Electrónica Popular 15

7/25/2019 Electrnica Popular 15

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DISIPADORES

INTEGRADOS LINEALES

Salidasespuriasenlas

transmisiones

Otros temas en Informtica:HD externo de Western Digital - Cdigos Beep.Informe completo sobre tarjetas grficas.

Otros temas en esta edicinGenerador de seales NTSC-PAL.

Medidor de campo EM.Curso Circuitos Digitales.Taller de Televisin.

Una notaque analizaen profunidad

todo lo relativoa los diferentestipos de memorias,tecnologas y usos.

Qu son los disipadores de calor

y cmo saber cual se necesita.

El circui to int egrado lineal, en parti-

cular el amplificador operacional,

es un dispositivo electrnico muyflexible.

Nmero Especial

Noviembre-Diciembre 2007

MEMORI S

EMORI S

RADIO


2/73

Electrnica Popular - N 15 / 2007

www.electronicapopular.com.ar

Sumario

Editorial

Lo Nuevo: Sistema integrado de audio y video.

02

03

Disipadores: qu son y cmo saber cual se necesita.

06Gua de Anunciantes.

Arme un generador de seales NTSC-PAL

Lo Nuevo: Cmara IP wireless

08

05

Informe 2: Tarjetas grficas

26

34

36

46

48

60

69

54

35

Instrumental: Osciloscopios U1600A

Integrados lineales en configuraciones no lineales.

HD externo de hasta 750 Gb

Informe 1: Todo sobre las memorias RAM

Tabla de cdigos Beep

20

21

Noviembre-Diciembre de 2007

sumarioN15

02Electrnica Popular - N 15 / 2007www.electronicapopular.com.ar

Salidas espurias en transmisiones de radio

Curso de Circuitos Digitales

Taller de Televisin


3/7303Electrnica Popular - N 15 / 2007www.electronicapopular.com.ar

Electrnica PopularAo 2 - Nmero 15

Noviembre-Diciembre de 2007editorial

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Eduardo Fonzo

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Electrnica Popular

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Argentina.

(54-11) 4308-5356

Prohibida la reproduccin total o parcial sin

expreso consentimiento de los editores.RNPI: en trmite. RPyM: en trmite.

Copyright 2006 - Electrnica Popular

Todos los derechos reservados.

Administ rac in

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Para muchos lectores que ya han pasado los 50 aos, seguramente el vertiginoso avancetecnolgico producido en la ltima dcada y media no estuvo jams en su imaginario de

adolescente, ni an en las ms febriles mentes futuristas. Pero la realidad que nos toca

vivir hoy supera con creces lo que nos imaginabamos podamos llegar a ver.

Televisores de plasma de asombrosas medidas, equipos de telefona celular y fija con pantallas

en las que podemos ver el rostro de nuestro interlocutor, miniaturizacin al extremos de circuitos

integrados que han permitido el desarrollo de equipamientos de tamaos notablemente reducidos

pero con prestaciones y niveles de calidad muy por encima de las de sus antecesores.

Para ilustrar esta pagina hemos escogido dos imgenes que lo dien todo: el tocadiscos (tal era

su nombre) que marc a toda una generacin: el Wincofon y como contraste, el nuevo centro mul-

timedia SoundWorks i765 para iPod. El ayer y el hoy en una foto.Por eso es que trabajamos constantemente en la consecucin actualizada del material que

habremos de publicar, pues, tan rpido es el avance, que hablar de algo con seis meses desde su

lanzamiento es referirse al pasado. Seguramente hay muchas cosas que no podemos publicar

por motivos diversos, pero queremos que en cada edicin de Electrnica Popular, nuestros lecto-

res encuentren informacin actualizada de las diferentes ramas de la electrnica junto a nuestros

habituales talleres y propuestas de proyectos a realizar.

Hasta el prximo nmero!
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4/73

lo

nuev

o


E

sta grabadora de Sanyo tiene unamemoria interna que supera amplia-mente a cualquier otra dentro de su

categora.Sus 8GB permiten almacenar hasta 1000

horas de grabacin en formato Mp3 de bajacalidad y si se prefiere calidad estreo PCM,su capacidad sera de 12 horas. Ademsincorpora un curioso sistema, que divide lamemoria flash en dos zonas de 4GB, unaprivada en la que necesitaremos introducirun PIN para acceder y otra pblica para gra-baciones sin importancia. El Sanyo ICR-

PS390RM ser lanzado al mercado en algomenos de U$400.-

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Los videosdirectamente a

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Dicen que es la videocmara ms peque-a del mundo con sensor de 3CCD, con

grabacin directa a tarjetas SD.

Esta HDC-SD5 de Panasonic es la cmaraperfecta para el que no pide mucho a la hora degrabar pero que quiere algo ms avanzado queuna Xacti de Sanyo. Graba en tarjetas SD ySDHC (asi que seguramente necesitar varias

tarjetas o bien una tarjeta de8GB SDHC), y un sensor de3CCD que graba en Full HD(1080p).

Integra un objetivo con unzoom ptico de 10 aumentos,

objetivo equivalente a un 35mm,compresin del vdeo enMPEG4/H.264. No parece grancosa, pero el precio no esta maldel todo, U$1000 por unacmara que graba en Full HD,est dentro de lo razonable.


5/73


lo

nuevo P

ara aquellas persona que deman-dan equipos de sonido de altagama,

El SoundWorks i765 es un iPod que tam-bin ofrece la solucin completa de audio /vdeo de entretenimiento, con una funcinde reproductor de DVD, reproductor de CD,radio, despertador y mucho ms. Trabajacon todos los modelos de iPod, incluido el

nuevo iPod Classic, Nano y Touch;este verstil, increble sistemade sonido puede servir fcil-mente como el principal siste-ma de entretenimiento en elhogar o como un segundo sis-tema para el dormitorio, elestudio, o en cualquier lugarque desee entretenimiento.

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char msica en sonido estreo,conectarlo a una TV para una notableexperiencia de cine en casa, disfrutar deprogramas de vdeo almacenado en uniPod o reproducir DVDs. La calidad de soni-do es incomparable, garantizada.

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cia de cine en casa* Convenient Pausa / Mute barra en la parte superior del sistema, y control remoto ajustablede 15 a 120 minutos intervalo* Gran pantalla LCD se ajusta a la iluminacin ambiental. Ideal para dormitorios

* Panel frontal "AUX" de entrada que permite conectar otras fuentes de audio.* Conexin de auriculares estreo que ofrece opcin de escuchar en privado.

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05


6/73

uia

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Direccin: Yerbal 1377- V. Adelina - Bs.As.

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S i usted trabaj con equipos de video, debe haberse encontrado con una seal de video distinta. De los tres principales tiposde seales de video -NTSC, PAL y SECAM- lo ms probable esencontrar algunas de las dos primeras.

Configurar y calibrar equipos de televisin puede ser una tarea largasin las herramientas adecuadas. Una de las ms indispensables deestas herramientas es un generador de seal de video -una buenafuente de seal de video color para ajuste de televisores.

Necesita una fuente de video color muy econmica? No precisams que el generador de seal NTSC/PAL que presentamos. Como elnombre lo indica, este proyecto puede generar una seal de videocolor compuesta en esos formatos. Las funciones del equipo incluyenbarras de color de campo completo o cualquier color de pantalla com-pleta. Usted puede convertir tambin una seal de computadora TTL(digital) o RGB (analgica) a video compuesto color. El proyecto com-pleto puede usarse para problemas de reparaciones de televisores,prueba de nuevos circuitos de video, televisin de aficionados, produc-

Generadorde seal devideo paraNTSC/PAL

Con unos pocos cambios de componentessencillos y usando puentes, este generador

de seal puede proporcionar seales decalibracin para NTSC o PAL.



cin de videos hogareos o simplemente paraaprender ms acerca de la seal de videocompuesta color.

La seal NTSCAlgunos dicen que la seal de video com-

puesto NTSC ser pronto obsoleta con laintroducin de la nueva televisin digital (DTV).En mi opinin, sin embargo, si bien la FCC

deseara que desapareciera, parece que vaestar con nosotros todava cierto tiempo. Ancuando la DTV reemplace a la NTSC, los

receptores tendrn que generar todavauna seal tipo NTSC internamente para lapantalla. Repasemos las normas de videopara codificacin y decodificacin de colorque emiti en 1953 el Comit Nacional deSistemas de Televisin de EE.UU. (NTSC).

La imagen de un televisor color est for-

mada en realidad por tres haces electrni-cos: rojo verde y azul. Estos haces sebarren de izquierda a derecha por la panta-lla, y golpean al fsforo que brilla en los tresdiferentes colores cuando se carga elctri-camente.

Cuando alcanza el extremo de la lnea,comienza en la lnea inferior siguiente.Cuando se exploran estos haces, lacorriente que los excita vara para crear lostonos ms claros y oscuros. Las mezclasfinales de colores formadas por el fsforobrillante en el tubo de imagen forman laimagen de 1B. La fig.1 A muestra la sealde video durante el tiempo que tardan loshaces electrnicos para hacer una explora-cin completa a travs de la pantalla.

La seal de video compuesto se codifi-ca con los tres componentes que necesitael receptor para reproducir una imagencolor completa. Los tres componentes

bsicos son la informacin de control deexploracin (pulsos de sincronismo), lainformacin de blanco y negro (luminancia)y la informacin de color (croma).

Componentes de sincronizacinLa informacin de sincronizacin (fig.

1B) consiste en una serie de pulsos quecontrolan los circuitos de barrido horizontaly vertical del televisor. Un pulso de alta fre-

cuencia, producido a 15.750 Hz, indica alcircuito de barrido horizontal cuando volveral lado izquierdo de la pantalla para iniciar unanueva lnea. Un pulso diferente, a frecuencia de60 Hz, indica cundo el circuito de barrido ver-tical debe volver a la parte superior de la pan-talla para iniciar un nuevo cuadro.

En el sistema NTSC, cada cuadro contiene525 lneas. La frecuencia vertical es realmente

30 cuadros por segundo y necesita dos viajespor la pantalla para completar un cuadro. Elproceso de retorno para iniciar un nuevo barri-do se denomina retrazado o flyback.

1 V

0,8 V

IZQUIERDA DELA PANTALLA

DERECHA DELA PANTALLA

BLANCO

AMARILLO CIAN

VERDE

MAGENTA

AZUL

ROJO

RAFAGADE COLOR

63.5 S

A

B

C

Figura N 1 - En la seal de video color, la seal compuesta (A)

tiene una componente de rfaga de color que fija la norma de los

diversos colores. Cada color tiene una frecuencia y una diferencia

de fase y frecuencia en relacin con esta referencia. La seal de

sincronizacin (B) indica al televisor cundo iniciar la exhibicin de

la siguiente lnea de video. Si el televisor es blanco y negro, los

colores diferenciados en fase se promedian para crear una seal de

brillo (C). Observe cmo las diversas seales de color de (A) tienen

un extremo alto y uno bajo. El promedio de estos picos fija el nivel

de brillo de ese matiz.


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Informacin de blanco y negroLa informacin de luminancia determina el

brillo instantneo de los haces electrnicos amedida que barren la pantalla. En realidad, estaseal es todo lo que se usa para el nico hazelectrnico de un televisor blanco y negro.Observe que la seal es considerada "de flan-

cos negativos". Si normalizamos la seal a unagama estndar de 1 V, el blanco brillante esta-r cerca del nivel de 1 V. Cuando cae la tensin,la imagen se oscurece hasta que alcanza elnivel de negro. Otro elemento notable es que elnivel de negro no est totalmente a 0 V, sinoque ese nivel se reserva para las seales desincronismo.

De esta forma, estas ltimas seales se con-sideran "ms negras que el negro", y no apare-cern accidentalmente en la pantalla cuando elcircuito de control barra los haces de regreso asus puntos de partida horizontal o vertical. Deesta forma, la onda mostrada en la fig. 1A apa-recera en un televisor blanco y negro como semuestra en la fig. 1C. La imagen resultantesera un conjunto de barras verticales de brillodecreciente de izquierda a derecha.En la cien-cia y la matemtica de la televisin, la seal de

luminancia se designa con la letra "Y". En el sis-tema color NTSC, la seal Y se fabrica con lasseales roja, verde y azul mediante una tcnicaaditiva: 30% de la seal roja, 59% de la verde y11% de la amarilla, que se suman para formarla seal Y. Estas relaciones se basan en lacapacidad del ojo humano de percibir diferen-

tes colores.La seal de luminancia puede expresarsetambin como:

Y = 0,30R + 0,59G + 0,11BDonde R, G y B son las tensiones de las

seales roja, azul y verde, respectivamente. Lacombinacin de las amplitudes de las diferen-tes seales de color es lo que determina losdiversos tonos de gris en un receptor monocro-mtico. La capacidad de un receptor paradeterminar un nivel correspondiente de gris apartir de los niveles de color es una caracters-tica importante de la compatibilidad entre tele-visores color y monocromticos. La sealesblanco y negro pueden obtenerse de las tresseales de colores primarios. En la fig. 1 A ,pueden verse las relaciones entre las sealesde color y la seal blanco y negro resultante.

Informacin de color

La informacin de color que se ignora en untelevisor blanco y negro est constituida por laseales roja, y azul y verde requeridas paraexcitar los tubos de imagen menos la seal deluminancia. Estas seales de "diferencia decolor" se designan como R-Y (rojo- Y) y B-Y(azul - Y). Estas seales slo se usan para lareproduccin del color. Un circuito de matrizespecial del receptor puede extraer una sealG-Y (verde - Y) de las seales B-Y y R-Y. La

ventaja de convertir las seales de color enseales de diferencia de color es que en vez detenerse tres seales se tienen dos.

Las seales R-Y, B-Y y G-Y se decodificanen el receptor sumando nuevamente la seal Ya cada una de la seales diferencia. Una sub-portadora de 3, 58 MHz enviada por el transmi-sor se usa en el receptor para reproducir lainformacin de color original. La frecuencia y elngulo de fase de la subportadora de 3,58MHz del receptor deben ser iguales a los deltransmisor para la correcta reproduccin delcolor. La sincornizacin se logra transmitiendo



una pequea muestra de la subportadora de3,58 MHz durante el pulso de sincronismo hori-zontal. Este intervalo de sincronismo de color sedenomina tambin "rfaga de color". El receptorse engancha a la seal de rfaga de color y lausa como referencia para reproducir los com-ponentes de colores primarios rojo, azul y

verde. La fase instantnea, relativa a la rfagade color, determina el tinte y la amplitud relativala saturacin de color.

La muestra se enva con cada lnea horizon-tal para mantener la seal de rfaga de color delreceptor en fase con la del transmisor. En losprimeros tiempos de la TV color, los circuitos derfaga color de los televisores tendan a derivara partir de la frecuencia y fase necesarias, andentro el pequeo intervalo de 63 microsegun-

dos hasta la siguiente lnea horizontal.El resultado en la pantalla es que los colores

no eran nada exactos. sta es una de las razo-nes por la cual la norma NTSC se gan el des-pectivo mote de "nunca el mismo color dosveces". El problema es que la norma NTSC fun-ciona perfectamente en un entorno de video ocircuito cerrado, pero puede presentar el incon-veniente del matiz variable en un entorno dedifusin -el medio para el cual fue diseada.

Codificacin PAL amistosaNo todos los televisores

del mundo funcionanigual. Los diferentes pa-ses usan diferentes tiposde sistemas de difusin, lamayora de los cuales son,en grados variables,incompatibles entre s. En

Europa se usan dos dife-rentes normas para TVcolor: PAL (lnea con alter-nancia de fase) y SECAM(color y memoria secuen-ciales). Si bien uno normal-mente asocia el PAL conGran Bretaa, Alemaniafue quien realmente des-arroll esa norma a princi-pio de los 60.

El sistema francsSECAM -diseado princi-

palmente por razones polticas para protegersus compaas fabricantes domsticas -se usaprimariamente en Francia y algunas partes deEuropa, incluidos los pases de la antigua UninSovitica. En la misma vena de la vieja bromaacerca del NTSC, la sigla humorstica delSECAM es "Sistema Esencialmente Contrario a

Amrica y su Mtodo".El juego de palabras seala una de las

"caractersticas" de SECAM que logr su adop-cin por los pases del Bloque Oriental: un moti-vo poltico para estimular la incompatibilidadcon las transmisiones occidentales.Diversasvariantes de estos dos sistemas de 625 lneas y25 cuadros estn diseminados por Australia,India, China, Argentina, Brasil y la mayor partede Africa. De hecho, ms de la mitad de los pa-

ses del mundo usan uno de estos dos sistemas.No obstante, hablaremos slo acerca del PAL.Las variaciones de este sistema incluyen: PALB, G, H, I, D, N y M.

La norma PAL usa un ancho de banda decanal mayor que la NTSC, lo que permite mejorcalidad de imagen. Las 100 lneas adicionalesdisponibles agregan detalle y claridad significa-tivos a la imagen de video, pero los 50 campospor segundo (comparados con los 60 del siste-

ma NTSC) significan que puede notarse a vecesun ligero parpadeo.Esta frecuencia de cua-

dros tiene que ver con eldiseo de los equipos pri-mitivos. En ese entonces,la frecuencia de alimenta-cin de la red era una fuen-te de sincronizacin de lapantalla. Esto se hizo por

dos razones: para eliminarbarras de zumbido rotati-vas en la imagen de TV,causadas por las diferen-cias entre las frecuencias, ypara solucionar un graveproblema de parpadeo enlas cmaras de TV de losestudios durante las trans-misiones. Dadas las dosfrecuencias de red usadas

principalmente en elmundo -50 y 60 Hz- los



sistemas de TV del planeta se dividen en dostipos distintos: 50 Hz/25 cuadros y 60 Hz/30 cua-dros.No obstante, el problema de los 50/60 Hzno fue lo que promovi el desarrollo del sistemaPAL. El problema de cambio de matices delNTSC fue la causa. Para solucionar las derivas dela fase de la subportadora color de su seal, apa-

reci una versin NTSC modificada en la que lafase de la subportadora se inverta cada dos lne-as. De aqu la razn de llamar al nuevo sistema"lneas con alternancia de fases". PAL ha ganadosu propia gama de definiciones despectivasincluidas "Pague por Agregar Lujo" (referida alcosto del circuito de lnea de retardo). El sistemaPAL fue adoptado por unos pocos pases de 60Hz, entre ellos Brasil .

Adems, existen diferencias en la codificacindel sonido entre pases queusan la misma banda de fre-cuencia. Por ejemplo, den-tro de las transmisiones deUHF de PAL de 50 Hz, lasseales de audio puedenestar con un desplazamien-to de 5,5 MHz (sistema G) ode 6 MHz (I). Observe que el

mismo tipo de diferenciaexisten entre las versionesde Medio Oriente deSECAM (MESECAM) y laversin del bloque oriental(OYRT).

En vista de las diferenciasentre NTSC y PAL, existenun rea adicional dondePAL tiene ventaja: las pelcu-las. Puesto que 25 cuadros

por segundo es muy cerca-no a la norma cinematogr-

fica internacional de 24cuadros por segundo, laspelculas se conviertenms facilmente a los siste-mas de video PAL.

Con NTSC, es ms dif-cil: la frecuencia de la pel-

cula de 24 cuadros porsegundo debe convertirsea 30. Esto se logra explo-rando algunos cuadros de

la pelcula 2 veces a intervalos regulares -procedi-miento bastante engorroso, pero que funciona.En la tabla 1 se comparan los diversos formatosPAL y NTSC.

Cmo funciona

El generador de seales NTSC/PAL usa algu-nos componentes establecidos por que se obtie-nen fcilmente y son baratos. El diagrama de blo-ques de la fig. 2 muestra las secciones principa-les del generador de seales NTSC/PAL comple-to y cmo se interconectan entre s. Las tres sec-ciones principales del proyecto son el generadorde sincronismo, el generador RGB y el codifica-dor de color.

El generador de sincronismo crea las sealessincronizadoras que explicamos antes. El genera-dor RGB usa la sincronizacin del oscilador para

SINC COMP SINC COMP

BLNK COMP

RELOJ

PU1

SINC H

BLNK COMP

RELOJ

PU1

SINC H

AZUL

VERDE1

ROJO

AZUL

VERDE1

ROJO

CODIFICADOR DE COLORGENERADOR RGBGENERADOR SINC

AZUL

VERDE1

ROJO

SINC COMP

BLNK COMP

RELOJ

PU1

SINC H

Fig. N 2 - El generador de seal consiste en 3 secciones: gene-rador de sincronismo, generador RGB y codificador de color.

OSC FBK

GENLK

GENLCK RC

VSS1

VSS2

V DRIVE

2 23

8

10

18

136

5

4

1

3

12

22

C4

.1F

SINC V

TP3

NTSC

503 KHz

ABIERTO

PAL

500 KHz

CERRADO

X2

JP1

SINC C

TP1

SINC H

SINC COMP

RELOJ

BLANK COMP

BLANK C

TP4

RELOJ

TP2

SINC H

TP9

+v

C19

100pF

C18

100pF XTAL2*

R12

1 MEG

E

A

B

C

D

JP1*

19

9H DRIVE

GENLK CAP

MPB

525/625

V RESET

CLK IN

V CNTR RST

COMP SYNCV3D

IC5

CD22402E

Fig. N 3 - El generador de sincronismo usa un

integrado especial para crear las seales de

temporizacin de video.



crear las seales de trama roja, verde y azulque crean el esquema de barra de colores.Finalmente, el codificador de color combina laseales de sincronismo y RGB para crear laonda de video color compuesto.

El circuito del generador de sincronismo semuestra en la fig.3. El corazn del circuito es

IC5, que proporciona las seales de tempori-zacin del sincronismo compuesto: sincronis-mo compuesto, blanking compuesto y oscila-dor de sincronismo con buffer. El generador desicronismo usa un resonador cermico de 504kHz como oscilador base (500 kHz para la ver-sin PAL) y divide esa seal por 32 para obte-ner el sincronismo horizontal. El oscilador sedivide adicionalmente para derivar las seales

de temporizacin del sincronismo vertical.Estas seales se combinan todas en la sealde sincronismo compuesto que se enva a IC6,un integrado codificador de color MC1377. Elgenerador RGB (fig. 4) se construye alrededorde IC1, IC2 e IC3. Estos integrados fabrican lasseales de video digital roja, verde y azul que

excitan la seccin codificadora de video parahacer las barras de colores. El oscilador de sin-cronismo de IC5 se divide con IC3-a, para pro-ducir un reloj de 252 kHz (250 kHz en la ver-sin PAL) para IC1, un contador de 4 bits. Lassalidas de IC1 que dividen por 4, 8 y 16 setransforman en seales azul, roja y verde noinvertidas, respectivamente.

Estas seales se

invierten con las com-puertas IC2-a , IC2-b eIC2-c. La cuarta com-puerta, IC2-d, se usapara blanquear las sali-das de color segn seanecesario. El codificadorde color (fig. 5) tomaestas seales digitalesazul, roja y verde ymediante R8, R9 y R10lleva sus tensiones aalrededor de 700 mV.Las formas de ondaresultantes se muestranen la fig. 6.

Las seales de colorse aplican a IC6, unMC1377 de Motorola.Este dispositivo tomalas seales roja, verde,

azul independientes ylas combina con la sealde sincronismo com-puesto para generar laseal de video com-puesta. La referencia derfaga de color la esta-blece XTAL1. La fre-cuencia exacta necesa-ria para el oscilador

puede sintonizarse fina-mente mediante C12para que sea exacta-

D14

+5V

21

7

11

12

7CK

A

B

C

D

ENT

LOAD

13

12

11

+5V H

G

F

A

C12.1F

16

3

4

5

6

+5V C24.1F

TP5

CLK

E B

5

1

2

6

4

3

10

13

ENP

QB

QC

QD

2

3

4

5

6

10

9

8

1D

JP4*

JP5*

Q

QPRE

CLK

CLK

D

CLR

IC3-a1/2 MC74HC74A

IC3-b1/2 MC74HC74A

IC1MC74HC163

JP4

ABIERTO

CERRADO

JP5

ABIERTO

CERRADO

CERRADO

BARRAS DE COLORES

NEGRO COLOR

COLOR CAMPO

IC2-d1/4 MC74HC02A

TP8

TP7

TP6

IC2-c1/4 MC74HC02A

10

4

1

1314

+5V

11

12

7

2

3

5

6

8

9

IC2-b1/4 MC74HC02A

IC2-a1/4 MC74HC02A

AZUL

ROJO

VERDE

R3

10K x 5

CLR

H SYNCCLR

PRE

Figura N 4 - El generador RGB crea seales digitales que corresponden a

la seales roja, verde y azul que constituyen las barras de colores del

generador NTSC/PAL.



mente 3,579545 MHz(4,433618 MHz para PAL).La combinacin de R2 yC5 fija la temporizacin dela insercin de la seal derfaga de color en el por-che trasero de la seal de

video compuesto. Losvalores usados fijan latemporizacin de la rfagaa aproximadamente 0,4microsegundos del pulsode sincronismo horizontal,con un ancho de rfagade 0,6 microsegundos.

El circuito de T2, C9,R6, C8, C11, y R9 propor-

ciona filtrado de bandapasante para el compo-nente de croma. Los com-ponentes R4, T1 y R5 pro-veen un retardo para elcanal de luminancia (-Y)para compensar el retardointerno de la seal decroma. La seal de salidafinal aparece en J1 y J3.

La fuente del generadorde seal NTSC/PAL quese muestra en la fig. 7 noes nada complicada. Lacorriente continua de unadaptador de pared de 15a 18 V se conecta a J2. Latensin se regula primeroa12 V mediante IC4 yluego a 5 V mediante IC7.

Observe que la entrada deIC7 proviene de la salidaregulada de IC4 y no de laentrada de alimentacindirectamente.

As se logra un oscilador de funcionamientofro, como tambin una tensin regulada msestable. La tensin de alimentacin se ponetambin a disposicin de J4, un conector de 4patas. Si usa este proyecto como parte de un

conjunto mayor y posee fuentes de 5 y 12 V,simplemente conctelas a J4 y descarte loscomponentes de la fig. 7. A la inversa, puede

alimentar dispositivos externos de J4 siempreque no exceda la corriente nominal mxima deIC4 o IC7. Un simple LED (LED1) y un resistorlimitador (R1) indican cuando la unidad est ali-mentada.

ArmadoDadas las altas frecuencias en uso, debeusarse una plaqueta tal como la de la fig. 8 (lado

AZUL

VERDE

ROJO

COMP SYNC

C21

2-12pF

F

H

G

C

C14220pF

C13220pF

R10

RK

C17

15F

C1615F

C1515F

R6220

C81000pF

C9*

C11*

R113.3K

C1.1F

NTSC

100 pF

56 pF

3,58 MHz

CERRADO

*C9

C11

XTAL1

JP3

PAL

47 pF

47 pF

4,43 MHz

ABIERTO

C3

.1F

C7.01F

C6.01F

T2TK1603

3 4

1+12V

6

R95K

R85K

+

+

+

C2510pF XTAL* JP3*

20PAL NTSC

OSC IN

OSC OUT

SYNC

RED

GRN

BLUE

CHROMA AMP

CHROMA

GND

Vcc

8.2V REF

BURST CONT

VIDEO OUT

Y IN

Y OUT

CLAMP CAP

VCO CAP

R-Y CAP

B-Y CAP

17

18

2

3

4

5

13

10

15

14

16

1

9

8

7

19

12

11

IC6MC1377

J37 5 3 1

8 6 4 2

TP12

R41.2KR5

1.2K

+12V

C4

.1F

R775

2 1

3

T1TK1001

C5

1000pF

R256K

JP2

J1

Fig. N 5 - El codificador de color combina las seales de barras de coloresy de sincronismo para crear una seal de video color compuesta. Cambiando

unos pocos componentes, el mismo circuito sirve para NTSC o PAL.


16/73

de los componen-tes) y fig. 9 (lado dela soldadura). Laplaqueta es dedoble faz. Otrorequisito de la pla-queta es el uso de

planos de tierra paraayudar a contenerlas seales de altafrecuencia. Elesquema del ladosuperior (fig. 8)muestra esta carac-terstica.

El armado es muysencillo. Siga el dia-grama de ubicacinde partes. Cuandoinstale los compo-nentes, es bueno

comenzar por los ms pequeos y abrirsecamino hacia los ms grandes. Otra considera-cin es que los integrados son sensibles a laesttica. Instlelos, toda vez que sea posible, alfinal. Mientras manipula la plaqueta, ustedpuede generar pequeas cantidades de electri-cidad esttica que pueden daar alguno de los

componentes ms sensibles.Como su nombre lo implica, el generador

NTSC/PAL puede construirse en dos "sabo-res": NTSC o PAL. Observe que existen unospocos componentes que necesitan valoresdiferentes segn la versin que use. Es elmomento de tomar la decisin de cularmar. Desde luego, puede armar unode cada uno si necesita ambos tipos.

PruebaAntes de alimentar el circuito, proba-remos el generador de seal NTSC/PALcon algunas pruebas bsicas de resis-tencia. Mida la resistencia entre lasentradas de alimentacin de J2. La lec-tura debe ser superior a 2000 ohmios.En caso contrario, verifique que nohaya cortocircuitos entre las conexio-nes de alimentacin y tierra.

Conecte una fuente de 15-18 VCC aJ2. El generador necesita unos 70 mA.Ajuste R8, R9 y R10 a sus posiciones

centrales. Si tiene un osciloscopio, puede irdirectamente a TP12 (punto de prueba de sali-da de video) y ver lo que obtiene. Si tiene suer-te, tendr una seal de video que probable-mente necesite algn ajuste. En ese casopuede proceder directamente a la seccin deajustes de video.

Localizacin de fallasLo primero a verificar en cualquier escenario

de falla es la fuente. Compruebe que tenga 5Ven los siguientes puntos:

IC1, pata 16IC2, pata 14IC3, pata 14IC5, pata 19Adems, verifique la alimentacin de 12V en

la pata 14 de IC6. Luego, compruebe que exis-ta una onda cuadrada de 504 kHz (500 kHzpara PAL) de nivel TTL (unos 5 V pico a pico) enla pata 6 de IC5. Verifique una seal de sincro-nismo compuesto nivel TTL en la pata 5 de IC5o TP1. Debe haber tambin una seal de blan-king nivel TTL en la pata 13 de IC2 o TP4. Debeexistir una seal dividida a 252/250 kHz en lapata 5 de IC3. Asegrese de que haya tambinseales divididas en las patas 13, 12 y 11 deIC1. Estas seales pueden verse tambin en

TP6, TP7 y TP8. En la seccin del codificadorde color, observe ms de cerca las diversasseales que entran y salen de IC6. Debe veruna seal de sincronismo compuesto nivel TTLsimilar a la fig. 1 a en la pata 2. Adems, debenexistir seales de aproximadamente 1V pico a

J2

+12V

D11N4001

C2047

FC10.1F

C22.1F

+5V

R1330

TP13

TP14

C2.1F

+12VJ4

1

34

+12V

+5VGND

I

G

O

I

G

LED1

O

IC4LM340T12

IC7LM340T5

+

Figura N 7 - Un simple par de reguladores de ten-sin de 3 terminales alimenta el generador.

IZQUIERDA DELA PANTALLA

DERECHA DELA PANTALLA

700 mV

700 mV

VERDE

ROJO

AZUL

700 mV

Fig. N 6 - Para crear el rojo,azul y verde, se usa una

onda cuadrada de frecuenciay amplitud correctas.



17/7317www.electronicapopular.com.ar Electrnica Popular - N 15 / 2007

pico en las patas 3, 4 y 5. Busque una seal deoscilador de 3,58 MHz (o 4,43 MHz) en laspatas 17 y 18. Verifique que haya 8,2 VCC enla pata 16. Observe si hay una seal rampa enla pata 1. Debe existir seal de croma en laspatas 10 y 13, as como seal de luminancia enlas patas 6 y 18. Si todas estas pruebas salenbien, deber tener una seal como la fig. 1A enla pata 9, excepto que ser aproximadamentede 12 V pico a pico.

Ajustes de nivel de videoSi tiene un osciloscopio, observe la pata 4

de IC6 y ajuste R8 para obtener una lectura de1 V pico a pico. Ajuste R10 para tener ese nivelen la pata 3. R9 debe recibir el mismo trata-miento para la seal de la pata 5.

Conecte la sonda del osciloscopio al puntode prueba de salida de video TP12 y termine J3

en una carga de 75 ohmios. Verifique que lasseal compuesta sea de 1 V pico a pico. Si no

lo es, ajuste R8, R9 y R10 y anule el croma dela barra blanca (la primera despus del sincro-nismo horizontal).

Si no tiene un osciloscopio, conecte unmonitor a J2 y haga los ajustes mencionados,observando la barra blanca de la izquierda. Silos niveles de rojo, verde y azul estn bien ajus-

tados, la barra blanca debe tener pleno brillo.En caso contrario, ajuste R8, R9 y R10 paraobtener una barra blanca pura y brillante. Unavez que el generador de seal NTSC/PAL estprobado, ajustado y funcionando, coloque launidad completa en un gabinete metlico apro-piado.

Uso del generador de sealEl generador de seal NTSC/PAL produce

barras de colores cuando JP5 est abierto,

pero, si lo cortocircuita, puede generar videonegro color, (video negro con una seal de rfa-

ga de color). Cortocircuitando JT4 tambin,puede crearse cualquier pantalla de color com-pleto ajustando R8, R9 y R10. Tenga cuidado

de mantener el nivel general de video en lanorma 1 V pico a pico.

12,7

cm

Fig. N 8 - El generador de seal

NTSC/PAL se arma en una plaqueta.

Este es el lado de los componentes.

12,7

cm

Fig. N 9 - Lado de la soldadura.


18/7318www.electronicapopular.com.ar Electrnica Popular - N 15 / 2007

LED1

R1

JP1

C22

C18

IC5

C19 C2

C21

JP5 J4

TP9

IC3C23

R3

IC2

TP7TP6 TP8

IC1C12

JP2

C5

R5

C17

T1

R4

IC6

C16

C15

R10

TP2 TP14TP5TP4

R8 R9

TP13

C8

R7

J1

TP12

C1

C4C14

C13C7

C9R6 C3

T2 R11C11

J3

C10C20

+

C25IC7

IC4

C2D1

+

J2

JP3

R2

C6

++ +

XTAL2TP1 TP3

Fig. N 10 - Distribucin de los componentes.

Listado de componentes

SISTEMA PAL B,G,H PAL I PAL D PAL N PAL M NTSC M

Lnea/campo 625/50 625/50 625/50 625/50 525/60 525/60

Frecuencia

horizontal

15,625 KHz 15,625 KHz 15,625 KHz 15,625 KHz 15,750 KHz 15,734 KHz

Frecuencia

vertical

50 Hz 50 Hz 50 Hz 50 Hz 60 Hz 60 Hz

Frecuencia

subportadora

color

4,433618

MHz

4,433618

MHz

4,433618

MHz

3,582056

MHz

3,575611

MHz

3,579545

MHz

Ancho de

banda de

video

5,0 MHz 5,5 MHz 6,0 Hz 4,2 MHz 4,2 MHz 4,2 MHz

Portadora de

sonido

5,5 MHz 6,0 Hz 6,5 Hz 4,5 MHz 4,5 MHz 4,5 MHz


19/73

Cantidad Smbolo Descripcin

1 IC1 Circuito integrado contador 74HC163

1 IC2 Circuito integrado compuertas NOR de 2 entradas cuadruple 74HC02

1 IC3 Circuito integrado flip-flop tipo D doble 74HC74

1 IC4 Circuito integrado regulador fijo de 12V, LM340T-12

1 IC5 Circuito integrado generador de sincronismo CD22402E

1 IC6 Circuito integrado, codificador de color MC1377P

1 IC7 Circuito integrado, regulador fijo de 5V, LM340T-5

1 LED1 Diodo emisor de luz verde

1 D1 Rectificador de silicio 1N4001

Resistores (todos de 1/4 W 5%salvo indicacin en contrario)

1 R1 330 ohmios

1 R2 56.000 ohmios

1 R3 Circuito resistivo de 5 unidades, 10.000 ohmios2 R4,R5 1200 ohmios

1 R6 220 ohmios

1 R7 75 ohmios

2 R8,R10 Potencimetro, 5000 ohmios

1 R11 3300 ohmios

1 R12 1 meghomio

Capacitores

4 C1, C4, C10 Disco cermico, 0,1 uF.

4 C12, C22, C23 Disco cermico, 0,1 uF.

2 C5, C8 Disco cermico, 1.000 pF2 C6, C7 Disco cermico, 0,01 uF

1 C9 Disco cermico, 100 pF (NTSC) o 47 pF (PAL)

1 C11 Disco cermico, 56pF (NTSC) o 47 pF (PAL)

2 C13 C14 Disco cermico, 220 pF

3 C15-C17 Electroltico, 15 uF, 16 V

2 C18, C19 Disco cermico, 100 pF

1 C20 Electroltico, 47 uF, 16 V

1 C21 Variable 2-12pF

1 C24 No usado

1 C25 Disco cermico, 10 pF

Varios

1 J1 Conector BNC para plaqueta

1 J2 Conector de alimentacin coaxil para plaqueta

1 J3 Conector de dos patas, para plaqueta

1 J4 Conector de 4 patas, para plaqueta

4 JP1, JP3-JP5 Conector de puente de dos patas

1 JP2 Conector de puente de ocho patas (2 x 4)

1 T1 Lnea de retardo de 400 ns TK1001

1 T2 Transformador TK160312 TP1-TP9, TP12-TP14 Puntos de prueba

1 XTAL1 Cristal de 3,58 MHz (NTSC) o 4,43 MHz (PAL)

2 XTL2 Resonador cermico 503 kHz (NTSC) o 500 kHz (PAL)

1 Transformador de pared, 12 VCC


20/73


20

lon

uevo


El software Ultraview integrado propor-ciona una variedad de funciones: los usua-rios pueden monitorear hasta 16 cmarasde Internet al mismo tiempo. El Manual uopcin de registro de horario ayuda a losusuarios a dirigir el almacenamiento deespacio eficientemente. Asimismo, pue-den tomar instantneas y crear un archivo

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Controle su hogar o

empresa desde Internet

cmara IP



instru

mental

El osciloscopio digital de mano de la

serie U1600A incluye una pantalla

LCD en color de 4,5 pulgadas que

permite distinguir claramente formas de

onda entre dos canales. Esta serie

U1600A ofrece una herramienta de solu-

cin de problemas y control de calidad de

alto rendimiento para tcnicos profesiona-les dedicados a la instalacin, el manteni-

miento, los servicios y la industria del

automvil.

La serie U1600A se compone de dos

modelos: el osciloscopio U1602A, de 20

MHz, y el osciloscopio U1604A, de 40

MHz. Ambos ofrecen una velocidad de

muestreo de 200 Mmuestra/s.

Los usuarios pueden emplear las fun-ciones matemticas de forma de onda

dual (DWM) y transformada rpida de

Fourier (FFT) (en U1604A) para realizar

anlisis rpidos de formas de onda en los

dominios del tiempo y de la frecuencia. El

multmetro digital (DMM) de RMS reales

ofrece una resolucin de 6.000 recuentos

e incorpora la funcin "Autorange", que

brinda a los usuarios la flexibilidad nece-

saria para ejecutar funciones rpidas y

precisas de medicin de medidores, conmedidas de voltaje, resistencia y auxiliares.

osciloscopios

U1600A

Agilent TechnologiesAgilent Technologies pone alalcance del usuario su nueva

lnea de Osciloscopios de

mano U1600A con rendimien-

tos y funcionalidades imbati-

bles para su gama.

Adems, la serie U1600A incluye fun-

ciones de registro de datos que secuenciade puntos de datos con fines de almace-

namiento de datos.

Osciloscopio, DMM de RMS reales y

registro de datos en un instrumento.

La serie U1600A es una herramienta

de medicin de medidores y formas de

onda porttil, robusta, fiable y de alto ren-

dimiento para el complejo sector industrial

de nuestros das. Este instrumento noslo proporciona funciones completas de

osciloscopio, sino tambin un DMM de

RMS reales de 6.000 recuentos con regis-

tro de datos en tiempo real.

El DMM consta de 11 funciones de

medida que incluyen voltmetro (para

medidas de tensin DC, tensin AC, RMS

reales de tensin AC + DC), ohmetro

(para resistencia a dos hilos, capacitan-

cia, diodo y prueba de continuidad) y

medidor auxiliar (para medidas de tempe-ratura, amperios, humedad y presin).


22/73

instrument

al

Prestaciones destacadas:

* Solucin tres en uno: oscilos-

copio de canal dual, multmetro

digital (DMM)

de RMS reales y registro de

datos en tiempo real.

* Gran pantalla LCD en color

(4,5 pulgadas).* Ancho de banda de hasta 40

MHz con disparo avanzado.

* Velocidad de muestreo de

hasta 200 muestra/s

* Capacidad de memoria de

125.000 puntos/canal de forma

de onda (longitud de registro

mxima).

* Resolucin de DMM de 6.000 recuen-

tos con 22 funciones de medida autom-

tica.* Once funciones de medida

incorporadas, incluidas las de

voltmetro, ohmetro y medidor

auxiliar.

* Zoom y funciones matemticas

de forma de onda dual (funcin

FFT adicional con cuatro tcni-

cas de ventana disponibles en

U1604A).

* Control remoto completo y

transferencia de datos mediante

el software de aplicacin PC

Link.

* Conectividad mediante interfaz

USB 2.0 de gran velocidad.

* Ayuda rpida en varios idiomas.

Los modelos de la serie U1600A

incluyen una pantalla en color

que permite identificar rpida y

claramente la seal entre dos

canales.

La pantalla LCD de gran tamao(4,5 pulgadas) con resolucin 320 x 240

aumenta la facilidad de uso y permite ver

una mayor cantidad de informacin.

La alta definicin de la resolucin en color en

una pantalla LCD grande de 4.5 permite distin-

guir e identificar rpidamente las seales y

observar la actividad de las seales.

Funcin de zoom de alta precisin en memoria profunda.

Hasta 250 veces ms capacidad de memoria que los osciloscopios digitales de mano de

su categora de la competencia. Con 125 kilobytes de capacidad de memoria por canal, ahora

podr capturar amplios intervalos temporales y seales no repetitivas al tiempo que mantie-

ne una velocidad de muestreo mxima de 200 Mmuestra/s. La memoria profunda permiteampliar rpidamente el segmento de inters y descubrir incluso los detalles ms sutiles de la

seal en un determinado ajuste de base temporal.

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Con memoria profunda de 125 kilobytes por

canal, utilice la funcin de zoomo para ampliar

la seal al segmento de inters y examinar

detalles sutiles de la seal.
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23/73

instrument

al

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Funciones FFT (slo U1604A) y mate-

mticas de forma de onda dual para

anlisis de formas de onda.

Adems de la funcin matemtica de

forma de onda dual (DWM) de la serie

U1600A, el modelo U1604A est equipa-

do con una funcin FFT (transformada

rpida de Fourier).

Esta funcin permite ver la forma de

onda en el dominio de la frecuencia

empleando cuatro tcnicas de ventana

(rectangular, Hanning, Hamming y

Blackman-Harris).

Utilice la funcin DWM para realizar

funciones matemticas para la suma y

resta de seales a partir de mltiples

canales.

Conectividad sencilla y sin complicaciones.

La serie U1600A ampla la capacidad del osciloscopio con el software de aplicacin PC Link,

que se encarga de las necesidades de recogida de datos, almacenamiento y documentacin

desde el instrumento a travs de una interfaz USB 1.1 de gran velocidad. Puede controlar el

instrumento a distancia desde el PC, recuperar la forma de onda e imprimirla en una impreso-

ra conectada. El software de aplicacin PC Link se incluye con la compra de cualquier mode-

lo de la serie U1600A. De forma opcional, puede conectar una unidad USB Flash a travs del

puerto host USB para almacenar la forma de onda y la configuracin desde el instrumento.

Con memoria profunda de 125 kilobytes por

canal, utilice la funcin de zoomo para ampliar

la seal al segmento de inters y examinar

detalles sutiles de la seal.

La serie U1600A incluye el software de aplicacin PC Link que se

encarga de las necesidades de recogida de datos, almacena-

miento y documentacin a travs de un control remoto USB de

gran velocidad desde la PC.Sonda de osciloscopio (100:1)

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24/73

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L

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E l circuito integrado lineal, en particular el amplificador operacio-nal, es un dispositivo electrnico muy flexible. Cualquiera aquien le interese la electrnica, seguramente conoce las varia-das aplicaciones lineales de estos circuitos, pero existen tambinnumerosas aplicaciones no lineales para las cuales el amplificador ope-racional y otros dispositivos similares son muy adecuados.

En este artculo, exploraremos diversos circuitos no lineales. De par-ticular inters, son los circuitos en los que se usan diodos de juntura

PN. Antes de entrar en materia, repasaremos rpidamente el diodo dejuntura.

El diodo de juntura PNEste diodo es el componente electrnico de estado slido ms anti-

guo. Se dispone de diodos de estado slido en dos configuraciones:juntura PN y contacto puntual y, si bien son considerablemente diferen-tes entre s, es comn considerarlos como iguales. Las figuras N 1Ay 1B muestran las diferencias. Ambos consisten en materiales semi-conductores tipo P y N en estrecho contacto. En el diodo de contac-

Integrados Lineales

en Configuraciones

no LinealesLos integrados lineales no estn limitados a las aplicaciones lineales.

Existe una variedad de servicios no lineales que tambin pueden realizar.



to puntual (Figura N 1A) el cuerpo principal delmaterial semiconductor consiste en un tipo dematerial (en este caso, P) con el tipo alternati-vo (N) difundido en el material principal. Unelectrodo metlico grande conecta el extremotipo P a un electrodo externo. El material tipoN se conecta a su electrodo mediante un"bigote de gato", un contacto que recuerda los"viejos" cristales usados en los receptores pri-mitivos.

El diodo de juntura PN (Figura N 1B), porotra parte, consiste en un bloque semiconduc-tor con impurezas tipo N en un extremo y tipoP en el otro. Los electrodos metlicos de losextremos conectan el semiconductor almundo exterior. Si bien el diodo de juntura PNes ms popular, los tipos de contacto puntualse usan todava en algunas aplicaciones. Losdiodos de germanio tienden a ser de contactopuntual, como los antiguos diodos de micro-

ondas, mientras que los modernos diodos deseal y conmutacin de silicio tienden a ser dejuntura PN.

Siguiendo la moda, nos referiremos aambos tipos como "diodos de juntura PN".

La figura N 1C ilustra la caracterstica detransferencia corriente-tensin del diodo dejuntura ideal. Cuando el nodo del diodo sehace positivo con respecto al ctodo, el diodotiene polarizacin directa y, como tal, conduce

corriente en sentido directo. En cambio, cuan-do el nodo es negativo respecto al ctodo, eldiodo est polarizado inversamente y no con-duce.

Los diodos prcticos no se parecen a losideales en un par de aspectos importantes. Lafigura N 2 muestra la caracterstica de transfe-rencia de un diodo de juntura prctica. En eldiodo ideal, el flujo de corriente inversa essiempre 0 mientras que, en el diodo real, circu-la una diminuta corriente de fuga (IL) a travs

de la juntura. Una manifestacin de esacorriente puede verse midiendo las resisten-cias directa e inversa de un diodo de juntura.La resistencia directa es muy baja, mientrasque la inversa es muy alta... pero no "infinita",como podra esperarse de un circuito abierto.

Otra diferencia del diodo ideal en la reginde polarizacin inversa es el "punto de avalan-cha" (VZ) -punto en el cual la polarizacininversa es suficientemente grande para causar

un brusco aumento del flujo de corriente. Estacondicin se denomina "ruptura de avalan-cha". Cuando se regula cuidadosamente, elpotencial de ruptura est ntidamente definido

Fig. N 1 - Diodos de estado slido de con-

tacto puntual (A) y de juntura (B). En C se

ilustra la caracterstica tensin-corriente

del diodo de juntura "ideal".

Fig. N 2 - Caracterstica de transferencia del diodode estado slido prctico. A diferencia del ideal, hay

una corriente de fuga con polarizacin inversa.



y razonablemente estable, excepto una ligeradependencia de la temperatura. Un dispositivodiseado de esa manera se denomina "diodozener" y se usa como regulador de tensin.

Existe tambin una anomala en la regin depolarizacin directa. En el diodo ideal, hay unarelacin hmica entre la corriente y la tensindirecta aplicada. Anlogamente, existe unarelacin lineal entre la tensin directa aplicada(VF) y la tensin de salida (VO). En los diodosreales, en cambio, hay una significativa diferen-cia respecto a la caracterstica de transferenciaideal. Entre 0 y cierto valor de tensin de juntu-ra crtico (VG), las curvas caractersticas son nolineales. La tensin lineal es funcin del tipo desemiconductor usado y la temperatura de lajuntura. En general, VG es para diodos de ger-manio 0,2 a 0,3 V y para diodos de silicio 0,6 a0,7 V. En la regin 0-VG, la resistencia directadel diodo es funcin variable de VF y la tempe-ratura. La caracterstica I-VF es logartmica y,

por encima de VG, se hace ms lineal.

Circuitos de diodos idealesEl circuito llamado "rectificador ideal" combi-

na un dispositivo activo, tal como un amplifica-dor operacional, con un par de diodos de jun-tura de estado slido para compensar o elimi-nar los errores introducidos en el circuito por eldiodo no ideal, mediante un circuito de reali-mentacin. Esta disposicin brinda un par de

ventajas. El circuito puede rectificar sealesalternas muy pequeas entre 0 V y VG, conrectificacin ms lineal que con el diodo slo,an en la gama hmica del diodo.

La figura N 3 muestra el diagrama de unrectificador de media onda inversor bsico. Sesupone que la impedancia de carga (RL) espuramente resistiva y no contiene por lo tantoelementos productores o almacenadores deenerga. El circuito es esencialmente un ampli-ficador seguidor de tensin inversor, acoplado

con 2 diodos de juntura (D1 y D2). La rectifica-cin de media onda se produce porque los cir-cuitos ofrecen 2 ganancias diferentes quedependen de la polaridad de la seal de entra-da. Cuando VIN es positiva, la ganancia(VO/VIN) es 0, pero cuando VIN es negativa, laganancia de tensin es RF/RIN.

Consideremos la operacin del circuito conVIN positiva. La entrada no inversora (+) est atierra y se mantiene a 0 V. De acuerdo con laspropiedades del amplificador operacional ideal,

la entrada inversora (-) tambin se supone a tie-rra (VA = 0). Debido a este concepto -llamadotierra virtual- la tensin diferencial, VD, es 0.

Cuando VIN > 0 (es decir, es positivo), I 1 =+ VIN /RIN. A fin de mantener la igualdad, I1 +I3 = 0. Debido a la ley de corriente de Kirchoff(I1 + I2 = 0 ), la tensin de salida del amplifica-dor operacional (VB) oscila a valores negativospero es limitada por la tensin de la juntura deB1 a VG (unos 0,6 a 0,7 V). Con V < 0, an por

slo 0,6 a 0,7 V, el diodo D2 est polarizadoinversamente y por ende no conduce. Lascorrientes I2, I4 e I5 son 0. Entonces, para unaVIN positiva la tensin de salida (VO) es 0.

Veamos la operacin cuando VIN < 0. Enestas condiciones, la tensin de salida delamplificador de salida (VB) oscila positivamen-te, polarizando D1 en forma inversa y D2 enforma directa. A fin de preservar la ley de

corriente de Kirchoff, I2 debe ser de igual mag-nitud y polaridad opuesta a I1. Dado queVIN/RIN= 2 Vo/RF, la ganancia de tensin (AV=VO/VIN) se reduce a 2 RF/RIN, como corres-ponde para un amplificador inversor. Entonces,la ganancia para entradas negativas es 2RF/RIN, mientras que es 0 para entradas posi-tivas. De esta diferencia nace la rectificacin demedia onda. La cada de tensin en el diodo D2es de 10,6 a 10,7 V y se controla por el hecho

de que D2 est en el lazo de alimentacinnegativa de A1. La tensin VB es correspon-dientemente mayor que VO a fin de anular losefectos de VGD2.

Fig. N 3 - Esquema de un rectificador ideal

inversor bsico de media onda.



Este rectificador preciso es capaz de rectifi-car en media onda seales de muy bajo nivel.La mnima seal permisible est dada por:

VIN = VG/AVO1 (1)

Donde VIN es la tensin de seal de entrada,VG es el potencial de juntura del diodo (0,6 a0,7 V) y AV01 es la ganancia a lazo abierto delamplificador. En la ecuacin 1, el trmino AV01se refiere a la ganancia a lazo abierto, que paraCC y seales de CA de baja frecuencias esextremadamente alta. En cambio, a algunas de

las frecuencias a las que opera este rectifica-dor, la frecuencia de entrada es una fraccinimportante del producto ganancia-ancho debanda, de modo que AV01 es menor que lo quesera de otra manera.

Por ejemplo, si el producto ganancia-anchode banda es 1,2 MHz, la ganancia a 100 Hz es12.000. En cambio a 1000 Hz (una frecuenciatpica para un rectificador preciso), la gananciaes slo 1.200.

La forma de onda de la figura N 4 ayuda a

ilustrar la operacin del rectificador. Si se aplicauna onda senoidal (figura N 4A) a un rectifica-dor, desde el tiempo t1 a t2 (excursin positiva),VO es cero, mientras VB permanece a -VG ( -0,6 a -0,7 V). Entre t2 y t3, la entrada es nega-tiva y VO es positiva con forma de media ondasenoidal (Figura N 4C).

Observe el comportamiento de VB, la salidadel operacional (fig. 4B). De t1 a t2, la salidadescansa a -VG, pero en t2 salta a positiva. La

forma de media onda senoidal se apoya en laparte superior del desvo +VG causado porVGD2. La figura N 4D ilustra la misma situa-cin.

El circuito de la figura N 3 est diseadopara rectificar e invertir los picos negativos de laseal de entrada. A fin de admitir los picos posi-

Fig. N 4 - La ilustracin A muestra la onda de

entrada, B la onda de salida del amplificador

operacional y C la forma de onda de la salida

del circuito, mientras que D muestra grfica-mente la misma situacin.

Fig. N 5 - Diagrama de bloques de un circui-

to diseado para crear un nivel de CC pro-

porcional a la tensin promedio (o eficaz) de

la onda de salida promediando la CC pulsan-

te en el tiempo.



tivos, la polaridad de los diodos (D1 y D2) debesimplemente invertirse.

La salida de un rectificador ideal es una CCpulsante. Si necesita crear un nivel de CC pro-porcional a la tensin promedio (o valor eficaz)de la onda de salida, es posible promediar en eltiempo la CC pulsante.

El diagrama de bloques de un circuito dise-ado para este propsito se ilustra en la figuraN 5. El diodo ideal es seguido por un filtropasabajos (mostrado) o un integrador electrni-co (bsicamente lo mismo) que tenga unaconstante de tiempo suficientemente bajacomo para producir una salida promediada enel tiempo. Esta constante de tiempo debecomenzar a un valor de 5 veces el perodo dela forma de onda aplicada.

Discriminadores de polaridadUn discriminador de polaridad es un circuito

que produce salidas que indican si la tensin

de entrada es 0, positiva o negativa. Entre lasaplicaciones de estos circuitos estn las alar-mas, controles e instrumentacin. La figura N

6A muestra un discriminador tpico. El circuitotambin se basa en el seguidor de tensininversor pero, en este caso, el amplificadoroperacional est acoplado a un par de circuitosde realimentacin negativa. Cada uno de elloscontiene un diodo, pero como los diodos estnconectados con polaridades opuestas, la pola-

ridad de la tensin de salida determina qudiodo conduce y cul est polarizado inversa-mente.

Consideremos lo que pasa cuando VIN espositiva (Figura N 6A) con esta tensin positi-va, la corriente (IIN) -con una magnitud de +VIN/IN- se aleja de la unin sumadora hacia lafuente. Esto hace que la tensin de salida delamplificador operacional sea positiva, polari-zando inversamente D1 y directamente D2. Lacorriente I1 es 0 e I2 = VO2/RF. La tensin de

salida VO2 es negativa, = VO - 0,6V y la tensinde salida V01 es 0.

Consideremos ahora el caso opuesto, esdecir, con VIN negativa. La corriente se aleja dela fuente hacia la unin sumadora. La salida deloperacional oscila hacia el positivo polarizandodirectamente D1 e inversamente D2. Lacorriente I2 es ahora 0, mientras I1, es V01/RF.En este caso, VO1 es positiva y VO es 0. Lasondas mostradas en la figura N 6B y la carac-

terstica de transferencia de las figura N 6Cilustran la operacin del circuito de la figuraN 6 A.

Rectificador preciso de onda completaEste rectificador usa ambas mitades de la

onda senoidal de entrada. Recordemos que elrectificador de media onda elimina la mitad dela onda y el rectificador de onda completa lapreserva. La figura N 7 muestra las relaciones

entre las diversas seales del circuito. La figuraN 7A muestra la onda de entrada (trazo supe-rior) y la salida de CC pulsante resultante (trazoinferior) de un rectificador de onda completa.

Observe que la mitad negativa de la onda deentrada se invierte para producir una salidapositiva. La funcin caracterstica de este recti-ficador se muestra en la figura N 7 B. Puestoque la tensin de salida es siempre positivaindependientemente de la polaridad de la seal

de entrada, el rectificador de onda completapuede llamarse "circuito de valor absoluto" . Latensin de salida ser:

Fig. N 6 - El discriminador de polaridad de Ase basa en un seguidor de tensin inversor.

La entrada del circuito y las dos salidas se

muestran en B, y la caracterstica de transfe-

rencia del mismo en C.



VO = K/VIN (2)OVO = -K/VIN (3)

segn la orientacin de los diodos del circuito.Si bien el rectificador de onda completa se usa

principalmente en fuentes de alimentacin, esla caracterstica de valor absoluto la que lohace importante para aplicaciones de instru-mentacin y relacionada.

Pueden usarse varios mtodos para crearun rectificador de onda completa ideal, algu-

nos de los cuales se muestran en la figura N8. El circuito de la figura N 8A incorpora el dis-criminador de polaridad de la figura N 6. En elmismo, las dos salidas del discriminador (VO1y VO2) se aplican a las entradas del amplifica-dor diferencial de CC.

Otra solucin se muestra en la figura N 8B,donde se aplica un par de diodos conectados

en oposicin a las entradas de un amplificadordiferencial de CC simple. Esta solucin no esapropiada porque los diodos de la etapa deentrada no estn conectados en el lazo de rea-limentacin, de modo que sus cadas de ten-sin no actan en el "servo".

Otra posibilidad es conectar doscircuitos de diodos ideales, conpolaridades opuestas, en paralelo.

Circuitos ligados a cero y de bandamuertaOtra aplicacin no lineal del

amplificador operacional es el cir-cuito ligado a cero. En este circui-to, la tensin de salida se limita detal forma que sea ms o menosque 0 para ciertos niveles de ten-sin de entrada y 0 para todos losdems.

El trmino no significa que los

valores VIN estn restringidos deninguna manera, sino que hay limi-

Figura N 7 - El rectificador de onda completa

usa dos mitades de la onda de entrada. Se

muestra en A la onda de entrada y la salida pul-

sante de CC de este rectificador. En B, puede

verse la curva caracterstica del circuito.

Fig. N 9 - Circuito ligado a cero, que restringe las

tensiones de salida permisibles.

Figura N 8 - Existen varios mtodos para crear un rectificador

ideal de onda completa. El circuito de A se basa en el discrimina-

dor de polaridad de la figura N 6. El circuito de B usa un par dediodos polarizados en oposicin conectados a las entradas de un

amplificador diferencial de CC.


32/73

taciones a las tensiones de salida permisibles.La salida de un circuito ligado a cero puedeusarse cuando la seal de entrada excede uncierto nivel en determinada cantidad.

La figura N 9 muestra un circuito amplifica-

dor ligado a cero, basado en el rectificador idealde media onda de la figura N 3. Funcionaexactamente de la misma manera e incluye unaentrada adicional (VREF) que genera IREF. Elefecto de esta corriente es desplazar el puntode disparo al que tiene efecto la tensin deentrada.

Para entender el circuito, podemos analizar-lo en base a las propiedades del amplificadoroperacional ideal. De la ley de corriente deKirchoff y del hecho de que las entradas delamplificador operacional no actan ni comosumidero ni como fuente, sabemos que secumplen las siguientes relaciones:

I1 + IREF = 0 (4)OI1 + IREF = I2 (5)

Tambin sabemos que:

I1 = VIN/R (6)IREF = VREF/R (7)I2 = VO/R (8)

Entonces:

VIN /R + VREF/R = (VO/R) (9)

Y despus de multiplicar ambos miembrospor R

VIN + VREF = -VO (10)

De esta forma la tensin de salida es todavaproporcional a la de entrada pero desplazadaen VREF. La caracterstica de transferencia delcircuito se muestra en la figura N 10. En la figu-ra N 10A, el valor de VREF es negativo, mien-tras que en la fig. 10B es positivo. En amboscasos, la caracterstica de transferencia estdesplazada en VREF.

Consideremos la operacin del circuito de lafigura N 9 bajo dos condiciones: VIN > 0 y VIN< 0. Supongamos primero que VREF = 0. Parala entrada positiva, la salida del amplificador(A1) oscila hacia el negativo (el circuito es inver-sor) y hace que el diodo D2 quede polarizadoinversamente y D1 directamente.

La tensin de salida, VO, es 0 en ese caso.La tensin de salida permanece en 0 paratodos los valores de VIN > 0.

Fig. N 10 - Caractersticas de transferencia del

circuito de la figura N 9. En A, VREF es nega-

tivo, mientras que en V, es positivo. En ambos

casos, la curva de transferencia est desplaza-

da en la seal de referencia.



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Lea en esta seccin:

Disipadores: que son y porqu sonimprescindibles.

Disco rgido externo de WesternDigital de hasta 750 Gb.

Cdigos Beep: su significado

segn los distintos BIOS

Las tarjetas grficas: orgenes yevolucin.

Memorias RAM: completo informe.



Un 'disipador (heat sink)' es un ele-mento fsico, sin partes mviles,destinado a eliminar el exceso de calor

de cualquier elemento.Su funcionamiento se basa en la

Segunda ley de la termodinmica, trans-

firiendo el calor de la parte caliente que

se desea disipar al aire. Este proceso se

propicia aumentando la superficie de

contacto con el aire permitiendo una eli-

minacin ms rpida del calor exceden-

te. Cada disipador tiene un coeficiente

de disipacin especfico que se calcula

de esta manera:

Donde:

Rd - a es el coeficiente de disipacin

especfico de cada disipador (C/W).

Td es la temperatura del disipador (C).

Ta es la temperatura ambiental (C).

P es la energa disipada por unidad de

tiempo (W).

Al usar esta frmula hay que tener en

cuenta que el flujo de aire que recibe el

disipador influye en el valor del coefi-

ciente de disipacin, siendo menor el

coeficiente cuanto mayor sea el flujo.

Dicho de otra manera, cuanto mayor sea

la corriente de aire que roce con el disi-

pador menor tendr que ser la diferencia

de temperaturas para disipar la misma

cantidad de calor.

En los aparatos electrnicos se suelen

usar para evitar un aumento de tempera-

t u r a

en algu-

nos com-

ponentes. Porejemplo se emplea sobre

transistores en circuitos de potencia

para evitar que las altas corrientes pue-

dan llegar a quemarlos.

En las computadoas su uso es intensivo,

como por ejemplo en algunas tarjetas

grficas o en el microprocesador para

evacuar el calor procedente de la con-

mutacin de los transistores, sin embar-

go, en ocasiones el calor generado en los

componentes es demasiado elevadocomo para poder emplear disipadores de

dimensiones razonables, llegando a ser

necesarias emplear otras formas de refri-

geracin como la lquida.

Los fabricantes de computadoras acos-

tumbran incluir un disipador y uno o ms

ventiladores o coolers aunque no sean

estrictamente necesarios, ya que es una

forma barata de prevenir los posibles

problemas que pueda haber por picos de

potencia disipada en el componente oincrementos en la temperatura ambiente

del entorno de trabajo.

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rmtica

DISIPADORES

Qu son y cules su funcin.



informtica

L a necesidad de almacenar datos creceda a da para todo tipo de usuarios,tanto para uno domstico como parauno ms profesional. Adems de esta nece-sidad de guardar copias de seguridad y otrosdatos, es un factor muy importante que stosse mantengan seguros, y de esta forma evitarposibles prdidas de informacin. La lnea My

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nar una tasa de lectura y escritura com-parable a un dispositivo SATA.El peso se ajusta perfectamente al

especificado por el fabricante que es de1,2 Kg. Aun no siendo un disco destina-do a la movilidad no existen problemas ala hora de tener que transportarlo.

El botn sobre la nica cara lisa per-mite encenderlo y apagarlo segn lasnecesidades. Adems la luz que rodea elmismo tiene doble funcin: el crculomayor indica el encendido del disco y elotro ms pequeo concntrico, indica elespacio libre que queda en el dispositivo.

DiscoRgido

Externode75 Gb



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rmtica

L a memoria RAM, se compone de unoo ms chips y se utiliza como memo-ria de trabajo para programas ydatos. Es un tipo de memoria temporal quepierde sus datos cuando se queda sin ener-ga (por ejemplo, al apagar la computadora).

RAM es el acrnimo ingls de RandomAccess Memory Module (memoria de acce-so aleatorio). La denominacin surgi anti-guamente para diferenciarlas de otro tipo dememorias como los registros de desplaza-miento, y en contraposicin a las denomina-das memorias de acceso secuencial.Debido a que en los comienzos de la com-

putacin las memorias principales (o prima-rias) de las computadoras eran siempre detipo RAM y las memorias secundarias (omasivas) eran de acceso secuencial (cintaso tarjetas perforadas), es frecuente que sehable de memoria RAM para hacer referen-cia a la memoria principal de una computa-dora, pero actualmente la denominacin noes demasiado acertada.

Se trata de una memoria de semicon-ductor en la que se puede tanto leer comoescribir informacin. Se utiliza normalmentecomo memoria temporal para almacenarresultados intermedios y datos similares nopermanentes. Se dicen "de acceso aleato-

rio" o "de acceso directo" porque los dife-

rentes accesos son independientes entre s(no obstante, el resto de memorias ROM,ROM borrables y Flash, tambin son deacceso aleatorio). Por ejemplo, si un discorgido debe hacer dos accesos consecuti-vos a sectores alejados fsicamente entre s,se pierde un tiempo en mover la cabezalecto-grabadora hasta la pista deseada (oesperar que el sector pase por debajo, siambos estn en la misma pista), tiempo queno se pierde en la RAM.

Sin embargo, las memorias que seencuentran en la computadora son voltiles,es decir, pierde su contenido al desconectarla energa elctrica ; pero hay memorias

Informe

Seguramente en ms de

una oportunidad, como

mnimo, ha escuchado

hablar de memoria RAM

y quiz tambin, si su

campo laboral est vin-

culado con la informti-

ca, habr debido resol-

ver actualizaciones o

armados de equipos

para los cuales la memo-

ria es imprescindible.

Saber qu tipo de

memoria necesita, cua-

les son las diferencias

entre las disintas tecno-logas y sus prestacio-

nes, es el objetivo de la

presente nota.

memoria

RAM



informtica

(como la memoria RAM flash), que no loson porque almacenan datos.

En general, las RAM se dividen en est-ticas y dinmicas. Una memoria RAM est-tica mantiene su contenido inalterado mien-tras est alimentada. En cambio en unamemoria RAM dinmica la lec-tura es destructiva, es decir que

la informacin se pierde al leer-la, para evitarlo hay que restau-rar la informacin contenida ensus celdas, operacin denomi-nada refresco.

Adems, las memorias seagrupan en mdulos, que seconectan a la placa base de lacomputadora. Segn los tiposde conectores que lleven losmdulos, se clasifican en Mdulos SIMM

(Single In-line Memory Module), con 30 72contactos, mdulos DIMM (Dual In-lineMemory Module), con 168 contactos,mdulos DDR con 184 y DDRII de 240 con-tactos.

Los pequeos chips que componen a lamemoria RAM no se encuentran sueltos,sino soldados a un pequeo circuito impre-so denominado mdulo, que se puedeencontrar en diferentes tipos y tamaos,cada uno ajustado a una necesidad concre-ta: (SIMM, DIMM, SO-DIMM, RIMM).

Sobre ellos se sueldan los chips dememoria, de diferentes tecnologas y capa-cidades.

Ahora bien, mientras que los ensambla-dores de mdulos se cuentan por cente-nas, la lista de fabricantes de los propioschips de memoria son un nmero menor yslo hay unas pocas empresas comoBuffalo, Corsair, Kingston o Samsung, queen cualquier caso no superan la veintena.

La capacidad de una memoria es la can-

tidad de datos que puede almacenar, gene-ralmente se expresa en bytes, Kb (kiloby-tes), Mb (megabytes) o Gb (gigabytes).

Nota : Para calcular el anchode banda del bus de memoria sesigue la frmula: ancho de busen Bytes * frecuencia efectiva detrabajo en MHz. Por ejemplo, laDDR200 se llama tambinPC1600 porque 64 bits / 8 bits *

200 MHz = 1600 Mb/s = 1'6Gb/s que es la velocidad de lamemoria, o ms correctamente

su ancho de banda.Memoria DRAM

La memoria DRAM ("Dynamic RAM") esuna memoria RAM electrnica construidamediante condensadores. Los condensa-dores son capaces de almacenar un bit de

informacin almacenando una carga elctri-

ca. Lamentablemente los condensadoressufren de fugas lo que hace que la memo-ria DRAM necesite refrescarse cada ciertotiempo: el refresco de una memoria RAMconsiste en recargar los condensadoresque tienen almacenado un uno para evitarque la informacin se pierda por culpa delas fugas (de ah lo de "Dynamic"). Lamemoria DRAM es ms lenta que la memo-ria SRAM, pero por el contrario es muchoms barata de fabricar y por ello es el tipode memoria RAM ms comnmente utiliza-da como memoria principal.

Tambin se denomina DRAM a lamemoria asncrona de los primeros IBM-PC, su tiempo de refresco era de 80 70ns (nanosegundos). Se utiliz en la pocade los i386, en forma de mdulos SIMM oDIMM.

FPM-RAM (Fast Page Mode RAM)Memoria asncrona, ms rpida que la

anterior (modo de Pgina Rpida) y con

tiempos de acceso de 70 60 ns. Estamemoria se encuentra instalada en muchossistemas de la primera generacin dePentium. Incorpora un sistema de paginado

Modulo de memoria SIMM de 30 Pines.

Modulo de memoria DIMM de 168 Pines.



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rmtica

debido a que considera probable que elprximo dato a acceder este en la mismacolumna, ganando tiempo en caso afirmativo.

EDO-RAM (Extended DataOutput RAM)

Memoria asncrona,esta memoria permite ala CPU acceder msrpido porque enva blo-ques enteros de datos;con tiempos de accesode 40 30 ns.

BEDO-RAM (Burst ExtendedData Output RAM)

Es una evolucin de laEDO RAM la cual compi-te con la SDRAM. Lee losdatos en rfagas, lo quesignifica que una vez quese accede a un dato deuna posicin determina-da de memoria se leenlos tres siguientes datosen un solo ciclo de relojpor cada uno de ellos,reduciendo los tiemposde espera del procesa-

dor. En la actualidad essoportada por los chip-sets VIA 580VP, 590VP y680VP. Al igual que laEDO RAM la limitacin dela BEDO RAM es que nopuede funcionar porencima de los 66 mhz.

SDR SDRAM (Single DataRate Synchronous Dynamic

RAM)Memoria sncrona

(misma velocidad que el

sistema), con tiempos de acceso de entre25 y 10 ns y que se presentan en mdulosDIMM de 168 contactos. Fue utilizada enlos Pentium 2, as como en los AMD K7.Dependiendo de la frecuencia de trabajo sedividen en:

PC66: la velocidad de bus de memoria

es de 66 Mhz, temporizacin de 15 ns yofrece tasas de transferencia de hasta 533MB/s.

PC100: la velocidad de bus de memoriaes de 100 Mhz, temporizacin de 8 ns yofrece tasas de transferencia de hasta 800MB/s.

En los motherboards se indica el tipo de

memoria que acepta ese modelo de placa.



info

rmtica

PC133: la velocidad de bus de memoriaes de 133 Mhz, temporizacin de 7,5 ns yofrece tasas de transferencia de hasta 1066MB/s.

Est muy extendida la creencia de quese llama SDRAM a secas, y que la denomi-nacin SDR SDRAM es para diferenciarlade la memoria DDR, pero no es as, simple-

mente se extendi muy rpido la denomina-cin incorrecta. El nombre correcto es SDRSDRAM ya que ambas (tanto la SDR comola DDR) son Memorias SncronasDinmicas.

DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)Memoria sncrona, enva los datos dos

veces por cada ciclo de reloj. De este modotrabaja al doble de velocidad del bus delsistema, sin necesidad de aumentar la fre-

cuencia de reloj. Se presenta en mdulosDIMM de 184 contactos. Del mismo modoque la SDRAM, en funcin de la frecuenciadel sistema se clasifican en (segn JEDEC):

PC 1600 DDR200: funciona a 2.5 V,trabaja a 200MHz, es decir 100MHz de busde memoria y ofrece tasas de transferenciade hasta 1,6 GB/s (de ah el nombrePC1600). Este tipo de memoria la utilizaronlos Athlon XP de AMD, y los primerosPentium 4.

PC 2100 DDR266: funciona a 2.5 V,trabaja a 266MHz, es decir 133MHz de busde memoria y ofrece tasas de transferenciade hasta 2,1 GB/s (de ah el nombrePC2100).

PC 2700 DDR333: funciona a 2.5 V,trabaja a 333MHz, es decir 166MHz de busde memoria y ofrece tasas de transferenciade hasta 2,7 GB/s (de ah el nombrePC2700).

PC 3200 DDR400: funciona a 2.5V,

trabaja a 400MHz, es decir, 200MHz de busde memoria y ofrece tasas de transferenciade hasta 3,2 GB/s (de ah el nombrePC3200).

Tambin existen las especificacionesD

Electrónica Popular 15

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