EDITORIAL QUARK ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 17 / 2004 / Año 17 / 2004 / Nº 204 - $6,50Nº 204 - $6,50 ISSN: 0328-5073 ISSN: 0328-5073 Año 17 / 2004 / Año 17 / 2004 / Nº 204 - $6,50Nº 204 - $6,50
SECCIONES FIJAS
Sección del Lector 20
ARTICULO DE TAPA
Controles automáticos:
Curso de autómatas programables 3
MONTAJES
Sirena: alerta rojo!! 11
Luz de freno intermitente 14
Osciladores de frecuencia variable 17
Dimmer para 12V para el tablero del auto 82
AYUDA AL PRINCIPIANTE
Curso básico de fuentes de alimentación:
Lección 2: los circuitos rectificadores 21
LANZAMIENTO EXTRAORDINARIO
Telefonía y teléfonos celulares 73
OPTOELECTRONICA
Optoelectrónica aplicada a la robótica: parte 3 79
LABORATORIO VIRTUAL
Cómo generar circuitos impresos a su medida 85
CABLEADO DE COMPUTADORAS
Fibra óptica 89
INDICE GENERAL DEL XVII AÑO
Artículos publicados desde el Nº193 hasta esta edición inclusive 93
EDITORIAL QUARK
Año 17 - Nº 204
JULIO 2004
Ya está en Internet el primer portal de electrónica interactivo.
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SABER
ELECTRONICA
EDICION ARGENTINAREVISTA SABER SERVICE Y MONTAJES
Edición Nº 55
Curso de reparación de monitores Nº18
El ajuste de convergencia en monitores ...3 Móvil para mini-robot: bumpers infrarrojos ...10 4 planos gigantes de: ...13 TV GRUNDIG CUC 7350 / 5512
TV HITACHI CPT 2077 (11271S) TV DAEWO CM 003 - CMT 2077 TV AIWA A207
Cuaderno del Técnico Reparador:
Reparación de equipos electrónicos: 3 fallas típicas en videograbadoras y monitores...29 Enciclopedia de videograbadoras:
Crosstalk: interferencia del croma por lectura cruzada ...33 Mantenimiento de computadoras:
Almacenamiento portátil ...36
Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH
Uruguay RODESOL SA Distribución en Interior
EDICION ARGENTINA - Nº 204 Director
Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción
Pablo M. Dodero Producción José María Nieves
Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez
Peter Parker Juan Pablo Matute
En este número:
Alberto H. Picerno Egon Strauss Fernando Ventura Gutiérrez
Ismael Cervantes de Anda Celestino Benítez Vázquez
Gustavo Poratti
EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Herrera 761 (1295) Capital Federal T.E. 4301-8804 Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas Natalia Ferrer Carla Lanza Valeria Marino Hilda Jara Diego Pezoa Gastón Navarro Colaboradores: Sistemas: Paula Mariana Vidal Web Master: Claudio Gorgoretti Red y Computadoras: Raúl Romero
Video: Diego Bougliett Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach
Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Internet: www.webelectronica.com.ar Web Manager: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal
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Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.
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ECTOR
Rompiendo Fronteras
Bien, amigos de Saber Electrónica, nosencontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica.
Ya no tengo dudas de que “vamos rom-piendo fronteras” y de que avanzamos hacia
un futuro que nos encontrará unidos a todos los Latinoamerica-nos, especialmente a aquellos que nos encontramos trabajando en “un área tecnológica”.
No soy político ni economista y por lo tanto no puedo saber si la famosa globalización es buena o mala... pero tenemos que valernos de las herramientas que este “nuevo modo de conce-bir el mundo” nos permite (Internet, como arma fundamental) para poder crecer de forma de estar cada vez mejor.
No sé si habrá notado que diagramamos las notas de nues-tra revista con lenues-tra cada vez más pequeña... ésto tiene sus ventajas y desventajas, como ventaja podemos decir que pode-mos colocar más información en igual cantidad de páginas pe-ro como desventaja, estamos “perjudicando” a quienes tienen dificultad en seguir textos con letras “comprimidas”, sin embar-go, tomamos esta decisión para que los lectores tengan más in-formación sin aumentar el costo. Note que, si bien moderniza-mos “la vista” de nuestra revista, mantenemoderniza-mos la estética que la caracteriza porque nos interesa que mantenga una estructu-ra técnica (aunque los que no son entendidos en electrónica crean que gráficamente no es buena). A su vez, aumentamos el contenido adicional que los lectores pueden bajar por Internet con las claves provistas en las distintas notas y, como Saber Electrónica se vende en casi toda América, lo mismo que está leyendo Ud. en este momento, está a disposición de muchos otros lectores de distintas regiones que comparten la misma pasión por la electrónica. Es por esta razón que creemos que la “comunicación global” está destryendo fronteras y que al com-partir el mismo idioma estamos en una posición inmejorable para afrontar el mundo que se viene, con las mejores perspecti-vas.
Gracias por seguir eligiéndonos y hasta el mes próximo.
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Curso de Autómatas Programables
Curso de Autómatas Programables
A
RTŒCULO DE
T
APA
Saber Electrónica tiene el agrado de presentar un Curso de Control Automático,
desarrollado como trabajo de pre grado por el autor para la Universidad Católica
de Santa María. En esta nota describimos detalles que hacen a este trabajo que
los lectores puden bajar “en forma completa” de nuestra web. El trabajo fue
rea-lizado por Fernando Ventura Gutiérrez y en sucesivas ediciones daremos detalles
de este trabajo, aclarando que se realizan modificaciones a los efectos de que
re-sulte útil para todos los lectores.
Sobre un trabajo de Ing. Fernando Ventura Gutiérrez ([email protected]), con la colaboración de textos del Ing. Ismael Cervantes de Anda ([email protected]) y la coordinación de Ing. Horacio D. Vallejo ([email protected])
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de Tapa
INTRODUCCIÓN
Con este curso se pretende desa-rrollar un módulo educativo para la enseñanza de cursos de Control Au-tomático con nivel Universitario pero que pueda ser comprendido también por quienes poseen conocimientos li-mitados de electrónica. Permite al lector experimentar con equipos si-muladores de procesos industriales con características reales antes de manipular plantas industriales, para que tenga una visión mayor en los di-ferentes problemas a los que se va a enfrentar en su vida profesional en el área del control automático.
La meta es el diseño y construc-ción de 3 tipos diferentes de control que se encuentran en el mundo real en las empresas del medio:
a. Módulo de control PID y Auto-sintonía PID mediante Visual Basic
b. Módulo de control PID median-te LabView
c. Módulo de control: Instrumento Unilazo Programable (SLPI por sus siglas en inglés, Single Loop Pro-grammable Instrument)
Además de esto necesitamos una planta experimental (simulada) en la que podemos probar nuestro módulo por lo cual estamos diseñan-do diseñan-dos simuladiseñan-dores de procesos:
a. Simulador de proceso de tem-peratura
b. Simulador de proceso de nivel
OBJETIVOS
Tenemos por objeto desarrollar un software que permita la sintoniza-ción de los parámetros PID, para que el proceso pueda controlar de mane-ra correcta el proceso industrial simu-lado.
Se realizan tres (3) módulos de control basados en el control PID.
Para la realización de este
traba-jo se emplean técnicas de modela-miento de software para realizar de manera más sencilla y eficaz el dise-ño de software.
También se realiza el diseño de simuladores de curvas de procesos industriales que sean capaces de cumplir con todas las características de un proceso real.
El entorno visual en el que se de-sarrollarán los diferentes programas es mucho más amigable que un soft-ware basado en DOS.
Evolución histórica de los sistemas de control
Como todo proceso evolutivo, es casi imposible comprender
plena-mente el estado actual y las tenden-cias futuras si es que no se conoce su pasado.
Lo que hoy se está viviendo en el área de control de procesos indus-triales es la consecuencia de la suma e interrelación de distintos eventos que se fueron sucediendo de forma tal, que es probable que nadie haya pensado, en su momento, que pudie-ran tener vinculación.
Evolución del control automático
Tiene su primer antecedente (al menos así quedó registrado en la historia) en el Regulador de Watt, el famoso sistema que controlaba la ve-Tabla 1
Controles Autom ticos
locidad de una turbina a vapor en el año 1774. Estos avances los pode-mos observar de forma resumida en la tabla 1.
A partir de aquel “regulador de Watt” se desarrollaron innumerables aplicaciones prácticas. En el plano teórico las primeras ideas surgieron hacia 1870. A partir de la década de los 30 del presente siglo recibieron un fuerte impulso; se hicieron impor-tantes experiencias y análisis.
Como mencionamos, las indus-trias de procesos continuos fueron las primeras en requerir las variables de proceso en un determinado rango a fin de lograr los objetivos de diseño. Las primeras industrias realizaban el control de las variables en forma ma-nual a través de operadores que vi-sualizaban el estado del proceso a través de indicadores ubicados en las cañerías y/o recipientes y equi-pos.
El operador conocía el valor de-seado de la variable a controlar y en función del error tomaba acciones correctivas sobre un elemento final de control (generalmente una válvu-la) a fin de minimizarlo.
Esta descripción se ajusta en sus principios a lo que conocemos como
lazo cerrado de control o lazo reali-mentado que se grafica en la figura 1.
LA TECNOLOGÍA DIGITAL EN EL ÁREA DE CONTROL AUTOMÁTICO
Las primeras grandes computa-doras se utilizaron actuando sobre controladores individuales en un mo-do conocimo-do como “Control de Valo-res Deseados” (Set Point Control – SPC), figura 2.
Los controladores electrónicos analógicos efectuaban el control en la forma convencional siendo super-visados y ajustados sus valores de-seados por la computadora, en fun-ción de algoritmos de optimizafun-ción. La falla de la computadora no afecta-ba el control, dejando el sistema con los últimos valores calculados. Un aspecto a destacar fue que, a dife-rencia de las aplicaciones en los pla-nos administrativos y científicos, en el área de control se necesitó el
cionamiento de las computadoras “en tiempo real”, es decir, que el procesa-miento debía de ser lo suficientemen-te rápido como para poder resolver eventos y problemas que iban ocu-rriendo, en instantes.
Esta problemática era (y es) dis-tinta a la de la mayoría de las exigen-cias computacionales. Tal vez el cál-culo en sí no es complejo, pero sí lo
es el procesamiento en forma recu-rrente y en fracciones de segundo de algoritmos sobre cientos de variables (a veces miles) que llegan desde el campo. A este procesamiento se de-ben sumar las exigencias de otros periféricos (como son las consolas de operación o las impresoras de eventos y alarmas).
En paralelo con el desarrollo del
SPC, surgió la idea de trasladar todo el procesamiento de control hacia la computadora teniendo como interfaz las tarjetas de entrada/salida que ha-cían la conversión de las señales analógicas en digital (y biceversa) de y hacia campo.
Los mayores inconvenientes de este modo de control estaban en la falta de seguridad y continuidad ope-rativa ante una falla (no tan frecuen-te) de la computadora: la falla abar-caba a toda la planta deteniéndola o lo que era peor llevándola a un esta-do impredecible y potencialmente pe-ligroso. Dos alternativas surgieron para resolver estos problemas:
* Una computadora redundante a la espera de la falla a la que en ese mo-mento se le transfiera todo el control.
* Un panel con controladores e in-dicadores convencionales a los que en el momento de la falla le será transferido todo el control.
Ambas alternativas presentaron problemas:
* El problema económico (prácti-camente se duplicaba la instalación, o sea la inversión teniendo la mitad ociosa a la espera de una falla).
* La exigencia de tener el sistema de respaldo actualizado con los últi-mos valores, tanto de campo, como los modificados por los operadores en función del proceso. Esto requería una gran capacidad de cómputo así como una conmutación muy segura (sin saltos ni fallas).
* El problema del lenguaje de pro-gramación de las computadoras; el personal de planta no conocía los métodos que estaban reservados a personal especializado.
Estos problemas fueron importan-tes y dieron lugar a complejos análi-sis y desarrollos para simplificar la programación, como ser la configura-ción de las estrategias de control por medio de bloques o el seguimiento
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de variables actualizándolas en dis-tintas unidades (tracking).
A través del desarrollo tecnológi-co y la reducción de tecnológi-costos asocia-dos al procesamiento computacional llegaron para ayudar a los ingenieros de control, la aparición del micropro-cesador permitió tener en un peque-ño espacio una gran cantidad de pro-cesamiento.
MICROCONTROLADORES
Como el lector de Saber Electró-nica ya sabe, un microcontrolador es un circuito integrado que contiene to-das los componentes funcionales de una computadora. Su uso es exclusi-vo para el control de un solo proceso, debido a esto, es usualmente induci-do dentro del proceso a gobernar. Es esta última característica la que le da el nombre de “controlador incrustado” (embedded controller).
En otras palabras, se trata de un computador dedicado. El único pro-grama residente en su memoria es aquel que está dedicado a controlar una aplicación determinada. Una vez que el microcontrolador es programa-do sólo se dedicará a realizar la tarea asignada.
En la actualidad existen varias aplicaciones comerciales que usan microcontroladores, como: la indus-tria automotriz, de computadoras, de electrodomésticos, aeronáutico, es-pacial, etc.
Según la empresa DATAQUEST se estima que existe un promedio de
240 microcontroladores en cada ho-gar americano en el año 2001.
“En resumen podemos decir que un microcontrolador es un micro computador de limitadas prestacio-nes, contenido en un solo circuito in-tegrado que una vez que es progra-mado está destinado para realizar una sola tarea.”
Diferencia entre microcontroladores y microprocesadores
Sabemos que un sistema basado en microprocesador es prácticamen-te una Unidad Central de Proceso (UCP o CPU por sus siglas en inglés) que contiene una Unidad de Control, que interpreta las instrucciones y las líneas de datos a ejecutar.
El patillaje del mi-c r o p r o mi-c e s a d o r está compuesto por:
- Líneas de Bu-ses (Control, Di-recciones y Da-tos) mediante los cuales el micro-procesador se comunica con el exterior (Memoria, Periféricos de E/S, etc.)
- Patillas de configuración de cris-tal
- Patillas de funciones específicas Un esquema resumido lo pode-mos observar en la figura 3. La figura muestra la estructura de un sistema de microprocesador (sistema abier-to). La disponibilidad de los buses en el exterior permite que se configure a la medida de la aplicación.
De acuerdo a lo anterior expues-to tenemos las siguientes definicio-nes:
* Un microprocesador es un siste-ma abierto con el que puede cons-truirse un computador con caracterís-ticas particulares, con solo la
elec-Figura 3
ción de los módulos necesarios para poder cumplir con tales fines.
* Un microcontrolador es un siste-ma cerrado ya que tiene característi-cas definidas e inexpandibles, tenién-dose que adecuar las características de este al proceso en el cual va a ser usado. En la figura 4 se grafica la fun-ción de un µC y se vé que éste posee un microprocesador en su interior.
En el mundo práctico los fabrican-tes de microcontroladores tienen va-rios modelos puestos a disposición de usuario, desde los más básicos hasta los más complejos, para que de esta manera los diseñadores pue-dan dimensionar de forma adecuada el microcontrolador al proceso a con-trolar, de esta manera los fabricantes de estos equipos no tienen despilfa-rro al construir un solo tipo de micro-controlador muy bien equipado.
MICROCONTROLADORES
DEMICROCHIP
Arquitectura interna
Debido a la necesidad de tener un adecuado rendimiento en el
pro-cesamiento de instrucciones, el mi-crocontrolador PIC de Microchip usa la arquitectura Harvard frente a la ar-quitectura clásica Von Neuman. Esta última se caracteriza porque la CPU se conecta con una memoria única, donde coexistían datos e instruccio-nes, a través de un sistema de bu-ses, tal como se demuestra en la fi-gura 5.
En la arquitectura Harvard son in-dependientes la memoria de
instruc-ciones y la memoria de datos, ade-más de que cada una dispone de un propio sistema de buses para el ac-ceso.
Esto proporciona el paralelismo, además de adecuar el tamaño de las palabras y los buses a los requeri-mientos específicos de las instruccio-nes y los datos. La capacidad de ca-da memoria es diferente. Esto lo po-demos observar en la figura 6, don-de se muestra una memoria de instrucciones de 8K x 14, mientras que la de datos sólo dispone de 512 x 8.
Este microcontrolador res-ponde a la arquitectura RISC (Computadoras de Juego de Instrucciones Reducido – Re-duced Instruction Set Com-puter por sus siglas en in-glés), el cual se identifica al tener un juego de instruccio-nes de máquina pequeño y simple, de manera que la mayor parte de ins-trucciones se ejecuta en un ciclo de instrucción.
Memoria de programa
Debemos tener en cuenta que la memoria de este microcontrolador no puede ser ampliada y que la memoria de programa almacena todas las ins-trucciones del programa de control. Ya que el programa a ejecutar
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Figura 5
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pre debe de ser el mismo, éste debe estar grabado de forma permanente, estas pueden ser de 5 tipos diferen-tes:
a) ROM con máscara b) EPROM
c) OTP d) EEPROM e) FLASH
En nuestro caso haremos uso de un microcontrolador con memoria Flash. Este es un tipo de memoria no volátil, más económica, de igual sis-tema de borrado/escritura que las EEPROM, pero que pueden tener mayores capacidades que éstas. El borrado se realiza de forma completa y no por bloques o posiciones con-cretas. Este tipo de memoria es fácil-mente identificable en las series de microcontroladores Microchip, por ejemplo lo indicado en la figura 7.
Memoria de datos
Los datos en memoria varían continuamente, y esto exige que la memoria que los contiene debe de ser de lectura y escritura, por lo que la memoria RAM estática (SRAM) es la más adecuada aunque sea volátil.
Las memorias del tipo EEPROM y FLASH puedan escribirse y borrarse eléctricamente. Sin necesidad de sa-car el Circuito Integrado de zócalo de grabador pueden ser escritas y bo-rradas numerosas veces. Para estos casos existen sistemas, tanto para la escritura de EEPROM como FLASH. Líneas de entrada y salida (E/S) para los controladores
de periféricos
Con excepción de las patitas que recibe alimentación (2), las que
con-tienen el cristal (XT) (2) que regula la frecuencia de trabajo del microcon-trolador, y una más para “predisponer al microcontrolador” (provocar el RE-SET, o permitir su escritura), las de-más sirven para soportar su comuni-cación con los periféricos que contro-la, en nuestro caso tenemos el dia-grama de patas de la figura 8.
Recursos auxiliares
a) Circuito de reloj: para sincroni-zar el funcionamiento del sistema
b) Temporizadores
c) Watch Dog Timer, destinado a provocar una reinicialización cuando el programa queda bloqueado.
d) Comparadores analógicos e) Sistemas de protección entre fallos de alimentación.
f) Sleep, en el que el sistema se “congela” y pasa a un estado de bajo consumo.
Cabe aclarar que, a lo largo del curso, describimos trabajos con el PIC16F877, que es más poderoso que el PIC16F84 y cuyo diagrama de patas se puede ver en la figura 9. Las características del PIC16F877 son las siguientes:
a) CPU RISC de alta performance b) 35 Instrucciones de una sola palabra
Figura 7
c) Todas las instrucciones se rea-lizan en un ciclo de instrucción, a ex-cepción de las que contienen saltos u otra programación que las realizan en dos ciclos de instrucción.
d) Velocidad de operación: DC – 20MHz de entrada de reloj DC – 200 ns de ciclo de instruc-ción
e) Más de 8K x 14 palabras de Memoria de Programación FLASH
Más de 368 x 8 bytes de Memoria de Datos (RAM)
Mas de 256 x 8 bytes de Memoria EEPROM de datos
f) Interrupciones (más de 14 fuen-tes)
g) Modos de direccionamiento: Directo, indirecto y relativo.
h) Power On-Reset (POR) i) Temporizador de encendido (PWRT) y Temporizador Oscilador de Encendido (OST)
j) Temporizador Perro Guardián (Watch Dog Timer WDT) con su pro-pio oscilador RC para una operación más confiable.
k) Código de protección progra-mable
l) Modo de SLEEP, ahorrador de energía
m) Opciones de oscilador selec-cionables
n) Tecnología CMOS
FLASH/EE-PROM de alta velocidad y bajo con-sumo.
o) Amplio rango de operación, de 2.0 a 5.0V
p) Bajo consumo de potencia < 2mA típicamente @ 5V, 4MHz 20µA típicamente @ 3V, 32kHz < 1µA típicamente a corriente es-tándar
q) Timer0: Contador/temporizador de 8 bits con 6 bits de pre-escalar
r) Timer1: Contador/temporizador de 16 bits con pre-escalar, puede ser incrementado durante el modo de SLEEP mediante un reloj/cristal ex-terno.
s) Timer2: Contador/temporizador de 8 bits con un registro de 8 bits, pre-escalar y post-escalar
t) Dos módulos PWM de captura y comparación
16 bits de captura, máxima reso-lución de 12.5 ns.
16 bits de comparación, resolu-ción, máxima de 200 ns.
Máxima resolución del PWM de 10 bits
u) Convertido Análogo Digital multicanal de 10 bits.
v) Puerto Serial Síncrono (Serial Synchronous Port SSP) con SPI (Mo-do Maestro) e I2C (Maestro/Esclavo) w) USART/SCI con 9 bits de de-tección de dirección
x) Puerto Paralelo Esclavo (Para-lell Slave Port PSP) de 8 bits, con pi-nes de: RD, WR y CS externos de control.
Lo dado hasta aquí constituye la introducción a nuestro Curso de Sis-temas de Control, si Ud. desea obte-ner el trabajo completo, puede bajar-lo de nuestra web:
www.webelectronica.com.ar Debe dirigirse al ícono password e ingresar la clave: control204
Por último, aclaramos que en su-cesivas ediciones continuaremos con el desarrollo de este curso. ✪
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E
videntemente, los efectos de explosiones, aparatos electró-nicos que se queman y sueltan chispas por todos lados (cosa que en realidad sabemos que no puede ocurrir, pues... ¿para qué existen los fusibles y los circuitos de protec-ción?) llaman la atención en las pelí-culas de fantasía científica que muestran viajes espaciales. Pero sin duda, en el caso de la serie "Viaje a las Estrellas", el Alerta Rojo es uno de los favoritos, y es reconocido por cualquiera de sus seguidores.Si el lector desea tener un "Alerta Rojo" en su casa o en su auto, para llamar la atención, para sonorizar un juguete o chasco, o hasta para un espectáculo infantil, su montaje, que es bastante simple, se describe en este artículo.
En nuestro proyecto incluimos una etapa de audio de buena potencia capaz de proporcio-nar algunos watts a un par-lante de buen rendimiento, pero nada impide que la sali-da sea retirasali-da directamente
del pin 3 del integrado CI-2 y aplica-da a un potente amplificador de au-dio externo, con capacidad para "alertar" a quien el lector desee.
En verdad, si retiramos la etapa de potencia, el circuito puede ser ali-mentado con tensiones de 5 a 15 volt, lo que abre la posibilidad de uti-lizarlo de muchas otras formas, co-mo por ejemplo, para efectos espe-ciales en grabaciones.
Con la etapa de potencia tene-mos un pico de corriente consumida del orden de 1,5 ampere. Sin esa etapa, el consumo cae a algunas de-cenas de miliamperes.
Características
* Tensión de alimentación con la etapa de potencia: 12V
* Tensiones de alimentación sin
eta-pa de potencia: 5 a 15V
* Corriente máxima (potencia): 1,5A * Circuitos integrados usados: 2 * Impedancia del parlante: 2 ó 4Ω
Cómo funciona
El sonido característico del alerta rojo, si lo analizamos, nos revela una doble modulación.
La primera modulación es por in-terrupción de un oscilador que pulsa en intervalos regulares. La segunda modulación es en frecuencia cuando el tono de la señal emitida a interva-los crece y se vuelve más agudo an-tes de desaparecer.
Para conseguir eso de modo sim-ple hacemos uso de dos circuitos in-tegrados bastante comunes.
Partimos entonces de un oscila-dor de audio (astable) donde P2, R8, R9, y C2 determinan el tono central del sonido que se pro-ducirá. El ajuste fino se hace en el trimpot P2, ya que la to-lerancia de los componentes usados impide que el sonido
Sirena: Alerta Rojo!!
Uno de los efectos sonoros más
llamati-vos en las películas de la serie "Star
Trek" (Viaje a las Estrellas) es el Alerta
Rojo, una estridente alarma que suena
cuando la nave "Enterprise" se encuentra
en peligro. Para los fanáticos de esta
se-rie, o para los que desean un sistema de
alarma diferente, va nuestro proyecto:
una sirena que produce el mismo sonido
del Alerta Rojo.
Basado en un artículo de N. Braga
M
ONTAJE
ideal sea obtenido con valores fijos. El integrado 555 tiene una entra-da de modulación (pin 5) y una en-trada de control (pin 4). Sin embar-go, para obtener dos controles
usa-mos la entrada de modulación y el propio capacitor de temporización.
Así, las interrupciones se obtie-nen generándose una señal de baja frecuencia a partir de CI-1 (astable
555) y aplicándola vía el transistor Q2 al capacitor C2. Cuando el tran-sistor va a saturación (nivel alto de salida ) el capacitor C2 es cortocir-cuitado, interrumpiéndose las oscila-ciones.
Eventualmente R7 debe ser redu-cido en caso que el efecto no se ob-tenga en función de la ganancia del transistor; se admiten valores hasta 22Ω.
La modulación en frecuencia se obtiene de modo suave aplicándose la señal diente de sierra de la carga de C1 vía transistor Q1 al pin 5 del circuito integrado CI-2. La profundi-dad de esta modulación puede ser alterada modificando R4 y R6.
La intermitencia que determinará el realismo del efecto deberá ser ajustada en el trimpot P1. La señal final de audio que tiene una forma de onda más o menos como la mos-trada en la figura 1, es aplicada a una etapa de potencia que, para ma-yor simplicidad consiste en un sistor Darlington TIP120. Este tran-sistor consigue excitar directamente con buen rendimiento un parlante de 2 ó 4Ω.
Obtenemos entonces el efecto fi-nal que es un sonido alto y claro que imita el Alerta Rojo.
Montaje
Figura 2
Figura 3
Sirena
Alerta Rojo
Montaje
En la figura 2, tenemos el diagra-ma completo de nuestro aparato.
La disposición de los componen-tes en una placa de circuito impreso se muestra en la figura 3 y en la figu-ra 4 puede apreciar el impreso visto desde el lado del cobre.
Es necesario usar un buen disi-pador de calor para el transistor de potencia.
Los trimpots o presets son del ti-po vertical para montaje en placa, pero nada impide que el lector con-vierta su aparato en una central de efectos cambiando los trimpots por potenciómetros instalados en el panel de la caja que aloja al con-junto.
Para los integrados sugerimos la utilización de zócalos DIL de 8 pi-nes. Los capacitores electrolíticos deben tener una tensión de trabajo de por lo menos 12V.
Los resistores pueden ser de 1/8W ó 1/4W con 5 a 20% de tole-rancia y C2 puede ser tanto cerámi-co cerámi-como de poliéster. Los transisto-res Q1 y Q2 admiten equivalentes así como Q3, que también puede ser TIP121 ó TIP122. Para menor potencia también se pueden usar los TIP31 ó TIP41 en cuyo caso R10 be ser reducido a 1k. El parlante de-be ser de por lo menos 10 cm con una potencia superior a los 5 watt y para mayor rendimiento deberá ser instalado en una pequeña caja acús-tica.
Prueba y Uso
Para probar basta conectar la unidad a una fuente que pueda su-ministrar por lo menos 1 ampere (con parlante de 4Ω) y se ajusta el sonido para el que más se acerque al Alerta Rojo, accionando P1 y P2. Eventualmente podemos reempla-zar R7 para acercarnos más al soni-do deseasoni-do. ✪
Figura 4
LISTA DE MATERIALES
CI-1 y CI-2 - 555 - circuito integrado
Q1 - BC558 ó equivalente - transistor PNP de uso general Q2 - BC548 ó equivalente - transistor NPN de uso general Q3 - TIP120 - transistor NPN Darlington
D1 - 1N4148 - diodo de silicio de uso general P1 y P2 - 47k - trimpots
PTE - parlante de 2 ó 4Ωx 10 cm.
R1 y R8 - 4k7 x 1/8W - resistores (amarillo, violeta, rojo) R2 - 33k x 1/8W - resistor (naranja, naranja, naranja) R3 - 10k x 1/8W - resistor (marrón, negro, naranja) R4 - 1k x 1/8W - resistor (marrón, negro, rojo) R5 - 4,7k x 1/8W - resistor (amarillo, violeta, rojo) R6 y R10 - 2,2k x 1/8W - resistor (rojo, rojo, rojo)
R7 - 470ohm x 1/8W - resistor (amarillo, violeta, marrón) R9 - 82k x 1/8W - resistor (gris, rojo, naranja)
C1 - 47µF x 12V - capacitor electrolítico C2 - 10nF - capacitor cerámico o de poliéster C3 - 100µF x 12V - capacitor electrolítico
Varios: placa de circuito impreso, caja para montaje, zócalos para los integrados, cables, estaño, disipador de calor para el transistor, etc.
P
ara muchos es simplemente de-corativo, pero existen países en los que, por considerarse equi-po de seguridad, la luz de freno inter-mitente es obligatoria.En este artículo veremos cómo montar una luz de freno intermitente
para aumentar la seguridad de su au-to y, a su vez, obtener un boniau-to efec-to de luces. El proefec-totipo se acciona durante algunos instantes cuando el conductor pisa el freno.
Se instala en la luneta trasera, en la posición de mejor visualización, y su función es la de alertar al conductor del auto que viene de-trás del momento exacto en que habrá una reducción brusca de la velocidad. Este procedimiento ayuda a evitar un cho-que trasero, lo cho-que hoy en día es muy co-mún.
El circuito que propo-nemos hace que las
luces junto al vidrio trasero parpa-deen de modo intermitente, cada vez que el freno es accionado, tal como lo sugiere la figura 1.
Las luces son de baja potencia, de 12V, y se instalan en una pequeña manguera transparente, que se fija al auto. Si las luces no fueran rojas, basta con envolverlas en un papel ce-lofán de este color para resolver el problema de visualización.
El circuito es simple de montar e instalar, usando componentes de fácil obtención en el mercado.
CARACTERISTICAS
• Tensión de alimentación = 12V • Corriente: 100mA (según las
lám-paras utilizadas)
• Número de canales de acciona-miento: 4
COMO FUNCIONA
La base del proyecto es el conoci-do circuito integraconoci-do 4017, que
con-Luz de Freno Intermitente
Proponemos en este artículo el
montaje de un circuito que
en-cenderá una serie de luces
inter-mitentemente cada vez que se
acciona el pedal del freno de un
automóvil. Por ser de armado
sencillo y fácil instalación,
resul-ta una solución ideal para
au-mentar la seguridad en un
auto-móvil.
Sobre una nota de
Newton C. Braga
Adaptación: Ing. H. D. Vallejo
M
ONTAJE
Saber Electr nica
Figura 1
siste en un contador/decodificador hasta 10 en tecnología CMOS.
A cada pulso aplicado en la entra-da de este integrado (pin 14) una de las salidas se dirige al nivel alto, mientras que la anterior pasa al nivel bajo. Tenemos, entonces, que una secuencia de pulsos hace que se pro-duzca una corrida de nivel alto de la primera en dirección de la última sali-da, manteniéndose las demás en un nivel bajo.
Para producir el efecto buscado, tenemos un oscilador que genera los pulsos. Este oscilador es un astable
con un circuito integrado 555, cuya velocidad es ajustada por trimpot P1 para dar el efecto deseado. En el 4017, mientras tanto, usamos 4 sali-das, de modo que durante el tiempo en que los pulsos son aplicados a las otras salidas, tengamos un intervalo, como sugieren las formas de onda en la fig. 2. Cada salida utilizada en el 4017 está conectada a un transistor driver que excita las pequeñas lámpa-ras de carga.
En el proyecto usamos transisto-res BD135 para permitir la utilización de lámparas de hasta 300mA; sin embargo, si las lámparas fueran de consumo mucho más bajo –50mA, por ejemplo pueden usarse transisto-res BC547.
MONTAJE
En la figura 3 mostramos el diagra-ma completo del aparato.
En la figura 4b observamos la dis-posición de los componentes en una
Luz de Freno
Intermitente
Figura 3
Figura 4a
placa de circuito impreso. Para mayor seguridad, los circuitos integrados deben ser instalados en zócalos DIL, según el co-nexionado.
Como el accionamiento de cada lámpara se hace por un lapso muy peque-ño, los transistores no ne-cesitan de disipadores de calor.
Los transistores
admi-ten equivalentes, como el BD137 y el BD139, y las lámparas indicadas son de 50mA x 12V, aunque pueden usar-se hasta las de 300mA.
Los cables de conexión a las lám-paras pueden ser largos y soldarse directamente a sus bases; de esta manera, se facilita su introducción en una manguera o tubo transparente.
PRUEBA Y USO
Para probar el aparato basta co-nectarlo a una fuente de 12V. Las lámparas deben parpadear en se-cuencia.
Ajuste P1 de modo que los trenes de pulsos se produzcan en intervalos de 1 a 1,5s, aproximadamente. Una vez verificado el funcionamiento y he-cho el ajuste, el aparato puede insta-larse en el auto.
La caja con la placa y los com-ponentes pueden ubicarse dentro del baúl, donde se fijarán las lám-paras.
El cable A se conecta al punto que alimenta las luces de freno ya exis-tentes, y el cable B al chasis del auto, en cualquier punto.
Una vez hecha la instalación, el accionamiento del aparato será auto-mático: al pisar el freno se produce el encendido de las lámparas.
Para el accionamiento momentá-neo, o sea cuando existe apenas uno o dos guiños y después las lámparas dejan de parpadear, aunque el freno se mantenga accionado, existe un cir-cuito diferente, que se muestra en la figura 5.
En este circuito tenemos dos 555. Uno de ellos se utiliza para habilitar el oscilador de clock sólo por el tiempo ajustado en el trimpot P1. ✪
Montaje
Saber Electr nica
LISTA DE MATERIALES
Semiconductores
CI1 - 555 - circuito integrado ti-mer.
CI2 - 4017 - circuito integrado CMOS. Q1 a Q4 - BD135 - transistores NPN de media potencia. Resistores (1/8W, 5%) R1 - 22kΩ R2 - 10kΩ R3, R4, R5, R6 - 1kΩ P1 - trimpot de 100kΩ Capacitores electrolíticos de 16V C1 - 10µF C2 - 1.000µF Varios X1 a X8 - lámparas de 50mA x 12V F1 - fusible de 1A
Placa de circuito impreso, zócalo para los integrados, caja para montaje, manguera transparente, cables, soldadura, etc.
FALLAS DE ARRANQUE EN OS-CILADORES VACKAR
Cuando Roberto, LU8DIW me vi-no a ver para mostrarme cómo iba quedando su GACW40R, aproveché y me puse a calibrarlo. Ahí notamos que no oscilaba. Como es de rigor en es-tos casos, revisamos toda la plaqueta a ver si había un componente fallado o equivocado y no, todas las tensio-nes estaban bien pero no arrancaba. ¿Por qué suceden estas cosas? En principio por la disparidad de compo-nentes que se usan, muchos de ellos de “surplus” (desarme), pero, si bien
normalmente en un circuito de audio uno lo arma y funciona de primera, en Radiofrecuencia esto no siempre re-sulta así. Acostúmbrense a que siem-pre habrá que hacer algún pequeño retoque. Yo sostengo que aparte de las leyes de Ohm y de Kirchoff, en ra-diofrecuencia estamos sujetos a la ley de Murphy (aquélla que afirma que cuando una tostada cae sobre la al-fombra indefectiblemente lo hará del lado untado con mermelada). ¿Por qué éste oscilador no arranca si armé un montón y funcionaron todos? En este caso particular se cumple la Ley de Flage, sobre la perversidad de los objetos inanimados: de cualquier ob-jeto inanimado, no importa su compo-sición o configuración, puede esperar-se que esperar-se comporte alguna vez de manera totalmente inesperada por ra-zones tanto absolutamente obscuras como completamente misteriosas.
Cuando un oscilador no arranca, significa que no tiene suficiente reali-mentación positiva como para iniciar la oscilación y mantenerla en el tiem-po. En el caso particular de este
osci-lador levantamos el capacitor de .001µF que va de la base del transis-tor por un lado y masa por el otro (ver figuras 1 y 2). En este momento co-mienza a oscilar. Debemos entonces ir probando distintos capacitores (470pF, 220pF, etc) hasta que deje de oscilar nuevamente. Soldaremos en-tonces el valor anterior a cuando dejó de oscilar. No lo dejemos sin capaci-tor, porque se vuelve inestable. En es-te caso se cumple la Constanes-te de Skiness, que es la cantidad que debe sumarse o restarse, o aquélla por la que debe multiplicarse o dividirse el resultado logrado para obtener el que
Osciladores
de Frecuencia Variable
Mientras observaba a algunos amigos armar los equipos telegráficos presentados en una edición ante-rior notaba que no había problemas en armar las pla-quetas, tanto del receptor como del transmisor, pero los inconvenientes comenzaban a la hora de ajustar el OFV (Oscilador de Frecuencia Variable). Por eso trataré, en este artículo, de despejar todas las dudas e interrogantes que pueda con respecto a ésta, la parte más delicada del equipo, dado que de su estabilidad depende su calidad.
Autor: Guillermo H. NECCO; LW 3 DYL
e-mail: [email protected]
M
ONTAJE
Montaje
Saber Electr nica
debería haberse alcanzado según la teoría aceptada.EL 1N4007 INQUIETO
El amigo Saúl, LU7EJT me comen-taba que en su equipo 3DY el oscila-dor tenía corrimiento de frecuencia (drift), y que lo solucionó eliminando los diodos 1N4007 que usó como vari-caps e instalando un capacitor varia-ble con placas y dieléctrico de aire, con lo que se estabilizó de inmediato el oscilador. Esto sucede porque las junturas son sensibles a la temperatu-ra ambiente. En este caso, utilizo dio-dos comunes de fuente por su fácil ad-quisición, pero si bien yo no tuve pro-blemas, me han hecho muchos co-mentarios sobre inestabilidad de los mismos. Esto se debe a que hay mu-chas diferencias de fabricación entre componentes identificados con un mismo número y una realidad: es un diodo de fuente de alimentación que lo estamos forzando a trabajar en una zona para la que no fue diseñado. ¿Por qué hacemos esto? Básicamen-te porque es un componenBásicamen-te fácil de conseguir. Me sería más fácil para mí poner un varicap, pero ¿todo el mundo puede conseguirlo?
OSCILADOR ESTABLE CON COMPONENTES COMUNES
Dado que el problema estaba en las junturas de los diodos usados co-mo varicap, diseñé otro oscilador, pa-ra aquéllos que hayan tenido proble-mas con el Vackar y deseen mayor estabilidad. Es un oscilador Colpitts con sintonía en paralelo (ver figura 3). Notarán que he cambiado los 1N4007 por dos transistores BD139, de mayor calidad, de los que usó sus junturas base-colector. Hay que tener en cuen-ta en este oscilador que los capacito-res de .001µF de realimentación de-ben ser de poliéster o mica-plata; no usen capacitores cerámicos tipo
len-teja, dado que provocan inesta-bilidad por dife-rencias de tem-peratura. Ade-más, la bobina es más crítica, aconsejo comen-zar con unas 25 espiras de alam-bre de 0,50mm_ y tomar medidas de frecuencia hasta llegar a los 3MHz necesa-rios. Recuerden que si la frecuen-cia es más baja se le deben qui-tar vueltas a la bobina, de a una o dos por vez, hasta llegar a la
frecuencia especificada. Una vez es-tablecido el número de espiras nece-sario conviene sumergirla en barniz. Tienen la plaqueta en las figuras 4 y 5.
¿COMO MIDO LA FRECUENCIA? En principio con un frecuencíme-tro. Para los que no poseen este ins-trumento y no tengan medios econó-micos para armarlo (en la revista hay varios publicados) hay que ver si al-gún amigo o Radio Club tiene un re-ceptor de banda corrida, con el que podamos sintonizar la señal del
osci-lador y leer en el display su frecuen-cia.
Para los que no tengan ninguna de estas posibilidades y posean, por ejemplo, un téster que mide frecuen-cias, generalmente hasta 200KHz, presento un versátil aparatito que divi-de la frecuencia divi-de entrada (esto es, la de la salida del OFV) por 10 o por 100, así una frecuencia de 3MHz se transforma en una de 30KHz, de fácil medida para el téster económico. Ver figura 6.
Otro método, incluido en la pla-queta, que se conmuta por una llave de cambio, es un divisor por 2 y por 4.
Figura 3
Figura 4
Osciladores
de Frecuencia Variable
¿Para qué sirve? Supongamos el ca-so del oscilador de 3MHz. Si lo dividi-mos por 2 y acercadividi-mos esta salida a un receptor de AM común escuchare-mos la señal de 1.500KHz. Si tene-mos un oscilador, por ejemplo, en 4,920MHz y conectamos el cablecito del divisor por 4 a la antena del recep-tor AM escuchamos su señal en 1.230KHz. Con este truco se pueden “escuchar” frecuencias hasta más de 20MHz. Con esto pretendo hacerles ver a los recién iniciados que en elec-trónica la falta de dinero se suple con ingenio. ✪
Figura 6
S E C C I O N
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D E L
.
L E C T O R
Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad
Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros paí-ses. Para estos seminarios se prepara ma-terial de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactar-se telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected].
Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión.
La premisa fundamental es que el se-minario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gas-tos para que ésto sea posible.
Respuestas a Consultas Recibidas
Para mayor comodidad y rapidez en las respuestas, Ud. puede realizar sus con-sultas por escrito vía carta o por Internet a la casilla de correo:
De esta manera tendrá respuesta in-mediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas sim-ples pueden ser causas de que su res-puesta se demore.
Bienvenidos!!!
El pasado mayo se realizó en Argenti-na, el lanzamiento de la prestigiosa revista “Electrónica y Servicio” quien tiene una amplia trayectoria en México.
Electrónica y Servico es una revista profesional que trata diferentes temas
de electrónica con un amplio contenido de notas específicas para técnicos repa-radores. Sin dudas, se trata de una obra que rápidamente será adoptada como material de consulta y especialización por “todos los amantes de la electróni-ca”.
Quienes hacemos Saber Electrónica les damos la más cordial bienvenida y, co-mo lo haceco-mos en México, esperaco-mos po-der realizar diferentes tareas en conjunto para beneficio de todos los lectores.
¡Mucha suerte amigos!
Pregunta 1: En la página 8 del libro
“Todo Sobre PICs” dice que, por haber comprado el libro, el lector tiene derecho a conseguir los programas de distribución gratuita que se mencionan y los archivos que sirven de práctica y quiero saber cómo conseguirlos.
Edgar García Reyes
Tanto en la página 1 como en diferen-tes pardiferen-tes de la obra se menciona la for-ma en que Ud. puede bajar desde Internet la información que precisa. Debe dirigirse a nuestra web: www.webelectronica.co-m.ar, hacer click en el ícono password e ingresar la clave mencionada en la página 1 del libro.
Pregunta 2: Soy médico-pediatra y
afi-cionado (amante) de la electrónica. Como hobby he realizado muchos proyectos de electrónica. Construí un DECODER UNI-VERSAL, funcionó muy bien pero tengo que estar pulsando 2 botones para centrar la imagen decodificada (sincronismo hori-zontal y vertical). Quiero saber si el progra-ma que bajé de la página web: www.webe-lectronica.com.ar/ con el password: SM2025 es el programa completo. Desea-ría aprender a programar PICS, pero la Medicina me quita mucho tiempo y tengo un amigo que "quema" el programa en el pic, por eso quiero saber si está bien el programa o si mi amigo está haciendo algo mal.
Dr. Néstor Castillo
El programa está completo pero con errores que sólo pueden ser corregidos por quienes están en el tema. Esto es pa-ra evitar la pipa-ratería y obviarnos proble-mas legales. Quienes hayan seguido las publicaciones no tendrán inconvenientes pero, si es aficionado, le sugiero no avan-zar, a menos que se contacte con entendi-dos en programación de PICs. Cabe acla-rar que el “curso” que está en nuestra web le explica paso a paso cómo se codifica y decodifica una señal de TV, razón por la cual no tendrá problemas en hacer
funcio-nar el programa una vez completado los estudios.
Pregunta 3: En un seminario, el Ing.
Vallejo mencionó que con una moneda se puede recepcionar señal desde un satélite y quisiera saber si ésto es sencillo o re-quiere alguna construcción especial.
Octavio Sentilli Faima
Bueno... en realidad se trata de un proyecto de experimentación y su funcio-namiento se basa en que las señales de TV que los satélites retransmiten, ya sea en la banda KU como en la banda C, en el LNB son “transportadas” a una portadora cercana a 1GHz. Cabe aclarar que las se-ñales de TV de algunos canales “también” se transmiten en estas frecuencias y los televisores que están preparados para re-cepcionar señales vía satélite operan en estas frecuencias, luego, si coloco a la en-trada de RF una antena parabólica y la oriento hacia el lugar desde donde se transmite una señal de TV con estas ca-racterísticas, es posible “sintonizar” dicha emisora. La idea propuesta consiste en construir una antena con una moneda bi-metálica de más de 3 cm de diámetro co-mo la co-mostrada en la figura:
Si desea más información sobre re-cepción de TV vía satélite, o quiere tener “algún fundamento” para experimentar con esta antenita, puede dirigirse a la pá-gina de contenidos especiales de nuestra web e ingresar la clave: sat153.
Pregunta 5: La consulta que les
quie-ro hacer es sobre las características, o la forma de construir del choque vk200 y po-der armar el transmisor de FM publicado por ustedes en la revista No 43 de Saber Electrónica.
Fernando Ely Muñetón V.
Puede hacer el choque bobinando 200 vueltas de alambre esmaltado de 0,15 mm sobre una resistencia de 2,2Mohm, por 1W. ✪
Saber Electr nica
Rectificador de Media Onda
Este es el circuito más simple que puede convertir corriente alterna en co-rriente continua. Este rectificador lo podemos ver representado en la si-guiente figura:
Las gráficas que más nos interesan son las que se dan a la derecha.
Durante el semiciclo positivo de la tensión del primario, el bobinado secundario tiene una me-dia onda positiva de tensión entre sus extremos. Este aspecto supone que el diodo se encuentra en polarización directa. Sin embargo, durante el semiciclo negativo de la tensión en el primario, el arrollamiento secundario presenta una onda sinusoidal negativa. Por tanto, el diodo se en-cuentra polarizado en inversa y no conduce. La onda que más interesa es VL, que es la que alimenta a RL. Pero es una tensión que no tiene partes negativas, es una "Tensión Continua Pul-sante", y nosotros necesitamos una "Tensión
SSeemmiiccoonndduuccttoorreess:: conducen los electro-nes (electroelectro-nes libres) y los huecos (elec-trones ligados). CCoonndduuccttoorreess:: conducen los electrones li-bres. Dentro de un cristal en todo momento ocurre esto: * Por la energ a t rmica se est n creando
electrones libres y huecos. * Se recombinan otros electrones libres y huecos. * Quedan algunos electrones libres y hue-cos en un estado intermedio, en el que han sido creados y todav a no se han re-combinado. Un semiconductor intr nseco es un material que hemos convenido en llamar semicon-ductor puro. A temperatura ambiente se comporta como un aislante porque solo tie-ne unos pocos electrotie-nes libres y huecos debidos a la energ a t rmica.
Curso Básico de Fuentes de Alimentación:
Lección 2:
Los Circuitos Rectificadores
Comenzamos en la edición anterior, con la publicación de
un curso básico de fuentes de alimentación que tiene por
objeto enseñarle al estudiante los conceptos generales y las
características de las diferentes configuraciones. Cabe
acla-rar que este tema se desarrolla completamente en el tomo
6 de la Enciclopedia Básica de Electrónica, sobre textos de
Andrés A. Olea y la dirección de Carmelo Alonso González.
En esta entrega veremos las configuraciones básicas de los rectificadores.
Continua Constante". Analizaremos las diferencias de lo que tenemos con lo que queremos conseguir.
Lo que tenemos ahora es una onda periódica, y toda onda periódica se pue-de pue-descomponer en "Series pue-de Fourier".
Lo ideal sería que sólo tuviésemos la componente continua, esto es, solo la primera componente de la onda que tenemos.
El valor medio de esa onda lo calcularíamos colocando un voltímetro en la RL. Por último diremos que este circuito es un rectificador porque "Rectifi-ca" o corta la onda que teníamos antes, la recorta en este caso dejándonos solo con la parte positiva de la onda de entrada.
Rectificador de Onda Completa con 2 Diodos
La siguiente figura muestra un rectificador de onda completa con 2 diodos:
Rectificador de Media Onda
En un semiconductor intr nseco tambi n hay flujos de electrones y huecos, aunque la corriente total resultante sea cero. Esto se debe a que por acci n de la energ a t rmica se producen los electrones libres y los huecos por pares, por eso hay tantos electrones libres como huecos con lo que la corriente total es cero.
Si un semiconductor est en un circuito el ctrico, cuando los electrones libres llegan al extremo del cristal, entran al conductor externo (normalmente un ca-ble de cobre) y circulan hacia el terminal positivo de la bater a. Por otro lado, los electrones libres en el terminal negativo de la bater a fluir an hacia el extremo iz-quierdo del cristal. As entran en el cristal y se recombinan con los huecos que lle-gan al extremo izquierdo del cristal. Se produce un flujo estable de electrones li-bres y huecos dentro del semiconductor. Para aumentar la conductividad (que sea m s conductor) de un SC (Semiconduc-tor), se le suele dopar o a adir tomos de impurezas a un SC intr nseco, un SC dopa-do es un SC extr nseco.
Se pueden poner a un semiconductor in-tr nseco, impurezas de valencia 5 (Ars ni-co, Antimonio, F sforo). Los tomos de va-lencia 5 tienen un electr n de m s, as con una temperatura no muy elevada (a temperatura ambiente por ejemplo), el 5… electr n se hace electr n libre. Esto es, como solo se pueden tener 8 electrones en la rbita de valencia, el tomo pentava-lente suelta un electr n que ser libre. Si metemos 1000 tomos de impurezas tendremos 1000 electrones m s los que se hagan libres por generaci n t rmica (muy pocos).
A estas impurezas se les llama "Impure-zas Donadoras". El n mero de electrones libres se llama n (electrones libres/m3).
Debido a la conexión en el centro del devanado secundario, el circuito es equivalente a dos rectificadores de media onda.
El rectificador superior funciona con el semiciclo positivo de la tensión en el secundario, mientras que el rectificador inferior funciona con el semiciclo negativo de tensión en el secundario.
Es decir, D1 conduce durante el semiciclo positivo y D2 conduce durante el semiciclo negativo.
Así pues la corriente en la carga rectificada circula durante los dos semici-clos.
En este circuito la tensión de carga VL, como en el caso anterior, se medi-rá en la resistencia RL.
Ahora la frecuencia es el doble que la de antes y el pico la mitad del ante-rior caso. Así la frecuencia de la onda de salida es 2 veces la frecuencia de entrada.
Y el valor medio sale:
Pero ésta no es la única manera de conseguir una rectificación de onda completa, veamos otro circuito:
Rectificador de Onda Completa con 2 Diodos
El aumento de la temperatura hace que los tomos en un cristal de silicio vibren dentro de l, a mayor temperatura mayor ser la vibraci n. Con lo que un electr n se puede liberar de su rbita, lo que deja un hueco, que a su vez atraer otro elec-tr n, etc. A 0 …K, todos los electrones son ligados . A 300 …K (grados Kelvin) o m s, aparecen electrones libres. La uni n de un electr n libre y un hueco se llama "recombinaci n", y el tiempo en-tre la creaci n y desaparici n de un elec-tr n libre se denomina "tiempo de vida". Seg n un convenio ampliamente acepta-do tomaremos la direcci n de la corriente como contraria a la direcci n de los elec-trones libres, tal como ya hemos definido. Un semiconductor tipo n es el que est impurificado con impurezas "Donadoras",
que son impurezas pentavalentes. Como los electrones superan a los huecos en un semiconductor tipo n, reciben el nombre de "portadores mayoritarios", mientras que a los huecos se les denomina "porta-dores minoritarios". Al aplicar una tensi n al semiconductor tipo n, los electrones libres dentro del se-miconductor se mueven hacia la izquier-da y los huecos lo hacen hacia la derecha. Cuando un hueco llega al extremo del cristal, uno de los electrones del circuito externo entra al semiconductor y se re-combina con el hueco. Los electrones libres circulan hacia el otro extremo del cristal, donde entran al conductor y fluyen hacia el positivo de la bater a. Como podremos apreciar en las formas de onda de la siguiente figuras, hemos obtenido la misma onda de salida VL que en el caso anterior (rectificador con pun-to medio).
Rectificador de Onda Completa con Puente de Diodos
En la figura siguiente podemos ver un rectificador de onda completa en puente:
Mediante el uso de 4 diodos en vez de 2, este diseño elimina la necesidad de la conexión intermedia del secundario del
transformador. La ventaja de no usar dicha conexión es que la tensión en la carga recti-ficada es el doble que la que se obtendría con el rectificador de onda completa con 2 diodos, es decir, “se aprovecha” todo el transformador, antes mientras un arrolla-miento del secundario trabajaba el otro des-cansaba y biceversa.
Ahora, durante el semiciclo positivo de la tensión de la red, los diodos D1 y D3 condu-cen, esto da lugar a un semiciclo positivo en la resistencia de carga. Los diodos D2 y D4 conducen durante el semiciclo negativo, lo que produce otro semiciclo positivo en la re-sistencia de carga.
Mientras D1 y D2 están bien polarizados, D2 y D4 quedan en inversa (abiertos). Este es-tado se revierte para el otro semiciclo de la señal de entrada. El resultado es una señal de onda completa en la resistencia de carga pero rectificada, es decir, ahora todos los se-miciclos tienen la misma polaridad. ✪
El Diodo Como Rectificador
La diferencia m s importante es que la tensi n inversa que tienen que soportar los diodos es la mitad de la que tienen que soportar los diodos en un rectificador de onda completa con 2 diodos, con lo que se reduce el costo del circuito. Las gr ficas correspondientes al rectifi-cador de onda completa con puente de diodos son las que se ven en la figura de abajo de todo.
Si desea profundizar sus conocimientos sobre estas lecciones, adquiera la colec-ci n completa de Encolec-ciclopedia de
Electr nica B sica, compuesta de 6 tomos con su respectivo CD, por apenas
EDITORIAL QUARK
ISSN: 1514-5697 - A
o 5 N… 55 - 2004 - $3,90
ISSN: 1514-5697 - A
o 5 N… 55 - 2004 - $3,90
La Revista del T cnico Montador y Reparador
ISSN: 1514-5697 - A
o 5 N… 55 - 2004 - $3,90
ISSN: 1514-5697 - A
Saber Electr nica
INTRODUCCIÓNLo primero es desmagnetizar, porque eso es muy fácil. Si el pro-blema desaparece significa que de-be probar el sistema automático de desmagnetización porque es muy
probable que no esté funcionando. No vamos a explicar como repararlo porque es un circuito muy elemental con termistores idéntico al usado en TV y que se repara con un téster usado como óhmetro.
La única diferencia que se
en-cuentra en los monitores de mayor tamaño es la posibilidad de realizar la desmagnetización en cualquier momento sin apagar el monitor. Por ejemplo los monitores Samsung Syncmaster de la serie 700 tienen un pulsador frontal que conecta el
El Ajuste de Convergencia
En Monitores
Ya estamos entrando en “la recta final”
de nuestro Curso de Monitores y
esta-mos definiendo la forma en que se
reali-zan determinados ajustes. Vimos cómo
corregir problemas de pureza y los
de-fectos que ocasiona la magnetización
del tubo; en esta nota culminamos con
dicho tema y analizamos cómo se realiza
el ajuste de convergencia.
Autor: Ing. Alberto H. Picerno
e-mail:[email protected]
S
ERVICE
C
URSO DER
EPARACI N DEM
ONITORESN… 18
Figura 3 Figura 2
circuito de desmagnetización a la tensión de red por intermedio de un relé. En este caso la prueba es muy simple. Al apretar el pulsador la ima-gen se mancha de colores. Las manchas se van achicando progre-sivamente hasta que terminan sien-do una simple vibración de la
ima-gen para luego desaparecer por completo. Todo este proceso dura apenas un par de segundos. En mo-nitores que no tienen este relé, la prueba se realiza desconectando el circuito de desmagnetización mo-mentáneamente y conectándolo posteriormente, apoyando un cable
o mejor conectándolo a través de un pulsador de timbre domiciliario. Pe-ro lo más interesante ocurre cuando la desmagnetización no produce el resultado esperado. Si las manchas no se modifican luego de utilizar nuestra bobina desmagnetizadora el problema se bifurca. Puede de-berse a problemas de ajuste o a proble-mas de posición o de deformación de la máscara de som-bra. EL MONTAJE DE LA MÁSCARA SOBRE LA PANTALLA Durante el proceso de fabricación del tubo, más precisa-mente cuando se generan los luminó-foros rojos, verdes o azules la máscara debe retirarse de su posición, tres veces. Esto significa que su sujeción a la panta-lla no puede ser muy permanente. Apenas existen cuatro teto-nes de vidrio por donde pasan sen-dos agujeros de la máscara MEDIDA CONTRA MEDIDA. Luego cuando se co-loca la campana de vidrio estos tetones se introducen en huecos y todo el conjunto pantalla y campana se sella con adhesivos espe-ciales.
Muchas veces, una caída del monitor, puede producir la ro-tura de estos tetones con el consiguiente
Ser vice
Figura 8 Figura 9
Figura 6 Figura 7
error de pureza por corrimiento de la máscara. Esta falla se puede com-probar muy fácilmente. Basta con golpear suavemente con la mano en un costado del monitor mientras és-te está encendido preferiblemenés-te con un campo rojo. Si la figura de manchas se mueve, la máscara es-tá suelta.
¿Es posible volver a colocar la máscara en su lugar?
En general es imposible y el ma-nejo de un tubo en esas condiciones puede ser peligroso, porque es un tubo que seguramente se golpeó y puede tener el vidrio fisurado. Por eso la práctica común de golpear con el puño cerrado sobre la panta-lla con intención de que la máscara vuelva a su posición es, por lo gene-ral un trabajo inútil y peligroso. Tal vez podría intentarse hacer vibrar la máscara con la bobina desmagneti-zadora como un intento más ade-cuado y menos peligroso.
¿Se puede recuellar un tubo en estas condiciones?
No, por lo general las empresas que realizan este tipo de trabajos no toman estos bulbos debido a que no puede regenerar los tetones rotos.
EL AJUSTE DE IMANES
¿Es probable que los imanes se desajusten?
No, es muy improbable. Pero al-gunos reparadores imprudentes suelen sacar los fly-backs y llevarlos a probar a las casas del gremio. Su-ponen que marcando con pintura el conjunto de imanes y luego repo-niéndolo en su posición se va a re-petir el ajuste original. Por lo gene-ral no es así y sólo se consigue un ajuste cercano al correcto. También, en muchos casos se debe cambiar el tubo de un monitor a otro y en ese caso el ajuste es de rigor. Si Ud. tie-ne una imagen de color impuro
co-mo la de la figura 1 debe proceder a ajustar los imanes de pureza. Esta imagen se obtiene con el Ntest y el cuadro de prueba de colores bus-cando un cuadrado rojo con los bo-tones del mouse. Observe que todo el cuadrado rojo aparece mezclado de verde.
El ajuste de los imanes del tubo tiene un método que pocos conocen y sin embargo, el autor asegura que si no se sigue un método es imposi-ble ajustar el conjunto de imanes y mucho menos el monitor completo. El conjunto de imanes tiene tres pa-res de imanes anulapa-res. El más cer-cano al zócalo es el de pureza, los otros son de convergencia y no de-ben ser tocados para el ajuste de pureza.
Los imanes ajustan la pureza en el centro de la pantalla, por esa ra-zón el cuadro de prueba mas ade-cuado del Ntest es el cuadrado cen-tral rojo sobre fondo negro. Los ima-nes de pureza tienen una disposi-ción de dos polos y por lo tanto ge-neran un campo uniforme en el inte-rior del tubo. Ese campo corre los tres haces al mismo tiempo para ha-cerlos pasar exactamente por los puntos de pivotes del yugo. Es decir que la pureza no se ajusta indivi-dualmente para cada cañón. Si está ajustado el rojo, los otros dos colo-res también lo están.
Ya dijimos que los imanes de pu-reza generan un campo uniforme. Ese campo debe poder variarse en sus dos componentes, intensidad y dirección. Como los dos imanes tie-nen sus campos opuestos si se los ubica con la misma dirección y sen-tido (sus hazas sobrepuestas) sus campos se anulan y si se colocan con las hazas a 180° se refuerzan en la dirección de las hazas. Si se giran sin modificar su posición rela-tiva se generan el campo máximo en la dirección indicada por las ha-zas. Por lo tanto, la intensidad se varía variando la posición de los imanes entre sí y la dirección
giran-do los giran-dos imanes sin variar su po-sición relativa.
Para ajustarlos, se debe obser-var el cuadrado rojo y moverlos has-ta que sea rojo puro sin manchas de otros colores. Pero Ud. podrá obser-var que el ajuste tiene una toleran-cia bastante amplia y es importante dejarlo bien centrado, porque sino un mínimo corrimiento genera una mancha en la pantalla.
¿Cómo se puede comprobar la tolerancia del ajuste sin tocar los imanes de pureza?
Utilizando un probador inventa-do por el autor, que mis alumnos lla-man purezómetro. Mis instrumentos y herramientas se caracterizan siempre porque su valor suele ser nulo y su utilidad mucha. Y en este caso se confirma la regla. Tome un parlante viejo de pequeño tamaño (4 o 6 pulgadas) y sáquele el imán cerámico. Ese imán es su probador de pureza.
El campo de ese imán anular se genera entre las dos caras del anillo sobre los 360° del mismo (una de las caras es el sur y la otra el norte del imán). Imagínese que el imán anular tiene un eje virtual, esa será la dirección del campo. Ubíquelo en el aire a unos 10 cm del zócalo del tubo (es decir afuera del monitor, lo cual significa que la prueba se pue-de realizar sin sacar la tapa pue-del mis-mo) con su eje virtual perpendicular al eje del tubo. Si lo gira sin perder la perpendicularidad cambia la di-rección del campo de prueba, si lo aleja cambia la intensidad. El ajuste de los imanes de pureza estará bien centrado cuando girando el purezó-metro 360° no se generen manchas verdes o azules, aproximándolo su-cesivamente al zócalo.
Es decir que Ud. debe empezar el control con el purezómetro a 30 cm. Gire los 360° y seguramente el cuadrado seguirá siendo rojo por-que el campo magnético no puede tener tanto alcance. Luego lo lleva a
