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CARRERAS TERMINALES DE 2, 3 Y 4 semestres
Premiosremiosrecibidosecibidos
S E M I N A R I O S
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TECNICA
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T E C N I C O
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Incorporada a la secretaría de educación
• Electrónica Básica
• Técnico en radio recepción y
amplificadores
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• Técnico en radio recepción,
amplificadores y televisión
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microcomputadoras y periféricos
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Galardón a la
Excelencia
1999
Reconocimiento
oro y plata a la
calidad 2000
Galardón Internacional
Estrella de Oro
al mérito Empresarial
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ESPECIALESSPECI LES
V i si s í a n o sn o s
p a r a e n s ea r a e n s e ñ
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PISO 1, 2, 3 Y 4, A DOS CUADRAS
DEL MERCADO CORONA
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CONTENIDO www.electronicayservicio.com
Fundador Prof. Francisco Orozco González
Dirección general
Prof. J. Luis Orozco Cuautle([email protected])
Dirección editorial Lic. Felipe Orozco Cuautle([email protected])
Subdirección técnicaProf. Francisco Orozco Cuautle([email protected])
Subdirección editorial Juana Vega Parra([email protected])
Asesoría editorial Ing. Leopoldo Parra Reynada
Administración y mercadotecnia
Lic. Javier Orozco Cuautle([email protected])
Relaciones internacionalesIng. Atsuo Kitaura Kato
Gerente de distribuciónMa. de los Angeles Orozco Cuautle
Gerente de publicidad Rafael Morales Molina([email protected])
Directora de comercializaciónIsabel Orozco [email protected]
Editor asociado
Lic. Eduardo Mondragón Muñoz
Colaboradores en este númeroIng. J. Cuan LeeProf. Armando Mata DomínguezProf. Alvaro Vázquez AlmazánIng. Alberto Franco SánchezIng. Javier Hernández RiveraIng. Juan Briones García
Diseño gráfico y pre-prensa digital D.C.G. Norma C. Sandoval Rivero([email protected])
Apoyo en figuras
Ana Gabr iela Rodríguez López
Agencia de ventas
Lic. Cristina Godefroy Trejo
Electrónica y Servicio es una publicación editada por México Digital Co-municación, S.A. de C.V., Junio de 2002, Revista Mensual. Editor Res-ponsable: Felipe Orozco Cuautle. Número Certificado de Reserva de De-rechos al Uso Exclusivo de Derechos de Autor 04-2001-092412151000-102. Número de Certificado de Licitud de Título: 10717. Número de Certi-ficado de Licitud en Contenido: 8676.
Domicilio de la Publicación:Sur 6 No. 10, Col. Hogares Mexicanos,Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040, Tel (55) 57-87-35-01. Fax (55) 57-87-94-45. [email protected]. Salida digi-tal: FORCOM, S.A. de C.V. Tel. 55-66-67-68. Impresión: Impresos Publi-citarios Mogue/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa Clara,55080, Ecatepec, Estado de México. Distribución: Distribuidora Intermex,S.A. de C.V. Lucio Blanco 435, Col. San Juan Ixhuaca, 02400, México,D.F. y México Digital Comuncación, S.A. de C.V. Suscripción anual$540.00, por 12 números ($45.00 ejemplares atrasados) para toda la Re-pública Mexicana, por correo de segunda clase (80.00 Dlls. para el ex-tranjero).
Todas las marcas y nombres registrados que se citan en los artículos,son propiedad de sus respectivas compañías.
Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.
El contenido técnico es responsabilidad de los autores.
Tiraje de esta edición: 11,000 ejemplares
No. 53, Junio de 2002
Buzón del fabricante
Evalución de altavoces para sonizaciónprofesional (primera parte) ................................. 3
J. Cuan Lee
Leyes, dispositivos y circuitos
Los multiplexores y el manejo
de la señal de video ............................................. 15
Alberto Franco S.
Servicio técnico
Cómo detectar fallas en microcontroladores
de TV con y sin osciloscopio ............................. 30
Javier Hernández Rivera
Mecanismo de tres discos
en reprosuctores de CD Sharp ........................... 42
Alvaro Vázquez Almazán
La fuente regulada del chasis K1
de televisores Samsung...................................... 47
Juan Briones García
Comprobación de diodos y capacitores
de alto voltaje en hornos de microondas ......... 54
J. Luis Orozco Cuautle
El ajuste de bias en la sección de AF de
minicomponentes Kenwood ............................... 59
Armando Mata Domínguez
Electrónica y computación
Copiador de memorias EEPROM
con Pic MicroEstudio .......................................... 69
Wilfrido González Bonilla
Diagrama
MINICOMPONENTE PANASONIC
MODELO AK24PSET
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01938 384-19-72
01933 334-13-53
Electrónica
LA BOCINA EN LA BOCINA ENCONTRARAS:
SUCURSAL CENTRO
SUCURSAL COMALCALCO
MATRIZ
SUCURSAL
CD. DEL CARMEN
Manuel Sánchez Mármol No. 108
Col. Centro C.P. 086000 Z.P. 1
Villahermosa, Tabasco.
Tel. y fax. 01993 314-12-34
Tel. 312-86-45
8/19/2019 Elcronica y Servicio
7/845ELECTRONICA y servicio No. 53
EVALUACIÓN DE
ALTAVOCES PARASONORIZACIÓN
PROFESIONAL
EVALUACIÓN DE
ALTAVOCES PARASONORIZACIÓN
PROFESIONAL
Primera parte
In g. J. Cuan Lee
In gen iería d e D esar ro l lo
e In vest iga ción de ASAJI
La guerra de las potenciasen los altavoces
En múltiples ocasiones, hemos visto en los
anuncios, aparadores y en las hojas de da-
tos de algunos equipos de sonido, ciertas
especificaciones que podrían calificarse
como “espectaculares” y que se refieren a
la potencia de estos aparatos como ampli-
ficadores y altavoces. Lógicamente, esto se
Con t i nu ando con l os repo r t es
técn icos de ASAJI –u n a p r esti gi ad a
f i rm a qu e en po cos años ha l ogr ado
pos i ci on a rse en e l m ercado de
equ ipo s de pu b l i d i fus ión de a l ta
cal id ad–, en esta ocasión el au tor
hace un a eva luac ión de las
car act erística s de lo s alt avo ces y su
in f luen c ia en l os sis tem as de
son or izac ión p ro fesion a l . Desde e l
núm ero an te r i o r m enci onam os que
estos ar tícul os son de gr an u t i l i dad
tan to a l espec ia l i sta qu e se ded ica a l
se rv i ci o de equ ip os de aud io , com o a l estud ian te y el in gen ie ro
respon sab le de la son or izac ión d e
gran des am b ien tes. Le
recom endam os que no p i erda l a
secuenc ia d e estas ent regas qu e los
ingen ie ro s de ASAJI am ab lem en te
h acen a los lec to res de “Elect rón ica y
Serv ic io” .
8/19/2019 Elcronica y Servicio
8/846 ELECTRONICA y servi cio No. 53
debe a la “guerra” comercial entre todas las
marcas que existen en el mercado; con tal
propósito de aumentar su número de clien-
tes, lo que han aumentado es la confusión
entre los usuarios.
Por supuesto, los valores que se mencio-
nan están justificados por los fabricantes
en una forma u otra. En este artículo se
describe el significado de dichas justifica-
ciones.
Potencia RMS: Es el valor efect i vo de la
potencia que resi ste el al tavoz
El significado de RMS proviene de las ini-
ciales de Root Mean Square, que significa,
matemáticamente, “la raíz cuadrada del
valor medio (promedio) de la onda aplica-da elevado al cuadrado”. Esta relación pro-
viene del equivalente matemático del total
de potencia disipada en forma de calor por
una resistencia. Es el valor aceptado
internacionalmente, y el único que puede
utilizarse para el cálculo de sistemas de
sonido.
El valor que mide un voltímetro del tipo
analógico (de aguja) es el valor de voltajeRMS, sólo en el caso de formas de onda de
corriente alterna senoidales. Esto significa
que si la forma de onda que mide un voltí-
metro analógico NO es senoidal, el valor
medido NO será correcto.
El valor RMS verdadero para cualquier
forma de onda, debe medirse con un voltí-
metro RMS verdadero.
Voltios
Los voltímetros digitales aproximan la me-
dición al valor obtenido por los medidores
de RMS verdadero; pero su precisión de-
pende de la frecuencia de muestreo del
medidor.
Para medir la potencia eléctrica RMS
aplicada a un altavoz, es necesario emplear
un voltímetro RMS verdadero conectado a
las terminales de la bocina. El valor obte-
nido se eleva al cuadrado, y se divide entre
el valor de la impedancia del altavoz; si, por
ejemplo, medimos 10 voltios RMS verda-
dero entre las terminales de un altavoz de
8 ohmios, tendremos 10 x 10/ 8; esto nos
dará una potencia de 12.5 watts RMS.
La señal que se utilice para esta medi-
ción puede ser senoidal pura, pero nunca
se parecerá a la del sonido. Por tal motivo,
se prefiere el uso de una señal aleatoria que
se conoce con el nombre de ruido rosa.
El ruido rosa es una señal que, en forma
aleatoria, contiene todas las frecuencias
con la misma amplitud. En la figura 1, se
muestra esta señal en la pantalla de un os-
ciloscopio.
El ruido rosa es un sonido que se ase-
meja mucho al ruido producido por una
cascada de agua. Es un sonido muy rela-
jante, que también se aplica para terapias
especiales. Puede generarse en forma sim-
ple, con un sintonizador de radio de FM; es
el ruido que produce el receptor al cambiar
de una estación a otra. También puede
obtenerse por el ruido de componentes
electrónicos de alta impedancia.
Oscilograma del ruido rosa
Figura 1
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9/847ELECTRONICA y servicio No. 53
PHC (Capacidad de manejo
de potencia) de un al tavoz
En un altavoz, la capacidad de manejo de
potencia se encuentra relacionada con el
IPM (In tegrated Program M ater ia l ) que ma-
neja normalmente.
El material de programa integrado que
maneja un altavoz cuando reproduce el
sonido normal, concentra la mayor canti-
dad de potencia en el rango de las bajas
frecuencias; y va reduciéndose, a medida
que la frecuencia aumenta; es decir, el con-
junto de sonidos que reproduce normal-
mente un altavoz, tiene gran contenido de
graves y poco contenido de agudos.
Debido a lo anterior, la potencia que se
especifica para los altavoces depende delmaterial de programa integrado que va a
manejar cada uno de ellos. Esto explica el
hecho de que los altavoces de baja frecuen-
cia (woofers ) sean mucho más grandes que
las unidades de frecuencias medias
(squakers ), y que los altavoces que repro-
ducen las frecuencias más altas (tweeters )
sean más pequeños.
Se trata de una especificación seria, quees la más común para los altavoces. Su
prueba consiste en aplicar ruido rosa al al-
tavoz, a través de un filtro de IPM. Esto se
hace de acuerdo con el tipo de altavoz a
medir, y usando tal nivel de potencia que
el altavoz resista 100 horas bajo estas con-
diciones, sin que exista una alteración de
sus características de funcionamiento.
En el diagrama a bloques que aparece
en la figura 2, se muestra el conexionado
que normalmente debe usarse para evaluar
un altavoz y determinar la potencia PHC que
resiste. En esta figura se muestran los blo-
ques correspondientes al circuito de prue-
ba, pero no los sistemas de control que se
requieren; por ejemplo, debe existir un con-
tador de tiempo que actúe durante la prue-
ba y que registre el periodo exacto de du-
ración en caso de que el altavoz sufra
alguna avería; también deben existir las
prevenciones necesarias en forma automá-
tica, en caso de que ocurra un incendio enel interior de la cámara de prueba.
Todo esto es indispensable para la exac-
titud de la prueba y la seguridad del recinto
en que ésta se realice.
Pico Máximo de Potencia
Ocasional ( PMPO)
Como su nombre lo indica, es la potencia
transitoria que resiste el altavoz para unaseñal que se repite sólo en forma ocasio-
nal. Aunque esta forma de especificar la
potencia resulta poco seria, es muy comer-
cial e impresiona a los “incautos” por la
impresionante cantidad de watts que en un
solo instante puede resistir un altavoz.
No existe una relación eléctrica entre las
potencias mencionadas, pues no hay rela-
ción matemática entre ellas.
Evaluación de las característicasy su influencia en los sistemasde sonorización profesional
Respuesta de frecuencias
Una de las características más importantes
de los altavoces, es la respuesta de frecuen-
cias; en ella se muestra el comportamiento
Generador de
ruido rosa
Filtro de
programa
Amplificador
de audio con
limitador
Voltímetro
RMs
verdadero
Cámara de
prueba
Diagrama a bloques para probar la capacidad de
manejo de potencia (PHC) durante un tiempo deprueba de 100 hrs.
Figura 2
8/19/2019 Elcronica y Servicio
10/848 ELECTRONICA y servi cio No. 53
de los mismos ante las diferentes frecuen-
cias a que estarán sujetos en condiciones
de funcionamiento normal.
Para poder interpretar los resultados de
estas mediciones, debemos entender el sig-
nificado del nivel de presión sonora (SPL)
que aparece en la gráfica que se obtiene al
medir la curva de respuesta de frecuencias
del altavoz.
El nivel de presión sonora (SPL), es la que
genera un sonido determinado. Todos los
ruidos o sonidos generan cierto nivel de
presión sonora.
La unidad de presión sonora es el mi-
crobar, que representa una presión de 1
dina por centímetro cuadrado. Usualmen-
te, la representación de la presión sonorase hace en decibeles; y la referencia com-
parativa (0 dB) es una presión de 0.0002
dinas por centímetro cuadrado o, lo que es
lo mismo, 0.0002 microbars.
La razón de usar esta referencia, es que
0.0002 microbars son la presión sonora más
baja que el oído humano puede detectar a
una frecuencia de 1000 Hz.
En la figura 3A se muestra la gráfica depresión sonora de una caja acústica de alta
fidelidad (figura 3B). Es de la marca ASAJI,
y se usa para sonorizaciones profesiona-
les. La respuesta de frecuencias se deter-
mina de acuerdo con los estándares inter-
nacionales; por ejemplo, los límites de
frecuencias en que la atenuación es 10 dB
por debajo del promedio de la octava más
eficiente. En nuestra gráfica, la respuesta
de bajas frecuencias iniciaría desde los 45
Hz; el límite de las altas frecuencias sale
del alcance de la gráfica, o sea, es superior
a los 20 KHz.
Como puede apreciarse, la respuesta de
frecuencias NO se parece a las respuestas
de frecuencias de los amplificadores de so-
nido (en donde la gráfica es plana y sin pi-
cos ni valles). A lo largo de todas las gráfi-
cas de los altavoces normales, hay una grancantidad de estos picos y valles.
Esta gráfica se obtiene por medio de un
sistema de medición computarizado en un
cuarto anhecoico; se emplea un micrófono
de medición calibrado con estándares in-
ternacionales, colocado a una distancia de
1 metro; y el altavoz debe estar consumien-
do una potencia eléctrica de 1 watt, con una
señal senoidal de 1 KHz como referencia (yque varía desde los 20 Hz hasta los 20 KHz,
para realizar la medición).
Figura 3
Ejemplo de gráfica (SPL) nivel de presión sonora de un altavoz ASAJI.
A B
8/19/2019 Elcronica y Servicio
11/849ELECTRONICA y servicio No. 53
El cuarto anhecoico, como su nombre lo
dice, es un recinto acondicionado en sus
seis lados con un material altamente ab-
sorbente cuyo espesor asegura la absorción
en todo el rango de frecuencias. De esta
manera, dentro la cámara no existen ecos
ni reflejos del sonido.
Este recinto debe construirse de modo
que permita aislar totalmente el ruido del
exterior, a fin de que las lecturas no se al-
teren con dichas perturbaciones.
En la gráfica que aparece en la figura 3,
se muestra el nivel de presión sonora a una
frecuencia de 1000 Hz. El valor es de 89 dB
a 1W y 1 metro.
También podemos observar la respues-
ta a la banda de frecuencias, que favorecea la inteligibilidad de la palabra. Esta ban-
da se ubica entre 2,000 y 10,000 Hz. Cuan-
do se diseñan sistemas de sonorización
profesional, debe contarse con tal informa-
ción para garantizar claridad en la repro-
ducción de la voz. Esto permite calcular los
niveles de sonido que pueden obtenerse
con los altavoces en los sistemas de
sonorización profesional; así, podemos lo-grar una distribución adecuada de los mis-
mos dentro de un recinto determinado;
también permite calcular la potencia nece-
saria que debe aplicarse al altavoz, de
acuerdo con las necesidades, ruido ambien-
tal, inteligibilidad, etc.
La especificación del nivel de presión
sonora, aunado a una especificación seria
de la potencia que resiste un altavoz, son
datos muy importantes para el cálculo y
diseño de sistemas de sonido profesiona-
les. Téngalo en cuenta si se dedica a ello.
Pat rón de radi ación
Otra característica que es de gran impor-
tancia para evaluar el funcionamiento de
un altavoz, es su patrón de radiación o grá-
fica polar.
La norma para medir el patrón de radia-
ción nos define una atenuación de 10 dB
en su presión sonora, con respecto a la que
se obtiene en el frente del altavoz.
Para hacer la medición, se usa una sola
frecuencia; y se toman los diferentes nive-
les de presión sonora, girando el altavoz
360 grados. Se obtiene entonces una gráfi-
ca diferente por cada frecuencia seleccio-
nada.
En general, los altavoces tienen un pa-
trón de radiación casi circular para las ba-
jas frecuencias. La radiación se vuelve más
direccional, a medida que la frecuencia
aumenta. De esta manera, los agudos siem-
pre salen en una dirección coaxial frontal a
la bocina y los graves salen por igual haciatodos lados. Por esta razón, es difícil loca-
lizar un sonido grave y es fácil encontrar
un sonido agudo.
En la figura 4 se muestra el ángulo de
radiación del altavoz; es de 120 grados,
pues la atenuación de 10 dB cruza por la
gráfica polar a los 60 grados con respecto
a su eje.
Para modificar este ángulo, es necesario
cambiar el diseño físico del altavoz; por
ejemplo, hay que cambiar su estructura,
agregar algún elemento de radiación, etc.
60˚
60˚
30˚
30˚
-10 dBGráfica
polar
-10 -5 0
0˚
dB
Gráfica polar a 1KHz de un altavoz donde
pueden observarse los puntos de atenuación
de 10 dB.
Figura 4
8/19/2019 Elcronica y Servicio
12/8410 ELECTRONICA y servi cio No. 53
En un sistema de sonido de publidifusión,
el control de este ángulo de radiación es
muy importante; principalmente en los si-
tios en que la absorción acústica es mala;
por ejemplo en las iglesias, donde la canti-
dad de reflejos del sonido impide una bue-
na inteligibilidad de la palabra.
En casos como el anterior, se recomien-
da usar altavoces direccionales; tienen la
propiedad de concentrar el sonido en el
área que ocupan los oyentes, y evitan que
el sonido difuso se incremente.
Para controlar el ángulo de radiación, se
aprovecha el efecto que a continuación
describimos:
Si colocamos dos altavoces separados enun mismo recinto que emiten la misma can-
tidad de potencia acústica, el aumento de
presión sonora en el interior del mismo será
de 3 dB (figura 5).
En el ejemplo que se ofrece en esta figu-
ra, cada altavoz emite una presión sonora
de 80 dB. Cuando ambos se encuentran en
el mismo recinto y se mantiene la fase en-
tre ellos, la presión sonora total es de 83
dB; es decir, se incrementa en 3 dB.
En caso de colocar en el mismo recinto
dos altavoces juntos y en fase, el incremen-
to será mayor; y es que ahora se tiene una
ganancia de presión sonora de 6 dB, en vez
de 3 dB (figura 6).Además de tener la ventaja de un incre-
mento mayor en el nivel de presión sono-
ra, tenemos un cambio en la gráfica de ra-
diación del conjunto de altavoces. Este
cambio reduce el ángulo de radiación,
como se muestra en la figura 7. Observe
que el ángulo se reduce de 120 a 60 gra-
dos, y que el incremento en la presión so-
nora es de 6 dB. Observe también que concada aumento de 3 dB, la potencia acústi-
80 dB
80 dB
+3 dB A
Dos altavoces separados en el mismo recinto.
Figura 5
80 dB
80 dB
+6 dB
A
Dos altavoces juntos en el mismo recinto.
Figura 6
-10 -5 dB0
0˚
+6 dB
30˚
30˚-10 dB
60˚
60˚ Gráfica
polar
anterior
Gráfica
polar resultante
Variación del ángulo de radiación de sonido del
conjunto de altavoces.
Figura 7
8/19/2019 Elcronica y Servicio
13/8411ELECTRONICA y servicio No. 53
ca se incrementa hasta llegar al doble; y en
este caso, la potencia acústica aumentaría
cuatro veces.
El aumento de la presión sonora depen-
de del número de altavoces conectados en
fase para formar columnas de sonido (como
las que se muestran en la portada), para
los equipos de sonido de ASAJI.
Estas columnas se recomiendan para
recintos muy reverberantes que requieren
gran inteligibilidad de la palabra.
Distorsión
La distorsión se define como la “deforma-
ción de la forma de onda”. En sonido, la
distorsión es “la deformación de la onda de
sonido”. Todos los circuitos electrónicos generan
distorsión; pero ésta se ha controlado de
tal manera, que es muy pequeña en los cir-
cuitos. Esto no es así en nuestro transductor
final, el altavoz, que es el elemento que más
distorsión agrega a los sistemas de sonido.
Básicamente, se consideran dos tipos de
distorsión que afectan al altavoz:
D istorsión armóni ca
Es producida por la falta de linealidad en el
desplazamiento del cono. En general, es
más alta cuando se trata de frecuencias
bajas en las que el cono actúa como pistón
para desplazar el aire.
Una de las principales razones de la fal-
ta de linealidad en el desplazamiento del
cono, es la forma del campo magnético
dentro del entrehierro, entre la pieza polar
y la placa superior. En el centro de este
entrehierro, el campo magnético podría
considerarse homogéneo; sin embargo, en
las partes extremas ya existe una deforma-ción considerable del mismo.
En la figura 8 se muestra un altavoz en
corte, en donde se ejemplifica la posición
de la bobina de voz dentro del entrehierro.
El ancho de esta bobina es aproximado al
espesor de la placa superior; pero cuando
Entrehierro
Bobina de voz
Dirección del
movimiento de
la bobina
Región de campo
magnético deformadoPieza polar
Placa superior
Placa inferior
Imán
Canasta
Centrador
Cono
E s p e s o r d e
l a
p l a c a
Esquema de un altavoz mostrando sus partes y el detalle delcampo magnético que rodea a la bobina de voz.
Figura 8
8/19/2019 Elcronica y Servicio
14/8412 ELECTRONICA y servi cio No. 53
la bobina se desplaza a lo largo de la cavi-
dad del entrehierro, pasa por las regiones
en que el campo magnético ya no es lineal;
y por lo tanto, la fuerza que mueve al cono
ya no es la misma. Lo anterior produce la
distorsión armónica del altavoz.
Se concluye, entonces, que el espesor de
la placa superior influye mucho en la dis-
torsión del altavoz.
D istorsión por i nt ermodul ación
Se genera por la forma y el tamaño del al-
tavoz. Las frecuencias altas deben ser re-
producidas por altavoces de cono pequeño
y ligero; las frecuencias medias deben re-
producirse por altavoces de mediano tama-
ño y con conos de dimensión intermedia ounidades diseñadas para tal propósito; fi-
nalmente, las frecuencias bajas deben ser
reproducidas por altavoces de gran diáme-
tro cuyas dimensiones en el cono permitan
el desplazamiento de grandes volúmenes
de aire.
Un altavoz único producirá una distor-
sión por intermodulación muy elevada. Un
sistema de dos vías bajará la distorsión,mientras que un sistema de tres o cuatro
vías reducirá la distorsión al valor más bajo
posible. Pero el diseño de las redes de filtro
(crossovers ) se dificulta más, cuando au-
menta el número de vías; y es que cada fil-
tro produce un desplazamiento de fase,
generando una sensación de falta de rea-
lismo para la reproducción del sonido.
Conclusiones
Los altavoces son la parte más delicada de
la cadena de reproducción del sonido. Del
tamaño del imán depende la potencia que
puede maneja cada uno. Sin embargo, su
diseño interno y las pruebas descritas son
los factores que determinan la elección del
altavoz adecuado.
Debe tomarse en cuenta la aplicación de
los altavoces, para poder elegir el tipo de
reproductor más conveniente. Con el fin de
seleccionar los altavoces apropiados para
un sistema de sonorización profesional, es
necesario entender y atender con mucha
conciencia las características mencionadas
en este artículo. Por ello, los productosASAJI mostrados en la portada de esta re-
vista mantienen la calidad del producto; la
fábrica cuenta con el equipo necesario para
evaluar y calificar plenamente las caracte-
rísticas de los altavoces y componentes que
se seleccionan para ser usados en sus bo-
cinas y amplificadores de sonido.
Este artículo ha pretendido dar una idea
sencilla del significado de las principalescaracterísticas de los altavoces, para evitar
los engaños comerciales y adquirir la cos-
tumbre de verificar más los datos técnicos
reales de los mismos.
Continúa en el próximo número
80
8/19/2019 Elcronica y Servicio
15/8413ELECTRONICA y servicio No. 53
8/19/2019 Elcronica y Servicio
16/84 T Tu solución en electrónicaAdquiéralos en las:
TIENDAS
8/19/2019 Elcronica y Servicio
17/8415ELECTRONICA y servicio No. 50
LOS MULTIPLEXORES Y
EL MANEJO DE LA
SEÑAL DE VIDEO
Introducción
La tarea de seleccionar una de varias se-
ñales, es común en los sistemas electróni-cos que conocemos. Dichas señales pue-
den ser de muy diversa índole: desde
señales analógicas que codifican audio o
video, hasta señales lógicas de control o
que codifican también audio y video pero
en formato digital.
Los selectores de canales y las perillas
de los antiguos modulares, son buenos
ejemplos de la forma en que se realizaban
tales funciones; sólo había que girar la pe-
rilla, para que se obtuviera el efecto desea-
do (subir o bajar el volumen, sintonizar uno
u otro canal, etc.)
Otros selectores, trabajaban mediante
interruptores; todo consistía en cambiar la
posición del “contacto”, en forma excluyen-
te (es decir, sólo uno a la vez); se “botaba”
cualquier opción que estuviese selecciona-
LOS MULTIPLEXORES Y
EL MANEJO DE LA
SEÑAL DE VIDEOAlb er to Fra n co Sán chez
af ran co@aztecaon l in e .n e t
Con la im pos i ción de fi n i t i va de las
técn icas dig i ta les, h an com en zad o a
desaparecer casi po r com p le to los
com po n ent es m ecán icos; ya n o se
usan per i l l as, po tenc ióm et ros y
pi ezas sim i lar es, y sólo se h an
qu edado las cosas abso lu tam en te
in d ispensab les par a rea l i zar a ju stes
o m ov im ien tos de este t i po . En la
actua l i dad , práct icam ente to dos lo s
cont ro les son d ig i ta les y se basan en
bo to n es. En este ar tícu lo
con ocer em os las cara cterísticas de los ci rcu i tos in tegrad os respon sab les
de d i s tr i bu i r y se leccion a r en t re las
señal es pr esen tes, aq u el la qu e será
env iada a la s igu ien te e tapa de un
ci rcu i to ; tam bién estu dia rem os
cir cu i t os específicos q u e se ut i l izan
en v ideog rabado ras de va r i as
marcas .
8/19/2019 Elcronica y Servicio
18/8416 ELECTRONICA y servi cio No. 53
da en el momento de presionar otro botón,
y sólo quedaba la nueva.
En la actualidad, estos sistemas han de-
jado de utilizarse; por lo menos en los equi-
pos electrónicos de consumo masivo, cuya
tendencia ha sido reducir al máximo los
componentes mecánicos. Recientemente,
hemos pasado de los videos o animacio-
nes en videocasete y del sistema mecánico
de las videograbadoras, al llamado disco
versátil digital (DVD) y a los métodos de
lectura ópticos (que evitan la fricción y des-
ajustes mecánicos propios de las videogra-
badoras) con que trabajan los reproductores
de estos nuevos medios de almacenamien-
to de información.
O sea, cada vez son menos los compo-nentes mecánicos empleados en los equi-
pos electrónicos; y se usan sólo los inte-
rruptores absolutamente indispensables.
Pero aún existen en el panel frontal los bo-
tones con que se controlan las funciones
básicas de –por ejemplo– un televisor (en-
cendido, apagado, cambio de canal, au-
mento o disminución de volumen, etc.),
porque el control remoto puede perderse odañarse; y aunque es un tanto molesta, la
solución inmediata (mientras se consigue
otro control) consiste en hacer trabajar el
aparato en forma manual.
Pero hoy se dispone de sistemas que sus-
tituyen a diversos componentes mecánicos;
por ejemplo, las perillas de selección o lla-
ves de cambio (como también se les cono-
ce) han dejado su lugar a su equivalente
electrónico: un circuito integrado digital lla-
mado mult ip lexor . De él se deriva la mul t i -
plexación , que consiste en elegir una de las
varias entradas presentes en el dispositivo
(que es lo que se hacía con las llaves de
cambio); y en vez de hacer girar una peri-
lla, hoy se usan las líneas de control del mul-
tiplexor para elegir una de las varias seña-
les que están presentes en las entradas
Usted pase, los demás esperen
El multiplexor es un circuito lógico que
acepta varias entradas de datos y que per-
mite que sólo una de ellas pase. En la figu-
ra 1 se muestra el símbolo general de los
multiplexores, MUX (como se les denomi-
na en muchos textos) o SWITCHER (como
se les identifica en los diagramas y hojas
de especificaciones de algunos fabricantes).
En dicha figura se muestran las tres prin-
cipales características de los MUX: dos o
más entradas (IN), líneas de control (S
N) y
una línea de salida (Z). Se utilizan las fle-
chas anchas y no solamente una línea, por-
que es posible que haya palabras comple-
tas a la entrada; si por ejemplo se presentan
varios grupos de ocho bits, uno de ellos
puede seleccionarse para tener una salida
Z de ocho bits. Cuando se trata de señales
digitales, es común encontrar entradas de
bits múltiples (bus); si son líneas analógicas,
I0
I1
IN-1
Entradas
DATA
(de datos)
Entradas de
Selección
(SELECT)
Salida Z
MUX
(SELECT) código de
entrada que
determina qué
entrada se transmite
a la salida Z
Figura 1
8/19/2019 Elcronica y Servicio
19/8417ELECTRONICA y servicio No. 53
lo más seguro es que encontremos una sola
línea; y cuando sea necesario multiplexar
varias entradas analógicas, se utilizarán
varios multiplexores de dos entradas y una
salida (más adelante daremos un ejemplo
de esto).
Antes de continuar, es preciso que pun-
tualicemos algo: se dice que son 2 x 1, 4 x 1
etc., cuando, respectivamente, hay dos o
cuatro entradas por cada salida; es decir,
estos números hacen referencia a la canti-
dad de entradas por cada salida del circui-
to integrado.
En la figura 2 se muestra el diagrama ló-
gico de un multiplexor de dos entradas. Este
sencillo diagrama, nos ayudará a entender
cómo funciona dicho dispositivo lógico.
Se pueden observar dos compuertas
AND. Recuerde que si en cualquiera de las
entradas de ellas existe un CERO lógico,
automáticamente su salida será CERO; o
sea, para que haya un UNO en la salida, se
requiere que todas sus entradas sean UNO.
Como puede darse cuenta, cada una de
las entradas del multiplexor está conecta-
da a una de las entradas de cada compuer-
ta AND. Las otras entradas de las compuer-
tas AND se encuentran conectadas a una
línea de selección (S), la cual se conecta
directamente a la segunda terminal de la
compuerta AND1; por su parte, la compuer-
ta AND2 toma la señal S por medio de un
inversor. Todo esto, garantiza que las líneas
provenientes de S siempre serán comple-
mentarias y que llegarán a las compuertas
AND.
Seguramente, usted conoce o intuye
cómo trabaja el circuito en conjunto. Pero
es mejor que lo expliquemos en forma de-
tallada:
1. Pueden existir las dos entradas (I0 e I
1) al
mismo tiempo. Del valor de la entrada
de selección S, depende cuál de las dos
entradas estará a la salida: si S = 0, lacompuerta AND1 recibirá un CERO y su
salida será CERO (es como si la
inhabilitáramos); y si, gracias al inversor,
AND2 recibe un UNO, el valor de I0 será
transferido a la compuerta OR (la cual, a
su vez, lo enviará a la salida). El caso
contrario, puede deducirse fácilmente.
2. La compuerta OR “suma” ambas entra-
das; y como una de ellas siempre esCERO, transfiere siempre el valor de la
entrada que quedó habilitada. Esto se
resume en la tabla de verdad para este
circuito.
Si bien tal situación es propia de un circui-
to lógico simple, no debemos olvidar que
los multiplexores manejan, además de se-
ñales digitales, señales analógicas; y que
para ello, emplean transistores y amplifi-
cadores.
A continuación veremos cómo trabajan
estos componentes en una videograbado-
ra. Para el efecto, nos basaremos en la má-
quina Toshiba W808; observaremos que se
requiere de varios de estos dispositivos,
para, literalmente, conducir la señal de vi-
deo al interior de la videograbadora.
I1
I0
1
2
S
Entradas
"DATA"Z
S Salida
0 Z=I01 Z=I1
Entrada
"SELECT"
Multiplexor de dos entradas
Figura 2
8/19/2019 Elcronica y Servicio
20/8418 ELECTRONICA y servi cio No. 53
La videograbadora Toshiba W808, uncaso práctico
Esta videograbadora utiliza varios multiple-
xores en todas sus etapas; pero nos cen-
traremos en la de video únicamente.
En la figura 3 se muestra la parte poste-
rior de este equipo de video, en donde se
localizan los conectores de entradas y sali-
das del equipo. Se trata de un equipo
estéreo, que cuenta con sus entradas y sa-
lidas de audio por cable RCA; sus líneas de
entrada y salida son del mismo tipo; ade-
más, dispone de líneas de entrada y salida
de súper video (S-VIDEO) y –por supuesto–
de terminales de RF.
Las líneas de súper video, hacen la dife-rencia entre este equipo y la mayoría de las
demás videograbadoras. Más adelante ve-
remos cómo se controlan estas líneas y las
demás líneas de entrada y salida de video.
Los ci rcui tos int egrados
Como ya dijimos, esta videograbadora uti-
liza varios circuitos integrados multiplexo-
res que van dirigiendo o, como se dice en
términos de redes de computadoras,
“ruteando la señal”. Algunos de los circui-
tos integrados que emplea son:
• ICF02: MM1115XS: VIDEO SWITCH 2 IN 1
OUT
• ICF01: BA7653AF: VIDEO SWITCH
• IC322: BA7654F: VIDEO SWITCH 2 IN 1
OUT
• ICF06: MM1111XS: AUDIO/ VIDEO SWIT-
CH
Salida de video
Entrada de video
Entrada audio RL
Entrada de S-Video
Entrada de RF
Salida de RF
Selector de canal (3/4)
Salida audio (L-R)
Línea de salida de S-video
3
216
137
5
3 1
3 77
21
3
6
7
7
12
10
10
14
15
13
3
4
4
6
8
1
8
9
TO EDS IC
ICF02
ICF01C Y
VIN
ICF06
FRONT SC2
INSEL 1INSEL 2
FRONT SY2 / L2TUNER VIDEO
PB LCOLOR KILLER
SYNC DETY SWC SW
IC322IC321 (2/3)
IC321 (1/3)
HH
LL
LPF
Q309
IC2
HU01
EE Y+C/PB Y
PB C IN
FSC
IC2
CSNC
Y OUT
C OUT
IC320 (not used)
ADIN
KILLER
CFIN
Y OUT
C OUT
6
7
5
6
LEVEL ADJLPF
FREQTRAP
3 45
Figura 4
Figura 3
8/19/2019 Elcronica y Servicio
21/8419ELECTRONICA y servicio No. 53
En la figura 4 se muestra una sección del
diagrama a bloques para la videograbado-
ra Toshiba W808.
Podemos apreciar el camino de la señal
de video para los diferentes modos de ope-
ración de la videograbadora (PB, REC y EE).
Las líneas interrumpidas indican el recorri-
do de la señal en modo REC, mientras que
la línea continua indica el camino de la mis-
ma en modo PLAY.
Los ci rcui tos MM1115XS
y MM1111XS son casi i guales
Al igual que cualquier otro circuito cuya
matrícula comienza con MM, estos dispo-
sitivos son fabricados por la empresa
MITSUMI. Son dos multiplexores de dos
entradas y una salida, con una línea de con-
trol.
Tabla de verdad para laentrada de control
SW OUT
L IN1H IN2
Tabla de verdad parala entrada de control
SW OUT
L IN1
H IN2
Disposición de terminales para el circuito integrado
MM1115 en sus dos tipos de empaques. Además
se presenta su tabla de verdad
Distribución de terminales y tabla de
verdad del circuito integrado MM1111
A
B
Tabla de configuraciones para los
circuitos MM1111 y MM1115
Modelo
MM1111
MM1115
Entradas
2
2
Salidas
1
1
Circuito
"clamp"
No
Sí
Voltaje
de alimentación
4.6~13.0V
4.6~13.0V
Tabla 1A
Figura 5
8/19/2019 Elcronica y Servicio
22/8420 ELECTRONICA y servi cio No. 53
En la tabla 1 están especificadas las ca-
racterísticas eléctricas de ambos circuitos
integrados, y en la figura 5 se muestra la
disposición de terminales para los tipos deempaques en que pueden fabricarse. La
única diferencia entre estos componentes,
es el voltaje de entrada al que pueden res-
ponder adecuadamente; así lo indican los
valores señalados en la tabla 1B.
En la figura 6 se muestra la sección del
diagrama esquemático que contiene al
ICF02 (MM1115XS). Una de las terminales
de entrada de este CI se conecta al súpervideo (línea 21), que llega al pin 5. La otra
terminal de entrada del circuito (pin 7) pro-
viene de la entrada V IN (línea 17) del
conector RCA. Por su parte, la señal de con-
trol (pin 6) proviene directamente del
conector de súper video (línea 20).
En la figura 7 se muestran las terminales
que se encuentran en la parte posterior de
la videograbadora; todas están numeradas
Valores característicos de voltaje para las entradas y salidas de los circuitosMM1111 y MM1115, con diferentes voltajes de alimentación
Modelo
MM1111
MM1115
Voltaje de entrada/salida
Voltaje de entrada
Voltaje de salida
Voltaje de entrada
Voltaje de salida
5V
2.77
2.01
1.35
0.59
9V
5.02
4.26
2.4
1.65
12V
6.71
5.96
3.2
2.45
Unidad
V
V
V
V
Voltaje de alimentación
1 4 8
NC NCVCC GND LH
ALL CLAMP
ICF02 SW Salida de video 2X1
U
+
CF13B0.01
CF1210u16V
CF1110u16V
RF65100R
RF66100R
+
+
F19S131
DF181SS131
DF311SS131
DF301SS131
DF291SS131
DF281SS131
RF21 4K7
REAR
2 3 5 6 7
87654321
NCNC HLGNDVCC
ICF06 SW de audio/video
RF62100R
INSEL1CF29B0.01CF30
KETSU
+
RF60100R
CF27B0.01
RF1575R
DF251SS131 DF24
1SS131
REAR
JP290(5)
RF1175R
Y
C
19
18
20
21
22
23 ALL CAMP
Tabla 1B
Figura 6
Figura 7
8/19/2019 Elcronica y Servicio
23/8421ELECTRONICA y servicio No. 53
(más adelante volveremos a hacer referen-
cia a esta figura). Como puede darse cuen-
ta, existe una primera selección por parte
de la videograbadora; y esto se hace desde
el conector de S-video, ya que si éste se
encuentre conectado y entra en funciona-
miento dicha línea será seleccionada para
transmitirse a la siguiente etapa.
El otro componente, MM1111XS (ICF06)
tiene una aplicación similar; pero en este
caso, una de las señales proviene de la lí-
nea 19 del conector de súper video y la otra
de la entrada del micrófono. Este compo-
nente se controla directamente por medio
del microcontrolador (TMP93CU76F), des-
de el pin 91 (INSEL1).
Como se habrá dado cuenta, estos dis-positivos actúan como “simples” interrup-
tores de dos polos y un tiro; pero tienen la
ventaja de ser totalmente electrónicos, y de
que es posible controlar su conmutación en
forma automática.
BA7653AF
A continuación describiremos el multiple-
xor BA7653AF, que es de tipo 3 x 1; o sea,
posee tres entradas y una salida con dos
entradas de selección. En la figura 8 se
muestra el diagrama a bloques de este cir-
cuito integrado; también se hace una des-
cripción de sus terminales, y se muestra su
tabla de verdad.
Este componente tiene un rango de vol-
taje de alimentación de entre 3.7 y 7.7V. En
el caso práctico que estamos analizando,
el voltaje de alimentación determinado por
el fabricante es de 5V; las entradas (IN1-
IN3) tienen valores de entre 1.7V y 2.2V, y
su salida es de 1V.
Veamos ahora cómo funciona este com-ponente en la videograbadora objeto de
nuestro estudio. Para empezar, en la figura
9 se muestra la sección del diagrama es-
quemático en la que él se localiza.
La entrada IN1 recibe la señal de salida
del MM1115XS (recientemente descrito),
Descripción de terminales
1 IN1
2 CTLa
3 IN2
4 CTLb
5 IN3
6 VCC
7 OUT
8 GND
Terminalnúmero
Nombrede terminal
Input 1
Control input a
Input 2
Control input b
Input 3
Supply voltage
Output
GND
Función
Tabla de verdad para las terminales de control
CTLa CTLb Salida
L L IN1
H L IN2
L H IN3
H H IN3
1
2
3
4
8
7
6
5
IN1
CTLa
IN2
CTLb
GND
OUT
IN3
Logic
VCC
Diagrama a bloques
Figura 8
8/19/2019 Elcronica y Servicio
24/8422 ELECTRONICA y servi cio No. 53
ICF01BA7653AF
VIDEO SWITCH
CF01KETSU
CF03F0.01
CF04B0.01
VCC
H
H
L
L
G
CF02B0.01
CF05B0.01
REAR
INSEL 2
8 7 6
1 2 3 4
5
mientras que la entrada IN2 recibe la señal
de micrófono. Finalmente, la tercera entra-
da (IN3) recibe la señal de video captada
por la antena y procesada por el módulo de
sintonía TMLH2X06A.
Las señales de control provienen direc-
tamente del microcontrolador (INSEL1: pin
91; INSEL2: pin 92). Todas estas señalesaparecen en el modo REC de la videogra-
badora.
La salida de este dispositivo se envía en
dos direcciones: hacia el pin 3 del chip
BA7654F (otro MUX) y hacia Q401; la fun-
ción de este último, es amplificar la señal
que llegará al pin 7 de IC402 EDS (Z86131).
BA7654F al 2 x 1 Para terminar de describir los circuitos
multiplexores empleados por esta videogra-
badora, ahora veremos el circuito BA7654F.
Es uno más de los circuitos diseñados
específicamente para el manejo de señal de
video, y tiene el mismo principio de opera-
ción que los componentes antes descritos.
En la figura 10, podemos ver la estructu-
ra de este dispositivo, su tabla de verdad y
la manera en que se identifican sus termi-
nales. Observe que su configuración inter-
na es igual a la del circuito integrado
MM1111XS; pero mientras que éste traba-
ja con una alimentación máxima de 13V, el
Vcc máximo del BA7654F es de 9V. En la
figura 11 se muestra la sección del diagra-
ma esquemático en la que se localiza este
dispositivo, mismo que a continuación des-
cribimos detalladamente:
1. La señal de la entrada IN1 proviene del
módulo de video. Es la señal de luminan-
cia (Y), y aparece durante el modo PLAY.
2. La otra entrada es una señal compuesta
que proviene de ICF01, el cual ya anali-
zamos. Dependiendo de la selección deeste mismo componente, puede tratarse
de una señal de luminancia (Y) o de una
señal compuesta (Y + C) para el modo
REC.
3. La línea de control para IC322, proviene
directamente del microcontrolador. Este
1IN1 GND8
2CTL OUT7
3IN2 VCC6
4GND Open.5
L o g i c
Diagrama a bloques y tabla de verdad delcircuito integrado BA7654F
Tabla de verdad
CTL SALIDA
L IN1
H IN2
Figura 9
Figura 10
8/19/2019 Elcronica y Servicio
25/8423ELECTRONICA y servicio No. 53
dispositivo selecciona una de dos seña-les, de acuerdo con el modo de opera-
ción en que se encuentre la videograba-
dora.
La idea completa
En su totalidad, el proceso de selección de
las señales se va dando a través de estos
multiplexores; y así, la señal de video, que
proviene de diversas fuentes (antena, S-vi-
deo, etc.), es llevada a los circuitos proce-
sadores de señal de las etapas siguientes
de la videograbadora.
Las líneas de control no provienen siem-
pre del microcontrolador principal. Como
acabamos de ver, a veces provienen inclu-
so de dispositivos similares; por ejemplo,
de otro multiplexor. Pero a final de cuen-
tas, lo que importa es que sea definida la
ruta que ha de seguir la señal.
Pruebas fuera de circuito
A continuación especificaremos algunas de
las pruebas que usted puede llevar a cabopara verificar si el circuito integrado se en-
cuentra en buenas condiciones. Nos basa-
remos en dos de los circuitos integrados
antes descritos, porque son representativos
de los demás componentes de este tipo; por
lo tanto, usted puede aplicar el mismo pro-
cedimiento para verificar el estado de cual-
quiera de ellos.
1
2
3
4
8
7
6
5
IN1
CTLa
IN2
CTLb
GND
OUT
VCC
IN3Lógica
Lógica
Lógica
VCC
C. Video In
C. Video In
C. Video In
C. Video Out
0.01µ
0.01µ
0.01µ
47µ 0.1µ
+
Circuito de prueba para el BA7653AF
Figura 11
Figura 12
L
H
G
VCC
NCG
C338B0.01
C337B0.01
JP268
(10)
C339B0.01
L3310R
C322 SWSalida de video 2x1
REC Y/Y+C
8
7
6
5
1
2
3
4
8/19/2019 Elcronica y Servicio
26/8424 ELECTRONICA y servi cio No. 53
ICF01: BA7653AF
En la figura 12 se muestran los componen-
tes adicionales que se necesitan para ali-
mentar al circuito y para manipularlo de
forma independiente. Observe los capaci-
tores que se encuentran en la entrada de
Vcc, los cuales son importantes para la eli-
minación de probables ruidos de la fuente.
Los capacitores cerámicos de las entra-
das de señal en las terminales 1, 3 y 5, tam-
bién son necesarias para acoplar la señal
con el circuito integrado.
Las entradas de control son niveles lógi-
cos, los cuales, en muchos de los casos, se
determinan de acuerdo con el valor del vol-
taje de alimentación (Vcc). Recuerde usted
que el valor de voltaje para un 1 lógico noes igual si se alimenta con 12V que con 5V.
En nuestro caso, tomando nuevamente
como base la videograbadora W808, el vol-
taje de alimentación para este circuito in-
tegrado es de 5.1V.
En la figura 13 se especifican los valores
que se presentan en condiciones normales
para ICF01 (BA7653AF). En las columnas 3
y 4 se indican los valores de voltaje paralos modos EE y PLAY, respectivamente.
Si desea probar este dispositivo fuera del
circuito complementario, puede alimentarlo
con un voltaje cuyo valor sea diferente al
establecido por el fabricante (entre 3.7V y
7.7V). Pero recuerde que no debe trabajar
con valores extremos, porque si ocurre al-
guna variación, por más pequeña que sea,
puede causar problemas tanto en la lógica
como en los valores de salida.
El procedimiento es muy simple:
1. Aproveche las líneas de señal presentes
en las entradas del chip , y manipule úni-
camente las entradas de control. Para
ello, conviene utilizar interruptores «anti-
rebote”; no son más que flip-flops que
garantizan la conmutación lógica sin
ningún tipo de ruido que provocaría
“conmutaciones falsas”.
2. De acuerdo con lo que se indica en tabla
de verdad de este circuito (figura 8), me-diante un osciloscopio podemos compa-
rar las señales de entrada con la señal
de salida. Conecte un canal a la salida
del chip , y el (los) otro (s) canal (es) a
alguna de las entradas del mismo.
Este procedimiento sirve para comprobar
la tabla de verdad del MUX. Si desea apli-
carlo fuera del circuito y con señales exter-nas, sólo deberá asegurarse que el nivel de
las señales no sobrepase el voltaje de ali-
mentación; y que, por supuesto, no rebase
los límites de voltaje de trabajo del circuito
integrado. Recuerde que éste se ha diseña-
do específicamente para señales de video.
Una recomendación más: asegúrese que
las entradas de control siempre estén co-
nectadas ya sea en un nivel alto (H) o bajo
(L); si las deja desconectadas, correrá el
riesgo de obtener lecturas erróneas o ines-
tables.
IC322: BA7654F
Ahora veremos un circuito de prueba más
elaborado, que nos permitirá apreciar prác-
ticamente todos los parámetros del circui-
to. No necesariamente se tiene que hacer
PIN EE PLAY1
2
3
4
5
6
7
8
1.72
0
1.65
0
2.12
5.08
1.04
0
1.72
0
1.65
0
2.12
5.1
1.04
0
ICF01
Figura 13
8/19/2019 Elcronica y Servicio
27/8425ELECTRONICA y servicio No. 53
todo esto, para saber si un chip funciona o
no; pero lo proponemos, para que usted
siempre tenga en cuenta las posibles situa-
ciones que pueden presentarse en determi-nado momento; y para que en éste u otro
circuito, pueda efectuar sin problemas las
mediciones correspondientes.
En la figura 14 se muestra el circuito de
pruebas completo para el IC322 de la vi-
deograbadora Toshiba W-808. Estamos ha-
blando del circuito BA7654F, que es un
multiplexor 2 x 1 con una entrada de con-
trol.
Con SW1, se controla el tipo de señal que
deseamos alimentar en una de las entra-
das; por ejemplo, una oscilación, un tren
de pulsos o cualquier señal que pueda con-
trolarse o conectarse a tierra vía un
capacitor. Lo mismo puede hacerse con
SW3, pero para la otra entrada.
Mediante SW2, podemos seleccionar el
valor de voltaje para los estados lógicos.
Estos valores son establecidos por el fabri-
cante, para que se dé la transición; es de-
cir, son valores fijos que sirven para esta-
blecer el valor lógico a las entradas delcircuito.
La terminal 6 utiliza capacitores para eli-
minar ruido, y un amperímetro para
monitorear el consumo de corriente del dis-
positivo.
Finalmente, la terminal 7 conduce al
SW7. Este interruptor permite seleccionar
entre un voltímetro o un osciloscopio; pero
lo ideal es trabajar con este último.
Y la frecuencia máxima con que puede
trabajar este dispositivo en particular, es de
10 MHz.
Otros casos, otros equipos
Sin entrar en detalles, ahora describiremos
otros circuitos integrados y sus aplicacio-
nes en equipos electrónicos. Así se dará
1 8
2 7
3 6
4 5
L o g i c
Clump
Clump
SW7
Vector Scorp
Vcc
SW2
47µ0.1µ
C11C10
Open
2.5V1.0V
SW1
OSC
C1 C2 C3
3300p 3300p 3300p 1.0V
V
A
SG
SW3
11
OSC
C4 C533
C6
3300p 3300p 3300p
SG
2
1 2
2
1 2
Circuito de prueba para el BA7653AF
Figura 14
8/19/2019 Elcronica y Servicio
28/8426 ELECTRONICA y servi cio No. 53
usted cuenta de la forma en que pueden
trabajar en diferentes circunstancias.
En la figura 15 se muestra el multiplexor
4053B, que se utiliza en el televisor
Samsung LCD403. Este aparato contiene
una sección completa para el switcheo
(conmutación) entre diversas señales, ta-
les como la del canal R o L de audio y las
señales de Y o C de video. El control de estec h i p proviene de otro dispositivo de
switcheo: el TA8851, que es el circuito in-
tegrado principal de la etapa de conmuta-
ción.
El integrado 4053B es un típico multiple-
xor CMOS. Usted puede solicitarlo con esta
matrícula, aunque cabe señalar que sus le-
tras iniciales varían de acuerdo con el fa-
bricante; pero su configuración es igual
para todos, pues se trata de un componen-
te de propósito general.
Para concluir con el análisis de los cir-
cuitos integrados de este tipo, en el siguien-
te apartado describiremos uno que a pesar
de no entrar en la definición de mult ip lexor
se puede considerar como tal porque fun-
ciona de igual manera que los componen-
tes antes estudiados. Lo único que lo hace
diferente, es que tiene una configuración
más simple: la de interruptor.
CD4066BCM, el primo más sencillo
Este circuito integrado es un simple inte-
rruptor controlado electrónicamente, en el
que se cuenta con una sola línea de entra-
da, una línea de salida y –por supuesto– una
entrada de control (figura 16).
Este circuito se utiliza en los televisores
Samsung modelo CTC-43PRO (SP431JMFX)
y CTC-52PRO (SP521JMFX), con chasis
SPT52A.
En la tarjeta principal se emplean varios
chips de este tipo, básicamente para acti-
var diversas señales mediante la presencia
de la respectiva señal de control. La única
diferencia de estos componentes con res-
pecto a los dispositivos antes mencionados
(multiplexores), es que poseen una sola
entrada; mas como tienen el mismo princi-
pio de operación y son también de uso co-
Figura 15
3.9V 3.9V 3.9V 3.9V 3.9V
87654321
910111213141516
CV37100uF16V
CV38103
50V
ICV02 4053B(DIP)
8.9V 8.9V 8.9V 8.9V3.9V 3.2V 3.2V 3.2V
ABCX0X1XY
Y1 Y0 Z1 Z Z0
VDO
INH VEEVSS
1
2
3
4
5
6
7
14
13
12
11
10
9
8
C104683
50V (CHIP)
IC104
CD40668CM
VCC
G
CNTR
COMP
VIDEO
R302
0/10[CHIP]
R301
680K
1/10[CHIP]
Figura 16
8/19/2019 Elcronica y Servicio
29/8427ELECTRONICA y servicio No. 53
mún, usted puede solicitarlos con la matrí-
cula 4066BC si son del tipo DIP, con la ma-
trícula 4066BCF si son del tipo montaje su-
perficial tipo SOP14 y con la matrícula
4066BCFV si son de montaje de superficie
del tipo SSOP-B14. Y tal como ya lo diji-
mos, las letras y/ o números iniciales de-
penden de la compañía fabricante.
Recomendaciones para trabajar concircuitos integrados
Recuerde que para el manejo de circuitos
integrados hay que tener ciertas precaucio-
nes. Si usted las aplica correctamente, el
dispositivo no tendrá porque sufrir daño
alguno. Estamos hablando de accionescomo las siguientes:
• Si usted va a retirar de la placa un dispo-
sitivo CMOS que quizá todavía se encuen-
tra en buenas condiciones, no debe
sobrecalentar las terminales. Recuerde
que el exceso de temperatura daña los
componentes.
• Cuando trabaje con dispositivos lógicos,asegúrese que TODAS las entradas estén
polarizadas; es decir, conéctelas de tal
forma que tengan un estado lógico esta-
ble. Y si no se van a usar algunas de las
terminales, habrá que conectarlas a tie-
rra o a Vcc por medio de un capacitor
cerámico (igual que como se hace en el
circuito de prueba para los multiplexores).
• Si quiere hacer pruebas sobre la placa del
aparato y va a usar señales externas ya
sea en las entradas o líneas de control,
verifique que las terminales del chip es-
tén perfectamente aisladas del resto del
circuito para evitar que se dañen los com-
ponentes adyacentes a ellas.
• En caso de que vaya a trabajar con el cir-
cuito fuera de la placa, procure hacer las
pruebas con un voltaje de alimentación
similar al que se usa en la placa del equi-
po. O bien, si cuenta con la información
correspondiente, aplique un nivel de vol-
taje que esté dentro del rango estableci-
do por el fabricante; pero NUNCA utilice
los valores extremos.
• El valor del voltaje de entrada no debe
ser superior al del voltaje de alimentación.
Cuide que esto se cumpla, sobre todo
cuando se trate de circuitos lógicos.
Comentarios finales
Una vez especificadas las recomendacio-
nes más importantes que deben tenerse en
cuenta para manipular circuitos integrados,
veamos otras situaciones en las que ustedpuede llegar a encontrarse. Si, por ejem-
plo, no encontrara los reemplazos exactos,
tendría que solicitar las nuevas piezas por
su número de componente (4066, 4053,
4051, etc.); proceda de esta manera cuan-
do se trate de circuitos de propósito gene-
ral, pues su nomenclatura es igual en casi
todas las marcas existentes en el mercado.
Pero cuando vaya a sustituir dispositivos depropósito específico (por ejemplo, los mul-
tiplexores diseñados para video), verifique
primero la constitución interna de cada uno
de ellos; compare las piezas originales con
las nuevas, hasta estar seguro de que estas
últimas son exactamente iguales; y si no es
así, cómprelas sólo en caso de que esté ra-
zonablemente seguro que tendrán un des-
empeño similar al de aquellas; pero en
cuanto le sea posible, consiga e instale los
dispositivos de reemplazo exactos.
Si usted brinda servicio a equipos de
audio y video, es posible que, dependiendo
de la falla específica que se presente, sus
sospechas hayan recaído primero en deter-
minada etapa; y las veces que no ha podi-
do comprobar esto de inmediato, se debe a
que algunas etapas localizadas antes no es-
8/19/2019 Elcronica y Servicio
30/84
taban funcionando correctamente; por lo
tanto, se ha visto en la necesidad de com-
probar primero las condiciones de los com-
ponentes de las etapas que anteceden a
aquella en la que recaen sus sospechas; o
bien, sólo se ha dedicado a verificarlas, tras
estar razonablemente seguro de que ahí se
encuentra el componente dañado.
Por ello, es conveniente que usted se en-
trene en los procedimientos para sustituir
componentes. Por lo pronto, consulte en el
número 35 de Electrónica y Servicio el artí-
culo Uso de los m anu ales de reem plazo de
sem icon du ctor es NTE y ECG ; ahí se plantea
el uso de los manuales de sustitución, y
sobre todo de los manuales electrónicos o
en línea (vía Internet); en particular los deNTE, que es un proveedor de sustitutos muy
grande; y aunque no cuenta con sustitutos
para todos los circuitos integrados, sí ofre-
ce reemplazos para todos los componen-
tes discretos (transistores, diodos, etc.) y
para todos los circuitos integrados de pro-
pósito general (circuitos lógicos CMOS, TTL,
etcétera).
Por último, le recomendamos que con-sulte una serie de páginas de Internet en
las que puede descargar las hojas de espe-
cificaciones del fabricante; ahí encontrará
información sobre el sustituto ideal del
componente que se ha dañado:
h t tp :/ / s a m su n g el e c tr o n i c s . c o m /
semiconductors/ system_lsi/
(Págin a de Sam sun g, para los com pon entes LSI de sus equi po s electrónicos).
http:/ / www.semiconductors.philips.com/
(Página de Phi li ps, par a l as h oj as técn icas de
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8/19/2019 Elcronica y Servicio
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8/19/2019 Elcronica y Servicio
32/8430 ELECTRONICA y servi cio No. 53
CÓMO DETECTAR FALLAS
EN MICROCONTROLA-DORES DE TV CON Y SIN
OSCILOSCOPIO
Antes de empezar
Es importante comentar que para realizar
las pruebas en el microcontrolador recu-
rriendo al método tradicional, necesitare-
mos forzosamente de un osciloscopio y un
multímetro digital cuya resistencia de en-
trada sea de 10 M! en sus escalas que mi-
dan VCD; es importante que considere esta
última recomendación, para que no se al-
tere el voltaje del punto a medir y eliminar
así posibles errores de diagnóstico (figura
1A).
Pero, como no siempre se dispone de un
osciloscopio, para diagnosticar cualquier
falla ocurrida en el televisor y determinar
si proviene o no del microcontrolador, pue-
de entonces utilizar como equipos altern a-
tivos (figura 1B):
E l m i c r o con t r o l ado r se ha conve r t i d o en
e l d i spos i t i vo e lect rón i co fun dam en ta l
qu e gob ie rna las fun c iones p r i n c i pa les
de los te lev i so res m odern os : encend ido ,
desm agne t i zación , au to -p ro g ram ac ión ,
m on i to reo de señales y, en gen eral ,
con t ro l p len o de la m ayor ía de los
c i r cu i t os in teg rados que rea l i zan las
dem ás fun c ion es de cada a par a to . Por ta l
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sob re l a f o rm a en qu e el
m i c r op rocesado r regu l a d i c has
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n ecesar i as para ver i f i ca r su
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8/19/2019 Elcronica y Servicio
33/8431ELECTRONICA y servicio No. 53
• El medidor de voltajes de pico a pico (VPP),
que se puede conectar al voltímetro de
CD.
• El nuevo televisor SuperLONG®, podero-sa herramienta de reciente aparición que
incorpora funciones de prueba muy úti-
les para efectuar diagnósticos. Si usted
desea conocer un poco más de las apli-
caciones de este nuevo instrumento, le
sugerimos consulte el artículo publicado
en el número 50 de esta revista.
Ahora bien, para conocer cómo realiza elmicrocontrolador algunas funciones y re-
conocer las pruebas a las que hay que so-
meterlo, nos basaremos en un televisor
Sony de reciente generación, que usa cha-
sis BA-4D. En la figura 2 se muestra el
diagrama del microcontrolador y su ubica-
ción dentro del circuito impreso.
Condiciones básicas de trabajodel microcontrolador
Para que este dispositivo inicie sus activi-
dades y entre en modo de espera o de
Stand-by , requiere de tres condiciones mí-
nimas (figura 3):
1. Volt aje de 5VCD o Vcc para
su al imentación Este voltaje se encuentra referido a tierra
Vss o GND. Debe estar libre de ruido o rizo
(o sea, bien filtrado) y tener una tolerancia
de ±10%.
Para medir esta condición, se requiere
de un voltímetro de CD.
Figura 1
Figura 2
A
B
8/19/2019 Elcronica y Servicio
34/8432 ELECTRONICA y servi cio No. 53
2. Reset de 5VCD
Es un voltaje que aparece aproximadamen-
te 50 milisegundos (un pequeño lapso) des-
pués de los 5V de alimentación. Esto tiene
como finalidad reiniciar las funciones in-
ternas del microcontrolador. Para medir
esta condición, se requiere de un voltíme-
tro de CD.
3. Señal de cri stal XTAL
Esta señal oscilante con una frecuencia de
8 MHz, es proporcionada por el cristal mar-
cado como X001. La razón de utilizar un
cristal, es que proporciona una oscilación
altamente estable que sirve para sincroni-
zar de forma adecuada las funciones inter-
nas del circuito.
Para medir esta condición, se requiere
de un osciloscopio. Y con el multímetro de-
bemos medir el voltaje de CD entre las ter-
minales correspondientes, ya que dichos
voltajes se alteran cuando el circuito deja
de oscilar.
Si usted carece de osciloscopio y desea
comprobar la existencia de la señal propor-
cionada por el cristal, puede utilizar el me-
didor de voltajes de pico a pico Vpp tal como
27
28
29
30
26
25
24
VccVss
I-Reset
I-osc
0-osc
2.3V
2.2VxtTAL
X001
5V
5VCD
5V
5VCD del circuito
de reinicio (RESET)
25
24
Parte deIC001
2.3V
2.2VxtTAL
X001Medidor
Vpp
GND
Medición del cristal con el medidor de Vpp
Figura 3
Figura 4
8/19/2019 Elcronica y Servicio
35/8433ELECTRONICA y servicio No. 53
se muestra en la figura 4. Cuando este apa-
rato registra algún voltaje de valor consi-
derable, significa que el cristal se encuen-
tra oscilando.
Las tres condiciones que acabamos de
explicar, tienen que cumplirse plenamen-
te; basta que alguna de ellas se altere (o
baje su valor), para que se presente alguna
falla; con este ejemplo, tras encender el te-
levisor, éste se apagará en cualquier mo-
mento; y supondremos, erróneamente, que
ha ocurrido una falla que activó a algún cir-
cuito de protección (con la pérdida de tiem-
po que esto implica).
Otra consecuencia de que falte una sola
de las tres condiciones recién especifica-das, es que el televisor no encenderá; y es
que el microcontrolador será incapaz en-
tonces de comenzar a trabajar, nunca po-
drá emitir la orden de encendido (O-RELAY,
terminal 6). Vea la figura 5.
Análisis de funciones
Como mencionamos anteriormente, el mi-
crocontrolador se ha convertido en el dis-
positivo electrónico fundamental que go-
bierna las funciones principales de los
televisores modernos. A continuación ana-
lizaremos el proceso de alguna de éstas
funciones y explicaremos las pruebas quedeben realizarse para descartar una falla
en el microcontrolador.
Señales de DATA y CLOCK
Por medio de estas líneas, que transportan
señales digitales codificadas (figura 6A), el
microcontrolador logra comunicarse prime-
ro, en forma bidireccional, con la memo-
ria. Esto sucede inmediatamente después
de conectar la clavija del televisor al toma-
corriente y de que aparecen las tres condi-
ciones básicas para la activación del pro-
pio microcontrolador.
Este proceso se llama in tercomunicación
entre circui tos integrados , y se abrevia con
las siglas IIC ó I2C. Tal intercomunicación,
tiene la finalidad de que el microcontrola-
13
6
Parte deIC001
5VCD
0VCD
Apagado
Encendido
Pulso deencendido y de
desmagnetizaciónEncendido
Al circuitodel relevado
de poder
5V
0V
Activada
Desactivada
Desmagnetización
Al circuito de
esmagnetización
0-Relay
0-DGC
37
39
36
38
Parte delmicro
TV Long
como trazador
de audio
GND
Líneas de Data y Clock
Prueba en líneas
de Data y Clock
IO-S CLK N
IO-S DAT N
IO- S CLK N
IO- BDAT
5V
5V
5V
5V
A el sintonizador, jungla y otros
circuitos
Sólo a la
memoria
Se escucha
un sonido
agudo en la
bocina
A
B
Figura 5
Figura 6
8/19/2019 Elcronica y Servicio
36/8434 ELECTRONICA y servi cio No. 53
dor “solicite” a la memoria los datos que ésta
almacena; se trata de los parámetros de fun-
cionamiento y de servicio del televisor.
Por medio de otras líneas separadas de
DATA Y CLOCK, el microcontrolador se co-
munica después con el sintonizador y con
otros circuitos integrados del televisor ta-
les como la jungla (según se requiera).
Fal l a present ada
Si dicha intercomunicación no se realiza
correctamente en el chasis BA-4D, el tele-
visor encenderá con la orden de encendi-
do pero se apagará unos tres segundos des-
pués.
También pueden presentarse fallas rela-
cionadas con los parámetros que controlael microcontrolador.
Pruebas a real i zar
Para realizar la medición de los parámetros
mencionados, normalmente se requiere de
un osciloscopio. Pero hay una manera más
práctica de comprobar su existencia: por
medio de un trazador de audio como el que
se muestra en la figura 6B, o de un amplifi-cador de audio cuya resistencia de entrada
sea de por lo menos 100 Kohms. En ambos
casos se deberá conectar en cada una de
las líneas de DATA y CLOCK. Y cada vez
que el televisor sea conectado al tomaco-
rriente o se requiera –por ejemplo– el cam-
bio de canal o de algún parámetro contro-
lado por el microcontrolador, en la bocina
se escuchará una señal.
Desmagnetización del cinescopio
Este proceso se lleva a cabo en el momen-
to de encender el televisor. La orden sale
por la terminal 13 del microcontrolador, y
corresponde a la aparición de un voltaje de
5VCD que sólo dura tres segundos y des-
pués desaparece. Gracias a esto, el releva-
dor de desmagnetización se activa por el
tiempo suficiente para efectuar la desmag-
netización.
Pruebas a real i zar
Para medir el pulso de encendido y el pulso
de desmagnetización, se utiliza un voltíme-
tro de CD; debe registrar un valor como el
que se indicó en la figura 5.
Y si no aparece el voltaje tal como aca-
bamos de explicar, no se efectuará correc-
tamente el proceso recién descrito; y en-
tonces, aparecerán manchas de colores en
la pantalla del cinescopio.
Auto-programación de canales
Para realizar esta función, debe existir un
canal de televisión en el aire (o por cable)
con un buen nivel de señal. Y no debe ha-
ber fallas en el sintonizador que provoquen
una señal de video deficiente, ya que a ésta
se le extraerá el pulso de sincronía hori-
zontal.
Precisamente, este pulso le indica al mi-
crocontrolador que hay un canal en el airey que lo tiene que memorizar. Y debidamen-
te separado, este pulso, que se identifica
como I-HSYNC, ingresa a dicho dispositivo
por la terminal 16 (figura 7A).
Fal l a present ada
El televisor no ejecutará la función de auto-
programación, cuando no exista pulso de
sincronía en la terminal 16 del microcon-
trolador. Para asegurarnos que éste es el
origen de la falla, primero debemos descar-
tar otras dos posibles causas: que no esté
presente un buen canal de televisión, y que
en el circuito no haya ningún problema que
pueda provocar una señal de video deficien-
te; y es que, como ya vimos, de estos facto-
res depende directamente el pulso de sin-
cronía.
8/19/2019 Elcronica y Servicio
37/8435ELECTRONICA y servicio No. 53
Pruebas a real i zar
Para medir la señal de sincronía horizon-
tal, debe usarse un osciloscopio. Este apa-
rato sirve para medir directamente la am-
plitud (o Vpp) y la frecuencia de la misma.
También se puede usar el medidor de
voltajes Vpp, para cuantificar el nivel de
dicha señal; y para medir su frecuencia,
podemos emplear el contador de Hertz in-
corporado en el multímetro Protek (figura
7B).
Textos en pantalla OSD
Con el apoyo de la memoria, el microcon-
trolador realiza internamente esta función.
Para lograrlo, debe recibir pulsos de fre-cuencia horizontal y vertical correctamen-
te sincronizados con el video existente.
Estos pulsos se inyectan en las termina-
les 1 y 2 del microcontrolador; y luego de
ser procesados internamente, permiten que
la señal de OSD aparezca en forma codifi-
cada, y con los tres colores básicos, por las
terminales 50, 51 y 52 (figura 8A).
Fal l a present ada
Si por alguna falla no se presenta cualquiera
de los pulsos, no aparecerán los textos en
la pantalla del televisor.
Por tal motivo, hay que realizar la medi-
ción de estas señales con uno de los méto-
dos antes descritos.
Pruebas a real i zar En la misma figura 8, se especifica el valor
que se obtiene de los pulsos por medio de
un osciloscopio; observe que podemos de-
ducir su amplitud de voltaje y su frecuen-
cia. La prueba alterna para determinar el
valor de su magnitud, se puede realizar con
el medidor de voltajes de pico a pico; y para
saber el valor de su frecuencia, puede utili-
zar el contador de Hertz incluido en el mul-
tímetro (figura 8B).
Recuerde que la señal de OSD que el
microcontrolador entrega por las termina-
les 50, 51 y 52, es de pulsos codificados.
Utilizando esta segunda opción, sólo se
mide su voltaje de pico a pico, ya que no es
necesario medir su frecuencia.
Para una prueba adicional de los pulsos
HP y VP, se puede utilizar el televisor
SuperLONG® en su función de trazador de
audio (figura 8C). Conéctelo en las termi-
nales 1 y 2 del microcontrolador, y apre-
ciará que en su bocina se escucha, respec-
tivamente, una señal muy aguda (silbido) y
una señal muy grave (motor).
16
IC001micro
TV Long
como trazador de audio
GND
I-HSYNC
-0.1
16
IC001micro
I-HSYNC
-0.1
5 Vpp H
A
B
Prueba alterna
Figura 7
8/19/2019 Elcronica y Servicio
38/8436 ELECTRONICA y servi cio No. 53
IC001
0 VCD sin OSD
5 VCD con OSD activado
I-HP
I-VPN
O-R
O-G
0-B
A
B
C
Sincronía
1 52
2 51
50
IC001
I-HP
I-VPN
O-R
O-G
0-B
1 52
2 51
50
IC001
1 52
2 51
50
Vpp
Khz
Vpp
Khz
Se escucha una señal
al conectarse en las
terminales mostradas
4.3
15.7
4.3
.060
Vpp
Figura 8
8/19/2019 Elcronica y Servicio
39/8437ELECTRONICA y servicio No. 53
Al conectar el trazador de audio del te-
levisor SuperLONG® en las terminales de
salida del OSD, también escuchará un so-
nido en su bocina cuando se activen o se
soliciten los textos en pantalla (por ejem-
plo, el menú).
Sistemas de protección
Por la terminal 17 del microcontrolador in-
gresa una señal que le indica si existe al-
gún problema que provoque la falta de ba-
rrido vertical o si éste se realiza pero no en
forma satisfactoria. En ambos casos, el mi-
crocontrolador toma las medidas conve-
nientes para proteger el fósforo de la pan-
talla del cinescopio; y también evita lareproducción de imágenes deficientes.
Como es de suponerse (figura 9) la refe-
rencia que se usa para protección se ingre-
sa al microcontrolador por la terminal 17 y
proviene de la etapa de barrido vertical; ésta
se toma del pulso de retroceso (o de borra-
do), tiene una frecuencia de 60 Hz que co-
rresponde a la de barrido vertical y se
