ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 23 / 201Año 23 / 201
1 / 1 / Nº 286Nº 286
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SECCIONES FIJAS
Sección del Lector 80
Descarga de CD: Proyectos con Microcontroladores PIC volumen 1 16
ARTICULO DE TAPA
Receptor Multibanda Hasta 1.3GHz 3
Armado del Receptor NeoTeo y de la Fuente de Alimentación 17
AUTO ELÉCTRICO
Cómo son los Circuitos Electrónicos para el Auto 24
MONTAJES
Micrófono Electrónico de Alta Sensibilidad 28
Micrófono de FM Estable 31
Filtro Activo de Loudness para Hi-Fi 49
Generador Bitonal para Ajustes de Audio 53
MANUALES TÉCNICOS
Blu-ray: Qué es y Cómo Funciona
Los Reproductores de Discos Blu-ray 33
TÉCNICO REPARADOR
Mediciones y Reparación de Pick-Up Láser 56
Medidor de Lámparas CCFL de Excelente Desempeño 69 Técnicas de Liberación de Celulares HTC: 10 Programas Full 76
MICROCONTROLADORES
El Lenguaje Ensamblador de los PICs 61
AUDIO
Diseño de un Modulador PWM para Audio de Alta Fidelidad 65
EDITORIAL
QUARK
Año 24 - Nº 286 MAYO 2011
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Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica.
Ya ha pasado casi un año desde que de-cidimos tomar el control editorial de las tres ediciones de Saber Electrónica y nos senti-mos conformes con los resultados obtenidos.
En marzo de 2010 alcanzamos un acuerdo con Editorial Televisa de México para que desde el mes de julio pasado podamos elegir ple-namente el contenido de las ediciones Andina y Mexicana (anterior-mente debían tener el mismo contenido que la edición Argentina). Es-to ha permitido encarar cada revista tendiendo en cuenta las necesidades de cada sector y, sobre todo, de poder ofrecer a nuestros socios comerciales una mejor forma de anunciarse en los diferentes medios que poseemos.
Por otra parte, en diciembre pasado comenzamos el “traspaso” de la logística de nuestra Editorial a Grupo Quark SRL, empresa creada para que gran parte de los que hicieron Saber Electrónica puedan ser partícipes directos de su destino. Así fue que en el mes de enero comenzamos “la mudanza” de las oficinas y depósito desde la sede de Editorial Quark en la calle Herrera hasta la sede de Grupo Quark en la calle San Ricardo. No hubo interrupción en las labores cotidianas y hasta comenzamos la gira de seminarios que en su primera etapa se desarrolla en la República Argentina (ya estuvimos en Tucumán y Corrientes y seguimos la gira) para luego extenderse a varios países del Continente.
No caben dudas que Argentina está creciendo y nosotros quere-mos acompañar dicha tendencia sin embargo, en los últiquere-mos meses, además de todos los cambios mencionados, tuvimos que atravesar “tiempos de turbulencias” debido a conflictos en el sector de dis-tribución, aumentos indiscriminados en la mayoría de los insumos, ataques de hackers a nuestros servidores, quiebra de proveedores (lo que nos ha originado un retrazo importante en la producción de kits), etc.
Es decir, quizá no nos ha tocado el mejor momento para esta reestructuración que encaramos y dicen que renovarse “es vivir”, por lo cual tratamos de “hacer realidad” dicha frase para que al alcanzar nuevamente la estabilidad que perseguimos podamos seguir generan-do alternativas para que Ud. tenga las mejores herramientas y con-tenidos de electrónica.
¡Hasta el mes próximo! SABER ELECTRONICA
Director Ing. Horacio D. Vallejo
Producción
José María Nieves (Grupo Quark SRL) Columnistas:
Federico Prado Luis Horacio Rodríguez
Peter Parker Juan Pablo Matute
En este número:
Ing. Alberto Picerno Ing. Ismael Cervantes de Anda
EDITORIAL QUARK S.R.L.
Propietaria de los derechos en castellano de la publicación men-sual SABER ELECTRONICA
Argentina: (Grupo Quark SRL) San
Ricardo 2072, Capital Federal, Tel (11) 4301-8804
México (SISA): Cda. Moctezuma 2,
Col. Sta. Agueda, Ecatepec de More-los, Edo. México, Tel: (55) 5839-5077
ARGENTINA Administración y Negocios Teresa C. Jara (Grupo Quark)
Staff
Liliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo, Fabian Nieves
Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández
Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos:
Alfredo Armando Flores México Administración y Negocios Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero Rivero
Staff
Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regalado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero
Rivero, José Luis Paredes Flores Atención al Cliente
Alejandro Vallejo [email protected]
Director del Club SE: [email protected]
Grupo Quark SRL San Ricardo 2072 - Capital Federal
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Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o mar-cas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o
comercializa-E
DITORIALQ
UARKCuando hablamos de un receptor que pueda ser capaz de escuchar en muchas ban-das, pensamos inmediatamente en equipos de varios cientos o miles de pesos y de muy difícil obtención. Sin embargo, con aplicaciones que ya hemos visto y realizado en NeoTeo y con materiales muy sencillos de obtener, podemos construir un recep-tor muy económico que pueda brindarnos mucha experiencia, conocimientos y, por sobre todo, muchas horas de entretenimiento. Escribir en pocas líneas todas las posibilidades que tendrás al construir este proyecto sería imposible. Pero la más interesante, y a la cual apuntaremos como conclusión del artículo, será la realiza-ción de un sencillo pero muy útil Analizador de Espectro para VHF y UHF.
Por Mario Sacco - www.neoteo.com
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UNPOCO DETEORÍA
Podríamos escribir muchas hojas contán-dote la historia de la radio y de la inmensidad de aplicaciones que hoy en día tiene esta rama de la ciencia y la tecnología. Desde Samuel Morse hasta el sistema Wi-Fi que utilizas para enlazar tu ordenador portátil a la Web, todo siempre ha pasado por las ondas de radio. Tu teléfono móvil, tus auriculares con conexión Bluetooth, la TDT (Televisión Digital Terrestre), los satélites, el radar y un gran universo que te rodea utilizan para comunicarse las ondas
hertzianas, las ondas de radio. Pero no
per-damos el tiempo en preámbulos y veamos qué es lo que vamos a realizar y cuáles son los logros que perseguimos en este ambicioso emprendimiento.
La etapa inicial de cualquier proyecto con-siste en la reunión de los materiales a utilizar y su correspondiente compra o adquisición. Como vamos a trabajar en varias etapas, lo
primordial será entonces definir los materiales
que serán comunes a todas las
aplicacio-nes y sobre ellos pondremos especial atención
para que no existan errores al comprarlos o al buscarlos. Vayamos entonces a ver qué que-remos hacer y cuáles son las partes funda-mentales del desarrollo y las opciones que tenemos. En la figura 1 podemos apreciar el diagrama en bloques de un receptor conven-cional.
La figura 1 es muy sencilla de interpretar: posee bloques muy definidos que te serán muy fáciles de comprender. Como su nombre lo
indica, el Amplificador de RF, que se
encuen-tra inmediatamente después de la Antena,
sirve para incrementar el nivel de la señal exis-tente en el aire de la señal que intentamos reci-bir y para adecuarla a los valores de operación que requieren las etapas posteriores. Un ejem-plo muy práctico, sencillo y abundante es la señal de las emisoras de frecuencia modulada comprendidas en el espectro de los 88MHz a 108MHz.
Estas señales presentes en antena serán amplificadas en una proporción correcta para
su procesamiento posterior. El Oscilador
Artículo
de Tapa
Figura 1 - Diagrama en bloques de un receptor convencional. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 4
Local es un oscilador controlado encargado
de generar una señal de una frecuencia mayor a la que queremos introducir en el receptor.
¿Cuánto mayor debe ser la frecuencia?
El valor de la frecuencia de paso que tenga
el canal (valga la redundancia) Amplificador
de Frecuencia Intermedia. Pequeños
ejem-plos: En la FM comercial se utiliza un canal de frecuencia intermedia de 10,7MHz. Por lo tanto, para poder recibir una señal de 100,5MHz, el oscilador local entregará una señal de 100,5MHz + 10,7MHz = 111,2MHz.
Así, dentro del mezclador, se produce una
suma algebraica de señales que resultan
ser: 111,2MHz + 100,5MHz = 211,7MHz y
112,2MHz – 100,5MHz = 10,7MHz.
En la figura 2 podemos observar el dia-grama en bloques de un sistema de sintonía clásico. Como el amplificador de frecuencia intermedia estará sintonizado a 10,7MHz, rechazará la señal suma de 211,7MHz y dejará pasar la señal resta de 10,7MHz, amplificán-dola para su posterior demodulación. Si, en cambio, queremos sintonizar en 88,3MHz, el oscilador local deberá trabajar a 99MHz para entregarnos a la salida del mezclador la siem-pre constante frecuencia intermedia de 10,7MHz.
99MHz + 88,3MHz = 187,3MHz
99MHz – 88,3MHz = 10,7MHz
Debe tener en claro que no importa si esta-mos hablando de AM, de FM, de canales de TV o de la comunicación de un submarino ató-mico. Lo verdaderamente importante y
con-ceptual es que comprendas que la señal que
ingresa por la antena se suma en forma algebraica con la del oscilador local y el resultado es selectivamente amplificado por el canal de frecuencia intermedia.
Luego, el demodulador traducirá la informa-ción que viene encriptada (modulada en fre-cuencia o modulada en amplitud) dentro de la señal resultante y nos entregará dos compo-nentes de información muy importantes: el audio que finalmente escucharemos y una cuantificación de la amplitud obtenida al final de la cadena de amplificación.
Si la emisora es cercana y potente, el valor recuperado será elevado, mientras que si la emisora es lejana, su señal llegará muy débil y pobre lo que concluirá con un valor pequeño de amplificación. Aquí, entonces, hace su
apa-rición en el circuito el AGC (Automatic Gain
Control) que funciona como un control
auto-mático de ganancia.
A mayor amplitud, le indica al amplificador de RF y al canal de frecuencia intermedia que no es necesaria tanta amplificación, mientras que ante señales débiles, fuerza a estas eta-pas a amplificar hasta lograr un nivel parejo y armónico entre señales débiles y señales potentes logrando un nivel sonoro equitativo entre todas las frecuencias escuchadas. Si esto no fuese así, estaríamos retocando el
Artículo
de Tapa
Figura 2 - Diagrama en bloques de un sistema de sintonía clásico. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 6
control de volumen en forma constante al cam-biar de emisoras. Por último, una fuente de ali-mentación que entregue la energía necesaria a todas las etapas que componen el receptor completa el desarrollo en su fase preliminar de análisis. A partir de una batería (en el caso de querer realizar un equipo portátil) o una fuente de alimentación conectada a la red de energía domiciliaria, deberemos construir las distintas secciones que la misma requiera para alimen-tar los circuitos del receptor. Hasta aquí la teo-ría que debes conocer. Ahora comienza la acción.
NUESTRORECEPTOR
Ahora que conocemos todas las partes que componen un receptor convencional analice-mos en primera medida algunas cosas que el mundo de la electrónica nos ofrece ya hechas. La maravilla de la miniaturización de estos módulos nos permite aprovechar su disponibi-lidad y practicidad de uso para facilitar
nues-tros desarrollos. Un claro ejemplo de esto es
un selector de canales de un TV, figura 3. A
este dispositivo no sólo podemos utilizarlo para recibir imágenes sino que, además, pode-mos convertirlo en un receptor que pueda cubrir toda la banda que su diseño permita, esto es, la nada despreciable porción del espectro radioeléctrico que comprende los
40MHz a 45MHz hasta más allá de los 1000MHz, llegando en teoría a 1,3GHz.
Muy sencillo. El selector de canales de un
TV es el mismo circuito que te mostramos antes de un amplificador de RF de entrada más un mezclador, más un oscilador local, más una pequeña etapa de frecuencia inter-media. Todo en un solo cuerpo metálico y con-trolado mediante sencillas señales que nos facilitará un microcontrolador. De esta forma, bastará con agregarle a un sintonizador de TV una fuente de alimentación apropiada, un demodulador y un amplificador de audio. Nada
más. La parte “difícil”, la parte de la RF, la
maneja en forma absoluta el selector de cana-les del TV y nosotros lo que debemos realizar es el manejo del mismo de la manera más correcta posible para obtener resultados satis-factorios.
Como vemos en el diagrama de la figura 4, necesitamos un sintonizador que sea
contro-lado por bus I2C, una fuente de alimentación
que nos proporcione las tensiones que éste necesite para trabajar correctamente y un cir-cuito sintonizado en 45,75MHz para poder escuchar todo lo que nuestro “receptor” esté dispuesto a entregarnos. Vale aclarar que la frecuencia de salida de 45,75MHz es válida para los países de América, mientras que para Europa los sintonizadores nos entregarán una frecuencia de salida de 38,9MHz. Esto signi-fica que los que vivimos en América realizare-mos un receptor con sintonía en 45,75MHz y aquellos que vivan en Europa deberán realizar
el mismo receptor, no otro, pero deben
sin-Artículo
de Tapa
Figura 3. Un sencillo sinto-nizador de TV será nuestro pasaporte al mundo de la
radio. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 8
tonizarlo en 38,9MHz. Tan sólo esa mínima
diferencia. Los sintonizadores de TV
moder-nos trabajan todos por bus I2C y ya casi no se encuentran en circulación otros modelos más antiguos que son controlador por bus SPI o 3-Wire como también se los conoce. Otros selec-tores de canales que son muy similares de aspecto a los que utilizaremos son más anti-guos aún y traen un sistema de conmutación de bandas mediante tres pines salientes, figura 5V. Por otra parte, la sintonía se realiza a través de una tensión variable de 0 a 33V en otro terminal de entrada.
Estos sintonizadores eran y son conocidos
como “Varicap” ya que la tensión variable
mencionada se aplicaba a sendos diodos homónimos que trabajaban como capacitores
variables. Esta tensión debía ser monitoreada en forma constante por un circuito realimen-tado para mantener siempre la sintonía correcta.
Luego llegó el bus I2C y nos simplificó la vida a todos. A través de dos líneas, enviamos algunos BYTEs de control al sintonizador y tenemos al instante la frecuencia deseada en sintonía. Nuestro trabajo inicial será entonces encontrar el sintonizador de TV que mejor se aproxime a nuestras necesidades. Ahora vere-mos cómo identificarlo cuando estevere-mos frente a él. Observa atentamente en la imagen supe-rior los dos sintonizadores que te mostramos.
Ambos son TECC1980, pero puedes notar
que además de cambiar las letras y números finales, cambia notoriamente el tamaño. El de
Receptor Multibanda NeoTeo
Figura 4. Diagrama en bloques de un sintonizador de TV
moderno.
Figura 5. ¿Iguales? No, los sintonizadores son
bien diferentes. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 9
la derecha, además de ser más grande, posee inscripciones en su tapa metálica que nos indi-can su conexión. BL, BH y BU son las selec-ciones de bandas; BT es la tensión variable de 33V. Es decir, ése es el sintonizador viejo. El
otro, el más pequeño, es el que necesitamos
nosotros. Las conexiones pueden variar en
forma mínima de un modelo de sintonizador I2C a otro y dicha variación será tan sólo la diferencia de una tensión de alimentación. En el caso del selector que buscaremos, utilizare-mos para su alimentación 5V y 30 a 33V, mien-tras que para el otro modelo, serán necesarias tres tensiones diferentes: 5V, 9V, y 33V. Ese es
el caso del modelo TECC1980PK25A que se
observa en la imagen superior. En la imagen inferior, vemos la conexión en un circuito
impreso de un sintonizador 1AV4F1BAM0340
que coincide exactamente con un estándar
DT5-20NF. Observa que MB y PB son
cone-xiones que van a una misma alimentación (5V) que proviene de L104. Puedes observar tam-bién la conexión de TB (33V) que posee una alimentación regulada con el zener D103. A la derecha de la imagen de la figura 6, se destaca
el pin de conexión para el AGC, que luego
veremos cómo implementarlo, y las clásicas
DATA (SDA) y CLOCK (SCL). Por último, al
final a la izquierda, la salida de FI ya mencio-nada anteriormente.
Dato importante: Puede utilizar cualquier
sintonizador que trabaje por bus I2C. Si no son los modelos mencionados, no te preocupes,
será cuestión de buscar en Google la informa-ción de conexión de los pines y acomodar tu circuito de acuerdo a sus requerimientos. El desarrollo mostrado no es privativo de los modelos que verá en este artículo (y otros que desarrollaremos en futuras ediciones pero que los puede ver en la página www.neoteo.com);
Ud. puede usar otros. La única condición es
que sean para bus I2C. Utilice el que tenga o
el que consiga, basta que sea I2C. En la ima-gen de la figura 7 se ven claramente todos los tipos de sintonizadores que existen en la actualidad. El de la izquierda, el más pequeño, es el indicado. Su disposición de pines, ayu-dará a no confundirte.
PRIMERASCONCLUSIONES
Gracias a un sintonizador de TV vamos a poder escuchar muchas cosas en nuestro receptor. Ud. sabe: aeronáutica, fuerzas de seguridad, radioaficionados, satélites meteoro-lógicos, telefonía, broadcasting y mucho, mucho más. Sólo debemos encontrar el sinto-nizador adecuado. Luego construiremos la fuente de alimentación apropiada para nuestro desarrollo contemplando la utilización de una entrada de corriente continua de 12V. En futu-ras ediciones veremos cómo controlar el
sinto-nizador a través del bus I2C por intermedio
de un microcontrolador (si no desea espe-rar hasta la próxima entrega puede ver los artículos del autor en www.neoteo.com).
Artículo
de Tapa
Figura 6 - Aspecto habitual de la conexión de un sintonizador
I2C en un TV. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 10
En la web, existen varios ejemplos en pági-nas europeas donde utilizan el sintonizador UV916 de Philips. Aquí, en la figura 8, le mos-tramos su equivalente americano, el UV936.
Finalmente, acoplaremos a todo el conjunto un receptor de FM para poder escuchar el uni-verso de emisiones que existen en VHF y UHF.
Podemos, además, incorporar conectividad
RS232 al microcontrolador, tal como muestra
el diagrama en bloques de la figura 9 y, mediante una pequeña aplicación en VB6, visualizar una consola de control del receptor en nuestro ordenador.
En síntesis, el abanico de posibilidades de ampliación del desarrollo es enorme y poco a poco iremos realizando distintas aplicaciones basadas siempre en las enormes posibilidades que nos brinda un (hasta ahora desapercibido e inadver-tido) selector de canales de TV.
Por último, utilizaremos todo este desarrollo para construir un sencillo anali-zador de espectro que lo
sorprenderá por su facili-dad de manejo y utilifacili-dad. Suena imposible de alcan-zar, ¿verdad?.
Mediante el barrido apro-piado de una porción del espectro y utilizando la salida de intensidad de
señal (RSSI) de un
recep-tor de FM, podemos imple-mentar en un osciloscopio un analizador de espectro
Receptor Multibanda NeoTeo
Figura 7 - Modelos actuales de sinto-nizadores de TV.
Figura 9. Esquema del sistema de radio que realizaremos. Figura 8 -Sintonizador UV936, el her-mano americano del europeo UV916. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 11
que te sorprenderá. Un ejemplo muy sencillo y simple es el siguiente video donde puedes ver
una señal de FM y las excursiones de ancho
de canal que adopta con los distintos nive-les de audio que recibe. Observe que a
mayor audio, mayor ancho de canal ocupado y viceversa. Es probable, y casi seguro, que la música del video no le agrade, pero era lo que había en la emisora en ese momento. Cuando Ud. construya su propio analizador, seleccio-nará la frecuencia en el microcontrolador y observará lo que ocurre en ese lugar del espectro con la absoluta precisión del bus I2C. Es muy probable que encuentre algo mejor
para escuchar y analizar. Esto no es ciencia
ficción, esto es NeoTeo.
ELECCIÓN DELSINTONIZADOR
Hemos definido que la parte fundamental
de nuestro receptor será un selector de
cana-les de TV con el que podremos explorar
sec-tores muy interesantes del espectro radioeléc-trico. Vamos a seleccionar el modelo de
sinto-nizador que mejor se adapte a nuestras pre-tensiones y, por supuesto, vamos a comenzar a conocer los comandos que requiere para funcionar, alimentarlo y conectarlo al mundo
exterior. Hoy tendremos la primer sintonía
en las pruebas iniciales y también habrá
algu-nas cositas “no tan comunes” que se
pue-den encontrar en el mundo de la radio. Dentro del grupo de selectores de canales que sean capaces de trabajar bajo el mando del
proto-colo I2C encontraremos por supuesto una gran
variedad de modelos, marcas y formatos. Lo que debemos contemplar al momento de deci-dir la elección es el circuito integrado encar-gado de controlar el PLL que estos sintoniza-dores incorporan.
¿QUÉ ES ELPLL?
Preste atención al siguiente gráfico y cap-tará muy rápido la idea. Observe el diagrama en bloques de la figura 10. Por un lado, a la
izquierda de la imagen, encontrarás los
osci-ladores de VHF y UHF que trabajarán en un
Artículo
de Tapa
Figura 10 - Diagrama en bloques simplificado de un PLL dentro de un sintonizador de TV. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 12
selector de canales moderno entre 53MHz y 300MHz a 350MHz. en la banda de VHF y entre 300MHz y 830MHz en la banda de UHF. Estos valores siempre son estimativos; varían de un selector a otro e incluso podemos inten-tar realizar algunos artilugios pequeños para que la porción de VHF llegue lo más abajo posible (40 a 45MHz, aproximadamente) y para que la de UHF llegue más arriba en fre-cuencia.
Luego, veremos cómo “estirar” la banda de
captura posible que tendrá nuestro selector. Ahora continuemos con el PLL. La oscilación obtenida, sea de la banda que fuere, pasará a
través de un divisor programable que se
encargará de entregar una frecuencia fija resultante que puede estar comprendida entre 3.90625kHz, 6.25kHz o 7.8125kHz. Esta señal
ingresará al comparador de fase y, como su
nombre propiamente lo dice, en este bloque se realizará una comparación entre las señales recibidas desde el oscilador que haya sido seleccionado y desde el oscilador fijo (con
pre-cisión de cristal de cuarzo), al que también se
le aplicará una división de frecuencia contro-lada que devolverá los mismos valores que entrega el divisor programable principal. El objetivo es comparar las señales entre sí y determinar su exactitud de frecuencia y de fase. Cualquiera de estos dos parámetros que no sean exactamente iguales provocará una salida del comparador de fase que servirá
como señal de error o de control de
frecuen-cia del oscilador, figura 11.
Cuando la frecuencia y la fase de las seña-les coinciden entre sí, la variación de tensión
Receptor Multibanda NeoTeo
Figura 11 - Cuando las señales no coinciden en frecuencia y fase, la señal de error llevará al oscila-dor a trabajar en el punto exacto de programación.
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se elimina a la salida del comparador y el osci-lador actuante recibe la tensión aplicable a los varicap de manera invariable. Recordemos que los osciladores trabajan con esta especial clase de diodos de los que se aprovecha la capacidad que se origina en su juntura, al ser inversamente polarizados.
Al variar la tensión aplicada, varía la capa-cidad obtenida y varía así la frecuencia de tra-bajo del oscilador empleado.
Por lo tanto, si los osciladores de VHF o de UHF en su funcionamiento llegan a desviarse
de frecuencia, aunque sea 1Hz, el
compara-dor de fase lo detectará y enviará la variación de la señal de corrección para que regrese al valor exacto de oscilación prefijado, posibili-tando así que la frecuencia de trabajo sea exacta y constante. De esta ingeniosa forma se logra controlar una frecuencia que puede variar entre unas pocas decenas de MHz hasta más allá de 1GHz (1000MHz).
PLL significa Phase Locked Loop, que en
castellano se traduce como Lazo Enganchado en Fase. Es muy probable que muchas veces
hayas leído por ahí “PLL Quartz”.
Ahora ya sabes que el lazo se engancha gracias al detector de fase que recibe una
osci-lación con la precisión del cuarzo y monitorea de manera incesante y continua el correcto funcionamiento del oscilador. Si por cualquier circunstancia éste decida desplazarse en fre-cuencia o en fase, el lazo se encargará de lle-varlo al valor de trabajo estipulado.
¿Quién determina el punto exacto de tra-bajo?
El PLL que es comandado por el bus I2C.
Entonces, como mencionamos al comienzo, debemos elegir el PLL que más se ajuste a lo que intentamos hacer y ese circuito integrado
es el TSA5520/5521 de Philips, cuyas
especi-ficaciones puede ver en la figura 12.
Por supuesto que no saldremos a la bús-queda de un circuito integrado “suelto” sino que intentaremos hallar entre los selectores de canales aquel que posea este IC.
Es decir, intentaremos facilitar la tarea encontrando un sintonizador con el que hare-mos nuestro receptor, de manera de conec-tarle una fuente de alimentación apropiada para poder comenzar a disfrutar de nuestro equipo. En otro artículo de esta edición expli-caremos entonces como “lograr” nuestro
receptor multibanda. J
Artículo
de Tapa
Figura 12 - Para cada sintonizador que destape, busque la hoja de datos del PLL y averigue hasta qué frecuencia puede trabajar.
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CD: Proyectos con Microcontroladores PIC
volumen 1
Editorial Quark SRL, Saber Internacional S.A. de CV, el Club SE y la Revista Saber Electrónica presentan este nuevo producto multimedia. Como lector de Saber Electrónica puede descargar este CD desde nuestra página web, grabar la imagen en un disco virgen y realizar el curso que se propone. Para realizar la descarga tiene que tener esta revista al alcance de su mano, dado que se le harán preguntas sobre su contenido. Para realizar la des-carga, vaya al sitio: www.webelectronica.com.ar, haga clic en el ícono pass-word e ingrese la clave “CD-1170”. Deberá ingresar su dirección de correo electrónico y, si ya está registrado, de inmediato podrá realizar la descarga siguiendo las instrucciones que se indiquen. Si no está registrado, se le enviará a su casilla de correo la dirección de descarga (registrarse en webelectronica es gratuito y todos los socios poseen beneficios).
Introducción
Con este producto, Ud. va a aprender a realizar proyec-tos básicos con PICs, basándonos en el 16F84 Por ejemplo armará un que-mador PIC, y a su vez, podrá realizar prácticas de entrenamiento con un expe-rimentador digital hecho con un protoboard y diodos leds que le van a ir indi-cando cuáles son los pasos aprendidos a lo largo de este curso.
Obviamente, para que Ud. aprenda a realizar Proyectos con Microcontroladores PIC, debe haber realizado el Curso de PIC Nivel 1, que se encuentra en otro CD multimedia de esta serie. Este producto le propone armar proyectos con PICs, y le sugerimos que realice prácticas utilizando el 16F84, que es un microcon-trolador robusto, muy difícil de quemar, que posee una memoria de programa con una extensión de 1k, una memoria de datos de 64 bytes, y le permite realizar muchísimas pruebas. Le sugerimos el armado de un semáforo con PIC, un cir-cuito secuencial, intervala-dores, el armado de una tituladora y un sinfín de pro-yectos más que Ud. va a poder comprender sin difi-cultades si realizó el curso.
Lo primero que tiene que hacer es armar un cargador de PIC denominado NOPPP, este quemador le va a servir para trabajar con tres tipos de PIC: 16F84, 16C84 y 16F83.
En este CD encontrará una serie de notas teóricas, ya no en forma de curso, sino en forma de Guías, que le explican paso a paso cómo realizar sus propios proyec-tos, también observará una serie de Video Clips, que le muestran los proyectos con el entrenador digital, como así también programas y archivos ASM y HEX, a los efectos de que pueda reali-zar sus propios montajes. Gracias por elegirnos.
Importante: Este CD con-tiene programas que deben ser activados estando conectados a Internet, para activarlos deberá tener a mano el número de holo-grama que se encuentra en la portada del producto. Además, con dicho número, podrá bajar información adi-cional. Deberá ingresar a www.webelectronica.com.ar, hacer clic en el ícono pass-word e ingresar la clave cdpropic1.
1) TEORÍA
Aprendiendo a hacer Proyectos con PIC
Aprenda Electrónica Mundo1 Mundo2 Mundo3 Mundo4 Mundo5 Mundo6 Manuales de Diseño y de Datos de PICS Herramientas de Desarrollos de Microchip Manual de Datos de la Memoria 24C02C Manual de Datos de PIC12F629-675 Manual de Datos de PIC16C9XX
Manual de Datos del 16F8X Manual de Datos del PIC12C5XX
Manual de Datos del PIC16C77X
Manual de Datos del PIC16F627A-628A-648A Manual de Datos del PIC16F7X
Manual de Datos del PIC16F84A
Manual de Datos del PIC16F87X
Manual de Datos del PIC16F87XA
Manual de Datos del PIC18FXX39
Manual de Referencias y Diseño de los PICs de Rango Medio
Trabajando con el 16C74
Más Teorìa Recomendada Característcas Técnicas de los PICs
Como Controlar Motores PaP
Conociendo el 16C7XX El PIC Micro (inglés) Guía de PICs para Principiantes
SEGURIDAD
2) PROYECTOS
Driver para Motor PaP motores paso a paso Caja Mágica Caja Mágica Cargador de EEPROM 1 Cargador de EEPROM 2 Cargador de EEPROM 3 Conversor AD 16C71 AD con PIC
Usando el conversor analó-gico Decodificador Universal Detector de Humo Frecuencìmetro en la PC Interfaz LCD LCD con PIC Osciladores con PIC Osciladores con PIC (2) Osciloscopio en la PC PIC y Basic Stamp Proyectos Basic Stamp Proyectos con COPs Proyectos LM032 Temporizador de Alta Resolución 3) PROGRAMAS Demo BRIGHTSPARK Demo LIVEWIRE Demo PCBWIZARD3 NOPPP PROGRAMAS EN ASM
C
ÓMOD
ESCARGAR ELCD E
XCLUSIVO PARAL
ECTORES DES
ABERE
LECTRÓNICAArt Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 16
¿POR QUÉ EL TSA5520/5521?
Porque, como habrá leído en las páginas anteriores, y según su hoja de datos, este
sim-ple chip es capaz de alcanzar una frecuencia
de trabajo de 1.3GHz. Es decir, si logramos
adecuar con éxito el oscilador local de UHF del sintonizador que consigamos, podríamos estar alcanzando frecuencias de recepción tan altas como 1.2GHz. Esto es un valor muy superior y mucho más interesante respecto a los 830MHz que originalmente trae cualquier selector de canales de fábrica. La forma de lograr esto es
muy sencilla. Abriremos con mucho cuidado la separación entre espiras de la bobina oscila-dora de UHF y, de esta forma, lograremos lle-gar más arriba en frecuencia y en sintonía.
Como puede ver en la imagen de la figura 1, será muy sencillo interpretar cuál es la bobina
que debemos “tocar”, es decir, a la que le
separaremos las espiras lo más que se pueda. Aquellos que estén más avanzados en el
tema, pueden quitarle alguna de ellas. De
esta forma, lograremos llegar a lo más alto que el PLL nos permita trabajar y ello involucra la banda de 800-900MHz de celulares GSM,
Receptor Multibanda NeoTeo
Hemos explicado los fundamentos teóricos de un recep-tor multibanda y nos proponemos a armar un circuito capaz de sintonizar señales superiores a 1GHz. Mencionamos que para construir nuestro receptor usare-mos un sintonizador de TV que contenga el circuito inte-grado PLL TSA5520/5521 al que deberemos adaptar para nuestro propósito. En este artículo explicamos como construir el receptor multibanda y damos una sugerencia para la fuente de alimentación.
A
RMADO DEL
R
ECEPTOR
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UENTE DE
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LIMENTACIÓN
Figura 1 - La bobina del oscilador de UHF, es la que
menos espiras posee. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 17
900MHz de teléfonos inalámbricos y radioafi-cionados, 1200MHz con más GSM y la lista siempre sigue extendiéndose. Siempre habrá algo para escuchar en radio y en cualquier fre-cuencia, por lo tanto, cuanto más cobertura tenga nuestro receptor, más interesante será jugar con él. En la figura 2 puede ver el aspecto que tendrá el selector de canales cuando retire su tapa inferior y esté cara a cara con el TSA5520/5521. Observe que no siem-pre viene en el mismo encapsulado y que tal vez sólo diga 5520 o 5521. Por supuesto que el logo de Philips le indicará que está ante el selector de canales correcto.
El vendedor de la tienda no sabrá en abso-luto qué es lo que quiere si le pide un selector de canales que tenga el TSA5520/5521. Las características que el vendedor maneja corres-ponden a los selectores en sí, sin saber lo que traen dentro. Será un milagro de la naturaleza encontrar un vendedor que lo sepa y, si es su caso, aprovéchelo.
Por lo tanto, la mejor manera que tiene de apropiarse de uno de estos dispositivos es a través de cualquier técnico reparador de TV que conozca, pidiéndoselo específicamente. Y si no conoce a ninguno, no se preocupe. Dígale al técnico que encuentre, que no lo quiere regalado, que se lo pagará y es casi seguro que cuando le mencione “el vil metal” le consiga un selector de canales con el TSA5520/5521 de donde sea. Pero tenga cui-dado, no pague más de 12 a 20 dólares por él. Es lo que a él le saldría comprarlo. Si desea,
déle algunos pesos más por el favor de ayu-darle a encontrar lo que busca, está en su derecho de hacerlo.
ESCRIBIENDO SOBRE ELTSA5520/5521
Una vez que tengamos el sintonizador en nuestro poder, debemos realizar tres trabajos muy importantes: aprender la secuencia I2C para escribir sobre el TSA5520 las instruccio-nes correctas para su funcionamiento, cons-truir una fuente de alimentación apropiada para alimentar el selector de canales y, por último, contar con un receptor capaz de recibir la frecuencia de salida del sintonizador.
Lo primero que haremos entonces es orga-nizar el trabajo y conocer los detalles más rele-vantes sobre los registros del TSA5520/5521 y qué cosas debemos escribir en ellos para obtener el resultado que deseamos. Entonces, lo primero que debemos saber es la diferencia entre el TSA5520 y el TSA5521. Las hojas de datos son muy claras en este sentido y en la figura 3 se reproduce parte de la información brindada en estas hojas. Sólo el TSA5521 será capaz de avanzar por pasos de sintonía de 50kHz, mientras que el TSA5520 lo podrá hacer en pasos de 31.25kHz o de 62.5kHz.
¿Qué significa esto?
Que con el 5521 tendremos la posibilidad
Artículo
de Tapa
Figura 2 - Los distin-tos encapsulados del
TSA5520. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 18
de realizar un firmware de control del selector de canales mucho más sencillo que con el 5520 y que los incrementos de frecuencia serán siempre sobre números enteros termina-dos en múltiplos de 50. De todas formas, cuando llegue el momento de realizar la ope-ración de selección de frecuencia, veremos cómo realizamos las operaciones. Veamos, entonces, el cuadro de registros que nos brinda la hoja de datos de IC, figura 4.
Address Byte (ADB) significa la dirección
que poseerá el selector de canales dentro del
bus I2C que puede ser compartido con memo-rias EEPROM, preamplificadores de audio y otros dispositivos I2C. Por lo tanto, como cual-quiera de ellos, estos circuitos tienen su direc-ción dentro del bus. En el caso de MA1 y MA0, la hoja de datos expresa que MA1 debe tener un valor 0 y MA0 un valor 1 para mantener siempre activo el selector (figura 5 dentro de la
hoja de datos). Por lo tanto, ADB tendrá un
valor binario igual a%11000010.
Control Byte (CB) permite delinear varios
parámetros.
Receptor Multibanda NeoTeo
Figura 3 - Diferencias entre los integrados TSA5520 y TSA5521.
Figura 4 - Los registros que hay que "escribir" dentro del PLL a través del bus I2C. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 19
CP debe interpretarse como la velocidad
que tendrá el sistema para enclavarse en fre-cuencia. A menor corriente de carga, más len-titud. A mayor corriente, mayor velocidad de captura de la frecuencia correcta. Es decir,
colocaremos al bit CP en 1.
Por su parte, T2, T1 y T0 poseen valores
preestablecidos para una correcta operación (T2 = 0, T1 = 0 y T0 = 1).
RSA y RSB se programan de acuerdo a la
tabla 3 de las hojas de datos. Para iniciar nues-tra aplicación, colocaremos a 0 ambos bits. Por último, OS también se colocará en 0 para una operación normal. Entonces, podemos
decir que el BYTE CB será igual a %11001000
Ya en el BYTE selector de bandas (Band
Switch Byte) encontramos que para la banda
VHF baja deberá ser %00000001 y
arbitraria-mente lo bautizaremos como BB1. Para VHF
alta será %00000010 y la llamaremos BB2,
mientras que para UHF será %00001000 y se
llamará BB3.
Ya tenemos seleccionadas las bandas, el divisor para el oscilador de cuarzo de referen-cia (RSA y RSB) y la dirección del selector de canales dentro del bus. Sólo nos resta definir los valores que adoptarán los bytes del divisor programable principal (DB1 y DB2).
Hasta aquí nos manejamos con variables
BYTE, es decir, que sólo ocupan 8 bits. Ahora
trabajaremos con una variable WORD que se
encargará de transmitir hacia el PLL la infor-mación del divisor. La manera de hacerlo será aplicando la posibilidad de dividir la variable
WORD en HIGHBYTE y LOWBYTE. Haciendo
gala como siempre de nuestra originalidad
para elegir nombres, llamaremos DIVIDER a la
variable WORD, DIVIDER.HIGHBYTE a DB1
(que luego se llamará DIVIDER1) y
DIVI-DER.LOWBYTE a DB2 (que luego se llamará DIVIDER2).
Suena difícil pero observa qué fácil es: si quieres hacer funcionar el oscilador de VHF en 100MHz (el oscilador local) y estás utilizando un salto de frecuencia cada 50kHz. (con un ajuste de RSA y RSB que te entreguen una referencia interna de 7.8125kHz), debes hacer la división (100000kHz / 50kHz.) y obtener 2000 (dos mil). Esto en números binarios es %11111010000 y, agregándole 5 ceros en ade-lante para completar los 16 bits (1 Word = 2 Bytes), (DB1, DB2) obtienes un resultado de %00000111 para DB1 y %11010000 para DB2. Otro ejemplo: quiero escuchar la emisora de FM favorita de mi localidad que trabaja en 88.5MHz. Las cuentas a hacer son las siguien-tes: la salida de frecuencia intermedia del selector de canales es de 45.75MHz; por lo tanto 88.5MHz + 45.75MHz = Frecuencia del oscilador local en el selector = 134.25MHz. A este valor lo divido por 50kHz (si RSA y RSB =
1) y obtengo un divisor (variable DIVIDER) =
2685. Este número en binario es igual a %0000101001111101 que, separado en dos bytes, sería %00001010 para DB1 y %01111101 para DB2. Así seguiríamos con los ejemplos hasta recorrer todo el espectro que sea capaz de trabajar el selector de canales. Una rutina muy sencilla dentro del programa nos permitirá entonces “escribir” una frecuen-cia sobre el selector de canales. En Basic (Proton) será tan sencillo como la rutina mos-trada en la figura 5.
Con esas siete poderosas instrucciones nuestro selector de canales estará
sintoni-Artículo
de Tapa
Figura 5 - Con muy pocas líneas se puede lograr mucha acción. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 20
zando comunicados de radioaficionados, de fuerzas de seguridad, de emisoras comercia-les y micomercia-les de cosas interesantes.
ALIMENTACIÓN DELSELECTOR
Para aquellos que ya tengan la mente clara y decidan comenzar a construir el receptor,
vamos a dejarles la forma en que se conectan estos dispositivos y el circuito de una fuente apropiada para poder trabajar con ellos. Visto desde abajo un selector de canales, los pines se distribuirán de la forma en que aparecen en
la imagen. Considerando RF IN como la
entrada de antena, podemos ver la secuencia de pines con las correspondientes conexiones.
En el caso del primer pin llamadoAGC, figura
6, bastará con conectarlo al punto medio de un preset de 10kΩ cuyos extremos estén
conec-Receptor Multibanda NeoTeo
Figura 6 - Pinout de un sintoniza-dor I2C clásico.
Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 21
tados entre +12V y GND. El resto de las cone-xiones son muy elementales, muy sencillas y sólo hay que construir la fuente de alimenta-ción que nos proporcione las tensiones de 5V y 30/33V.
LAFUENTE DEALIMENTACIÓN
Aprovechando las bondades del MC34063A, podemos construir fácilmente una fuente que nos entregue la tensión de 33V que el selector requiere, figura 7. Este valor de ten-sión no es crítico y puede estar comprendido entre 27 y 33V aunque, para un funciona-miento correcto de los diodos varicap
emplea-dos en los osciladores del selector, una
ten-sión de 30V es una buena elección. Los
componentes son de muy fácil obtención y no va a tener problemas en construir esta sencilla pero eficaz fuente.
Como puedes ver, la entrada es de 12V y la salida de 30V es variable para lograr un ajuste cómodo y preciso. C11 y C12 pueden ser de 1000µF, si el espacio físico lo permite, aunque
los valores que figuran en el circuito han demostrado un muy buen desempeño en los ensayos iniciales.
L2 puede tener entre 100 y 300µH, pero hemos adoptado un valor de 220µH por razo-nes de practicidad y tamaño reducido. La sec-ción de 5V es muy tradicional con el empleo de un regulador serie 7805 al que le colocaremos un disipador de calor, ya que a partir de este dispositivo alimentaremos el sintonizador y la sección del microcontrolador y display LCD. Tal vez piense que es un diseño saturado de capacitores que no cumplen funciones especí-ficas y que redundan en su posición y cone-xión. Sin embargo, debe recordar que este sis-tema será parte de un proyecto de gran enver-gadura y debe estar protegido contra todos los ruidos, transitorios y variaciones de tensión que puedan imaginarse y prevenirse.
En la figura 8 se tiene una fotografía de la fuente armada y en la figura 9 se describe una sugerencia para el circuito impreso.
La función de D3 y D6 está directamente relacionada con el circuito formado por el divi-sor R2-R3. En el circuito del microcontrolador, se encargarán de dar aviso al mismo que la
Artículo
de Tapa
Figura 7 - Circuito sugerido para la fuente de alimentación. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 22
tensión de alimentación se ha interrumpido. Al cortar la alimentación, se provoca una rápida transición de un estado alto a uno bajo ya que este circuito divisor está alimentado sin la pre-sencia de electrolíticos que puedan aletargar
su pasaje de un estado a otro. La
conmuta-ción es inmediata. Por otro lado, la
alimenta-ción al microcontrolador durará uno o dos segundos más hasta que se descarguen los capacitores electrolíticos conectados a la línea de alimentación de 5V. El tiempo transcurrido
entre la transición de estado en R2-R3 hasta que el microcontrolador se apaga alcanza para guardar en la EEPROM interna de éste último el
valor de la variable DIVIDER. Esta
acción es muy útil ya que, al encender el equipo nuevamente, éste se ini-ciará en la última frecuencia que está-bamos sintonizando y no tendrás que recorrer todo el dial hasta volver a posicionarte en la sintonía deseada.
¿Creía que los radioaficionados eran gente extraña que utilizaba un len-guaje codificado e imposible de entender?
Escuche un ejemplo; hablan igual que Ud., que yo, que todos, sólo que agre-gan al comunicado su señal distintiva. Luego de tener la fuente de alimenta-ción en marcha, puede conectar el receptor que ya hemos construido con el TDA7000, variar la frecuencia de sintonía hasta llegar a escuchar la frecuencia de 45.75MHz y comenzar a experimentar con la programación del microcontrolador. Aumentando la cantidad de espiras del oscilador de sintonía a 9 o 10, llegará fácilmente a sintonizar la frecuencia (siempre fija en 45.75MHz) que entrega a su salida el selector de canales.
CONCLUSIONES
Algo muy importante que no debe dejar de tener en cuenta es que estamos transitando el fascinante mundo de la experimentación y del desafío que representa viajar hacia lo desco-nocido en diseño electrónico. Si no encuentra un sintonizador como el que le sugerimos, no se desanime. Puede intentarlo con cualquier otro selector que posea otro circuito PLL. Tal vez no llegue a 1.2GHz, pero eso no debe
des-Receptor Multibanda NeoTeo
Figura 8 - Vista de la fuente de alimentación terminada
Figura 9 - Vista de la placa de circuito impreso sugerida para montar la fuente de alimentación del receptor multibanda. Art Portada - Radio Multibandas.qxl 26/4/11 08:34 Página 23
AVISADORACÚSTICO DEFRENO DEMANO
El avisador acústico de freno de mano es un cir-cuito electrónico que permite la activación de un zumbador sonoro, dependiendo de si el freno de mano está activado o no.
El interruptor del circuito de la figura 1 es un
microinterruptor colocado de forma que al desacti-var el freno de mano, se cierra. Al cerrarse, la corriente proporcionada por la fuente de tensión se deriva a masa con lo que el transistor bipolar P-N-P está cortado, por lo tanto el zumbador no es ali-mentado.
Al activar el freno de mano el microinterruptor pasa a estar abierto, con lo que el transistor bipolar entra
Figura 2 - Circuito avisador acústico de freno de mano modificado.
En base a aplicaciones sugeridas por mecanicavir-tual.org, proponemos el armado de algunos circui-tos prácticos de uso auto-motor que puede emplear en casos de emergencia o para poner a prueba sus conocimientos sobre elec-trónica automotor.
Informe preparado por
Luis Horacio Rodríguez
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LÉCTRICO
LÉCTRICO
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LECTRÓNICOS PARA EL
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Figura 1 - Circuito avisador acústico de freno de mano. Auto Ele - Circuitos 26/4/11 08:36 Página 24
en conducción permitiendo el paso de corriente hasta el zumbador, activándolo, y emitiendo por lo tanto un zumbido. El problema de este circuito es que se requiere una resistencia de potencia (R1), inconveniente que se soluciona con el circuito de la figura 2. Si desea realizar pruebas con este circuito, puede montarlo en una placa de circuito impreso como la mostrada en la figura 3.
ETAPA DEACTUACIÓN DE LOSELECTROINYECTORES
La cantidad de gasolina pulverizada en la mezcla aire-combustible está controlada por un elemento electro-mecánico denominado electroinyec-tor. El circuito electrónico que rea-liza dicho control puede tener una etapa de salida como la mostrada en la figura 4.
La centralita del auto (ECU) o el subsistema de inyección controla, mediante una señal cuadrada, la base del transistor bipolar. El tran-sistor funciona como un interruptor cuya función es alimentar o desali-mentar al electroinyector. Cuando la señal proporcionada por la centra-lita está a nivel alto el transistor entra en saturación, por lo que per-mite la conducción de corriente eléctrica y la bobina del electroin-yector está alimentada, por lo que el electroinyector pulveriza gasolina; está pulverizando gasolina tanto tiempo como dure el pulso a nivel alto de la señal de control de la cen-tralita. Cuando la señal de control está a nivel bajo, el transistor se encuentra en corte por lo que impide el paso de corriente. En esta situación la bobina del electroin-yector no está alimentada y además se descarga por medio de R2. El tiempo de duración del pulso a nivel bajo es el mismo tiempo en el que la bobina del electroinyector no está alimentada y no pulve-riza gasolina. Si quiere verificar el funcionamiento de los inyectores, puede armar el circuito propuesto en una placa de circuito impreso como la mostrada en la figura 5.
ENCENDIDO PORCARGA DECONDENSADOR CONTRANSISTORUNIPOLAR
La ventaja del encendido por carga de condensador radica en el aprovecha-miento máximo, en la etapa de explo-sión, de la energía proporcionada por la bujía. Esto es debido a que con este tipo
Cómo son los Circuitos Electrónicos para el Auto
Figura 3 - Circuito impreso del avisador acústico de freno de mano puesto.
Figura 4 - Etapa de actuación sobre un electroinyector.
Figura 5 - Si desea realizar prácticas de control sobre los inyectores puede armar el circuito sugerido en una placa
de circuito impreso como la mostrada en esta figura. Auto Ele - Circuitos 26/4/11 08:36 Página 25
de encendido se consigue un incre-mento notable en la energía que cede el circuito almacenador del primario al secun-dario. El circuito de prueba se muestra en la figura 6. El generador de onda cuadrada emite una señal de con-trol que a nivel alto de tensión polariza el transistor unipo-lar en zona óhmica y permite la con-ducción; mientras
que a nivel bajo de tensión polariza el transistor uni-polar en zona de corte, impidiendo la conducción de corriente. Cuando la señal está a nivel bajo el transistor está cortado y el condensador se carga a través de la resistencia R1 con la tensión propor-cionada por el generador de tensión continua Vcc, en esta situación el diodo se encuentra en directo y permite la carga del condensador. Cuando la señal está a nivel alto el transistor conduce y se comporta como una resistencia (zona óhmica), con lo que el condensador se descarga a través de ella, de R2, de R3 y de la
bobina del primario del transformador. Esto es posible gracias a que el diodo se encuentra en inverso y no permite el paso de corriente a través de él. En el momento de inicio de la descarga, la bobina del primario no tiene energía. A medida que el con-densador se va descargando la bobina se va car-gando con la ener-gía del condensa-dor, y ésta, a su
vez, induce una tensión en la bobina del secunda-rio provocando un arco voltáico en los electrodos de la bujía. En la figura 7 damos una sugerencia para el diseño de la placa de circuito impreso.
ENCENDIDO PORCARGA DECONDENSADOR CONTIRISTOR Este circuito es el mismo que el de encendido por
Auto
Eléctrico
Figura 6 - Circuito del encendido por carga de condensador con transistor unipolar.
Figura 8 - Circuito del encendido por carga de condensador con tiristor. Auto Ele - Circuitos 26/4/11 08:36 Página 26
carga de condensador con transistor unipolar, pero cambiando el transistor unipolar por un tiristor. El esquema eléctrico se muestra en la figura 8 y en él se puede apreciar que se emplean los mismos componentes. Tenga en cuenta que si quiere reali-zar prácticas para evaluar el comportamiento de
este circuito en módu-los de encendido electrónico es proba-ble que deba cambiar el valor del condensa-dor C1, aumentándolo o disminuyéndolo en función del tipo de bobina de alta tensión empleada.
La fuente de tensión que controla el tiristor debe variar entre valores que corten o disparen el tiristor. El funcionamiento de este circuito es similar al anterior. Cuando se dispara el tiristor, éste conduce y el conden-sador se descarga por medio de R2, R3 y la bobina del primario; mientras que cuando se bloquea el tiristor, éste no conduce y el condensador se carga a través de R1 con una tensión de valor Vcc.
En la figura 9 se brinda una sugerencia para el diseño de la placa de circuito impreso.
Cabe aclarar que lo dado hasta aquí son simplemente circuitos para que realice sus propias prácticas para familiarizarse con la electrónica aplicada a los automóviles. Tenga en cuenta que no pretendemos que emplee estos esquemas como reemplazo de las configuraciones existentes dado que se trata de configuraciones experimentales. En futuras ediciones continuaremos brindando con-figuraciones prácticas para que pueda realizar sus propias pruebas. J
Cómo son los Circuitos Electrónicos para el Auto
Figura 7 - Circuito impreso del encen-dido por carga de condensador con
transistor unijuntura.
Figura 9 - Circuito impreso del encen-dido por carga de condensador con
tiristor. Auto Ele - Circuitos 26/4/11 08:36 Página 27
E
l oído humano tiene una sensibilidad increí-ble. El límite de nuestra capacidad de per-cepción es tan agudo que, si se la aumentara, hasta podríamos apreciar el ruido de los choques de las moléculas individuales del aire contra el tím-pano. Es lo que ocurre cuando agregamos un pequeño recurso acústico como una caracola. Decimos entonces que la misma produce ruido a mar para indicar el fenómeno.Sin embargo, para oír sonidos o conversaciones a distancia no es necesario sólo sensibilidad, sino también directividad, porque el oído no es muy bueno en cuanto a esta característica. Los sonidos ambientes pueden fácilmente interferir y perjudicar la audición.
Lo que proponemos en este artículo es un amplifi-cador de audio de gran sensibilidad que permite aumentar todavía más la capacidad de audición que tenemos, no sobrepasando, claro, sus límites, pero que, con directividad, permite escuchar mejor los sonidos en una cierta dirección, es por esto que proponemos que el dispositivo sea montado dentro
de una linterna, de esta forma, puede ser llevado a cualquier lugar y el propio reflector de la linterna sirve como guía acústica captando el sonido en una dirección preferencial. Está claro que una verda-dera guía acústica para trabajar en toda la banda de frecuencias audibles debería tener dimensiones mucho mayores que las de una simple linterna. Pese a esto, obtenemos buena respuesta en la banda audible y conseguimos lo que deseamos: una unidad que puede ser transportada muy fácil-mente. La alimentación proviene de pilas comunes y se escucha mediante audífonos también comu-nes.
Nuestro circuito posee varios bloques. Comenzamos por el dispositivo que debe captar los sonidos que, por su finalidad, debe ser el más sen-sible posen-sible; se trata de un preamplificador. Usamos un micrófono de electret que, además de poseer enorme sensibilidad, tiene también en su propio interior, ya incorporado, un circuito amplifica-dor inicial. Los micrófonos de electret pueden ope-rar con tensiones muy bajas, aproximadamente 3V,
En este artículo presentamos un intere-sante montaje, se trata de un amplifica-dor para micrófono de gran sensibilidad. Este dispositivo posee diversas aplica-ciones: escuchar sonidos distantes de pájaros o animales, refuerzo para perso-nas que presentan hipoacusia o como simple micrófono conectable a cualquier amplificador de audio.
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LECTRÓNICO
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ENSIBILIDAD
Mont - Micrófono 26/4/11 08:39 Página 28
y además son dispositivos de gran resistencia mecánica (pueden ser llevados a cualquier parte) y de pequeñas dimensiones, facilitando su instala-ción en un reflector.
Este reflector tiene justamente la finalidad de dar directividad al micrófono, que pasará a captar con más facilidad los sonidos que vienen de determi-nada dirección.
Para tener directividad en todas las frecuencias el reflector debería ser mayor, pero con esto se perju-dicaría la apariencia del aparato, además de ser incómodo para transportarlo; preferimos entonces compensar este hecho, con un circuito amplificador de gran ganancia.
El preamplificador lleva dos transistores comunes en una etapa donde un trimpot permite ajustar la sensibilidad o punto de funcionamiento.
Esta etapa tiene un circuito de configuración muy usada en aparatos para sordos, que trabaja con tensiones muy bajas y, además, presenta una gran ganancia.
Posteriormente se tiene un bloque “driver” o impul-sor que proporciona una amplificación de potencia para la excitación del bloque final.
El bloque final es de una salida de audio en sime-tría complementaria capaz de dar excelente volu-men en un par de audífonos de baja impedancia (4 ohm ú 8 ohm).
La alimentación se hace con 4 pilas pequeñas colo-cadas en dos soportes, porque el aparato usa en una etapa 3V y en la salida 6V. Tenemos una fuente de dos tensiones para el circuito.
Los componentes electrónicos son comunes. El micrófono de electret usado es del tipo de dos terminales, cuya polaridad debe ser observada con cuidado al hacer la conexión. Vea que uno de los terminales tiene conexión en la carcaza, siendo el negativo.
Los transistores son de uso general. Para los NPN se pueden usar los BC548 ó equivalentes como los BC547, BC237 ó BC238. Para el único PNP tene-mos el BC557 ó equivalentes como el BC308, BC307 ó BC558.
Los diodos son de uso general, como el 1N914 ó 1N4148. Todos los resistores son de 1/8W para una versión más compacta y los capacitores electrolíti-cos con tensiones a partir de 6V con excepción del C5 que es cerámico.
Micrófono Electrónico de Alta Sensibilidad
Figura 1 - Circuito eléctrico del micrófono electrónico de alta sensibilidad. Mont - Micrófono 26/4/11 08:39 Página 29
El ajuste de funcionamiento se realiza con un pre-set o un trimpot de 4k7.
No debe usarse otro valor pues puede ocasionar distorsiones.
Tenemos finalmente el audífono o auricular que es de 8 ohm, dándose preferencia a los tipos grandes. Eventualmente un audífono pequeño del tipo que acompaña las radios portátiles, puede funcionar bien. Aclaramos que la salida de este amplificador se puede conectar perfectamente a la entrada auxi-liar de un amplificador de potencia de audio. El circuito completo aparece en la figura 1. La ver-sión en placa de circuito impreso de ambos lados aparece en la figura 2.
Observe que todos los componentes sigan las especificaciones originales de modo que encajen en los lugares previstos. Si se usan capacitores electrolíticos de tensiones mucho mayores pueden causar problemas de fijación.
El montador debe tener en cuenta los siguientes cuidados:
Montaje
LISTA DEMATERIALES Q1, Q2, Q3, Q4 - BC548 ó equivalente - transis-tores NPN Q5 - BC558 ó equivalente - transistor PNP D1, D2 - 1N4148 - diodos de uso general VR1 - 4k7 - trimpot o pre-set.CN1 - conector tipo Jack donde se conectará un micrófono de electret de dos terminales.
CN2 - Conector tipo jack donde se conectará un auricular o servirá como salida para la conexión a un amplificador de potencia. R1, R4 - 1kΩ R2 - 2M2 R3 - 470kΩ R5 - 470Ω R6 - 180Ω R7 - 47kΩ C1 - 47µF x 16V - Capacitor electrolítico C2, C3, C4 - 4,7µF x 16V - Capacitores electrolí-ticos C5 - 22nF - Capacitor cerámico C6, C7 - 100µF x 16V - Capacitores electrolíticos VARIOS:
Placa de circuito impreso, cables, soportes para dos pilas pequeñas, conectores, interruptor doble, gabinete para montaje, etc.
Figura 2 - Circuito impreso del micrófono elec-trónico de alta sensibilidad.
Mont - Micrófono 26/4/11 08:39 Página 30
a) Comience soldando los transistores. Vea que Q5 es diferente de los demás, pues es PNP, y que todos los transistores tienen posiciones que son dadas por la parte chata de sus cubiertas. Sea rápido al soldar estos transistores.
b) Suelde después los diodos, también observando que estos componentes, D1 y D2, tienen una pola-ridad determinada para su colocación, dada por la banda.
c) Los próximos componentes son los resistores. Cuando los suelde tenga cuidado con la identifica-ción dada por las bandas de colores. Vaya mirando la lista de materiales si tiene dudas.
d) Para la soldadura de C5 no hay nada que obser-var, pero cuando coloque en la placa los demás capacitores es necesario fijarse bien su polaridad, marcada en sus cubiertas. Cuidado con no cambiar los valores.
e) La conexión del micrófono debe hacerse con cable corto y preferiblemente blindado para que no se produzca la captación de zumbidos ni ocurran realimentaciones. Vea que el polo negativo del micrófono es conectado a la malla del cable blin-dado.
f) El trimpot VR1 no ofrece dificultades de coloca-ción, bastando para ello observar el dibujo.
g) La salida para el audífono se hace a través de un enchufe hembra del mismo tipo que el del enchufe "Jack". Por este motivo, defina antes el tipo de audífono que va a usar.
h) Complete el montaje con la conexión de los
soportes de las pilas, observando su polaridad. Si desea colocar un interruptor, debe emplear una llave doble para que corte la tensión provista por los dos portapilas. Terminado el montaje, es recomen-dable revisar todo antes de hacer la prueba de fun-cionamiento y colocar el micrófono en un gabinete apropiado.
Para realizar una prueba, coloque pilas nuevas en cada portapilas y encaje un auricular en el enchufe correspondiente.
Al conectar el micrófono, inmediatamente debe oír en los audífonos el sonido ambiental con buena intensidad, ajustada en el control VR1 para mayor nitidez sin distorsiones. Apunte el reflector donde está el micrófono en diversas direcciones para "sentir" el desempeño del aparato. Si ocurre algún tipo de oscilación, verifique las conexiones del micrófono, si el cable no está suelto.
MICRÓFONO DEFM ESTABLE
La mayoría de los micrófonos que emiten por la banda de FM comercial tienen la gran ventaja de ser muy simples de armar porque rara vez llegan a tener mas de diez componentes. Pero por lograr esa simplicidad sacrifican características suma-mente importantes como la estabilidad de frecuen-cia y la calidad de audio.
Varios integrantes de la lista Elektrons han
desarro-Micrófono Electrónico de Alta Sensibilidad
Figura 3- Circuito eléctrico del micrófono de FM estable. Mont - Micrófono 26/4/11 08:39 Página 31
llado el circuito de la figura 3 y lo han experimen-tado con muy buenos resulexperimen-tados.
Se alimenta con una batería de 9V y trabaja en la gama de frecuencias de FM_comercial (88MHz a 108MHz.
La primer etapa es un amplificador para micrófono de electret de dos pines. La ganancia de este amplificador (pre-amplificador en realidad) está dada por dividir la suma de la resistencia de 100kΩ + el potenciómetro sobre la resistencia de 4k7, modificando estos valores se obtiene mas o menos ganancia, según el uso que se pretenda.
El divisor resistivo en el pin 3 del circuito integrado es para poder usar el amplificador operacional con una fuente única y no partida. La segunda etapa es la amplificadora, el tanque LC determinan la fre-cuencia de trabajo, y el capacitor de 10nF influye en la estabilidad del circuito (usar un capacitor de buena calidad).
Esta etapa está separada en dos, la primera con el primer transistor que conforman la etapa oscila-dora, y la segunda que conforma el amplificador. Esto hace que el circuito sea mas estable.
No debe conectarse la antena directamente a la bobina, ya que provoca una fuga de la frecuencia al acercar la antena a objetos o a la mano. Aún cuando se toque la antena no se correrá de fre-cuencia, a lo sumo habrá una baja de potencia, pero no corrimiento de frecuencia.
Para aumentar la potencia, se debe disminuir la resistencia (de 47ohm) del emisor del último tran-sistor hasta un mínimo de 22 ohm, pero elevará el consumo. Incluso cambiar el último transistor por un 2N2222 y elevar la tensión de alimentación. Tanto Cx como Lx y XRF son componentes especí-ficos que deben reunir los siguientes requisitos: Cx = capacitor variable de 3 a 30pF ó 4 a 40pF. Lx = bobina de 4 espiras de alambre 22 AWG con núcleo de aire de 0,5 cm, con la toma en la primer espira del lado del colector del transistor.
XRF = choque de RF de 100µH. Se puede construir con una resistencia de 1MΩ, enrollando 100 vueltas de alambre esmaltado fino (32 AWG). Suelde los extremos del alambre a las patas de la resistencia y ésta a la placa de circuito impreso. J
Montaje
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M
ANUALES
T
ÉCNICOS
Blu-ray
QUÉ ES, CÓMO FUNCIONA
LOS REPRODUCTORES DE DISCOS BLU-RAY
Blu-ray es el más nuevo formato de disco óptico de la actualidad, siendo para muchos, el sucesor del DVD.
El Blu-ray fue desarrollado para el almacenamiento de una gran cantidad de datos, cerca de 50 GB, y eje-cución de vídeos de altísima calidad.
Desde un principio, el propósito de esta mayor capacidad no es llenar los discos con más contenido sino abastecerlos de mayor calidad. Ésta viene dada por una mayor resolución, tanto de vídeo con 1920x1080 píxeles (5 veces superior al PAL y 6 al NTSC) como de audio al disponer de más canales, una mayor fre-cuencia de muestreo y cuantificación para los mismos y una compresión global menor.
Pero esto no termina aquí, sino que varias empresas buscan expandir los límites de la capacidad de alma-cenamiento más allá de las especificaciones iniciales de los nuevos formatos.
Mientras el DVD usa un láser de 650 de nanometros, el Blu-ray utiliza uno de 405, posibilitando grabar más información en un disco del mismo tamaño.
El nombre Blu-ray (Blue = azul; Ray = rayo) viene del hecho que esta tecnología utiliza un láser azul para leer y grabar datos. El "e" de "blue" fue retirado del nombre del producto debido al hecho de que en algu-nos países no es posible registrar una palabra común como nombre comercial.
Este standard de disco óptico fue desarrollado por la Blu-ray Disc Association (BDA) en conjunto con un grupo de empresas del ramo de electrónicos, informática y entretenimiento, como Sony, Apple, Samsung, Walt Disney Pictures, entre otras.
Su principal competencia en la nueva generación de discos ópticos es el HD-DVD. La diferencia básica entre los dos tipos de tecnologías es la capacidad de almacenamiento, en la cual el Blu-ray lleva ventaja. Sin embargo, sectores de la industria creen que el blu-ray va a ser más utilizado en aplicaciones de infor-mática, mientras el HD-DVD, en el almacenamiento de películas.
Además de las ventajas de almacenamiento y alta-definición, una de las características del blu-ray es la presencia de un sustrato en su composición, evitando así el surgimiento de defectos provenientes de ara-ñazos. El principal factor negativo de este tipo de tecnología es el precio de sus componentes, bastante elevado comparado con el DVD.
Manual - blu ray.qxl 26/4/11 08:40 Página 33
