Esta es la segunda lección de la tercera 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 prime- ra 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 impre- sa 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.
Ud. está leyendo la parte teórica de la segun- da lección de la tercera etapa y el CD corres- pondiente es el de la Etapa 3, Lección 2. Para adquirir el CD correspondiente a cada lección debe enviar un mail a:
[email protected]. El CD correspondiente a la lección 1 es GRATIS, y en la edición Nº 295 dimos las instrucciones de descarga. Si no poee la revista, solicite dichas instrucciones de des- carga gratuita a:
A partir de la lección Nº 2 de la primera eta- pas, cuya guía de estudio fue publicada en Saber Electrónica Nº 296, el CD (de cada lec- ción) tiene un costo de $25 (en Argentina) y puede solicitarlo enviando un mail a
E
l iPhone 5, figura 1, es la sexta generación de los teléfonos celulares fabricado por Apple y posee una serie de mejoras res- pecto al iPhone 4S que son analizadas en otro artículo de Saber Electrónica. Desde una panta- lla más grande, pasando por la incorporación de un conector universal y la mejora en el servicio de redes LTE para tecnología 4G, este celular esun adelanto de lo que será en un par de años un equipo de alta gama de uso convencional.
Posee una pantalla retina de 4” de 1136 x 640 píxeles (326ppi)
Procesador A6 de Apple (SoC) Cámara de 8 megapíxeles iSight Conector universal de 8 pines Ligthning
Desarme y
reconocimiento De
Partes Del
iPhone
5
He aquí, la sexta generación de iPhone! Fue bautizado como… iPhone 5! A todos los lectores les sugiero apretarse el cinturón para asistir al desarme del mejor teléfono celular que he tenido entre mis manos. Tanto Sony, con su Xperia Z, como Samsung con el Galaxy III, han conseguido sendos Smartphones de excelentes característi- cas compatibles con el iPhone 5 pero, a mi juicio, aún sigue ganando el de la man- zanita. Veremos cómo, con una apariencia delicada y con componentes de fácil acceso, Apple ha logrado diseñar una de las maravillas de la época.
Conectividad LTE para 4G Sistema operativo iOS 6
Para desarmar un iPhone, con el objeto de conocer las partes que lo integran, debe- mos contar con un kit de herra- mientas específicas para tele- fonía celular, esto es:
Juego de desatornilladores torx
Juego de destornilladores estrella pentalobe (de 5 caras)
Juego de pinzas y alicates
Juego de desatornilladores pala y cruz Puntas y espátulas de plástico
Ventosas de distintos tamaños
Soldador de punta pequeña de 15W a 30W Equipo soldador con cama de infrarrojos Equipo soldador por aire caliente Accesorios varios
Muchas cosas han cambiado en el exterior del iPhone, por lo que es fácil saber cuándo es un iPhone 5.
La alteración más evidente en la parte infe- rior del teléfono es el cambio del conector dock grande de 30 pines por un conector Lightning diminuto.
La toma de auriculares se encuentra ahora en la parte inferior del iPhone, justo al lado del micrófono del parlante, además, posee una serie de agujeros en lugar de una malla que cubre la ranura.
Otras diferencias notables son el bisel, en comparación con el acero inoxidable que envuelve el 4S, y los bordes biselados entre el bisel y las cubiertas delanteras y traseras, tal como se observa en la figura 2.
Para desarmar nuestro iPhone 5, procede- mos a realizar los siguientes pasos:
Paso 1
Debe quitar los tornillos que están al lado del conector, tal como se muestra en la figura 3. Apple sigue usando tornillos con cabeza Pentalobe, mismos que han estado utilizando
durante los últimos dos años en el iPhone 4 y 4S.
Paso 2
Una vez quitado los dos tornillos, es muy fácil quitar la tapa, simplemente con una ven- tosa, tirando de adelante hacia atrás, como muestra la figura 4, podrá quitar la tapa. Tenga en cuenta que reemplazar una pantalla rota es muy fácil.
Compare esto con el iPhone 4S, donde
Figura 1
Figura 2
tomó 38 pasos para aislar el ensamble de la pantalla, lo que significa que este iPhone es el más fácil de reparar.
Paso 3
El conector de la pantalla se mantiene fir- memente a la placa base mediante unos torni-
llos Phillips simples, tal como se aprecia en la figura 5.
Con una punta de plástico o una uña plásti-
ca, podemos hacer palanca hacia arriba para tirar el conector y desprender la pantalla.
Paso 4
Vea en la figura 6 cómo es el interior del iPhone 5.
¿Qué podemos ver desde aquí?
Una batería más grande Conexiones de la antena Un solo parlante
Cámaras Vibradores Botones de Inicio
A continuación seguiremos con el desmonta- je de nuestro equipo para conocer a fondo las partes que lo integran.
Paso 5
Como siempre, desconectamos primero la batería para evitar daños involuntarios.
El conector de la batería y un soporte de metal están sujetos por tres tornillos Phillips #
Figura 4
Figura 5
00, tal como se muestra en la figura 7. En el 3GS, el ensamblaje de la pantalla es fácil de sacar, pero la batería era un fastidio. En el 4 y 4S, el ensamblaje de la pantalla tomó 38 pasos, mientras que la batería se saca fácilmente. Nos gusta pensar que Apple ha empezado a adaptar a nuestras preferencias en lo que nos permite eliminar tanto el ensamble de la pantalla como la batería en tan sólo un par de pasos.
Paso 6
Una vez quitados los tornillos, utilizamos el extremo plano de una uña de plástico para levantar la batería, que posee algún adhesivo típico, figura 8.
Para el iPhone 5, Apple ha empleado a una batería química diferente, con una tensión más alta y con capacidad un poco más grande que el iPhone 4S.
Las especificaciones para la batería son las siguientes:
Batería iPhone 5: 3.8V - 5.45Wh - 1440mAh. Tiempo de conversación: Hasta 8 horas en 3G. Tiempo en espera: hasta 225 horas.
Para el iPhone 4 las especificaciones de la batería son:
Batería del iPhone 4S: 3.7V - 5.3Wh - 1432mAh. Tiempo de conversación: Hasta 8 horas en 3G. Tiempo en espera: hasta 200 horas.
Podemos comparar estas características con la batería del Samsung Galaxy S III.
Batería Samsung Galaxy S III: 3.8V - 7.98Wh - 2100mAh.
Tiempo de conversación: Hasta 11 horas y 40 minutos en 3G.
Tiempo en espera: hasta 790 horas.
En la parte posterior de la batería vemos "MFR Sony" y "Cell realizado en Singapur." Buscando en Google determinamos que el fabri- cante de la batería es Sony.
Paso 7
Hay todo tipo de contactos “metal-metal” dentro del iPhone 5.
Contactos elásticos para hacer reparaciones sencillas, pero obliga a una cuidadosa atención a la limpieza de todas las piezas antes del mon- taje. Si tiene grasa o aceite en los dedos puede ensuciar a estos contactos metálicos y provocar fallos en el funcionamiento, por lo tanto, debe tener mucho cuidado de tener sus manos bien limpias.
Note un contacto que conecta la estructura de metal alrededor de la cámara de frente con el marco alrededor de la cámara que mira hacia
Figura 7
atrás, figura 9. Tal vez este marco es una espe- cie de una antena, no estamos seguros.
Hablando de antenas, con una uña plástica podemos retirar fácilmente el extremo de un conector de antena, cerca de la batería para qui- tarla de la placa base (derecha de la figura 9).
Paso 8
Cerca de la parte superior de la carcasa, se encuentra un conector de antena firmemente atornillado al interior de la caja, quítelo con cui-
dado, como muestra la figura 10. Finalmente libre de sus anclajes, levantamos la placa lógica, fuera de la caja trasera.
La placa lógica y la cámara de 8 megapíxe- les iSight salen juntas, dejando atrás varios componentes en la carcaza.
Paso 9
Muchos de los componentes que se incluyen con la tarjeta lógica se mantienen en su lugar con los tornillos y soportes.
Al parecer, Apple está muy preocupado de asegurarse de que todos los conectores estén bien ajustados y no se aflojen con el tiempo.
Para quitar la tapa de la placa lógica, quita- mos los tornillos correspondientes, tal como se muestra en la figura 11.
La parte inferior de la placa lógica está reple- ta de componentes, tal como se puede apreciar en la figura 12. Los principales elementos son:
• Módulo amplificador de potencia para GSM / GPRS / EDGE, Skyworks 77352-
Figura 9
Figura 10
• Módulo de cambio de antena de RF 15 SWUA 147 228
• Etapa de potencia WCDMA / HSUPA y módulo duplexor para la banda UMTS: Triquint 666083-1229
• Módulo dúplex Avago AFEM-7813 de doble banda LTE B1/B3 PA + FBAR
• Módulo amplificador para CDMA: Skyworks 77491-158
• Amplificador de potencia para la banda
Figura 12
LTE: Avago A5613 ACPM-5613 (soporta las bandas de 850MHz, 1800MHz y 2100MHz).
En la figura 13 se pueden observar otros componentes que destacan en la placa lógica del iPohne 5, entre ellos mencionamos:
• Gestión de potencia de RF: Qualcomm PM8018 RF IC
• Memoria NAND flash de 128 GB: Hynix H2JTDG2MBR
• Fuente de alimentación: Apple 338S1131
• Amplificadores clase D: Apple 338S1117. Este circuito integrado es un disposi- tivo de Cirrus Logic, pero no incluye los códec de audio.
• Giróscopo de 3 ejes de baja potencia: STMicroelectronics L3G4200D (AGD5/2235/ G8SBI). Es el mismo que tiene el iPhone 4S, la iPad 2 y otros teléfonos inteligentes líderes.
• Módulo Wi-Fi Murata 339S0171.
Paso 10
Ahora, damos vuelta la placa lógica del iPhone 5 y nos reparamos para el plato fuerte: el procesador de aplicaciones A6. En la figura 14 se observa que quitando la cubierta metáli- ca protectora queda al des- cubierto este impresionan- te procesador.
El procesador A6 es el pri- mero de Apple con System- on-Chip (SoC) para utilizar un diseño personali- zado, con sede fuera del conjunto de instruccio- nes ARMv7.
Debido a que el A6 no es un diseño de la CPU ARM específica, esto le da a Apple la capa- cidad de adaptar la A6 hacia sus necesidades.
Según Chipworks, la etiqueta de serigrafía B8164B3PM denota 1GB DDR2 SDRAM Elpida LP.
Por el contrario, en la infografía presentada durante Keynote de Apple, Samsung mostró cla- ramente la RAM (K3PE7E700F) en el A6.
No hace mucho tiempo, Apple decidió reducir el número de pedidos de chips de RAM de Samsung.
En la figura 15 podemos ver un primer plano del códec de audio de Apple Cirrus 338S1077
¿Qué hace exactamente un códec de audio?
En resumen, es un dispositivo que actúa como un convertidor de digital a analógico y de analó- gico a digital para codificar y decodificar correc- tamente las señales de audio.
Vea en la figura 16 otros componentes des- tacados que se encuentran en el reverso de la placa lógica del iPhone 5, cerca del procesador A6, destacamos los siguientes elementos:
• Acelerómetro lineal de ultra bajo consu- mo y alto rendimiento: STMicroelectronics LIS331DLH (2233/DSH/GFGHA)
• Pantalla táctil SoC: Texas Instruments 27C245I
• Controlador de pantalla táctil: Broadcom BCM5976. Más que un simple controlador de
Figura 14
pantalla táctil, Apple salió con una solución multi-chip para manejar el tamaño de pantalla más grande, similar al de la iPad.
• Procesador Apple A6
• Modem LTE: Qualcomm MDM9615M • Trabsceptor multibanda de RF: Qualcomm RTR8600, el mismo se encuentra en el Samsung Galaxy S III
Como hemos mencionado, el iPhone tiene chips para conectividad con LTE, es decir, tec- nología 4G. En la figura 17 se puede apreciar el chip MDM9615M de Qualcomm que es un módem 4G - LTE.
El MDM9615M Qualcomm es un modem de 28 nm, LTE (FDD y TDD), + HSPA, EV-DO Rev. B, TD-SCDMA.
El MDM9615M permite múltiples espectros, multi-modo de soporte LTE. Es responsable de la transmisión simultánea de voz y transferencia de datos en LTE (siempre que el portador tenga la infraestructura para permitir la transmisión simultánea de voz y datos).
También encontramos en la misma figura 17 el chip Qualcomm RTR8600, que es un trans- ceptor de RF multibanda. Este integrado está emparejado con el chip MDM9615 para poder operar en varias bandas, incluyendo 5 bandas
Figura 16
Figura 18
UMTS y LTE y más de 4 bandas EDGE. En la figura 18 tenemos un vistazo más de cerca el controlador de trackpad Broadcom BCM5976.
Apple utilizó este mismo chip en el MacBook Air para controlar el trackpad. Aquí, se está tra- bajando junto con el controlador de pantalla tác- til de Texas Instruments para controlar las entra- das táctiles en la pantalla Retina.
Paso 11
Después de terminar la disección de la placa lógica, dirigimos nuestra atención a la carcasa posterior. Tomamos una uña plástica o una pala
y hacemos una pequeña alanca como muestra la figura 19 para separar el conector lightning que incluye la toma de auriculares, parlante y micrófono.
Parece que la antena Wi-Fi también está integrado en este conjunto. El iPhone 5 ahora incluye soporte para 2.4 GHz y 5 GHz.
Las antenas están dimensionados para ser fracciones de longitudes de onda completa, por lo que el largo de 1,23" representa un cuarto de longitud de onda para la banda de 2,4 GHz. Esta medida es lo suficientemente cercana a 1,18" que representa media longitud de onda para una frecuencia de 5 GHz, es decir, la misma antena sirve para ambas bandas.
El primero de los tres micrófonos sale del iPhone 5 junto con el conjunto de conector Lightning, figura 20.
Es seguro asumir que el micrófono situado en la parte delantera inferior del dispositivo se utiliza para los comandos de voz y llamadas de voz.
Los otros dos micrófonos permanecen en el dispositivo, por ahora, a la espera de que los
Figura 19
Figura 20
encontremos, en la parte superior del teléfono. El conector Lightning de 8 pines reemplaza al viejo conector clásico de Apple de 30 pines.
En la figura 21 podemos ver claramente los ocho cables en el conector Lightning nuevo.
Si bien no ha habido ninguna palabra oficial sobre el pin-out para el conector de Lightning, podemos decir con confianza que dos de ellos se utilizará para la energía y la tierrao GND. En cuanto a los otros seis, bueno, eso era una incógnita hasta hace un par de meses, aunque en otro artículo de Saber Electrónica intentamos develar este misterio.
Apple afirma que el conector es totalmente digital. Sin embargo, también afirman que el iPhone 5 es compatible con vídeo analógico, salida de audio y VGA, lo que indica que puede haber algún tipo de conversión de señal digital a analógica dentro del cable.
Una investigación adicional sobre el conector Lightning muestra una matriz ordenada de pins y un clip para sujetar el cable en su lugar, tal como se puede apreciar en la figura 22.
Cada pin es elástico y bañado en oro en el extremo, para asegurar una buena conductivi- dad entre el cable y el enchufe Lightning.
Bien, ya habiendo desarmado la placa lógica y visto el conector principal de nuestro teléfono, aún quedan elementos por develar.
Paso 12
Vamos a quitar otros elementos. Usando una escala de alta tecnología, precisión avanzada, llegamos a la conclusión de que toda la parte trasera del iPhone 5, que se muestra en la figu- ra 23, pesa sólo un poco más que la parte tra- sera de vidrio del 4S.
Para quitar el motor de vibración, no tenemos que desoldar nada, ni retirar conectores, simple- mente está sustentado por presión, vea en la figura 24 un detalle de este motor en el que se aprecian los contactos de presión.
A diferencia del iPhone 4S, que utiliza un vibrador lineal oscilante, Apple ha vuelto al uso de un motor rotativo con un contrapeso.
Figura 22
Paso 13
El parlante sale fácilmente quitando dos tor- nillos, como se puede observar en la figura 25, este parlante se conecta a la unidad de display por medio de contactos con resorte.
El parlante en el iPhone 4S tiene un cable plano de alimentación, es frágil y requiere mucho trabajo de quitar. En este caso la sustitu-
ción del parlante es mucho más senci- lla.
Paso 14
El interruptor o botón de inicio, que se muestra en la figura 26, en el iPhone 5 es reforzado y está en un soporte metá- lico, lo que mejora su función.
Muchos usuarios de iPhone 4 y 4S han experimentado los males de un botón de inicio defectuoso, pero no han sido lo suficientemente valientes como para intentar su reparación. Este nuevo dise- ño no sólo debe aumentar la longevi- dad, sino también hace que reemplazar el botón de inicio sea sencillo.
Paso 15
Es hora de llegar al panel de LCD. Lo que al principio parecía ser complicado, llegar al panel de LCD se consigue retirando unos cuantos tor- nillos, tal como se puede observar en la figura 27.
Figura 25 Figura 26
Figura 27
La placa metálica es probablemente utilizada para el blindaje y la disipación de calor. El con- tacto tiene resorte cerca de la rosca lo que sugiere que la placa también podría ser utilizada para la conexión a tierra.
Paso 16
Llegamos a la cámara; uno de los principales argumentos de venta del iPhone 5 es que cuen- ta con una cámara iSight de 8 megapíxeles.