
72 Sistemas de Audio
Figura 11 - Fotografía del circuito impreso del alimentador LX.1649, vista por el lado de las pistas. Elpuente rectificador se monta en este lado del circuito impreso (ver detalles en la figura 12).
Figura 12 - El puente rectificador RS1 se montaen el lado de las pistas del circuito impresoLX.1649. Se ha de fijar con un tornillo y su corres-pondiente tuerca a la base metálica del mueble,que hace la función de disipador de calor.
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las borneras y los terminales tipo pin utilizadospara la conexión del diodo LED DL1 y de las lám-paras de los Vu-Meter (mire la figura 10).
El gran puente rectificador RS1 se monta en ellado de las pistas, asegurando con cuidado res-petar la polaridad de sus terminales. Sin soldarsus terminales hay que apoyar el circuito impresosobre la base del mueble, utilizando las torrecillasmetálicas para fijarlo. A continuación ya se pue-den introducir a fondo los terminales del puente,apoyando su cuerpo en el fondo metálico delmueble, que hace la función de disipador de calor.Después hay que fijar la tuerca en el tornillo (veala figura 12) y, por último, soldar sus terminales alcircuito impreso.
MONTAjE EN EL GABiNETE
Como se puede observar en las diferentes foto-grafías, el gabinete (mueble) que hemos elegidopara nuestro Amplificador LX.1649-50 es comple-tamente metálico. Sobre la base, además del cir-
cuito impreso del alimentador ya instalado, hayque fijar el transformador T1. Previamente hayque aislar el cable central del secundario de 5+5volt con cinta aislante, ya que no se utiliza.
La posición del transformador queda impuesta porlos agujeros presentes en la base del mueble. Hayque orientar el primario hacia la toma de red,como se muestra en la fotografía de la figura 20.
En los agujeros del panel posterior hay que mon-tar los cuatro bornes de salida para los parlantes,aislándolos del metal del mueble con arandelas deplástico (vea la figura 13), y los dos conectoresRCA para la entrada de la señal BF. También en elpanel posterior hay que montar la toma de red,verificando que en su interior están instalados losdos fusibles (uno es de reserva).
En los orificios del panel frontal hay que montar elinterruptor de encendido, el portaLED metálico ylos dos Vu-Meter analógicos LX.1115.
Llegado este punto se pueden montar las dos ale-tas que hacen de paneles laterales. Se han de fijaral panel frontal y a la tapa con los 4 tornillos inclui-dos en el gabinete.
Una vez completado el montaje hay que realizar elcableado siguiendo las claras indicaciones repro-ducidas en la figura 4 y en la figura 10.
Hay que tener mucho cuidado con la identificaciónde los cables del transformador y con la polaridaddel diodo LED.
Es muy importante no olvidar realizar la conexióndel cable de tierra de la toma de red(amarillo/verde) al panel metálico (vea la figura10). Acabado el cableado hay que proceder aajustar y probar el amplificador siguiendo las indi-caciones que se exponen en el siguiente epígrafe.
PRUEBA y AjUSTE
En primer lugar es necesario comprobar que laetapa de alimentación proporciona en su salida latensión simétrica de 55V+55V.
Para efectuar esta comprobación hay que dispo-
Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS
Sistemas de Audio 73
Fig.13 Los cuatro bornes de salida para los alta-voces se fijan al panel metálico posterior aislán-dolos eléctricamente con arandelas de plástico.
Figura 14 - En el panel posterior se montan losbornes de salida para los altavoces, los conec-tores RCA para la señal de entrada BF y la tomade red.
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Artículo de tapa
74 Sistemas de Audio
Figura 15 - Esquema eléctrico del Vu-Meter LX.1115 utilizado para el Amplificador LX.1650.
Figura 16 - Esquema práctico demontaje del Vu-Meter LX.1115. Almontar el circuito hay que respetarla polaridad de los diodos y de loscondensadores.
Figura 17 - Fotografía del cir-cuito impreso LX.1115 con
todos sus componentes mon-tados. El microamperímetro se
conecta a los terminales +/-del impreso.
Figura 18 - Después de montar loscomponentes hay que fijar el circuitoimpreso al panel frontal, utilizando losseparadores de plástico con baseautoadhesiva incluidos en el kit.
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ner de un voltímetro. Primero hay que verificarque no estén instalados los cuatro fusibles de 5ampere (F1 a F4) y alimentar el circuito. Para rea-lizar la medida hay que conectar el multímetroentre un punto de masa y los terminales + y - delpuente rectificador RS1.
Para medir la tensión de + 55V se puede poner lapunta de prueba negativa (negra) del multímetro otéster en la toma central (masa) de una de las bor-neras de tres polos situadas entre dos fusibles, yla punta de prueba positiva (roja) directamente alterminal + del puente RS1. En el téster se obten-drá una tensión aproximada de +55V.
Ahora, sin desconectar la punta de prueba nega-tiva (negra) del téster de masa, hay que conectarla punta de prueba positiva (roja) directamente al
terminal - del puente RS1. En el téster se obtendráuna tensión aproximada de -55V.
Si no se obtienen estas tensiones, antes de conti-nuar hay que verificar las conexiones del transfor-mador y el montaje de los condensadores elec-trolíticos.
Después de haber verificado la tensión en la salidadel alimentador, hay que apagar el aparato y dejardescargar los condensadores electrolíticos.
Es el momento de proceder al ajuste real delamplificador, que ha de efectuarse dos veces si semontan dos etapas (versión estéreo), una paracada canal. Dado que en este caso las etapas sonexactamente idénticas vamos a describir detalla-damente el ajuste del canal izquierdo.
Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS
Sistemas de Audio 75
Figura 19 - Detalle del montaje de los Vu-Meter LX.1115 (uno por cada canal) fijados al panel fron-tal del mueble con los separadores autoadhesivos.
Figura 20 - Fotografía del interior del mueble con todos los circuitos impresos necesarios para rea-lizar el Amplificador Hi-Fi Estéreo, instalados y cableados.
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Artículo de tapa
76 Sistemas de Audio
Figura 21 - Para ajustar la corriente de reposo del canal izquierdo únicamente hay que instalar en suportafusibles el fusible F2 y conectar las puntas de prueba del téster a los terminales del portafusi-bles Fl, tal como se muestra en esta imagen. Una vez realizado el ajuste del canal izquierdo hay queapagar el amplificador y esperar a que los condensadores electrolíticos se descarguen. Después hayque quitar el fusible F2, instalar el fusible F4 y conectar las puntas de prueba del téster a los termi-nales del portafusibles F3 para ajustar la corriente de reposo del canal derecho.
NOTA: Para ajustar la corriente de
reposo de cada canal hay que pre-
parar el téster para medir corriente
continua a 200mA fondo de escala.
A continuación hay que girar, en
sentido de las agujas del reloj, el
pre-set R14 hasta que se lea en el
téster una corriente de 80mA.
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:05 Page 76
Cortocircuitar las entradas y asegurarse de que nohay ninguna carga conectada a la salida. A conti-nuación hay que ajustar el cursor del pre-set (tam-bién conocido como trimmer) R7 a medio recorrido ygirar completamente el cursor del pre-set R14 ensentido contrario a las agujas del reloj.
Ahora hay que instalar en el portafusibles F2 (ten-sión negativa) el fusible de 5 amperios y conectar eltéster a los contactos del portafusibles F3 ajustadopara medir corriente continua a 200mA fondo deescala (mire la figura 21).
La punta de prueba positiva del téster (roja) ha deconectarse al terminal superior del portafusibles. Sise dispone de puntas de cocodrilo para el téster esaconsejable su uso.
Acto seguido hay que encender el amplificador. Sitodo va bien se leerá una corriente de 10-20mA. Sila corriente medida llega a 200mA o más hay queapagar el amplificador inmediatamente ya que sehan producido errores en el montaje o en la polari-dad de las alimentaciones. A continuación hay quegirar el cursor del pre-set R14 en sentido de las agu-jas del reloj hasta leer una corriente de unos 50mAy dejar que el amplificador se estabilice térmica-mente durante, al menos, 5 minutos.
Transcurrido este tiempo hay que ajustar el cursordel pre-set R14 para leer una corriente de 80mA.Llegado este punto el canal está ajustado. Ahoraque efectuar el ajuste de la componente continua desalida (offset).
En primer lugar hay que conectar el téster, ajustadopara medir tensión continua a 2 voltios fondo deescala, a los bornes de salida del parlante y ajustarel cursor del pre-set R7 para obtener una lectura lomás próxima posible a 0 volt.
Si el téster no muestra ningún valor puede serdebido al relé de protección que conecta y desco-necta los parlantes. En este caso hay que girar elcursor del pre-set R7 hasta des-excitar el relé y, acontinuación, realizar el ajuste.
Ahora hay que apagar el amplificador y, después deasegurarse de que los condensadores están des-cargados, hay que quitar fusible F2.
Para ajustar el canal derecho hay que instalar elfusible F4 en su portafusibles, conectar el téster a
los terminales del portafusibles F3 y repetir todaslas operaciones realizadas para ajustar el canalizquierdo (vea la figura 21).
Una vez concluidas todas las operaciones deajuste hay que apagar el amplificador y dejar des-cargar los condensadores. Por último ya solo hayque instalar los cuatro fusibles de 5A en sus por-tafusibles, poner las tapas de los portafusibles ycerrar el mueble contenedor. Luego de conectarlas cajas acústicas a los bornes de salida y laseñal de entrada a los conectores RCA ya podrádisfrutar de su nuevo amplificador.
PRECiO DE LA REALizACióN
Nueva Electrónica comercializa el LX.1650:Precio de todos los componentes necesarios pararealizar uno de los canales del amplificador Hi-Fi(figuras 4 y 6), incluyendo circuito impreso, tran-sistores, FET, MOSFET de media potencia con sualeta y MOSFET finales, excluyendo la etapa dealimentación, el transformador y el gabineteMO.1650 .....................................................$1200
LX.1649: Precio de todos los componentes nece-sarios para realizar la etapa de alimentación (figu-ras 9 a 11), incluyendo circuito impreso, fusibles,puente rectificador, excluido únicamente el trans-formador......................................................$1200
LX.1115: Precio de los componentes necesa-rios para realizar un Vu-Meter analógico (figu-ras 16 y 17) ...............................................$270
MO1650: Precio del gabinete metálico, inclu-yendo las aletas de refrigeración perforadas(figura 20), panel frontal perforado y serigrafiado,panel posterior perforado (figura 14) $1450
T170.1: Precio del transformador de 170W dotadode un secundario de 40V+40V x 3A y de otrosecundario de 5V +5V x 1A (figura 20) .....$1200
LX.1649: Circuito impreso ............................$220
LX.1650: Circuito impreso ............................$190
LX.1115: Circuito impreso ..............................$35
Puede solicitarlos directamente ingresando a lapágina de Nueva Electrónica (www.nuevalectro-nica.com) y ellos lo envían a cualquier ciudad deAmérica Latina, brindando el soporte a todos loslectores de nuestra querida revista. J
Amplificador Hi-Fi de 100W + 100W rMS
Sistemas de Audio 77
Art Tapa - Ampli 100 + 100:lx1435.qxd 27/11/13 13:05 Page 77
Muchos televisores poseen salidas de audífonos
para quienes desean escuchar sólo ellos a
altas horas de la noche o en circunstancias en
que no se desea molestar a otras personas. Sin
embargo, el mayor inconveniente de este sistema es
el largo del cable del audífono, que no permite que el
usuario se desplace con comodidad más de un par de
metros.
Una manera mucho más interesante de usar el sis-
tema sería eliminando el cable y esto es posible trans-
mitiendo el sonido del televisor hasta una radio FM o
walkman que posea audífono, como sugiere la figura
1. Es exactamente lo que proponemos en este artí-
culo: adaptado en cualquier televisor común, nuestro
transmisor envía la señal hasta una distancia de algu-
nas decenas de metros posibilitando así que se escu-
che por el audífono (o incluso sin el audífono) de una
radio común de FM.
Otra posibilidad de uso interesante, ya que el
alcance doméstico puede llegar a los 30 metros, es
que personas en otras dependencias no dejen de
acompañar sus programas preferidos (por lo menos el
sonido) usando para esto una radio en otro punto de
la casa.
El aparato puede ser adaptado en cualquier televi-
sor aprovechando incluso la energía de su fuente y
tiene un alcance del orden de 30 metros. Su montaje
es simple y puede operar en cualquier punto libre de
la banda de FM. Las principales características son
las siguientes:
* Tensión de alimentación: 6V
* Tensión de entrada: 9 a 20V
* Corriente: 20mA (tip)
* Alcance: 30 metros (tip)
* Frecuencia de operación: 88-108MHz
78 Proyectos Electrónicos
Figura 1
MontajeMontajeUsted podrá regular el volumen del sonido de su
televisor, transmitiéndolo al audífono de su
radio FM o walkman, cuando vea sus programas
favoritos hasta altas horas de la noche, sin
molestar a las otras personas de su casa o a los
vecinos. Basta transmitir el sonido a cualquier
receptor de FM con audífono, usando el aparato
que describimos en este artículo y que puede
ser adaptado en cualquier aparato común. Vea
el proyecto completo y otros circuitos en
www.webelectronica.com.ar, haciendo clic en el
ícono password e ingresando la clave: auricuinala.
Autor: Federico Pradofdprado@webelectronica.com.ar
AuriculAres inAlámbricos
Mont - auricular sin cable.qxd:ArtTapa 27/11/13 16:22 Page 78
CóMo FunCionA
El circuito es muy simple: la señal tomada antes
del control de volumen del televisor es aplicada al cir-
cuito transmisor a través de P1. P1 permite ajustar el
nivel de modulación de modo que tengamos una
recepción sin distorsión. Una señal que sature el
transmisor, modulándolo en más de 100% causaría
una fuerte distorsión en el receptor. El transmisor es
simplemente un transistor que oscila en una frecuen-
cia libre de la banda de FM. Podemos usar el BF494
o cualquier equivalente ya que no precisamos más
que algunos miliwatt para cubrir la distancia deseada.
L1 y CV determinan la frecuencia de operación y
C3 proporciona la realimentación que mantiene las
oscilaciones.
La antena es un simple trozo de cable de 10 a 30
cm estirado. Junto con el circuito la antena puede ser
fijada en algún espacio libre en la tapa trasera del
receptor de TV.
La alimentación estable viene de un 7806 que
tiene en la salida un capacitor de filtro y desacopla-
miento de 100µF y un capacitor cerámico de 100nF
para desacoplar las señales de RF, ya que los elec-
trolíticos no sirven para su finalidad en vista de su
construcción levemente inductiva.
La entrada del 7806 puede hacerse con tensiones
de 9 a 20V, obtenidas de cualquier punto favorable del
aparato de TV. Como el consumo de corriente de la
unidad es muy bajo, no habrá peligro de sobrecarga
con la conexión de este circuito.
Evidentemente, el punto elegido debe tener una
estabilidad de tensión y filtrado.
MontAje
Comenzamos por mostrar el diagrama completo
del retransmisor en la figura 2. La disposición de los
pocos componentes usados en una pequeña placa de
AURICULARES INALÁMBRICOS
Proyectos Electrónicos 79
Lista de MateriaLes
CI - 7806 - circuito integrado regulador de ten-
sión
Q1 - BF494 ó equivalente - transistor de RF
S1 - interruptor simple
P1 - 10kΩ - trimpot
CV - 3-30 ó 2-20pF - trimmer común
L1 - bobina - ver texto
A - antena - ver texto
R1 - 10kΩ x 1/8W - resistor (marrón, negro,
naranja)
R2 - 8,2kΩ x 1/8W - resistor (gris, rojo, rojo)
R3 - 100Ω x 1/8W - resistor (marrón, negro,
marrón)
C1 - 220nF (224 ó 0,22) - capacitor cerámico
C2 - 10nF (103 ó 0,01) - capacitor cerámico
C3 - 4,7pF - capacitor cerámico
C4 - 100nF (104 ó 0,1) - capacitor cerámico
C5 - 100µF x 16V - capacitor electrolítico
Varios:
Placa de circuito impreso, cables, estaño, etc.
Figura 2
Mont - auricular sin cable.qxd:ArtTapa 27/11/13 16:22 Page 79
circuito impreso se muestran en la figura 3. CV es un
trimmer común de 2-20pF ó 3-30pF, mientras que L1
se obtiene enrollando 4 espiras de alambre rígido
común (22) en un lápiz como referencia con una toma
en la segunda o tercera espira para antena.
Esta antena, es un trozo de alambre rígido de 10 a
30 cm. Los capacitores son todos cerámicos excepto
C5 que es un electrolítico para 6V o más tensión de
trabajo.
El transistor admite equivalentes de RF y P1 es un
trimpot común para montaje en placa de circuito
impreso vertical u horizontalmente, debiendo sola-
mente el lector recordar hacer las alteraciones de la
disposición de los componentes sobre la placa en
caso necesario.
El circuito integrado 7806 no precisa disipador de
calor.
PruebA y uso
La prueba de funcionamiento puede hacerse antes
de la instalación en un televisor, conectándose una
fuente de 9 a 12V en la entrada de CI-1 (entre los pun-
tos A y 0V, observándose la polaridad).
Se ajusta CV para que la señal del transmisor sea
captada en una radio transistorizada o walkman o
incluso de un inyector de señales.
Comprobado el funcionamiento sólo resta hacer la
conexión según muestra la figura 4.
El punto X es conectado en el extremo de señal del
potenciómetro de volumen del televisor.
En circuitos de control remoto, debemos identificar
el punto de entrada de la señal en el amplificador de
audio y conectar allí el punto X del diagrama. Si el cir-
cuito presenta una caída de rendimiento, tal vez sea
necesario colocar entre X y P1 un capacitor de 100nF,
para no cargarlo con P1.
El punto A es conectado en cualquier lugar en que
tengamos 9 a 20V en el televisor. 0V es a tierra, en
caso que se dispense del retorno en el potenciómetro
o trimpot P1.
Una vez hecha la instala-
ción en el televisor, conecta-
mos el aparato y ajustamos CV
para una frecuencia libre en la
banda de FM y P1 para que no
haya distorsión en la modula-
ción. El conjunto puede ser ubi-
cado junto a la tapa trasera del
televisor, con un interruptor
(S1) accesible para su cone-
xión (figura 5).
Para usar el aparato basta recordar que, cuando
S1 sea accionado tenemos la transmisión de las seña-
les. En estas condiciones, para una escucha en audí-
fono basta reducir el volumen del televisor y ajustar un
receptor de FM portátil en las proximidades, usándolo
como un audífono. Si alguien quiere acompañar el
programa a la distancia, sólo basta con conectar S1,
manteniendo el volumen del televisor normal.
El alcance del aparato puede ser incrementado
con el aumento hasta 9V de la tensión de salida que
alimenta el circuito o bien la reducción a 47Ω del resis-
tor R3. J
Montaje
80 Proyectos Electrónicos
Figura 3
Figura 4
Figura 5
Mont - auricular sin cable.qxd:ArtTapa 27/11/13 16:22 Page 80
2ª forros.qxd:Maquetación 1 15/01/14 12:46 Página 1
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