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$6.50 / Ao 10 / 1996 / N 115
SSAABBEERR
EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA
ISSN: 0328-5073
CAPTOR PARA GUITARRA AMPLIFICADOR
MULTIPROPOSITO DE ALTO RENDIMIENTO DETECTOR DE VIBRACION TIMBRE
MUSICAL
MONTAJES CAPTOR PARA GUITARRA AMPLIFICADOR
MULTIPROPOSITO DE ALTO RENDIMIENTO DETECTOR DE VIBRACION TIMBRE
MUSICAL
MONTAJES
TODO LO QUE DEBE SABER SOBRE:CODIFICACION Y DECODIFICACIONDE
SEALES DE TV
TODO LO QUE DEBE SABER SOBRE:CODIFICACION Y DECODIFICACIONDE
SEALES DE TV
ROBOTICA
PICsSISTEMAS DE CONTROLPARA ROBOTS AUTONOMOS
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TECNICO REPARADOR
FALLAS EN LOS SERVOS
TECNICO REPARADOR
FALLAS EN LOS SERVOS
RADIOARMADORLOS COMPONENTES
EN RF
RADIOARMADORLOS COMPONENTES
EN RF
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DEL DIRECTORAL LECTOR
"REDOBLAMOSNUESTROS ESFUERZOS"
Bien, amigos de Saber Electrnica, nos encontramos nuevamenteen
las pginas de nuestra revista preferida, para compartir
lasnovedades del mundo de la electrnica.
Comienza un nuevo ao y con l nacen nuevas
expectativas.Planificamos nuestras tareas pensando que este 1997
ser mejor queel ao viejo y por ello nos fijamos en las herramientas
con que conta-mos para alcanzar nuestros objetivos.
Atentos a esta realidad, les anunciamos que el prximo mes
defebrero pondremos en marcha una Bolsa de Trabajo para todos
losSocios del Club Saber Electrnica que tengan dificultades en
con-seguir un empleo. Se trata de una propuesta novedosa con la
cual,capacitando gratuitamente a todos los interesados,
realizaremos lasgestiones necesarias para encontrar la mejor
alternativa laboral.
Tambin les anunciamos que en el transcurso de este ao
publi-caremos un Curso sobre Teora de Circuitos y editaremos
diferentesobras sobre "Nuevas Tendencias en el Desarrollo del
Audio","Reparacin de TV Color Asistido por Computadora",
"Codifi-cacin de Seales de TV", "Controladores Lgicos
Programables",etc.
Pero eso no es todo, es slo el comienzo... dado que debemos
ofre-cerles la mejor propuesta para que nos sigan eligiendo y para
ello:"Redoblamos Nuestros Esfuerzos"
E D I C I O N A R G E N T I N A - N 115 ENERO DE 1997
Director Ing. Horacio D. Vallejo
ProduccinPablo M. Dodero
ArteMara A. Alaniz
EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano
de la publicacinmensual SABER ELECTRONICARIVADAVIA 2421, Piso 3,
OF. 5 - Capital(1034) TE. 953-3861
Editorial Quark es una Empresa del Grupo Editorial Betanel
PresidenteElio Somaschini
StaffTeresa C. JaraHilda B. Jara
Mara Delia MatuteNstor Tantotero
Distribucin: Capital
Distribuidora Cancellaro S.R.L.Virrey del Pino 2639 - Cap.
InteriorDistribuidora Bertrn S.A.C.
Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap.
UruguayBerriel y Martnez - Paran 750 - Montevideo -
R.O.U. - TE. 92-0723 y 90-5155
ImpresinMariano Ms, Buenos Aires, Argentina
La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las
notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son
alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entraan
respons-abilidad de nuestra parte. Est prohibida la reproduccin
total oparcial del material contenido en esta revista, as como la
indus-trializacin y/o comercializacin de los aparatos o ideas
queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de
sancioneslegales, salvo mediante autorizacin por escrito de la
Editorial.
SSAABBEERR
EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA
Ing. Horacio D. Vallejo
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SECCIONES FIJASFichas de coleccin de Circuitos Prcticos 73Fichas
79Del editor al lector 3Seccin del lector 62
ARTICULO DE TAPA Codificacin y decodificacin de seales de TV
6
INFORME ESPECIALEvaluacin de camcorders y videograbadores 22
MONTAJESTimbre musical 25Detector de vibracin 27Amplificador
multipropsito de alto rendimiento 30Captor para guitarra 33
TECNICO REPARADORMemoria de Reparacin 37Curso de TV color -
captulo 13 41
ROBOTICAPICs sistemas de control para robots autnomos 45
AUDIOEfectos sonoros 50
VIDEOLos nuevos modelos de camcorder 96-97 (parte 6) 55
RADIOARMADORLos componentes en RF: el transistor unijuntura
65
EDITORIALQUARKAo 10 - N 115
ENERO 1997
NUESTRANUESTRA
DIRECCIONDIRECCION
AV. RIVADAVIA 2421, PISO 3,
OF.5
TEL.: 953-3861
HHH OO RR AA RR II OO DD EE AATT EE NN CC II OO NN AA LL P
P UU BB LL II CC OO
EXCLUSIVAMENTEDE LUNES A VIERN
ES DE
10 A13 HS. Y DE14 A17 HS.
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CODIFICACION Y DECODIFICACION DE
SEALES DE TV
Cuando un televidente observa en su pantalla una seal codificada
sufre una frus-tracin. Si l es adems un tcnico en TV su sufrimiento
ser doble, como usuarioy como tcnico. Con toda seguridad esa
frustracin lo llevar a estudiar el tema dela codificacin de seales
de TV, con la intencin de experimentar y realizar algncircuito que
mejore la recepcin de la seal codificada. En este artculo,
brindamosdetalles sobre los mtodos usuales de codificacin de seales
de TV como an
ticipo del libro que ser editado por Quark en abril de este
ao.
Comentarios: Agui Samper
6SABER ELECTRONICA N 115
A R T I C U L O D E TA PA
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Introduccin
Por otro lado, estn los explota-dores de un sistema de cable o
deaire cuyo negocio es difundirseales de TV esperando a cambioun
beneficio econmico. Si se tratade un sistema irradiado todos
suscanales debern estar codificadospara que slo sus abonadospuedan
recibir la informacin (gen-eralmente irradiada en UHF). Si setrata
de un sistema de cable secodificarn slo los canales premi-um
(eventos deportivos, pelculasde estreno, pelculas condi-cionadas,
recitales especiales), cuyopago excede el abono normal. Eneste caso
la frustracin ocurrecuando un usuario que no abonapuede acceder a
los canales codifi-cados.
Este libro es de utilidad paraambas partes; la descripcin de
to-dos los mtodos conocidos de codi-ficacin y la discusin de las
posi-bilidades de decodificacin porparte de personas no
autorizadas,sern de utilidad para los explota-dores de canales
codificados a lahora de elegir el mtodo de codifi-cacin. A los
tcnicos les recor-damos que comerciar decodifi-cadores est penado
por la ley, perola investigacin a nivel personal,agregando partes a
su video o a suTV, no implica delito alguno; Ud.puede estar seguro
de que no haymejor manera de aprender que re-alizando y probando
decodifi-cadores caseros, ya que elconocimiento de las normas
detransmisin es funda-mental a la hora deexperimentar.
En nuestro pashace poco tiempo quecomenzaron las trans-misiones
codificadas(5 aos aproximada-mente), pero en otrospases ya existe
unaexperiencia de ms de
20 aos. El problema de la codifi-cacin y la decodificacin no es
sloun problema tcnico, es tambineconmico. Una codificacin puedeser
tan perfecta que nadie puedarealizar un decodificador casero,pero
seguramente el de factura pro-fesional tendr un costo
prohibitivopara el usuario abonado y el sis-tema no tendr xito. Por
lo tanto,una codificacin eficiente debe sereconmica y permitir que
un mni-mo porcentaje de tcnicos logre re-alizar un decodificador
que fun-cione aceptablemente bien para suuso personal.
Pero, qu ocurre si, elegido unsistema de codificacin, un
elevadoporcentaje de usuarios posee de-codificadores no oficiales?
La em-presa explotadora del sistema deTV por abono debera cambiar
elsistema de codificacin y, por lotanto, todos los decodificadores
desus abonados (gratuitamente,porque ellos no son culpables
delcambio). Esto puede provocar im-portantes prdidas e inclusive la
ce-sacin del servicio de la empresa(sobre todo si es un sistema
irradia-do porque se queda sin ningn in-greso).
Afortunadamente para las em-presas, la tcnica actual permite
re-alizar codificadores y decodifi-cadores programables a un
precioaceptablemente bajo (basados enmicroprocesadores). En este
caso laeleccin de un sistema de codifi-cacin nunca es definitivo.
Puedeelegirse un sistema y, si es decodifi-cado no oficialmente en
forma ma-
siva, cambiar la codificacin sinotro trabajo ms que colocar
undiskette en una computadora en lacabecera del sistema de cable o
enla planta transmisora del sistemade propagacin por aire.
El problema parece similar al dela industria blica naval y al de
losfabricantes de armas. El blindaje deun barco se mejora de tiempo
entiempo y esto obliga a los fabri-cantes de armas a aumentar la
po-tencia de las mismas. Al tiempo, laindustria naval responde con
unblindaje ms efectivo que obliga adisear nuevas armas y as
sucesi-vamente.
En el caso que nos ocupa pareceque se ha llegado a un punto de
in-flexin. Luego de los decodifi-cadores programables existe
unsalto tecnolgico, hasta los decodi-ficadores de ltima generacin
queutilizan el mtodo de digitalizar laseal de video. Estos
decodifi-cadores tienen un costo muy eleva-do y por el momento, slo
se apli-can a la codificacin de lasemisiones va satlite entre
loscanales de origen de las seales ylos explotadores del sistema de
TVpor abono.
Como se puede observar, se harecorrido un largo camino desde
losdecodificadores pasivos (el filtro quese conecta en la entrada
de antena)y los modernos decodificadores pro-gramables que, adems
de contenerun sintonizador electrnico y unaFI, potencian el uso de
un TV an-tiguo hacindolo apto para captar120 canales de cable.
C ODIF ICACION Y D ECODIF ICACION DE S EALES DE TV
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En este punto, el autor pretendeno hacer predicciones. Slo
deseamencionar que el servicio de TV porcable est vislumbrando la
posibili-dad de usar la red de distribucinpara otros servicios, que
requierencomunicacin bidireccional comopor ejemplo, la TV
interactiva, elservicio de Internet y el sistemapay per view (pagar
para ver, en elque se solicitan pelculas por elcontrol remoto del
decodificador yse factura de acuerdo al pedido).Esto puede
modificar el diseo delos decodificadores para hacerlosaptos a sus
nuevas funciones, conun costo pagado por el usuario yaque involucra
nuevos servicios.
LOS METODOS DE CODIFICACION Agrupacin de los codificadores
Se puede decir que todos loscodificadores se agrupan en
cuatrograndes categoras: A) por seal in-terferente en RF, B) por
seal inter-
ferente en video, C) por codificacinde sincronismo y D) por
codifi-cacin digital del video. Paralela-mente, el video puede ser
invertidoen las categoras B, C y D dando lu-gar a nuevas variantes
y estasnuevas variantes a su vez, dan lu-gar a muchas otras cuando
el videoes invertido a un ritmo aleatorio osecuencial, que puede
llegar hastala velocidad de una inversin porcampo.
A continuacin se dar unabreve sntesis del funcionamientode cada
grupo que luego serntratados con ms detalle en captu-los dedicados
a los mismos.
En la fig. 1 se puede observar elsistema de codificacin ms
ele-mental y econmico utilizado sobretodo en sistemas de cable. Se
tratade agregar una seal interferente,por medio de un multiplexador
deRF en el transmisor. La seal inter-ferente es, por lo general,
una sealde AM con una modulacin elegidapara provocar una
interferencia vis-ible y audible. El nivel de la porta-dora
interferente debe ser superior
al de la seal a trans-mitir, para que el recep-tor de TV reduzca
suganancia de FI y sediluya el video propioresaltando la
interfer-encia.
En el receptor seconecta un filtro sobrela entrada de RF
ajus-tado a la frecuenciainterferente. Este filtrodel tipo aguja
con ele-vada atenuacin reducela interferencia a unnivel
despreciable, per-mitiendo una obser-vacin con una acept-able
relacin de seal aruido.
La enorme ventajade este sistema radicaen el mnimo costo
delfiltro y a su condicin
de ser pasivo, simplificando su in-stalacin. La desventaja es
que sufabricacin casera puede ser real-izada sin mayores
inconvenientes yadems no produce una elevadacancelacin de la seal,
que puedeser observada con el receptor leve-mente fuera de sintona.
Adems,su uso reduce la definicin y au-menta el nivel de ruido.
En la fig. 2 se puede observarun sistema por interferencia
devideo. La seal interferente es, porlo general, una sinusoide o
una on-da rectangular de frecuencia hori-zontal sincrnica,
cuasisincrnicao de alguna otra frecuencia queprovoque un elevado
encriptamien-to; esta seal interferente simple-mente se suma a la
seal de videooriginal. La seal interferente debeser enviada por un
medio diferentea los habituales, por ejemplo: mod-ulacin de
amplitud de la subporta-dora de sonido, subportadora es-treo I-D o
cualquier otrasubportadora.
En el demodulador se recuperala seal interferente desde un
canal
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de sonido especialmentediseado y se resta de laseal de video
para can-celar la interferencia. Porlo general se utiliza almismo
tiempo inversinde video.
Su ventaja es que laimagen queda realmentetransformada en algo
nodiscernible, en todo mo-mento (elevado encrip-tamiento) ya que el
sepa-rador de sincronismo del TV (quefunciona como un detector de
am-plitud) se confunde, debido a que lasuma del video y la
interferenciatienen mayor amplitud que los pul-sos de
sincronismo.
La desventaja es el costo, sobretodo si se utiliza el mtodo de
en-viar la interferencia como una sub-portadora I-D (en este caso
lastransmisiones no pueden ser es-tereofnicas) y, adems, la
sealenviada por el canal de sonido y lainterferencia de video no
siempre secancelan completamente, dando lu-gar a inestabilidad de
sincronismohorizontal en algunos televisores.
En la fig. 3 se indica el sistemaque ms se utiliza en la
actualidad.Consiste en codificar los pulsos desincronismo
horizontal. Este sis-tema tiene diferentes variantes enfuncin del
tipo de codificacin delsincronismo. El sistema ms simpleconsiste en
invertir el sincronismohorizontal (acompaado o no porinversin del
video o, en algunoscasos, invirtiendo el video por al-gunos minutos
y con video normalpor algunos segundos para pasarotra vez a video
invertido). En otroscasos el pulso de sincronismo hori-zontal no
slo se invierte sino quese transmite con diferentes ampli-tudes
(100%, 66,6% y 33,3%) en in-tervalos de tiempo de 3 4 segun-dos. En
algunos casos, elsincronismo horizontal simple-mente se quita del
canal de video yse enva como modulacin de am-
plitud de la subportadora de sonidoo como una subportadora de
lasubportadora de sonido (similar alsistema estreo).
El decodificador deber recon-stituir el pulso de sincronismo
asus valores normales por el medioque sea y sumarlo o insertarlo en
laseal de video.
La ventaja de este sistema es su
relativa sencillez a nivel del decodi-ficador (si slo se
invierte el sincro-nismo horizontal) y la estabilidadde la suma o
insercin del sincro-nismo. Otra ventaja es que admiteuna buena
posibilidad de digitalizarlas seales que permitiendo recon-stituir
el sincronismo, evitan as lafabricacin no autorizada. Sudesventaja
con respecto al mtodo
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anterior es que los desgarros hori-zontales que sufre la imagen
sindecodificar dependen del contenidodel video. Con algunas
imgenespoco saturadas, las figuras son dis-cernibles o, por lo
menos, sepueden identificar secciones de lasmismas.
El mtodo de digitalizar el videono es aplicable en la actualidad
anivel masivo por razones de costo.En la fig. 4 se puede observar
quela seal de video primero se digital-iza y luego se codifican los
valoresdigitales segn un algoritmomatemtico muy complejo para queno
pueda ser descifrado.
En el decodificador se debe, uti-lizando el algoritmo inverso,
trans-formar la seal digital en analgicay luego proceder a modular
sonidoe imagen en la norma adecuada.
El lector observar que son in-numerables las variantes quepuede
sufrir un codificador. Por esemotivo es seguro que nadie
podrfabricar un decodificador que cubratodas las posibilidades y
muchomenos an, que las reconozca au-tomticamente. Por otra parte
lacomercializacin de los sistemas decables hace que el dueo de
cadacabecera elija el codificador de supreferencia; es decir que
muy bienpuede ocurrir que el mismo sistemade cable use
decodificadores difer-entes, segn que el usuariopertenezca a una
cabecera o a otra,aunque estn separados muy pocosmetros entre
s.
Si el amigo lector decodific laseal que llega a su casa y
pre-tende extrapolar sus experienciascon colegas de otras zonas, le
acon-sejamos que no lo haga, ya que lasexperiencias en estos casos
tienenslo un valor local.
Si existiera un decodificadoruniversal no hara falta este libro
yno habra lugar para ninguna ex-perimentacin; si el monte
Everesttuviera un ascensor, seguramentenadie intentara escalarlo.
Por el
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contrario, en este libro expli-caremos todos los
sistemasvigentes y los circuitos asoci-ados y adems ensearemoscmo
se reconoce cada tipode codificacin.
1.2 LOS DESGARROS HORIZONTALES DELVIDEO CODIFICADO
Salvo el sistema por inter-ferencia de RF (ya prctica-mente
obsoleto) y el digital-izador, todos los sistemasbasan su
funcionamiento enla modificacin del sincronis-mo horizontal. Por lo
tanto,analizaremos aqu con elmayor rigor, cmo funcionauna etapa
separadora de sin-cronismo en presencia deseales normalizadas y
deotras que no lo estn.
Los pulsos de sincronismose caracterizan porque for-man los
picos mximos demodulacin de la portadorade RF de la emisora. Este
tipode modulacin de video sellama modulacin negativa oinversa de
video y es comna todas las normas actualesde TV.
La modulacin negativa (omodulacin inversa) tieneuna ventaja
inherente: el sin-cronismo tiene una amplitudestable, en cambio la
infor-macin de video correspondi-ente a los colores claros
pre-senta fluctuacionesrelacionadas con el contenidode la imagen.
De esta manera, elcontrol automtico de ganancia dela FI siempre
tiene un nivel establepara realizar su funcin de control.
Para explicar el funcionamientodel separador de sincronismo,
nosinteresa saber que la etapa de FIentrega una seal de video
com-puesto, relativamente estable en
amplitud y cuyo valor mximo omnimo (dependiendo de qu semi-ciclo
de la portadora se detecte) secorresponde con los pulsos de
sin-cronismo horizontales y verticales;los pulsos siempre superan
el nivelde negro mximo de la imagen ydan lugar a un nivel de
amplitudllamado infranegro.
La seal de video compuesto noes apta para sincronizar las
etapasde deflexin vertical y horizontal deltelevisor. De ella se
deben separarlas informaciones de sincronismovertical y horizontal
y luego separarel sincronismo vertical por un ladoy el horizontal
por otro, para diri-girlo a la correspondiente base de
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tiempo.Ver fig. 5. Algunos televi-sores trabajan por nivel de
recortefijo, didcticamente convieneanalizarlos primero.
En casi todos los TVs la seal devideo que sale de la FI tiene
unaamplitud de valor pico a pico de2,5V (infranegro). El nivel de
negro,a su vez, est fijado al 70 % del niv-el mximo correspondiente
al in-franegro (100 %).Ver fig. 6.
Nota: en esta seccin tratamosel caso de los TVs donde se
demod-ula el semiciclo positivo de la porta-dora de video. En los
ca-sos en que se detecta elpico negativo, la seal devideo es
inversa a lamostrada en la fig. 6 y entoda la explicacin sigu-iente
se debern modi-ficar los circuitos tenien-do en cuenta
estacondicin.
Un simple circuitorecortador a nivel de2,1V permite separar
la
seal de sincronismo (en la fig. 6slo se dibuj el pulso
horizontal,pero el vertical tiene niveles simi-lares). Por ejemplo,
el circuito de lafigura 7 cumple perfectamente elcometido de
recortar el sincronismoy su posterior inversin. En lostelevisores
donde se emplea estecircuito, primero se deforma laseal de video
para enfatizar losniveles superiores al 70 % y permi-tir la
utilizacin de un eje de recortedel orden del 50% de la
amplitudtotal.Ver fig. 8.
Si el nivel de tensin de 2,1V dela figura 8 se pudiera variar en
fun-cin de la amplitud de pico de laseal de video, el circuito
perderala inestabilidad inherente que locaracteriza.Ver fig. 9.
Este circuito puede funcionarcorrectamente pero es algo
comple-jo. En realidad con un solo transis-tor se puede lograr un
circuito quetiene las caractersticas de ajusteautomtico de nivel de
recorte, y esel que se utiliza prcticamente entodos los televisores
desde la pocade los circuitos transistorizados deblanco y negro.
Didcticamenteconviene analizar primero el recor-tador a diodo.
Si bien el separador a diodo notiene utilidad prctica, todos
loscircuitos usados en la actualidadbasan su funcionamiento en l.
Enla fig. 10 se observa el sencillo cir-cuito de un separador a
diodo y lasformas de seal relacionadas conl. Para simplificar
nuestro estudiose considera solamente el pulso desincronismo
horizontal y una sealde video en escalera con amplitudnormalizada
de 2,5V con sincronis-mo positivo.
Conociendo el funcionamientode un rectificador a diodo, se
puedeentender fcilmente el del sepa-rador a diodo. En principio se
debeconsiderar que R2 tiene un valordespreciable y no modifica la
corri-ente de carga de D1. De este modo,el circuito tiene slo tres
compo-nentes: D1, R1 y C1. Cuando se
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conecta la fuente de video C1 secarga al valor de pico del
video, queen este caso es de 2,5V (despreci-amos la barrera del
diodo). Cuandotermina el pulso de sincronismo,sobre C1 hay ms
tensin que en lafuente de video y D1 queda en in-versa. Esta
condicin se mantienehasta la llegada del siguiente pulsode
sincronismo.
En los instantes en que D1 noconduce, el capacitor C1 se
descar-ga sobre R1. La constante de tiem-po R1C1 se elige con todo
cuidadopara que el nivel de descarga siem-pre sea inferior a la
amplitud delpulso de sincronismo (en este caso30% de 2,5V = 0,75V).
Si el nivel dedescarga es excesivo existe el peli-gro que un pico a
nivel de negro,anterior al sincronismo, haga con-ducir al diodo y
genere un falso sin-cronismo. Si el nivel de descarga esmuy pequeo,
la corriente que cir-cula por el diodo es pequea y elpulso de
sincronismo tendr pocaamplitud.
El pulso de salida del sincronis-
mo se obtiene sobre el resistor R2 yes una muestra de la
corriente cir-culante por el diodo. La sealV2tendr amplitud nula
durante todoel tiempo, salvo cuando llega el pul-so de sincronismo;
en este momen-to comienza la carga de C1 a unvalor alto de
corriente que luego seva reduciendo. Cuando finaliza elpulso de
sincronismo la corrientepor el diodo, que se iba
reduciendosuavemente, se corta en formaabrupta (corriente de corte)
y vuelveal valor cero. La tensinV2 podraconsiderarse como un pulso
de sin-cronismo incipiente, que posterior-mente se deber amplificar
y con-formar hasta obtener un pulsorectangular. Antes de estudiar
esteproceso de conformacin,analizaremos cmo se comporta elcircuito
al reducir la tensin de lafuente de video.
En la fig. 11 podemos observarque al reducir la excitacin se
re-duce la corriente por el diodo y latensin de carga de C1
(equivalenteal nivel de recorte del circuito de
recorte variable). Como elnivel de descarga de C1 de-pende de la
tensin mediasobre el capacitor, se ob-tiene un nivel de
descargamenor que estabiliza el fun-cionamiento automtica-mente. Si
observamos lasealV2, veremos que slose produce una reduccindel
valor de pico del sincro-nismo y, sobre todo, delvalor final del
pulso. El cir-cuito posterior deber teneren cuenta estas
variacionesy ser capaz de funcionaran con los mnimos val-ores de
seal de video.
Amplificar y conformareste pulso es un procesosencillo. En el
ejemplo de lafig. 12 se agrega un amplifi-cador por 20 que eleva
elvalor de pico deV2 de 0,2Va 4V formando la sealV3.
El conformador es un transistorusado como llave. El valor
mnimodel pulso amplificado debe ser ca-paz de mantener al
transistor satu-rado. De este modo, manteniendola saturacin de Q1
durante todo elpulso de sincronismo, se obtieneun pulso rectangular
de suficienteamplitud, aunque de polaridad in-versa. Si fuera
necesario, otro tran-sistor se puede encargar de invertirla
polaridad. El lector se preguntaren este momento dnde est la
sim-plificacin circuital que nos hizodesechar el sistema de recorte
conajuste automtico de nivel. En esteapartado todava no puede
aprecia-rse, recin podr hacerlo en elprximo: llegando a un
circuitoprctico, se observar la simplici-dad anticipada.
Si en lugar del diodo D1 de lafig. 10 utilizamos la
junturabase/emisor de un transistor ob-tendremos el circuito de la
fig. 13(el diodo D1 puede estar antes o de-spus del RC, sin que
cambie laforma bsica del circuito).
C ODIF ICACION Y D ECODIF ICACION DE S EALES DE TV
13SABER ELECTRONICA N 115
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No es necesario un resistor sen-sor de corriente; en efecto, la
corri-ente que circula por el diodo baseemisor provocar una
corriente decolector que se relaciona con la debase a travs del
beta del transis-tor, que puede ser del orden de
300.El transistor Q1 cumple, por lo
tanto, con tres funciones: sensar lacorriente, amplificar y
conformar laseal, si se tiene en cuenta que lacorriente de corte es
capaz de satu-rar el transistor. El circuito es aho-
ra muy simple, peroel lector debe recor-dar que habamosrealizado
unaenorme simplifi-cacin al considerarslo los pulsos hori-zonta les
.Veremosahora cmo se con-sigue que nuestrosencillo circuito
secomporte, al mismotiempo, como sepa-rador de ambos pul-sos de
sincronismo.En la fig. 14 se agre-ga una constante detiempo de
mayor val-or, adecuada para elpulso de sincronismovertical. El
lectordebe observar queC1 y C2 estn en se-rie entre s y con
lajuntura base emisor.Durante el pulso desincronismo horizon-tal,
la corriente debase carga a los doscapacitores en serie;la carga
acumuladaen cada capacitor esfuncin del valor decapacidad y como
C2es mucho menor queC1; todo ocurre co-mo si C1 no existieray el
circuito es simi-lar al de una solaconstante de tiempo.Cuando llega
el pul-so vertical C2 se car-ga de inmediato,pero C1 lo hace
mslentamente a travsde R2. La carga de
C1 provoca corriente de base y Q1se satura mientras exista pulso
desincronismo vertical, es decir, queel circuito tiene un doble
fun-cionamiento adecuado a ambospulsos de sincronismo. La
descargade C1 entre pulso y pulso se pro-
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14SABER ELECTRONICA N 115
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duce a travs de R1 y de la re-sistencia interna de la fuente
devideo.
Cuando las seales que ingre-san a un separador de sincronismono
son las normales, ste reaccionasegn la anormalidad de la seal.Por
ejemplo, la seal puede tenerinversin de video y
sincronismohorizontal con el pulso vertical
normal. En este caso el pulso verti-cal se debera separar
normal-mente pero no siempre es as;puede ocurrir que el nivel de
videoinvertido supere la amplitud de lospulsos verticales.Ver fig.
15.
Como se observa cuando elvideo supera en amplitud al
sincro-nismo, se produce corriente de basedel transistor separador
en concor-
dancia con el video in-vertido y, por lo tanto,se generan
pulsoshorizontales fuera detiempo (se dice que segeneran pulsos
hori-zontales aleatorios)que son los queprovocan el desgarrode la
imagen. Ademsel video invertidopuede cargar tambinel capacitor de
con-stante de tiempo altay generar pulsos verti-cales fuera de
tiempoo suprimir los reales.Si se tratara de unsistema con
supresinde sincronismo hori-zontal o consincronismo horizon-tal
variable en ampli-tud ocurre algo simi-lar, el video haceconducir
aleatoria-mente al transistorseparador de sincro-nismo y se
generanfalsos pulsos de sin-cronismo horizontalque modificando
lafrecuencia del os-cilador, provocantorceduras de la ima-gen
sincrnicamentecon la informacin devideo.
Por supuesto, tododepende de la infor-macin de video exis-tente
en cada momen-to. Si la informacin
de video tiene poca amplitud, elseparador puede perder los
pulsoshorizontales pero no genera pulsosfalsos; en este caso todo
dependede la estabilidad del oscilador hori-zontal. Si el TV es
moderno tendrun oscilador con resonador cermi-co y la imagen puede
tener un cor-rimiento de frecuencia horizontalmuy leve, producir
una imagen per-
C ODIF ICACION Y D ECODIF ICACION DE S EALES DE TV
15SABER ELECTRONICA N 115
19
20
-
fectamente discernible o casi en-ganchada (por este motivo se
re-curre a invertir el video para con-seguir un encriptamiento
mayor).
Si la codificacin es por interfer-encia de video esta situacin
nuncase produce porque la seal interfer-ente sumada al video
siempre tieneamplitud suficiente como paragenerar pulsos
horizontales adestiempo que engaan al gener-ador horizontal.
1.3 EL CONTROL AUTOMATICO DE GANANCIA DE LA FI
Parece superfluo tratar estetema aqu, pero crame amigo lec-tor
que es de la mayor importancia.Al modificar el contenido del
videoinvirtiendo el sincronismo horizon-tal o suprimindolo, se
produceuna alteracin del funcionamientodel AGC de la FI de video.
Ocurreque el AGC posee una constante detiempo relativamente pequea
yaque los pulsos de sincronismo hori-zontal, siempre presentes en
unatransmisin normal, son una ade-cuada referencia de amplitud en
to-das las normas con modulacin devideo inversa (PAL N, PAL M,
PALB, NTSC, etc).Ver fig. 16.
Esta constante de tiempo del or-den de unos 10 H (640 ms) no
seutiliza por razones de economa,sino para evitar el llamado
efectoavin de fundamental importanciaen las transmisiones de
canalescodificados de aire (importante enalgunas zonas del
interior).
Explicaremos cmo se produceel efecto avin: la seal de TVdebe
llegar en forma directa desdela antena transmisora a la recepto-ra;
si adems de la seal principalllega algn rebote o fantasma la
im-agen aparecer degradada con unarepeticin de la imagen
principalque ser positiva o negativa, depen-diendo de la diferencia
de caminos
recorridos por la seal principal yla reflejada (cada longitud de
ondaentera de la diferencia, se produceuna imagen positiva y cada
medialongitud de onda una negativa).
Cuando la seal rebota en unavin, la diferencia de caminosvara
constantemente y se produceun efecto de cambio de la amplitudde RF
recibida (cancelacin o sumade onda directa y reflejada). Si elAGC
del TV es lento, se produciruna variacin de brillo y contrastemuy
molesto en la pantalla. Por lotanto, la solucin de aumentar
laconstante de tiempo del AGC en losconversores decodificadores
paraun sistema de TV codificada poraire, no es una solucin
aceptable,sobre todo si el sistema se encuen-tra en cercanas de un
aeropuerto.En este caso se utiliza una codifi-cacin especial que
suprime la in-versin de sincronismo cada 10pulsos horizontales.
Es obvio que los sistemas de ca-ble no presentan este problema
y,por lo tanto, la capacidad de la con-stante de tiempo de AGC del
con-versor/decodificador se deber au-mentar unas 100 veces
conrespecto al valor habitual para la FIde un TV. Con este cambio
se evitaque el AGC se vea influenciado porel video que, por lo
general, signifi-ca distorsin del sincronismo verti-cal a la salida
de la FI de video,con el consiguiente desenganche enla pantalla.
Paralelamente, pode-mos decir que no existen sistemas
que codifiquen el sincronismo ver-tical por dos razones: A)
porqueuna imagen desenganchada en ver-tical es perfectamente
discernible(poco encriptamiento) y B) porquese debe dejar un nivel
de referenciafijo para que funcione correcta-mente el AGC de la FI
de los decod-ificadores oficiales.Ver fig. 17.
El lector puede decir que agre-gar un capacitor en la constante
detiempo del AGC de la FI de un TV ode un videograbador no
significamayor problema para un tcnico ytiene razn; pero a las
empresas ex-plotadoras no les interesa la exis-tencia de un
investigador aisladoque modifica su propio TV o video.A ellos les
interesa la fabricacinmasiva de decodificadores clandes-tinos que
sean instalables por elpropio usuario, por ejemplo entre lavideo y
el TV, ya que dicho decodifi-cador tiene un costo mnimo al
nonecesitar etapas de RF (sin-tonizador FI y el microprocesadorque
controla al sintonizador).
El mal funcionamiento del AGCde la video es un factor
disuasivoimportantsimo. Si se trata de agre-gar un apartado externo
al sistemade TV y video, son muchos losusuarios que estaran
dispuestos acomprarlo, pero si adems se debemodificar la video el
costo se incre-menta y aparece la desconfianza,producto del
desconocimiento (novaya a ser que por ver un canalcodificado me
arruinen la video).
Tampoco queda la alternativa de
C ODIF ICACION Y D ECODIF ICACION DE S EALES DE TV
16SABER ELECTRONICA N 115
21
-
comprar un conversor y modificar-lo, ya que los conversores
normalesno tienen un sintonizador y una FI,simplemente convierten
la sealpor heterodinaje pero no generan labanda base de video y
sonido (a pe-sar de ello cuestan unos U$S100).Un conversor con
seales de bandabase y salidas de audio video en elcomercio tiene un
costo de U$S170.Si se agrega el costo del circuito de-codificador y
una mnima gananciase llegan a costos prohibitivos parauna venta
masiva.
Por este motivo, a la hora de ele-gir una codificacin, las
empresasdebern observar especialmenteque la codificacin elegida
distor-sione el video en la salida homni-ma de una buena cantidad
demquinas videograbadoras comer-ciales. Lo ms importante es que
elpulso vertical quede reducido enamplitud por saturacin de la FI
(elAGC al no tener pulsos horizontalesgenera menos tensin de
control yesto incrementa la ganancia de FIpara aumentar la salida
de video,provocando la saturacin de la lti-ma etapa de FI). Pero
debe cuidarseque el pulso vertical tenga la ampli-
tud y polaridad fijadas en la normaya que los decodificadores
oficialesbasarn el funcionamiento de suAGC en la amplitud del
sincronis-mo vertical (por incremento de laconstante de tiempo en
sistemaspor cable).
En la mayora de las FI la dis-torsin que se produce se
conocecomo inmersin del sincronismovertical.Ver fig. 18.
1.4 CONSEJOS PARA EL EXPERIMENTAR INDIVIDUAL
En prximos artculos se indi-car con qu medios se puedeanalizar
el tipo de codificacin em-pleada por su cabecera. Pero
aquindicaremos cmo resolver el prob-lema de la distorsin de FI. Por
logeneral, aumentar 100 veces el ca-pacitor de la constante de
tiempodel AGC es la solucin definitiva alproblema.Ver fig. 19.
Pero si el problema subsiste,conectando una fuente reguladorade
tensin variable sobre C1 y ajus-tando la salida de video al
valornominal (1V para videograbadores y2,5V para TVs), se puede
realizar
un ajuste manual de la ganancia deFI. Por supuesto que este
ajuste sedebe modificar cada vez que cambiela seal de entrada
(cambio decanal o cambio de la propagacindel cable o del aire).
En casos extremos se debe re-alizar un AGC externo con salida
debaja impedancia para que anule elAGC interno. La salida del AGC
ex-terno debe operar sobre C1.Ver fig.20. Para ajustar el circuito
se debeobservar con un osciloscopio la ten-sin de los pulsos
verticales conuna seal no codificada.Ver fig. 21.RV1 se debe
ajustar para obtener elvalorV1 en su cursor. Luego se qui-ta la
seal y se mide la tensincontinua sobre C1. Este valor, var-iando
R4, debe ser entregado por eldivisor R3-R4 a la entrada positivadel
inversor. El circuito agregadoproducir la carga del capacitor
C1cuando el video se reduce por deba-jo del valorV1. Esto ocurre
sola-mente durante el pulso de sincro-nismo vertical, momento en
que C1se carga a su valor mximo que semantiene hasta el prximo
pulso desincronismo vertical, debido al ele-vado valor de C1.
C ODIF ICACION Y D ECODIF ICACION DE S EALES DE TV
17SABER ELECTRONICA N 115
-
1. Las especificaciones tcnicas
Las especificaciones tcnicas detodo equipo de video del hogar
indicaen forma preponderante el sistema decolor, el formato del
casete y a vecesmuy pocos datos ms. En la figura 1vemos un ejemplo
tpico de las especi-ficaciones de un camcorder, el modeloGR-SZ7 de
JVC. Estas indicacionesson, desde luego, imprescindibles,pero no
son suficientes para permitirformarse opini sobre la calidad
deimagen y sonido que podemos esperaren el monitor, tanto en audio
como envideo, tanto en videograbadores comoen camcorder. Cada
modelo de estosequipos posee diferentes caractersti-cas y
prestaciones adicionales que nopueden omitirse para reflejar
ade-cuadamente las virtudes y defectos deun modelo particular.
En el ejemplo de figura 1 vemosslo 8 parmetros que son
suficientespara que el fabricante caracterice uncamcorder de tanta
categora, calidady precio. En la figura 2 vemos el as-pecto del
modelo GR-SZ7 de JVC al
cual se refieren las especificaciones dela figura 1. Los datos
consignados co-mo especificaciones se amplan, eneste ejemplo, en el
rubro nivel mni-mo de iluminacin, al indicar un niv-el de 2 lux
para una seal de video de
LO QUE CALLA EL CANTOR...EVALUACION DE CAMCORDER
Y VIDEOGRABADORESTcnicos, comerciantes y usuarios tienen a veces
dificultadespara evaluar la performance de equipos de video
paragrabacin y reproduccin, debido a que no todas las
carac-tersticas estn debidamente especificados en los folletos
tc-nico-comerciales correspondientes. Cmo podemos llegar alfondo de
este secreto? En la presente nota trataremos estetema.
Por Egon Strauss
I N F O R M E E S P E C I A L
Especificaciones del camcorder modelo GR-SZ7 de JVC.
1
22SABER ELECTRONICA N 115
-
30 unidades IRE. Como se sabe, lasunidades IRE se refieren a una
sealde video con su excursin tpica delnivel blanco hasta el pico
del impulsode sincronismo, dividido este espacioen 140 partes
iguales de una sealtipo de 1 volt cresta a cresta, como ve-mos en
la figura 3. En este esquemase observa la ubicacin del eje cero
dereferencia en el nivel de borrado de laseal de video. A partir de
este nivelde referencia encontramos en -40 IREla cresta del pulso
de sincronismo yen 100 IRE la mxima excursin de laseal de video
propiamente dicha. Eltotal de 140 IRE ocupa entonces la ex-cursin
de 1 volt cresta a cresta y, porlo tanto, 1 unidad IRE iguala
a1000/140 = 7,1428571 milivolt. La in-dicacin de 30 IRE de las
especifica-ciones se refiere, por lo tanto, a unaseal de video que
slo posee una am-plitud de unos 214 milivolt. Este tipode indicacin
numrica es til ya quepermite la comparacin entre difer-entes
equipos. La sola indicacin de lacantidad de lux en realidad no es
sufi-ciente para la evaluacin de unequipo.
Aun cuando estos datos sean im-portantes y no deben omitirse, no
son,sin embargo, suficientes para de-scribir adecuadamente la
performancede camcorder y videograbadores, so-bre todo en forma
comparativa entre
diferentes modelos. Deestos datos adicionalesnos ocuparemos a
con-tinuacin.
2. Otras caracters-ticas
Para lograr un cuadroms completo se usan di-versos
parmetros,muchas veces con criteriovariado. Por ejemplo,
lasevaluaciones de origen deEstados Unidos con-tienen muchas veces
losvalores de la resolucinhorizontal, en funcin de
cmara y en funcin de reproduc-tores, expresados en la cantidad
delneas equivalentes. En un caso tpico,por ejemplo: en el modelo
CCD-FX730V de Sony que es NTSC del for-mato de 8 mm, se indica una
resolu-cin horizontal de 350 lneas paragrabar y de 250 lneas para
repro-ducir.
En muchas publicaciones tcnico-comerciales de origen europeo, se
us-an para la misma funcin la indi-cacin en dB de la respuesta a
unadeterminada frecuencia. Un ejemplotpico sra el caso de un modelo
decamcorder, el UC-X1H1 de Canon quees del formato Hi-8 en PAL y
ofrece lossiguientes datos:
Respuesta de frecuencia en Hi-8, en 2 MHz: -2,95dBen 3MHz:
-7,56dBen 3,5MHz: -12,58dBy en 8 mm tendramos,en 2MHz: -4,88dBEste
tipo de informacin es, desde
luego, ms completa que la anterior,pero tambin requiere del
tcnico,usuario o comericante una compre-sin ms amplia de las
magnitudesinvolucradas. Uno de los parmetrosque debe comprender el
interesado esla relacin que existe entre la frecuen-cia y el nivel
de la seal, relacin quevemos graficada en la figura 4. Eneste
grfico se ilustra una respuesta
de -1,9dB en la frecuencia de 2MHz,tomando como referencia el
nivel de0dB en 0,24MHz. En general podemosexpresar que el valor de
2MHz es elms importante en todo tipo de cam-corder, pero los
valores de frecuenciasms altas comienzan a pesar en losformatos de
alta definicin como losS-VHS, S-VHS-C y Hi-8. Este criterioes
aplicable tambin envideograbadores, donde se consideraun valor de
respuesta de frecuenciacorrecto de 0dB o ms, un valor de -2dB es an
aceptable pero -4dB estpor debajo del valor mnimo aceptable.En
camcorder se usan otras referen-cias y se puede aceptar como
prome-dio -8dB. En los formatos de alta fre-cuencia, el valor de
-13dB en 3,5dB esbueno, pero -18dB en 3,4MHz no esaceptable. Para
videograbadores debanda alta se considera -5dB en3,5MHz como valor
bueno, pero -10dBen 3,5MHz sera objetable.
Un aspecto crucial en todo equipoelectrnico del tipo analgico es
larelacin seal-ruido que, en definitiva,es el valor lmite de su
calida.
Todos los equipos analgicos,cualquiera sea su aplicacin,
debentener una relacin seal-ruido mnimade 40dB o, en otras
palabras, el ruidopresente en la seal no debe superarel 1% de la
amplitud de la seal til.La medicin de este parmetro puedeseguir
diferentes mtodos, por ejemp-lo: se puede medir ponderado o
noponderado, pero cualquiera que sea elmtodo usado, deben superarse
los40dB. Equipos de buena claidadpueden superar los 45dB y
valorespodnerados pueden llegar a 48dB oms.
Las mediciones de la relacinseal-ruido en la seal de
crominan-cia se efectan por separado y se mideesta relacin en AM
(amplitud) y enPM (fase). El valor de AM refleja la sat-uracin y el
de PM refleja el matiz.Ambas mediciones deben superar ellmite mnimo
con la cifra mgica ded40dB como piso. Una falla en estosguarismos
puede manifestarse como
L O Q U E C A L L A E L C A N T O R
23SABER ELECTRONICA N 115
Aspecto del modelo GR-SZ7 de JVC.
2
-
sangra de colores, donde un campode color invade a otro campo de
colory produce un efecto de contaminacincromtica.
Este tipo de falla se suele observarespecialmente en los equipos
reforma-dos de NTSC a PAL, debido a larelacin no-lineal entre ambos
sis-temas.
En equipos que son multinormade fbrica, esta falla es
generalmentesuperada por circuitos adecuados,pero en algunas
reformas esto nosiempre sucede. Un aspecto adicionalse toma en
cuenta en algunas evalua-
ciones de equipos europeos, sobre to-do en PAL, donde se mide
las varia-ciones en el sincronismo horizontalque suceden durante un
cuadro com-pleto. Estas variaciones de tiempo sondel orden de los
nanosegundos y enningn caso deben superar 1000nanosegundos (1
microsegundo), yaque de otra manera pueden provocarmovimientos
ondulatorios laterales enla imagen. En ingls se denomina estafalla
JITTER (temblor), dato que sepuede medir e incluir en el
respectivoinforme. En este caso se suelen in-cluir tambin los datos
relacionados
con el sistema de TV en que se mideeste valor, por ejemplo: 50Hz
- 625lneas. En la evaluacin del sonido decamcorder y
videograbadores se usanlas mediciones clsicas de respuestade
frecuencia, distorsin total armni-ca y relacin seal-ruido. Tambin
seincluye a veces la medicin de la mod-ulacin cruzada (crosstalk)
entrecanales de izquierda y derecha en sis-temas estereofnicos.
En muchos pases europeos se uti-liza el sistema NICAM de sonido
digi-tal y en estos casos se agregan algu-nas comprobaciones
especficas paraeste sistema.
3. Conclusiones
La evaluacin seria y completa deequipos de video requiere un
anlisiscuantitativo y cualitativo muy detalla-do, aun cuando no
todas las partesefectan este anlisis ni lo toman encuenta en su
totalidad.
Esperamos que la lucha competiti-va en el mercado permita lograr
resul-tados de un nivel tcnico cada vezmayor.
L O Q U E C A L L A E L C A N T O R
24SABER ELECTRONICA N 115
Respuesta de frecuencia.
4
Las unidades IRE.
3
-
El circuito de este proyectopuede ser empleado comotimbre
musical, o comoparte integrante de un instru-mento,
indistintamente, dado quecon un solo toque es posible re-producir
una meloda completa,que se encuentra almacenada enun circuito
integrado.En realidad, si utilizara sola-mente el integrado
generador demelodas, el sonido reproducidocesara cada vez que dejo
de pul-sar el interruptor, con lo cualsera necesario mantenerlo
pre-sionado durante un perodo pro-longado para evitar que slo
seanejecutadas un par de notas.
M O N TA J E S
25SABER ELECTRONICA N 115
TIMBREMUSICAL
Proponemos el arma-do de un sencilloaparato que puedesustituir
la clsicachicharra de llamada.Posee un integradoque almacena
unameloda determinaday presenta una poten-cia considerable
quepermite utilizarlo enmuchas aplicaciones.
Por Horacio D. Vallejo
CI1 - CA556 - Doble temporizador.CI2 - TBA820 - Amplificador de
audio.CI3 - CI4 - UM66 (T y S) - GeneradorMelodaDz - 4,7V x 1W -
Zener.P1, P2 - Pulsadores simplesR1, R11 - 4k7R2 - 10kR3, R13 -
220kR4, R5 - 1kR6 - 1k2R7 - 68kR8 - 100R9 - 10R10 - 390
P1, P2 - 1M - Trimpots multivuelta.P3 - 10k - Potencimetro
logartmico.Pte - Parlante de 8C1, C3, C4, C6, C8 - 10nF -
Capacitorescermicos.C2, C5, C10, C16 - 10F x 16V -
Elec-trolticos.C7, C11 - .1F - CermicosC9, C14 - 1F - Tantalio.C12
- 220pF - PolisterC13 - 220F x 16V - Electroltico
Varios: Placa de circuito impreso, gabinete, cablesde conexin,
estao, etc.
LISTA DE MATERIALES
-
Este inconveniente se supera conla inclusin de un CI555 que
fun-cionan como oscilador mo-noestable de perodo prolongado,de modo
que cada vez que se lodispare, el integrado musicalquede habilitado
durante todo elciclo activo del mencionado tem-porizador.Para
nuestro proyecto hemospensado que resultara conve-
niente tener la posibilidad de quesean ejecutadas dos melodas
enfuncin del pulsador que sea pre-sionado, de esta manera
seraposible colocar un interruptor enla entrada principal de
unavivienda y otro pulsador en lapuerta trasera, de modo que
alaccionarse el timbre se sepa des-de dnde se est realizando la
lla-mada.
El circuito elctrico semuestra en la figura 1.En dicho esquema
sepuede ver que existendos temporizadores que"habilitan" a dos
gener-adores de meloda clsi-cos como el HT381, o elUM66, con la
salvedadde que los generadoresdeben ejecutar melodasdiferentes para
que pue-da ser reconocido el lu-gar de procedencia de lallamada.
Recuerde queen artculos anterioresmencionamos que lameloda grabada
en es-tos integrados se re-conoce con la letra al fi-nal de la
denominacindel componente.La meloda generada seaplica a un
amplificador
de audio que en nuestro casopuede ser un TBA810, TBA820,TBA820S,
etc. Tenga en cuentaque el tipo de amplificador em-pleado
determinar la potenciade salida del dispositivo.P1 y P2 ajustan el
tiempo de eje-cucin de cada meloda y P3 elvolumen final. Por ltimo,
en lafigura 2 se da el diagrama de laplaca de circuito impreso.
T I M B R E M U S I C A L
26SABER ELECTRONICA N 115
1
2
-
El circuito que pro-ponemos en este artculo,puede emplearse
comoalarma de movimiento en difer-entes aplicaciones, ya sea
paraproteger una bicicleta o moto,para detectar la rotura devidrios
de una ventana, paraalertar sobre el derrame delquidos inflamables,
etc.Como sensor propiamente di-cho se emplea una ampolla demercurio
de las que se con-siguen en casas de telefona(para los clsicos reed
swiches).
Debe tener en cuenta que losbordes de dicha ampolla nodeben
hacer contacto cuando elelemento a proteger est en re-poso y al
menor movimiento,por desplazamiento del mercu-rio, se tenga una
resistenciaprcticamente nula que alertesobre dicha condicin.En la
figura 1 se da el circuitoelctrico de nuestro proyecto enel que se
aprecia que como ten-sin de alimentacin podemosemplear la provista
por unabatera de 9V.
M O N TA J E S
27SABER ELECTRONICA N 115
DETECTORDE VIBRACION
En sistemas de seguridad domiciliarios, es muy frecuente eluso
de sensores devibracin que puedandetectar la rotura devidrios de
una ven-tana. Incluso, en motocicle-tas, se pueden colo-car
sensores apropia-dos q ue disparen uncircuito de alarmacuando
alguien noautorizado, intentemoverlas. El circuitoque describimos
combina el sensor de movimiento con el sis-tema sonoro.
Por Horacio D. Vallejo
CI1 - 40106 - Integrado digitalD1 - 1N4148 - Diodo de uso
generalR1 - 560kR2 - 1kR3 - 10kC1, C2 - 47F x 16V - ElectrolticosC3
- 100nF - Cermico.Sensor de mercurio comn.Buzzer piezoelctrico
Varios: Placa de circuito impreso, gabinete,bornes de conexin,
estao, etc.
LISTA DE MATERIALES
-
Los amplificadores de audiotransistorizados, de uso fre-cuente y
poca potencia, gen-eralmente poseen bajorendimiento como
consecuenciade operar en clase A y presentar,adems, un parlante en
elcamino de la corriente de emisoro de colector.El circuito de la
figira 1 ha sidodiseado para aumentar esterendimiento, colocando
dos par-lantes, uno en el camino de lacorriente de colector y el
otro que
ser atravesado por la corrientede emisor.La primera pregunta que
unopuede formularse es por qu noutilizamos un circuito
integradoamplificador de audio para estepropsito. La respuesta
consisteen que, en primer lugar, no siem-pre tenemos la oportunidad
decontar con estos componentes encaso de emergencia y, por
otraparte, ecualizarlos para un usoespecfico, suele ser
complicadosi no se domina el tema.
La ventaja de nuestro proyecto esque puede emplearse
cualquiertransistor PNP de baja potenciacomo excitador y lo
mismosucede con el transistor de sali-da, que puede ser desde un
sim-ple BC641, hasta un clsicoTIP31.Q1 acta como amplificador
detensin que alimenta un seguidorde emisor (Q2) que cumple lafuncin
de excitar al amplificadorde salida (Q3).Por supuesto, para evitar
oscila-
M O N TA J E S
30SABER ELECTRONICA N 115
AMPLIFICADORMULTIPROPOSITO
DE ALTO RENDIMIENTO
La mayora delos amplifi-cadores de au-dio de poca po-t e n c i
aempleados enreceptores, re-productores deCD, instrumen-tos para
eltaller, etc.poseen poco rendimiento como consecuencia de tener
que op-erar en clase A. El circuito que describimos, utilizando
unparlante tanto en colector como en el emisor del transistor
desalida, soluciona en parte este problema.
Por Horacio D. Vallejo
-
ciones y obtener mxima fideli-dad para toda la banda de audio,se
ha dispuesto de una reali-mentacin negativa provista porR2 y P1.Un
anlisis detallado del circuitopermite observar que la tensinde
reposo del transistor de salidano depende de la tensin de ali-
mentacin, dado que est fijadapor la tensin base emisor de Q1y la
cada en el parlante PT1. Conuna tensin de trabajo de 9V seobtiene
una potencia de salida to-tal del orden de los 100mW reales(cerca
de 800mW mximos) conuna distorsin del orden de 0,1%en toda la banda
de 15 a
20.000Hz.Debe tener en cuenta quesi va a alimentar el
ampli-ficador con una fuente dealimentacin, la mismadebe estar bien
desacopla-da, especialmente porqueel lazo de realimentacinest
vinculado con el polopositivo de dicha feuente.En ese caso conviene
au-mentar el valor de C4 a2200F y colocar en par-alelo otro
capacitor de100nF.Otro dato interesante esque la corriente
totalpuede alcanzar los 130mA,por lo cual, en caso de em-plear una
batera, la mis-
ma no tendr una vida prolonga-da.El montaje no reviste
considera-ciones especiales; mostramos enla figura 2 el lay-out de
la placade circuito impreso para poderrealizar el montaje.Por
ltimo, digamos que Q3 norequiere disipador de calor.
AMPLIF ICADOR MULT IPROPOSITO DE ALTO RENDIMIENTO
31SABER ELECTRONICA N 115
1
2
Q1, Q2 - BC558B - Transistores PNP debajo ruido.Q3 - TIP31B -
Transistor de potencia deaudio.P1 - Potencimetro de 25k.R1, R2 -
56kR3 - 12kR4 - 68C1 - 220nF - CermicoC2 - 4,7pF - PoliesterC3, C5
- 10pF - PoliesterC4 - 470F x 16V - Electroltico.
Varios: Placa de circuito impreso, gabinete,bornes de conexin,
batera de 9V 0fuente de alimentacin, estao, etc.
LISTA DE MATERIALES
-
El dispositivo que se pre-senta en este artculo con-siste en un
sistema decaptacin y un preamplificadorcon control de volumen,
gravesy agudos que puede ser acopla-do a cualquier guitarra debido
ala buena sensibilidad y fideli-dad, con lo cual el sonido
elec-trnico podr ser aplicado acualquier amplificador de baja oalta
potencia.El corazn del proyecto es el cir-cuito integrado LM3900
queconsiste en un preamplificadorde alta fidelidad con controlesde
tono, que puede ser alimen-tado con una bateria de 9V.
Para la captacin del sonido seemplea un micrfono de electretde
dos terminales, lo que noimpide utilizar otro de tres ter-minales
si se lo polariza a travsde una resistencia de 1k5 a+Vcc.El
circuito elctrico se muestraen la figura 1. Note que la
com-plejidad del sistema es relativa,dado dado que se emplean
sola-mente dos amplificadores inter-nos del LM3900 (contiene 4
am-plificadores operacionalescompensados). Se debe tener encuenta
que los otros dos opera-cionales pueden ser empleadospara construir
otro canal y asi
convertir el sistema en estreo.A los fines prcticos, digamosque
en el banco de trabajohemos experimentado con elLM324, que es ms
conocidopor los lectores, pero no se haobtenido una distorsin
reduci-da en toda la banda de audio,en cambio, con la disposicinque
emplea el LM3900, se haconseguido una distorsin infe-rior a 0,2% en
toda la banda,cuando se lo ha alimentado conuna batera de 9V.El
montaje no reviste considera-ciones especiales, dado que elsistema
es compacto y la red deecualizacin que conforma el
M O N TA J E S
33SABER ELECTRONICA N 115
CAPTOR PARA GUITARRA
Describimos un cir-cuito de captacinpara instrumentosde cuerda
que in-cluye un preamplifi-cador con control devolumen, graves
yagudos. Posee altasensibilidad y fideli-dad, pudiendo serempleado
en sis-temas profesionales.
Por Horacio D. Vallejo
-
control de tonos se encuentracerca del circuito integrado.Se
recomienda el uso de unzcalo para el integrado y unaconfiguracin
para la placa de
circuito impreso como lamostrada en la figiura 2.El conjunto
puede montarsedentro de la guitarra, se colo-carn los controles de
tono y
volume de forma tal que quedencmodos para quien va a tocarel
instrumento y se realizarnperforaciones pequeas para noarruinar la
acstica de la guitar-
C A P T O R P A R A G U I TA R R A
34SABER ELECTRONICA N 115
1
2
-
ra. Para quien no est acostum-brado a este montaje, se
re-comienda colocar el captor enun gabinete adosado a la
partetrasera de la guitarra para notener que agujerearla,
colocandoel micrfono cerca de la "boca",por medio de un cable
blindadode pequeo dimetro.La conexin de salida delpreamplificador
hasta el amplifi-cador de potencia debe ser real-izada por medio de
cable malla-do apropiado, con el objeto deevitar ruidos e
interferencia in-deseadas.Si va a utilizar este aparato enversin
estreo, puede instalarloen un gabinete: coloque los mi-crfonos de
electret con un ca-ble mallado de hasta 5 metrosde largo, de manera
que puedaninstalarse dichos captores en
sendos instrumentos con el em-pleo de un solo
preamplificador.Una vez armado nuestro proyec-to, conviene realizar
una pruebade efectividad, para ello, se debeinstalar la salida del
captor a unamplificador de potencia y conambos equipos
conectadoshablar por el micrfono, verifi-cando que el sonido sea
amplifi-cado.Posteriormente se colocar elmicrfono cerca del
instrumen-to, deber ejecutarse una piezamusical para verificar la
fideli-dad de nuestro equipo. Porsupuesto, debe actuar sobre
losdiferentes controles para certi-ficar el correcto
funcionamiento.Una vez que est seguro de queel equipo funciona
correcta-mente, puede realizar la insta-lacin definitiva.
C A P T O R P A R A G U I TA R R A
35SABER ELECTRONICA N 115
CI1 - LM3900 - Circuito integrado.P1, P2 - Potencimetro de 100k
lineal.P3 - Potencimetro de 10k lineal.R1 - 1k5R2 - 56kR3, R4 -
470kR5 - 4k7R6 - 33kR7, R8 - 10kR9, R10 - 1M5R11, R12 - 100kC1, C2,
C6, C8 - 10F x 16V - Electrolti-cos.C3, C4 - 2,2nF - CermicosC5 -
0,47F - CermicoC7 - 47F x 16V - Electroltico.C9 - 100F x 16V -
Electroltico.S1 - Interruptor simple.Micrfono de electretr.
Varios: Placa de circuito impreso, gabinete,conectores, fuente,
estao, etc.
LISTA DE MATERIALES
-
1. LA ODISEA DE NUESTRO CLIENTE
Ulises, nuestro cliente, haba comprado suvideograbador Panasonic
2004 en un viaje a Miami yrecordamos cmo, de regreso, se acerc a
nuestrolaboratorio para solicitar un presupuesto por modifi-cacin
de norma. Como ste le pareci elevado, llevsu mquina a un colega que
le realiz una modifi-cacin elemental, basada en uno de los tantos
librossobre el tema que se ven en las libreras tcnicas. Sequed
contento con la ganga y us su mquina comoreproductor por mucho
tiempo.
Un da Ulises quiso grabar de una seal de airepara un vecino y...
OH SORPRESA! El vecino no lapudo reproducir en su mquina. Ulises,
suponiendoque se trataba de un cassette de mala calidad, no ledio
mayor importancia al problema.
Hace poco tiempo Ulises volvi a viajar a Miami y
compr un camcorder (eligi un Panasonic porquesupuso que la
compatibilidad con su video seramejor). Realiz una filmacin del
cumpleaos de suhija y al final del mismo invit a toda la familia a
verlas escenas filmadas. Us un adaptador de cassetteVHSC a VHS y
coloc la cinta filmada en su video quetiene conectada a un TV de 29
con sonido estreo.
El desastre total, la imagen tena un ruido fluctu-ante sobre la
pantalla y el sonido pareca una cancinde las ardillas (SIC).
Tozudo, nuestro cliente, no se desesper, sac eladaptador de
cassette, retir el cassette VHSC, locoloc en el camcorder y lo
reprodujo correctamente(sin sonido porque no conect los auriculares
y sincolor porque el monitor de la cmara era B y N).
Est claro -se dijo- que es un problema delvideograbador; si yo
conecto el camcorder directa-mente al TV est todo solucionado. Tom
el conversor
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
37SABER ELECTRONICA N 115
CUADERNO DELTECNICO REPARADOR
FALLAS EN LOS SERVOS DEVIDEOGRABADOR
PANASONIC MODELO 2004
ING. ALBERTO H. PICERNOIng. en Electrnica UTN - Miembro del
cuerpo docente de APAE
CONTINUAMOS CON LAS REPARACIONES DEL SERVO DE CAP-STAN DE UN
VIDEOGRABADOR PANASONIC 2004. ESTA VEZSE TRATA DE UNA FALLA EN LA
MODIFICACION DE NORMACASERA AGREGADA AL SERVO.
-
de RF que acompaa la cmara y lo conect a laentrada de antena del
TV. Coloc el TV en el canal 4 yemocionado mir la pantalla, pero el
resultado fuedecepcionante: slo ruido, como si estuviera fuera
decanal. Cambi de canal en el TV y la seal no apare-ci. Mir el
conversor y observ que deca FORCHANEL 31 UHF, puso el TV en el
canal 31 y nada, lacondenada nieve se vea en la pantalla y el
ruidoblanco sala por los parlantes.
La familia se mova nerviosamente en sus sillas eintercambiaban
guios sobradores. La abuela sehaba quedado dormida en el silln.
Nuestro cliente se acord que su TV tena entradade audio y video
y que el camcorder tena salida deaudio video. Busc el cable que
vena con el cam-corder, lo conect con una sonrisa al estilo
MonaLisa, puls audio/video del TV, la pantalla se oscure-ci, puls
PLAY con los ojos cerrados y, por fin, elsonido hermoso en estreo,
abri sus ojos lentamentepara gozar del espectculo, contento por
haberdemostrado su erudicin en temas tcnicos. Pero slofue una nueva
frustracin, la imagen era ntida peroen blanco y negro. Apret el
pulsador de color + delcontrol remoto con todas sus fuerzas pero el
color noapareci.
Cuando se volvi para dar excusas a su familia,comprendi la
palabra abandono. Haba quedadocompletamente slo, transpirando sudor
fro y con suautoestima por el piso.
2 . VISITANDO EL PSICOLOGO ELEC-TRONICO
Ulises no pudo soportar el escarnio de su esposa ehijos y al da
siguiente, domingo, buscando ms elconsejo del psiclogo que el del
ingeniero, golpe mipuerta. Me relat sus peripecias y, por
ltimo,expres su duda existencial con la consabida pregun-ta de aqul
que se encuentra vencido por las circun-stancias:
En qu me equivoqu?
Tard en armar una respuesta porque Uliseshaba cometido 3 errores
mayores y varios menores.Me pareci que sus culpas seran difciles de
sobrelle-var si no las dilua en el entorno de la complejidad delos
artefactos electrnicos actuales.
Caf de por medio, le contest lo siguiente:Tu primer error fue
con respecto a la modificacin
del videograbador. Si nuestro presupuesto fue msalto debieras
haber consultado el porqu. Para com-parar hay que asegurarse de que
los trabajos pre-supuestados son iguales; a tu mquina le hicieron
elcambio mnimo que permite su uso como reproductoren velocidad
SP.
Tu segundo error fue comprar un camcorder nor-ma PALB cuando tu
videograbador y tu TV son binor-ma PALN-NTSC. Y tu tercer error es
de forma. Tu con-sulta debe ser previa a una compra. Si me
hubierasconsultado antes de comprar, y no despus, tehubieras
ahorrado muchos pesos.
3. LA ODISEA EXPLICADA
Voy a intentar que mis lectores puedan entenderla odisea de
Ulises. Su videograbador fue modificadosegn lo clsico que consiste
en anular el servo develocidad en PAL. Ver fig. 1.
Cuando la mquina est en PAL, Q2 se satura, lavelocidad del
capstan baja, el procesador de servoslevanta la tensin de la pata
25 siguiendo la curva Eerror / F6 mostrada en la fig. 2, pero an
con la mx-ima tensin de salida del discriminador programableno se
llega a darle la velocidad correcta al capstan. Eldivisor de tensin
formado por R1+R2 y R3 deja lavelocidad de traslacin en alrededor
de 20 mm/seg demanera que el control de fase suele tener
suficienterango para ajustar la velocidad en el valor correcto.
El lector debe notar que el discriminador de veloci-dad queda en
la zona de saturacin y, por lo tanto, nocumple con su funcin de
ajuste automtico. Slo esuna fuente de tensin continua que alimenta
los resi-stores R6230 y R3. Pero, qu tan estable es estafuente?
Tiene muy poca estabilidad, vara mucho conla temperatura y con la
fuente de 5V. Entonces, porqu motivo se la utiliza en la
modificacin de norma?Porque por la pata 25 se realiza la funcin de
encen-dido y apagado del capstan.
Para mejorar la estabilidad se debe utilizar el cir-cuito de la
fig. 3 en donde la tensin de la pata 25 seregula con DZ1 y R5 y se
ajusta con R1 y otros.
Cada mquina que se modifica debe ser ajustadadel siguiente modo:
A) cargar un cassette de pruebagrabado en PAL SP, B) tapar la
cabeza CTL con unpequeo cartn para que no capte los pulsos de
con-trol, C) pulsar PLAY, D) ajustar el preset para que lasbarras
de ruido se transformen en ruido desparrama-do por toda la
pantalla, que lentamente se reducehasta obtener una imagen correcta
y otra vez ruido,cambiando esta condicin lentamente, E) por ltimose
quita el cartn y se verifica el funcionamiento deltracking en
condicin de servo de capstan engancha-do (si se realiza la
modificacin para las tres veloci-dades, el ajuste se debe realizar
en cada velocidad).
Con este cambio la mquina quedar funcionandocorrectamente en PAL
SP, LP y SLP tanto para repro-duccin como para grabacin. No es
conveniente,usando otra velocidad de grabacin que no sea SP,tratar
de ahorrar cinta, ya que el resultado ser defi-ciente en calidad de
imagen dado que la modificacinno incluye el agregado de un retardo
de 2 H para el
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
38SABER ELECTRONICA N 115
-
circuito de CROSSTALK COLOR PAL.Ulises haba realizado la
grabacin para su vecino
en velocidad SLP y esa grabacin qued fuera develocidad de
traslacin, ya que el servo de fase notiene suficiente rango para
modificar la velocidadforzada en SP y llevarla a SLP.
Cuando Ulises film el cumpleaos de su hija uti-liz la cmara en
LP y tampoco pudo reproducir elcassette VHSC por una razn similar a
la anterior. Eneste caso, para no tener que agregar una llave
decambio de velocidad manual dereproduccin en el
videograbador,simplemente reproducimos la cintaen una mquina de
tres velocidadesen PAL y la copiamos en la de Ulisesa velocidad SP,
luego de modificar elservo slo para velocidad SP (Fig. 3sin la
llave de cambio de velocidad).
El misterio de la nieve en la pan-talla cuando us el modulador
de RFes fcil de explicar.
El camcorder emite en el canal 31de UHF, que es el utilizado
normal-mente en Europa para losvideograbadores y videocmaras, yaque
la mquina que compr es unaPALB. El TV estaba predispuestopara
canales de cable y cuandoseleccion el canal 31 qued en uncanal de
la superbanda de VHF, uti-
lizado slo para la teledifusin por cable. De cualquiermanera el
TV tiene la banda de RF correspondiente aAmrica y el videograbador
la correspondiente aEuropa. En una y otra banda, el canal 31 no es
elmismo.
Al conectar audio video de la cmara al TV, elsonido funciona
correctamente ya que es transmitidocomo seal de audio.
El sincronismo es correcto porque Europa tienelas mismas
frecuencias de barrido que Argentina,
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
39SABER ELECTRONICA N 115
Fig. 1
Fig. 2
-
pero la subportadora de color tiene otra frecuencia,por eso
Ulises slo pudo observar en blanco y negro.
4. LA REPARACIN
En este caso el trabajo a realizar debe ser conver-sado con el
cliente, ya que el mismo puede variar enfuncin de las prestaciones
que ste le exija al sis-tema. La cmara siempre se deja original, ya
que sumodificacin no es prcticamente posible. Nos quedael TV y el
videograbador.
Si el cliente desea reproducir en una videoNTSC/PALN las cintas
grabadas en un camcorder PALBno va a tener ningn problema, ya que
el formato degrabacin en ambas normas es idntico. Elnico problema
ocurre si su mquina tienevelocidades de grabacin LP y EP (que noes
comn en mquinas PALB ya que lanica velocidad reconocida para la
normaPALB es la SP), el videograbador deberreconocerlas. Esto ltimo
implica realizaruna modificacin de norma del servo develocidad con
circuito PLL que sale muchoms cara que la modificacin normal
ocolocar en alguna parte del gabinete unallave de 3 posiciones para
variar en formamanual la velocidad del capstan en PAL(Fig. 2
completa).
Como ya dijimos, Ulises nos pidIslo la modificacin para SP ya
quepensaba grabar con su camcorder slo
en esa velocidad.Si el cliente desea ver los cassette
directamente
desde el camcorder al TV se debe modificar el TV a finde hacerlo
trinorma PALN - NTSC - PALB pero notiene mayor sentido, teniendo
entrada A/V, entrar alTV por RF; por lo tanto, agregando un cristal
paraPALB, se realiza slo el cambio de la subportadoracolor de la
etapa de CROMA.
5. FICHA DE REPARACIN
Continuando con la costumbre introducida en laentrega anterior
adjuntamos la ficha de reparacinN 2.
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
40SABER ELECTRONICA N 115
Fig. 4
Fig. 3
-
13.1 INTRODUCCION
La funcin del oscilador y la etapa de salida verti-cal de un TV
es muy simple. Deben convertir el pul-so de sincronismo vertical en
una rampa de corri-ente que circula por el yugo. El pulso
desincronismo marca el final de la rampa que debecrecer en forma
constante con un valor tal, que hagaviajar el haz desde el borde
superior al borde inferiorde la pantalla (ms un sobrebarrido de un
5 %). Verfig. 13.1.1.
Esto, que parece tan sencillo, involucra el uso de
amplificadores de potencia, amplificadores de seal,osciladores
RC, redes de realimentacin lineales yalineales, generadores de
rampa, etc. que hacen deesta etapa un bloque muy complejo, que
sufri var-ios cambios desde los comienzos de los TV
transis-torizados de B y N hasta la actualidad.
13.2 SINCRONISMO DIRECTO Y PORCONTADOR
El pulso de sincronismo podra usarse para oper-ar un transistor
usado como llave, genera de ese
modo una rampa que, luego de amplificarla, ali-menta
directamente al yugo. Ver fig. 13.2.1.
Esta disposicin tan simple adolece de ungrave problema. Cuando
el televisor est fuera decanal no existen los pulsos de sincronismo
y, porlo tanto, la pantalla mostrar una lnea horizontalblanca
brillante en su centro, que puede daar elfsforo de la pantalla del
tubo.
La disposicin utilizada debe incluir unoscilador, que no
requiera la existencia de los pul-sos de sincronismo para excitar
el amplificador de
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
41SABER ELECTRONICA N 115
CURSO DE TV COLOR:LAS SEALES
DE DEFLEXIONCaptulo 13
ING. ALBERTO H. PICERNOIng. en Electrnica UTN - Miembro del
cuerpo docente de APAE
EN EL CAPITULO ANTERIOR LLEGABAMOS A LA OBTENCIONDE LOS PULSOS
DE SINCRONISMO VERTICAL Y HORIZONTAL,EN ESTE CAPITULO EXPLICAREMOS
COMO, A PARTIR DELPULSO VERTICAL, SE PRODUCE LA SEAL DE
DEFLEXIONQUE INGRESA AL YUGO.
1
-
salida. En este caso los pulsos de sincronismosirven para
mantener al oscilador enganchado.Ver fig. 13.2.2.
Los nombres de estos dos ltimos circuitospueden traer confusin,
pero los damos asporque estn aprobados por la costumbre. Elcircuito
de la fig. 13.2.2 se llama de sincronis-mo directo, en tanto que el
de 13.2.1 se llamade llave directa.
Existe una tercera posibilidad que se utilizaen los receptores
ms modernos y que se llamapor contador. Ocurre que la deflexin
hori-zontal tambin requiere de un oscilador y,como ya estudiamos en
captulos anteriores,las frecuencias de horizontal y
verticalmantienen una relacin estricta; por lo tanto,no es extrao
que utilizando un contador ali-mentado por el oscilador horizontal
se obtengaun pulso vertical de excitacin que cumple conla condicin
requerida: no se corta fuera decanal. Esta manera de generar el
pulso deexcitacin ser analizada con ms detalle enprximos captulos.
Aqu continuaremos conlos circuitos convencionales que cuentancon un
oscilador RC.
13.3 EL OSCILADOR VERTICALPOR RC
Existe una gran cantidad deosciladores por RC de los cuales
sloanalizaremos uno como ejemplo. Lo msimportante es entender el
funcionamien-to genrico de un oscilador vertical yaque, en la
actualidad, todos lososciladores se encuentran integrados yslo se
necesita verificar los componentesexternos que suelen ser muy
pocos.
Todos los circuitos pueden descom-ponerse segn el diagrama
genricomostrado en la figura 13.3.1.
El circuito combina dos amplifi-cadores operacionales, un
sumador adiodos y una llave electrnica. A pesar desu complejidad,
su funcionamiento essimple. Comencemos la explicacin conel
capacitor C1 descargado. El compara-dor COMP 1 tiene su entrada +
por debajo de la neg-ativa y, por lo tanto su salida es baja,
manteniendola llave LL1 abierta (CIERRE baja). El comparadorCOMP 2
tiene su entrada - por debajo de la positiva,por lo tanto su salida
es alta, confirmando que lallave LL1 est abierta (APERTURA alta).
En estacondicin C1 comienza a cargarse a travs de R1con una tensin
exponencial; cuando la tensin decarga llega a VREF1, el comparador
1 accionando elcierre de la llave LL1, produce la descarga del
capac-itor a travs de R4. El proceso de descarga se realizahasta
que la tensin de la pata inversora de COMP2provoca la apertura de
la llave, momento en quecomienza un nuevo perodo de carga.
En el funcionamiento anterior se sobreentiende
que no existen pulsos de sincronismo vertical; estacondicin es
la llamada oscilacin libre. La frecuen-cia de trabajo para
tensiones VREF1 y VREF2 fijas
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
42SABER ELECTRONICA N 115
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5
4
-
slo depende de los valores de R1 y C1, y en menormedida de R4.
Por lo general, R1 es una rama vari-able formada por un preset y un
resistor fijo quepermiten realizar un ajuste fino de
frecuencia.
Un detalle a tener en cuenta es que la amplitudde la seal no
vara con la frecuencia; siempre seobtiene un valor mximo igual a
VREF1 y un mni-mo igual a VREF2. Ver fig. 13.3.2.
En cambio, si se modifican las tensiones de refer-encia se
producir un cambio en la frecuencia libre.Ver fig. 13.3.3.
Para un correcto funcionamiento del sistema, lafrecuencia libre
se ajusta en un valor ligeramenteinferior a la frecuencia del
sistema (por ejemplo45Hz para PALN y 55Hz para NTSC).
En la anterior figura 13.3.1 se puede observarque el cierre de
la lleve LL1 se puede efectuar por lasalida de COMP1 y el diodo D1
o por el pulso de sin-cronismo que llega por el diodo D2. Como los
pulsosde sincronismo tienen una frecuencia de 50 60Hzllegarn en
forma anticipada a la orden de cierre y elsistema comenzar a
funcionar en el modo engan-chado.
En la figura 13.3.4 se pueden observar los oscilo-gramas de
tensin sobre C1 y el pulso de sincronis-mo vertical.
Por lo tanto, en ausencia de pulsos de sincronis-mo (fuera de
canal) la nica variante de la salida delgenerador vertical es un
mnimo cambio de frecuen-cia, pero el barrido se mantiene
presente.
En la mayora de los circuitos integrados, losnicos elementos
externos son el resistor y el capac-itor formados de la base de
tiempo (R1 y C1 de la fig.13.3.1). Por lo tanto, a los efectos de
una reparacin
de un oscilador vertical, el tcnico tiene unadisposicin como la
observada en la fig. 13.3.5.
El correcto funcionamiento del oscilador ver-tical se determina
simplemente conectando unosciloscopio sobre C1 y observando la
amplitudy frecuencia de la seal fuera de canal y con uncanal
sintonizado; la reparacin consiste sloen medir RV1, R1 y C1 con un
tster. Si estnen correctas condiciones el problema est en
elcircuito integrado.
En algunos TV color de 10 aos atrs, todala etapa vertical estaba
realizada con elementosdiscretos y nuestro estudio no estara
completosi no analizamos por lo menos, un circuito rep-resentativo,
que puede ser un circuito dePhilips llamado oscilador vertical con
tiristorsimulado. Ver fig. 13.3.6.
La combinacin de Q1 y Q2 forma un tiris-tor simulado, con sus
terminales K, A y C mar-cados en el circuito. El funcionamiento es
sen-cillo: el divisor de tensin R2, R3 y R4 generauna tensin
continua de aproximadamente 4Vcon el preset en posicin central. En
el
arranque C3 est descargado y el emisor de Q1 (no-do del
tiristor) tiene menos tensin que la base (com-puerta del tiristor);
tratndose de un transistor PNPpermanecer cortado dando lugar a la
carga delcapacitor por R6 desde la fuente de 30V.
Cuando el punto A llegue a un valor de 4,6 V, Q1se hace
levemente conductor, circula corriente debase por Q2 que se satura
y reduce la tensin deldivisor reforzando la condicin de Q1. Este
procesorealimentado hace que ambos transistores se sat-uren
provocando la descarga de C3 por medio de R5(de bajo valor). Los
transistores continuarn en suestado de conduccin hasta que C3 se
descargue aun valor de tensin tan pequeo, que las corrientesde base
de ambos transistores no les permitan man-
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
43SABER ELECTRONICA N 115
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-
tener el estado de saturacin ypasen rpidamente al corte, cuan-do
la tensin de C aumente hastael valor entregado por el
divisorresistivo. En estas condicionescomienza un nuevo proceso de
car-ga de C3.
Lo anteriormente descripto es elproceso de oscilacin libre. Pero
siantes de iniciarse la descarga natu-ral, se introduce un pulso de
sin-cronismo invertido en la compuertadel tiristor, el proceso de
descargase inicia ms temprano y sin-croniza el generador.
Este oscilador cumple en reali-dad dos funciones, la de
oscilador yla de generador de rampa, ya quesobre C3 se genera una
rampa con
buena linealidad debido a que la fuente dealimentacin tiene un
valor 8 veces mayorque la tensin de pico generada sobre C3.
La frecuencia se modifica con R3 perohay que tener en cuenta que
en este casocambia tambin la tensin de salida deloscilador.
13.4 EL GENERADOR DE RAMPA
Si volvemos a nuestro circuito integradogenrico de la fig.
13.3.1 nos encontramoscon que la salida del mismo es una
sealrectangular que, de ningn modo es aptapara excitar al
amplificador de salida verti-cal. Se impone, por lo tanto, una
etapa for-madora de una rampa.
Apoyado en los conocimientos de loscaptulos anteriores sabemos
que un tran-sistor es un generador de corriente con-stante, con
este criterio se puede decir queun generador de rampa genrico es el
indi-cado en la fig. 13.4.1.
Cuando el oscilador pasa al estado bajo,C1 se carga a corriente
constante dandolugar a una rampa creciente. La corriente decarga
est determinada por los valores deR2, R3, R4 y el preset RV1. Al
cambiar lacorriente cambia la pendiente de la rampa ycomo el tiempo
destinado al crecimiento esfijo, esto significa que la amplitud
pico apico puede variarse con RV1. Ver fig.13.4.2. La seal obtenida
sobre el capacitorC1 se aplica a un transistor en
disposicincolector comn, para obtener bajaimpedancia de salida y
poder excitar alamplificador de potencia. La funcion de stees
excitar al yugo para producir la deflexinvertical. As como el
control de volumen deun amplificador de audio ajusta la
potenciaaplicada a los parlantes, el control de alturaajusta la
potencia aplicada al yugo.
CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR
44SABER ELECTRONICA N 115
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-
Ms que reemplazar la experi-encia humana e inteligencia,
losrobots sern muy tiles para de-sarrollar tareas muy
repetitivas,peligrosas o en algunos casos im-posibles para realizar
por el serhumano.
Estas mquinas utilizarn tc-nicas de programacin de subsub-tion.
Esta tcnica permite amquinas simples no slo exhibirconductas
complejas sino tambinrealizar tareas en el mundo real.
Estos robots no concentrarn
su inteligencia en su unidad cen-tral. Tienen definidas las
funcionesoperativas de cada una de suspartes y cmo interacta cada
unade ellas con las restantes y con elmedio exterior. El robot no
poseeun modelo interno de su campo deaccin, como sucede en los
sis-temas de inteligencia artificial, encambio utiliza sus sensores
paraobtener la mejor imagen del mundoexterior.
Una topologa tpica de un robotestar compuesta por una unidad
central de merodeo y otrasunidades que por ejemplo se en-carguen
de la locomocin y opera-ciones especificas locales. Cadauna de
estas partes podrn tenerun sistema de control que
poseaentradas/salidas hacia las otrasunidades (entradas de campo
atravs de sus sensores y salidaspara sus actuadores). La
disgre-gacin de un problema lgico glob-al en diferentes
subproblemas haceque la lgica y los niveles de inte-gracin de los
dispositivos utiliza-
PICsSISTEMAS DE CONTROL PARA
ROBOTS AUTONOMOSLa aparicin de micro-computadoras, maqui-nas
inteligentes, senso-res y fuentes de energacompactas hacen queen
los siguientes aosse desarrollen robotsautnomos para la reali-zacin
de una ampliagama de tareas. En esteartculo se analizarnlas
caractersticas tcni-cas, herramientas y al-goritmos para las Basic
Stamps y los microcontroladores PICs.
Por Gustavo Raimondo
R O B O T I C A
45SABER ELECTRONICA N 115
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dos en cada unidad seanmucho ms econmicos yfciles de disear.
Cadauna de estas unidadespuede ser implementadacon Basic Stamps,
micro-controladores PICs, dis-positivos de lgica pro-gramable,
etc.
Qu son las BasicStamps?
Las Basic Stamps sonmicrocomputadoras muyfciles de utilizar y
pro-gramar. Tienen el tamaode un circuito integrado, ycontienen un
microcon-trolador en su interior,cristal, memoria, lneas deentrada,
salida digitales y hasta unregulador interno de 5 voltios.
Sonreprogramables, nos permiten re-utilizar la misma estampa
paradistintos proyectos o para re-alizarle mejoras al que estamos
im-plementando. Son como pequeosPLCs.... Lo mejor de todo, es queel
lenguaje BASIC de las estam-pas est orientado a robtica ycontrol de
procesos, lo que le per-mitir escribir rpidamente progra-mas para
robots y otras aplica-ciones que requieran enviar orecibir datos
serie, leer sensoresanalgicos y digitales, realizar cl-
culos, operar motores, etc.Adems, al tener una memoria deltipo
regrabable elctricamenteEEPROM, podr realizar sus modi-ficaciones
instantneamente atravs de un cable de conexin aPC.
Existen dos modelos, una es laBASIC STAMP I y otra la BASICSTAMP
II.
La uno posee 8 entradas/sali-das de propsito general, 256
bytesde memoria de programa (equiva-lente a 100 instrucciones
BASIC),y un reloj de 4 Mhz. La estampados, posee 16 lneas de
entrada
salida para uso general,2.048 bytes de memoria deprograma (hasta
600 in-strucciones Basic), un relojde 20 Mhz, y un set de
in-strucciones expandido parageneracin de tonos tele-fnicos y
comandos X10.
Cmo se programanlas Basic Stamps?
Todo lo que Ud. necesitapara programar estas po-tentes
microcomputadorases un paquete de desarrol-lo, una PC con
sistemaDOS, un Port paralelo y unPort serie RS232. Elpaquete de
desarrollo estcompuesto por un editor, elcual le permitir escribir
los
programas en Basic, un debuggerel cual le permitir recibir
men-sajes y monitorear el estado de laestampa mientras esta
corriendo laaplicacin programada.
Adems incluye todos los cablesde programacin para la stampa I
yII.
Qu hace falta para poneren marcha un sistema?
1. Se debe editar el programaen Basic.
2. Se conecta la stampa al ca-
PICs - S I STEMAS DE CONTROL PARA ROBOTS AUTONOMOS
46SABER ELECTRONICA N 115
1
-
ble de progra-macin.
3. Se baja elprograma de laPC a la estampa.
4. Para que laestampa funcionerequiere sola-mente de
ali-mentacin.
Las caracters-ticas principalesse dan en elcuadro de la pgi-na
anterior.
El lenguaje Ba-sic Incluye in-strucciones de salto a
subrutinas,condicionales, go to; For next; op-eraciones lgicas y
matemticas,suma, divisin, multiplicacin,etc...; funciones de bajo
consumo,sonido, acceso a memorias EEP-ROM serie y funciones de
entra-da/salida.
Las funciones de entrada/sali-
da ms se dan en el cuadro 1.Ejemplos y aplicaciones
Supongamos que tenemos unrobot constituido por varias
partesconectadas todas ellas por mediode un canal de
comunicacionessincrnicas (como podra serRS232, RS422, RS485). El
cualposee como una de sus partes un
brazo articulado controlado poruna Basic Stamp con capacidadpara
controlar tres actuadores(Alambres Musculares, PistonesElctricos,
etc.. ) y leer tres sen-sores analgicos (implementadoscon
potencimetros) de rotacin decada articulacin. Con un diagra-ma
funcional sintetizado como elde la figura 1.
El diagrama circuital podra serel mostrado en la figura 2
Algoritmo de control en Ba-sic:
El programa mostrado en elcuadro 3, har trabajar al contro-lador
como una unidad independi-ente la cual aceptar parmetrosde posicin
a travs de una comu-nicacin serie RS232 desde otraStampa o desde
una PC. Se les daun nombre a los pines
Este ejemplo trata de mostrarque fcil es la implementacion
desistemas de control con este tipode dispositivos. El algoritmo
puedeser mejorado mucho ms para lo-grarse un funcionamiento
eficientey con interaccin real con otrossistemas equivalentes.
PICs - S I STEMAS DE CONTROL PARA ROBOTS AUTONOMOS
47SABER ELECTRONICA N 115
2
Entrada/salida digitalesINPUT setea un pin como entradaOUTPUT
setea un pin como salidaREVERSE si un pin esta como entrada lo
setea como salida y viceversa.LOW pone un pin a nivel logico 1.HIGH
pone un pin a nivel logico 0.TOGGLE setea el pin como salida y en
estado togglePULSEIN mide el ancho de un pulso de entradaPULSOUT
genera un pulso de salida de duracin determinada por softwareBUTTON
lee una botonera y realiza operaciones de salto condicional segn
el
estado de esta.SHIFTIN lee un registro paralelo/serie , lee
datos sincrnicos serie.SHIFTOUT saca datos en forma serie COUNT
cuenta una cantidad de ciclos aplicados a un pin durante un
determi-
nado tiempo ( 0-125 Khz ).Comunicaciones serie (RS232)
SERIN entrada de comunicaciones asincrnicas, para comunicacion
con PCs uotros dispositivos
SEROUT salida de comunicaciones sincrnicas, para comunicacion
con PCs uotros dispositivos
Entrada/salida analgicaPWM salida modulada por ancho de pulso,
puede ser utilizada para sacar
una tensin de 0-5v por cualquier pin utilizando un capacitor y
un resistorPOT lee potenciometros y sensores resistivos (5-50k); y
devuelve como re-
sultado la escala.RCTIME Mide el tiempo de carga y descarga de
circuitos RC
Cuadro 1
-
PICs - S I STEMAS DE CONTROL PARA ROBOTS AUTONOMOS
48SABER ELECTRONICA N 115
symbol EP1 = pin5 salida de excitacin al pistn 1symbol EP2 =
pin6 salida de excitacin al pistn 2symbol EP3 = pin7 salida de
excitacin al pistn 3symbol TxD = pin1 salida de datos seriesymbol
TxR = pin2 entrada de datos seriesymbol ANA1 = pin8 entrada de
sensor analgico 1symbol ANA2 = pin9 entrada de sensor analgico
2symbol ANA3 = pin10 entrada de sensor analgico 3
POT var byte se define POT como variablePOS1 var byte POS1 =
posicin deseada para articulacion 1POS2 var byte POS2 = posicin
deseada para articulacion 2POS3 var byte POS3 = posicin deseada
para articulacion 3
SERIN TxR,32,10, cont,[#POS1,#POS2,#POS3] Espera nuevas rdenes,
sino las recibe contnua.cont GOSUB posicin1 salta a la subrutina de
lectura analogica de la posicin1.
IF POT < POS1 THEN on_msculo1 si la posicin de la articulacin
es menor a la deseada activa el musculoLOW EP1 si no pone a 0 el
pin de excitacin del msculo 1.
cont2 GOSUB posicin 2 salta a la subrutina de lectura analgica
de la posicin2.IF POT < POS1 THEN on_msculo2 si la posicin de la
articulacin es menor a la deseada activa el musculoLOW EP2 si no
pone a 0 el pin de excitacin del msculo 2.
cont3 GOSUB posicin2 salta a la subrutina de lectura analgica de
la posicin 3.IF POT < POS1 THEN on_msculo2 si la posicin de la
articulacin es menor a la deseada activa el musculoLOW EP2 si no
pone a 0 el pin de excitacin del msculo 3.
continuaGOTO rdenes
Saltos de los IF..ThEN..
on_msculo1 HIGH EP1 pone a 1 la salida de excitacin del musculo
1GOTO cont2 salta a cont2
on_msculo2 HIGH EP2 pone a 1 la salida de excitacin del musculo
2GOTO cont3 salta a cont3
on_msculo3 HIGH EP3 pone a 1 la salida de excitacin del musculo
3GOTO continua salta a continua
Subrutinas analgicasposicin1 HIGH ANA1
PAUSA 1RCTIME ANA1,1,POTRETURN devuelve en POT el valor actual
de la articulacin 1
posicin1 HIGH ANA2PAUSA 1RCTIME ANA2,1,POTRETURN devuelve en POT
el valor actual de la articulacin 2
posicin1 HIGH ANA3PAUSA 1RCTIME ANA3,1,POTRETURN devuelve en POT
el valor actual de la articulacin 3
Cuadro 3
-
1 - Los efectos sonoros y elrango de frecuencia
Toda expresin vocal o musicaltiene su rango de frecuencias y, a
suvez, los efectos sonoros se producenen forma intencional, a veces
sin con-tenido musical o vocal, se suelen de-nominar en ingls,
Sound FX y, cuan-do se producen en forma aleatoria yajena a la
pieza musical en ejecucin,los denominamos, simplemente rui-do.
Ambos efectos pueden presen-tarse y deben tratarse elctricamenteo
acsticamente, de acuerdo a su nat-uraleza. En la figura 1 vemos un
es-quema del espectro de las frecuenciasaudibles, de unos 30 hertz
a 16 kilo-hertz, aproximadamente, en el cual sehan marcado
diferentes tipos de men-sajes sonoros, incluyendo la voz hu-mana,
los instrumentos musicales yalgunos ruidos. Analizando este es-
pectro de frecuencias audibles, vemosen su lmite inferior, desde
menos de30Hz hasta nos 130Hz, el ruido deronquido o retumbo
caracterstico dealgunos micrfonos no-protegidos y, aveces,
producido por el viento. En eldominio de los instrumentos
musi-cales, se observa la guitarra de bajosque produce sonidos
graves y de reg-istro medio entre unos 30 a 1.200hertz,
aproximadamente. En la zonade 50 a 60Hz se observa la presenciade
los zumbidos de segunda, tercera ycuarta armnica (100, 150 y 200Hz
enredes de 50Hz y de 120, 180 y 240Hzen redes de 60Hz). La voz
humana seextiende entre unos 150Hz en el ex-tremo inferior hasta
unos 10.000Hzen el superior.
Ninguno de estos lmites es com-pletamente fijo y, en cambio,
sepueden presentar variaciones por arri-ba y abajo de estos valores
nominales.
La sensacin de retumbo vocal sesuele presentar entre 150 y
400Hz,por exceso de acentuacin de estasfrecuencias. La claridad
vocal, porotra parte se aprecia especialmente enel rango de 2.000 a
10.000Hz, en con-traposicin con el fenmeno anteriordel ret