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SABER

EDICION ARGENTINA

ELECTRONICA

Año 22 - Nº 259 FEBRERO 2009

Ya Ya está está en en Internet Internet el el primer primer portal portal de de electrónica electrónica interactivo. interactivo. Visítenos Visítenos en en la la web, web, yy obtenga obtenga información informacióngratis gratiseeinnumerables innumerablesbeneficios. beneficios.

www.webelectronica.com.ar www.webelectronica.com.ar SECCIONES FIJAS Sección del Lector

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ARTICULO DE TAPA Desarme, liberación y técnicas de reparación de teléfonos 3G, HSDPA. Nokia E65, N95, N96 y mucho más

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MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS CPU LAPPING, superficies lisas: sistemas frescos

26

LIBRO DEL MES CLUB SE 49. Montajes de instrumentos electrónicos

29

SERVICE Curso de funcionamiento, mantenimiento y reparación de amplificadores de audio digitales - Lección 9 Proyecto de un amplificador PWM. La sección del modulaor PWM Probador universal de lámparas de TV y Monitores LCD

37 68

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR Técnicas de liberación de celulares. Liberación de Smartphones Nokia EG5, N95, N96, etc

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MONTAJES Amplificador multipropósito Control automático de temperatura Osciloscopio de media frecuencia Masajeador electrónico

54 56 60 65

AUTO ELECTRICO Vehículos híbridos. Configuración paralela. Serie Toyota Lexus

72

MICROCONTROLADORES Uso de los temporizadores en los microcontroladores AVR de Atmel Uso del Timer/Counter

Distribución en Capital Carlos Cancellaro e Hijos SH Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Distribución en Interior Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

I m p res ión: Publimp rent S.A. - Cónd or 1785 - Bs. As. - Arg e n t i n a

Uruguay RODESOL SA Ciudadela 1416 - Montevideo 901-1184

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Publicación adherida a la Asociación Argentina de Editores de Revistas

EDICION ARGENTINA - Nº 259

DEL DIRECTOR AL LECTOR

Director Ing. Horacio D. Vallejo Producción José María Nieves Columnistas: Federico Prado Luis Horacio Rodríguez Peter Parker Juan Pablo Matute

NUESTRA REVISTA PREDILECTA

En este número:

Ing. Alberto Picerno Img. Luis Roberto Rodríguez Leopoldo Parra Reynada Enrique Celis

EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRONICA Herrera 761 (1295) Capital Federal T.E. 4301-8804 Administración y Negocios Teresa C. Jara Staff Olga Vargas Hilda Jara Liliana Teresa Vallejo Mariela Vallejo Diego Vallejo Ramón Miño Ing. Mario Lisofsky Fabian Nieves Sistemas: Paula Mariana Vidal Red y Computadoras: Raúl Romero Video y Animaciones: Fernando Fernández Legales: Fernando Flores Contaduría: Fernando Ducach Técnica y Desarrollo de Prototipos: Alfredo Armando Flores Atención al Cliente Alejandro Vallejo [email protected] Internet: www.webelectronica.com.ar Club SE: Luis Leguizamón Editorial Quark SRL Herrera 761 (1295) - Capital Federal www.webelectronica.com.ar La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial. Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.

Bien, amigos de Saber Electrónica, nos encontramos nuevamente en las páginas de nuestra revista predilecta para compartir las novedades del mundo de la electrónica. Quienes a mediados de los 90 pensábamos que para el 2010 Internet iba a ser el medio de comunicación e información por excelencia no nos equivocamos. Desde 1995 nuestra web está activa (primero como www.saberelectronica.com.ar y luego como www.webelectronica.com.ar) y desde esa época nuestra premisa fue generar un espacio para que todos los amantes de la electrónica tuvieran información disponible y puedan compartir sus dudas e inquietudes a través de foros supervisados. El camino no ha sido fácil y nos queda muchísimo por mejorar, razón por la cual día a día intentamos brindarles nuevas herramientas para satisfacer sus necesidades. Actualmente está en construcción el portal webelectronica.tv, espacio por medio del cual pretendemos dictar cursos en línea al mejor modo de “programas de televisión” utilizando técnicas de streaming. Además, hemos puesto en marcha medios de pago internacionales y sistemas de distribución de productos en formato digital para que todos tengan la oportunidad de contar con herramientas que le faciliten su vida profesional y con conceptos para formarse e informarse sobre la actualidad electrónica. Y pese a todos estos cambios, por más que evolucionamos hacia la i n f o rmación digital, Saber Electrónica seguirá siendo una revista de distribución masiva en soporte de papel porque por más que sigamos creciendo en Internet, somos conscientes de que a los electrónicos nos gusta contar con una revista que nos identifique. En este número verá que publicamos un artículo de Electrónica y Servicio y la próxima edición incluirá una nota de Nueva Electrónica, confirmando de esta manera las alianzas que estamos realizando para que tenga toda la información posible y todo por que Ud. sigue confiando en nuestra propuesta. Me despido hasta el próximo mes, cuando nos encontremos en la página de nuestra revista predilecta. Ing. Horacio D. Vallejo

DESTACADO

Los teléfonos celulares cada vez son “menos teléfonos celulares”… Son verdaderas computadoras que incorpo ran excelentes prestaciones que, en principio, hacen la vida más fácil al hombre moderno pero que actualmente estean destinado “a muy pocos”. Mucho se habla de tecnologías y términos tales como CDMA, WCDMA, GSM, GPRS, 3G, UMTS, HSDPA, interfase de usuario S60, etc, y cada vez que mencionamos los términos PDA o Smartphone, los relacionamos con móviles de última tecnología. Ahora bien, de los correos de lectores que recibo últimamente, especialmente luego de la aparición de las nuevas BlackBerry, del Iphone 3G y del N95 he podido percibir que hay mucha confusión (quizá por falta de informa ción) y que hasta los usuarios no tienen una idea clara del producto que han adquirido. Las dudas más frecuentes son: ¿Qué diferencia hay entre un smartphone y un PDA? ¿Cuál es la diferencia entre 3G, UMTS y HSDPA? ¿Se puede liberar un PDA o un smartphone para colocarle chips de cualquier compañía? ¿Qué es la tecnología S60? ¿Se puede poner otro sistema operativo a un teléfono inteligente? Atento a éstas y otras dudas, he decidido redactar la presente guía que intenta responder a cada una de estas preguntas tomando como base para el desarme de un teléfono y su liberación a algunos modelos de Nokia tales como el E65, el N95 o el N96 por ser aparatos de última tecnología con los que he tenido oportunidad de “practicar o jugar” y obtener datos que vuelco en estas páginas.

Autor de la Introducción Teórica: Horacio D. Vallejo [email protected]

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Artículo de Tapa son PDAs fabricados por la compañía canadiense Research In Motion (RIM) y se venden por las comHasta hace un tiempo hablábamos de los PDA pañías de telefonía móvil de todo el mundo. (Personal Digital Assistant o Asistente personal digital) Ahora bien, a diferencia del PDA y del Pocket PC, que son dispositivos de pequeño tamaño que combi- el smartphone evolucionó de un teléfono celular. nan una computadora, teléfono/fax, Internet y conex- Según definiciones normales, un Smartphone iones de red. (Teléfono inteligente) es un teléfono celular que incorA los PDAs también se les llama palmtops, hand pora características similares a las de una computadoheld computers (computadoras de mano) o pocket ra personal. Casi todos los teléfonos inteligentes son computers (computadoras de bolsillo). celulares con servicio de correo electrónico y con la Un PDA funciona como teléfono móvil, fax, explo- funcionalidad completa de un organizador personal. rador de internet, organizador personal, GPS, etc. Una característica importante de casi todos los teléEn realidad, el pocket PC evolucionó a partir de la fonos inteligentes es que permiten la instalación de computadora portátil, pero sus dimensiones se redu- programas para incrementar el procesamiento de jeron lo máximo posible y se quedó con menos memo- datos y la conectividad. ria y velocidad de procesamiento que el portátil. Si bien no tengo “muy en claro” las diferencias entre Comenzó a dar sus primeros pasos hacia 1998. un smartphone, un PDA y un pocket PC, se habla de herramientas diferentes: un teléfono móvil con funEl PDA transformó el concepto de agenda a princi - ciones multimedia (smartphone), una computadora de pios de los 90. Del papel y el lápiz se pasó a una pan - bolsillo (pocket PC) y una agenda electrónica (PDA). talla y a un lápiz digital con el que se apuntaban nom bres, teléfonos y citas. Teléfonos Inteligentes

La mayoría de los PDA empezaron a usarse con una especie de lápiz electrónico en lugar de teclado, por lo que incorporaban reconocimiento de escritura a mano. Hoy en día los PDAs pueden tener teclado y/o reconocimiento de escritura. Algunos PDAs reaccionan a la voz, mediante tecnologías de reconocimiento de voz. Apple fue una de las primeras compañías en ofrecer PDAs, pero al poco tiempo muchas compañías empezaron a ofrecer productos similares. Podríamos clasificar a los PDAs en función de su sistema operativo en: Palm (antes Palm Pilot): utilizan el sistema operativo Palm OS (de PalmSource, Inc.) Pocket PC: utilizan el sistema operativo Windows Mobile (de Microsoft) BlackBerry: utilizan un sistema operativo propio para los BlackBerry Palm Linux: utilizan un sistema operativo libre (relacionado con los denominados ODM, ver Saber Electrónica 257). Aunque los Palm y Pocket PC son los más utilizados, los Pocket PC son de aparición más reciente. Los Palm, con su inicial fabricación como Palm Pilots por la compañía Palm Inc., llevan más tiempo en el mercado (Palm Inc. se separó en la división de software, PalmSource, Inc., y la de hardware palmOne, Inc.). Los BlackBerry, cuyo uso se está incrementando,

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3G, UMTS y HSDPA 3G es la tercera generación en telefonía móvil. En principio los celulares solo permitían comunicación de voz (tecnología 1G), luego se pudo transmitir voz y texto a través de los SMS (tecnología 2G), en 3G también se puede transmitir video (datos de alta velocidad). Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de transferir tanto voz y datos (una llamada telefónica) y datos no-voz (como videos, la descarga de programas, intercambio de email y mensajería instantánea). Inicialmente la instalación de redes 3G fue lenta. Esto se debió a que los operadores requieren adquirir una licencia adicional para un espectro de frecuencias diferente al que era utilizado por las tecnologías anteriores 2G. El primer país en implementar una red comercial 3G a gran escala fue Japón. En la actualidad, existen 164 redes comerciales en 73 países usando la tecnología WCDMA para 3G, que es la sucesora del GSM. Los estándares en 3G utilizan lo que antes se denominaba banda ancha, para compartir el espectro entre usuarios. Se define un ancho de banda mayor (5 MHz), el cual permite incrementar las velocidades de descarga de datos y el desempeño en general. Aunque inicialmente se especificó una velocidad de 144 kbit/s (384 en espacios abiertos), la evolución de la tecnología permite ofrecer al suscriptor velocidades de descarga superiores a 2 Mbit/s.

Artículo de Tapa UMTS, Sistema Universal de Telecomunicaciones móviles (Universal Mobile Telecommunications System) es una de las tecnologías usadas por los móviles de tercera generación. Aunque inicialmente esté pensada para su uso en teléfonos móviles, la red UMTS no esta limitada a estos dispositivos, pudiendo ser utilizada por otros servicios. Sus tres grandes características son las capacidades multimedia, una velocidad de acceso a Internet elevada, la cual además le permite transmitir audio y video en tiempo real; y una transmisión de voz con calidad equiparable a la de las redes fijas. UMTS permite introducir muchos más usuarios a la red global de la telefonía celular, y además permite incrementar la velocidad a 2 Mbps por usuario móvil. 3GPP (3rd Generation Partnership Project) está desarrollando un proyecto común en el que colaboran: ETSI (Europa), ARIB/TIC (Japón), ANSI T-1 (USA), TTA (Korea), CWTS (China). Para alcanzar la aceptación global, 3GPP va introduciendo UMTS por fases y versiones anuales. La primera fue en 1999, que describía transiciones desde redes GSM. En el 2000, se describió transiciones desde IS-95 y TDMA. ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones) es la encargada de establecer el estándar para que todas las redes 3G sean compatibles. UMTS ofrece los siguiente servicios:

poderosamente para prestar servicios multimedia interactivos y nuevas aplicaciones de banda ancha, tales como servicios de video telefonía y video conferencia y transmisión de audio y video en tiempo real. La tecnología HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) es la optimización de la tecnología espectral UMTS/WCDMA, incluida en las especificaciones de 3GPP “nota 5” y consiste en la incorporación de un canal compartido en el enlace descendente (downlink) que mejora la capacidad máxima de transferencia de información hasta alcanzar tasas de 14 Mbps. Soporta tasas de transferenmcia de datos promedio cercanas a 1 Mbps. Cuando apareció la tecnología GPRS (Global Packet Radio System) se decía que era la evolución lógica del sistema GSM y también se mencionaba que se estaba en presencia de la llamada 2.5G. GPRS equivale a ADSL para el móvil. Se trata de una conexión de alta velocidad y capacidad de datos y que permite navegar páginas WAP en cualquier momento. Esta tecnología comenzó a emplearse en el 2003 y ya se decía que la tercera generación iba a ser UMTS. Ahora bien, se dice que HSDPA es la evolución de la tercera generación (3G) de tecnología móvil, se la llama 3.5G, y se considera el paso previo antes de la cuarta generación (4G), la futura integración de redes. Actualmente, como ya mencionamos, se está desarrollando la especificación 3.9G antes del lanzamiento Facilidad de roaming internacional de 4G. Capacidad de ofrecer diferentes formas de tari Es totalmente compatible en sentido inverso con fación WCDMA y todas las aplicaciones multimedia desarrolMejoras en servicios de voz. ladas para WCDMA funcionarán con HSDPA. La mayAcceso rápido oría de los proveedores UMTS dan soporte a HSDPA. La tecnología HSDPA emplea el máximo potencial Los servicios de voz mantendrán una posición de las redes WCDMA para prestar servicios de banda dominante durante varios años. Los usuarios exigirán ancha, mediante un aumento en la capacidad de datos a UMTS servicios de voz de alta calidad junto con ser- celulares, con velocidades de transmisión más elevicios de datos e información. Las proyecciones mues- vadas. De la misma manera en que UMTS incrementa tran una base de abonados de servicios multimedia en la eficiencia espectral en comparación con GPRS, fuerte crecimiento hacia el año 2010, lo que posibilita HSDPA incrementa la eficiencia espectral en comparatambién servicios multimedia de alta calidad en áreas ción con WCDMA. La eficiencia espectral y las velocicarentes de estas posibilidades en la red fija, como dades aumentadas no sólo habilitan nuevas clases de zonas de difícil acceso. Un ejemplo de esto es la posi- aplicaciones, sino que además permite que la red sea bilidad de conectarse a Internet desde el terminal móvil utilizada simultáneamente por un número mayor de o desde el ordenador conectado a un terminal móvil usuarios; HSDPA provee tres veces más capacidad de con UMTS. usuarios que WCDMA. La principal ventaja de UMTS sobre la segunda Las tasas de velocidad meas elevadas son posigeneración móvil (2G), es la capacidad de soportar bles gracias al agregado de modulación de mayor altas velocidades de transmisión de datos de hasta orden (Modulación de Amplitud en Cuadratura 16 - 16 144 kbit/s sobre vehículos a gran velocidad, 384 kbit/s QAM), codificación variable de errores y mayor redunen espacios abiertos de extrarradios y 7.2 Mbit/s con dancia, así como la introducción de técnicas de probaja movilidad. Esta capacidad sumada al soporte gramación rápida. Además, HSDPA emplea un efiinherente del protocolo de Internet (IP), se combinan ciente mecanismo de programación para determinar

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Nokia E65, N95, N96 y Mucho Más…

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Artículo de Tapa qué usuario obtendrá recursos. Están programadas varias optimizaciones para HSDPA que aumentarán aún más las capacidades de UMTS/HSDPA, comenzando con un enlace ascendente optimizado (HSUPA), receptores avanzados y antenas inteligentes/MIMO. Finalmente, comparte sus canales de alta velocidad entre los usuarios en el mismo dominio de tiempo. Hoy en día, la mayoría de los operadores de 3G ofrecen esta tecnología en su red. La principal utilidad del servicio es acceso a internet con mayor ancho de banda y menor demora. Esto permite navegar, hacer descargas de correo electrónico, música y vídeo a mayor velocidad. El principal objetivo de HSDPA es el de conseguir un ancho de banda mayor. La compatibilidad es crítica, así que los diseñadores de HSDPA utilizaron una filosofía evolutiva. Para los que han seguido mis artículos sobre tecnologías para telefonía celular, podemos decir que técnicamente, los principios operativos básicos de HSDPA son fáciles de entender. El RNC encamina los paquetes de datos destinados para un UE particular al Nodo-B apropiado. El Nodo-B toma los paquetes de datos y programa su transmisión al terminal móvil emparejando la prioridad del usuario y el ambiente de funcionamiento estimado del canal con un esquema apropiadamente elegido de codificación y de modulación (es decir, el 16QAM). El UE es responsable de reconocer la llegada de los paquetes de datos y de proporcionar al Nodo-B información sobre el canal, control de energía, etc. Una vez que envíe el paquete de datos al UE, el NodoB espera un asentimiento. Si no recibe uno dentro de un tiempo prescrito, asume que el paquete de datos fue perdido y lo retransmite. La base que procesa el chasis (CPC) es la base del Nodo-B. Contiene el transmisor-receptor de RF, el combinador, la tarjeta del interfase de red y el control del sistema, la tarjeta de temporización, la tarjeta del canal y la placa madre. De estos elementos de CPC, solamente la tarjeta del canal necesita ser modificada para apoyar HSDPA. La tarjeta típica del canal de UMTS abarca un procesador de uso general que maneja las tareas de control. En cambio para soportar HSDPA, se deben realizar dos cambios a la tarjeta del canal. Primero, la capacidad de chip del enlace descendente (downlink chip-rate ASIC, o ASSP) se debe modificar para apoyar los nuevos esquemas de la modulación 16QAM y los nuevos formatos de la ranura del enlace descendente asociados a HSDPA. El siguiente cambio requiere una nueva sección de proceso, llamada el MAC-hs, que se debe agregar a la

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tarjeta del canal para apoyar el procesado, el buffer, la transmisión y la retransmisión de los bloques de datos que se reciben del RNC. Éste es el cambio más significativo a la tarjeta del canal porque requiere la introducción de una entidad de procesador programable junto con un buffer para retransmitir. Finalmente, hay que añadir en la RNC un bloque denominado Mac-d, que establece la comunicación con el Nodo-B..

Cobertura HSDPA en algunos países: En Argentina la empresa Personal (empresa de telefonía móvil del grupo Telecom Argentina) presentó en mayo de 2007 el primer servicio de telefonía móvil 3G de Argentina, bajo el estándar HSDPA. Permite, entre otras cosas, realizar videollamadas, descargar canciones o videos en pocos segundos, acceder a internet móvil a una velocidad 10 veces superior e incluso ver televisión en los celulares. El servicio actualmente está disponible en Capital Federal, el Gran Buenos Aires, Rosario y Córdoba, con la intención de ir extendiéndolo progresivamente al resto del país. La empresa Movistar lanzó en julio de 2007 el servicio de 3.5G "Banda Ancha Movil". El equipo UMTS que no encuentre señal de esa tecnología, "bajará" a EDGE y luego a GPRS, para poder utilizar los servicios de datos (pero en velocidades menores). Movistar cuenta con la red de Tercera Generación con la más amplia cobertura del país, cubriendo más de 70 barrios y localidades de Capital Federal y Gran Buenos Aires. La red se estea extendiendo al resto del AMBA (Area Metropolitana Buenos Aires) y a las ciudades de Mendoza, Córdoba y Rosario, entre otras ciudades. Claro (antes, CTI) también lanzó su servicio en el mes de Octubre del 2007 con cobertura en toda la Capital Federal, Córdoba, Rosario y la Costa Atlántica. También promete hacer llegar el servicio a las ciudades de Santa Fe, Mendoza, Bahia Blanca, Resistencia, Posadas, entre otras ciudades. En México, la empresa Iusacell fue la primer compañía en ofrecer las características de una red 3G usando la tecnología CDMA en el 2004. Actualmente tiene la red de 3G mas amplia del país. La tecnología que ofrece Iusacell es muy avanzada pero a pesar de eso y de tender una muy buena cobertura 3G su número de usuarios es reducido con un 10% del mercado de telefonía celular. Su red 3G es muy económica en relación a otras compañías y su servicio tanto de

Nokia E65, N95, N96 y Mucho Más… Internet de banda ancha como de voz es de muy buena calidad y de una buena cobertura. La tecnología que emplea se dice que tiene mas futuro que la GSM. Movistar lanzó pruebas piloto en abril del 2007 en la ciudad de Monterrey, Nuevo León, convirtiéndose en el primer operador en crear una red 3G usando la tecnología GSM y la segunda (después de iusacell) en crear una red 3G dentro del país. El comunicado de prensa indicó que el 40% de la ciudad de Monterrey estaba cubierta con UMTS/HSDPA. Si bien no tengo datos, la red se ha incrementado casi a nivel nacional. Sus servicios de voz son muy económicos, además de tener una buena cobertura. Es la segunda compañía con mayor número de usuarios en México. Telcel lanzó en febrero de 2008 el inicio de su red de tercera generación o “3G” en tecnología UMTS/HSDPA. Esta red inició su primera fase de lanzamiento con cobertura en 15 ciudades, incluidas Guadalajara, Hermosillo, Mérida, León, Morelia, Monterrey, Tijuana, Puebla, Querétaro y el D.F. Telcel contempla alcanzar más de 350 ciudades y ejes carreteros para estos meses convirtióndose en la segunda compañía en lanzar una red 3G a nivel nacional y la segunda en formar una red 3G con tecnología GSM. Su cobertura y cantidad de usuarios es la mayor del país pero sus servicios tanto de 3G y de telefonía son muy caros pero de muy buena calidad. En Venezuela la empresa Movilnet está trabajando en la presentación de la primera red comercial UMTS/HSDPA y es probable que cuando lea esta nota ya la haya lanzado, aunque hasta ahora solamente se ha desplegado una red GSM EDGE por parte de este operador CDMA 1X EVDO en determinadas regiones del pais y se mantienen las pruebas de HDSPA en la ciudad de caracas en 1900MHz Movistar está poniendo a punto su red UMTS/HSDPA con cobertura inicial en Caracas e incrementándose hasta cubrir Maiquetía y el estado Vargas, en espectro 1900MHz y se planea que el funcionamiento de videollamadas sobre esta red comenzará casi de inmediato. Digitel lanzará comercialmente la cobertura HSDPA también en estos días, hay pruebas en la ciudad de Caracas de la red 3.5G de Digitel que operara en 900MHz.

BenQ lanzó su primer HSDPA, el EF91, en julio de 2006. BlackBerry Anunció en el mes de mayo del 2008 el estreno de su primer celular con soporte de HSDPA, es el primero de la serie 9000 y esta siendo comercializado con el nombre de "Bold" High Tech Computer Corporation lanzó el TYTN handset/PocketPC Phone Edition (comercializado como Qtek 1605 en Vodafone y SPV M3100 en Orange) que sporta HSDPA. LG Electronics lánzó LG Chocolate (U830) a finales de 2006, que soporta una velocidad de 3.6 Mbit/s HSDPA. El LG CU500 también soporta una velocidad HSDPA, pero hasta 1.8 Mbit/s. También el LG Ku990. Motorola lanzó tres HSDPA handsets llamados RAZR maxx V6, RAZR V3xx, and KRZR K3 También Motorola K1. NEC lanzó el N902iX High Speed junto con NTT Docomo's HSDPA network. Nokia lanzó su primer teléfono HSDPA, el N95 en marzo de 2007. Es un dispositivo category 6, por lo que sporta velocidades de bajada de hasta 3.6Mbit. Se lanzó el Nokia E90, Nokia 6120 classic y Nokia 6110 Navigator con HSDPA. Es más, la compañía ha llevado esta tecnología a teléfonos de bajo costo, con el lanzamiento del E51 . Sony Ericsson lanzó el Z750. En Junio de 2007 también anunció el K850i y el W910i que es dispositivo categoría 6, por lo que soporta velocidades de descarga de hasta 3.6 Mbit.

Algunos Teléfonos con Esta Tecnología Apple anunció el 9 de junio de 2008 el nuevo iPhone 3G, con tecnología HSDPA. Una gran mejora respecto a la que utilizaba anteriormente, EDGE.

Figura 1

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Artículo de Tapa Dentro de las diversas funciones corporativas, el Nokia E65 puede funcionar como un interno de la central telefónica sin perder su capacidad de teléfono celular. Gracias a esta función, el usuario puede contar con un número para sus llamadas de negocios y mantener en privado el número de su celular. A nivel de funcionalidad y de personalización, el Nokia E65 facilita una experiencia móvil muy integral si consideramos que cuenta también con una cámara de 2 Mega píxeles, con capacidad para tomar fotos y grabar video, gracias a su gran capacidad de memoria que es, además, ampliable. También dispone de un reproductor de música e imágenes, que podrán estar al alcance de uno en los momentos que se quiera disfrutar de todo ello.

Descripción del Nokia E 65 El Nokia E65 (figura 1) ofrece múltiples opciones a nivel de movilidad destacando entre las principales, el poder descargar correos electrónicos con la mayoría de las aplicaciones móviles de e-mail disponibles, visualizar archivos adjuntos (Excel, Word, Power Point y Adobe Reader) y hacer uso del WIFI y de la Voz sobre IP, para estar conectados desde cualquier sitio en donde haya un punto de conexión inalámbrico, manejando altos niveles de velocidad en la transmisión de datos y de voz para realizar llamadas (VoIP). Otra de las características que reflejan el nivel de experiencia móvil que puede obtenerse con un Nokia E65 es el que compete a su diseño slider y alto nivel de practicidad, mediante el uso de sus cuatro teclas centrales que permiten el acceso directo a las funciones más requeridas por el usuario. Estas teclas son las comprendidas por el directorio de la lista de contactos, multiconferencias para que un número de hasta 6 personas puedan estar incluidas en una conversación y el silenciador de llamadas, quedando además una tecla libre que puede ser personalizada de acuerdo a las funciones que el usuario demanda más. A esta practicidad en el uso del aparato cabe sumársele su gran potencial en navegación de Internet con una experiencia similar a la que se obtiene navegando en un computador. El Nokia E65 también ofrece entre sus principales beneficios el poder mantener sincronizada toda la información del equipo con la PC, gracias a sus amplias opciones de conexión: Bluetooth, infrarrojo y USB, y a la instalación del PC Suite de Nokia que permite sincronizar la lista de contactos y de distintos archivos.

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Figura 2 - Nokia N96 Descripción del Nokia N96 Nokia, despues de presentar sus otros modelos Nokia 6210, Nokia N78, Nokia 6220 Classic, ahora nos soprende con Nokia N96 (figuras 2 y 3). Este Nokia N96 tiene las siguientes caracteristicas: Viene con la interfaz de usuario S60 3ª edición. Paquete de funciones 2, y conec tividad HSDPA y Wifi. Tiene un peso de 125 gramos y un grosor máximo de 18 mm. Batería con capacidad de 950 mAh que nos da un tiempo de conversación de unos 180 minu tos de media, reproducción de vídeo de 5 horas, de música hasta 14 y de televisión hasta 4 horas.

Figura 3 - Nokia N96

Aclaremos que S60 es una interfase de usaario con pantalla táctil y que Simbyan S60 es el sistema operativo que Nokia emplea para

Nokia E65, N95, N96 y Mucho Más… Tabla 1

teléfonos inteligentes que, entre otras características, posee pantalla teactil, sensores de movimiento, soporte para técnicas de compresión de video en streaming, etc. Se destaca mucho de este nokia: el sintonizador de televisión digital terrestre DVB-H clase C. Junto con la televisión, el vídeo es otro de los protagonistas en el aspecto multimedia. Es compatible con los formatos H.263, H.264 (hasta VGA 30 fps en la pantalla y SDTV usando la salida de TV), WMV9, Realvideo QCIF a 30 fps y flash en el navegador, por lo que los vídeos de Internet ya no serán un problema. La pantalla de Nokia N96 es de 2.8 pulgadas del modelo con resolución es de 240 x 320 píxeles, y con colores son hasta 16 millones. Si hablamos del audio del Nokia N96 tenemos que su reproducción de audio, para ello cuenta con un teclado exclusivo, es básica también en este equipo. A la Radio FM y Nokia Internet Radio se une la compati-

bilidad con los formatos MP3, AAC, eAAC+ y WMA. La gran camara de fotos del Nokia N96 es de 5 megapíxeles con óptica Carl Zeiss Tessar, autofoco, exposición automática y flash de cámara LED dual. La grabación de vídeo se puede hacer en MP4 a VGA y 30 fps o en .3GP. Lleva, que no se nos olvide, estabilización de vídeo digital. Para las videollamadas, contamos con una cámara secundaria de 640x480 píxeles. Las fotos, por cierto, quedan grabadas con los datos de donde fueron tomadas gracias al GPS, que se ha olvidado Nokia de incluir. Es de tipo A-GPS y viene con mapas básicos gratuitos. Debemos pagar para tener por ejemplo puntos de interés, instrucciones habladas, modo peatón o guías de ciudades. Trae internet y el correo electrónico también se incluyen para aprovechar la conectividad HSDPA y Wifi. El navegador lleva Mini Mapa, compatible con la función Visual History, HTML, JavaScript, Flash Lite 3.0

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Artículo de Tapa y Flash Video. Tenemos lector RSS y el cliente de correo admite SMTP, IMAP4, POP3, MMS y SMS. Nokia N96 esta a la venta por 550 euros.

Descripción del Nokia N95 y N95 8GB

este modelo y en la figura 4 podrá apreciar su diseño. En Nokia 95 8GB posee todas las prestaciones esenciales de su predecesor y una nueva pantalla luminosa QVGA de 2,8”, una de las mayores del mercado en un teléfonos inteligentes, que facilita la visualización de vídeos, la navegación por Internet o la utilización de mapas con el GPS integrado. Por último, con la nueva batería de Li-Ion ampliada a 1200mAh, se mejora también el tiempo de funcionamiento del terminal. Las características mejoradas respecto al Nokia N95 normal son:

Nokia N95 es un teléfono completo, con pantalla de 2.6" 240x320 píxeles, cámara de foto 5 megapíxeles, HSDPA, WiFi/WLAN, UMTS y navegación GPS. También proporciona una Radio FM. Está envuelto en una carcasa deslizante excepcional bidireccional. Deslizando la pantalla hacia arriba aparece el teclado tradicional de un teléfono móvil. Deslizando la pantalla hacia abajo aparecen teclas de control multimedia, que se utilizan cuando el móvil está en posición horizontal. También el navegador se usa en modo panorámico. La memoria interna es de 160MB, que se puede ampliar con tarjetas microSD en algunos modelos de este teléfono. Por supuesto, incorpora reproductor de MP3, y tiene una memoria bastante importante para almacenar las fotos y los Figura 4 - Nokia N95 8GB vídeos sacados con la cámara de foto de 5 megapíxeles. Se trata de un móvil WCDMA/UMTS 2100MHz para las redes 3G europeas/no-americanas que soportan también la tecnología HSDPA high-speed empleadas en nuestro continente. N95 también es compatible con las tecnologías WiFi 802.11b/g, GSM cuatribanda, EDGE y GPRS. Aún dispone de puertos Bluetooth estéreo y infrarrojo. pero también se puede conectar con un cable USB. Posee sistema operativo Symbian S60 con aplicaciones que uno espera encontrar en un dispositivo high-end como los móviles de la serie N. Dichas aplicaciones incluyen programas para manipular y compartir fotos y vídeos, un reproductor multimedia, Visual Radio, un navegador web avanzado, correo electrónico, visualizador de ficheros y gran cantidad de herramientas de administración de datos personales. Sólo pesa 120 gramos y sus dimensiones no superan 99 x 53 x 21mm. Los Idiomas disponibles son inglés, francés, alemán, español, italiano, portugués. En la tabla 1 podemos ver las características de Figura

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MEMORIA INTERNA DE 8 GB (No se necesita una tarjeta de memoria y se tiene mayor velocidad en la transferencia y almacenamiento de datos). PANTALLA TFT DE 16 MILLONES DE COLORES, 2.8 PULGADAS, 240 x 320 PIXELES, RESOLUCION QVGA (Mas larga y mejor nitidez que la anterior). PLATAFORMA PARA JUEGOS N´GAGE PREINSTALADA (Podrá acceder a todo un portafolio de juegos de gran calidad, especialmente diseñados para el equipo) DURACION DE LA BATERIA OPTIMIZADA (Se corrigieron fallas

5 - Nokia N95 Vs. Nokia N95 8GB

Nokia E65, N95, N96 y Mucho Más… Figura 7 - La galería multimedia del N95 8GB es excelente y posee un potente flash.

Figura 6- El Nokia N95 8GB posee una pantalla de 2,8” Figura 8

en la duración de la carga de la batería del anterior N95).

También conserva las principales funciones tales como: GPS integrado. Diseño doble slider: El teclado se desliza hacia abajo o hacia arriba Cámara de 5.0 Megapixeles, lente Carl Zeiss, autoenfoque, flash integrado Graba video con calidad de DVD (640 x 480 pixeles, 30 Cuadros por segundo Sistema Operativo Symbian OS 9.2, S60 3.1 edition Salida para TV (Cable incluido) Bluetooth 2.0 con soporte A2DP (Sonido estereo) Reproductor de MP3 / AAC / MPEG4 / eAAC+/ WMA Radio FM Conexión a redes de Internet inalámbrico WiFi 802.11 g Tecnología EDGE para descar gas y transferencias mas rápidas Visor de archivos de Office (Word, Excel y Power Point) Tamaño 99 x 53 x 21 mm, Peso 120 gr. (Muy reducido para la cantidad de funciones incluidas) La figura 5 muestra las dos versiones del Nokia N95. Al Nokia N95 que ya tenía muchísimas cosas, le agregaron 8GB de memoria integrada, que son entre 5000 y 6000 temas en una codificación convencional, pero pierde el slot microSD. El display es de mayor tamaño, y se nota con un bisel muy fino. Ahora es de 2.8”, pero sin aumento de la resolución lo que es una pena, más en un equipo centrado en la imagen, porque se mantiene en QVGA (figura 6). Como hemos mencionado, una mejora importante está en la batería con un 30% más de capacidad, cambiando la tapa trasera, y teniendo implicancia en la cámara, que sigue siendo la misma de 5 MP con óptica Carl Zeiss, pero ahora sin tapa para el lente. Algunas fuentes dicen también que ahora el flash es de Xenon (figura 7). Mantiene GPS, Wifi y HSDPA, los otros cambios son menores, como el color completamente negro con acentos bronce, y retoques de diseño en los mandos que se muestran mejor terminados. La otra novedad es que también tiene acceso a la Nokia Music Store, como supongo que pasará con casi todos los próximos equipos importantes de la marca, y también puede relacionarse con la nueva plataforma N-Gage (figura 8).

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Desarme y Reconocimiento de Partes de un Teléfono Celular N95

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a hemos dicho muchas veces que para poder realizar el servicio y el mantenimiento a un teléfono celular es preciso contar con el manual de servicio de dicho dispositivo, ya que en él están los pasos a seguir para poder desarmarlo, se encuentra el circuito electrónico, las placas de componentes, los puntos de prueba y las tensiones que se deben medir en ellos para poder certificar el funcionamiento de cada etapa. En Saber Electrónica Nº 209 (Ud. puede bajarla de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo click en ícono password e ingresando la clave reparacel) explicamos paso a paso cómo se debe comenzar a realizar el servicio técnico a un móvil y a partir de allí realizamos un curso sobre funcionamiento de celulares que posteriormente convertimos en un libro de texto publicado en el tomo Nº 44 de la colección Saber Electrónica. Los manuales de servicio generalmente son producidos a instancias de la empresa con el objeto de encarar el entrenamiento de los técnicos de servicio oficial. Para el teléfono celular Nokia 95 se tiene el manual: “Service Manual N95 RM-159 RM-245” y desde él se pueden obtener las imágenes de las placas de circuito impreso que mostramos en las figuras 9 y 10. En las siguientes páginas se grafica la forma en que se debe desarmar un N95, teneiendo en cuentaque describimos dos procedimientos, uno para el desarme de la parte superior y otro para el bloque inferior, tenga en cuenta que para el armado deberá seguir los pasos inversos y que si desea meas detalles o bajr el manual completo lo puede hacer desde nuestra web, con la clave dada meas arriba.

una computadora personal compatible para ajustes electrónicos y diagnóstico de fallas por medio de un programa que “corre” desde una unidad de interfase que puede ser “emulada” mediante programas de desbloqueo y reparación. En nuestra web: www.webelectronica.com.ar, con la clave telcel, puede bajar una gran cantidad de programas para trabajar con diferentes marcas y modelos así como los conexionados de cables de interfase entre el celular y la PC y los manuales de servicio completos. En general se debe tener el siguiente equipo e instrumental: 1- Caja interfase, que debe proveer: a- Tensiones de salida reguladas de +7.2V, +5.6V y +4.8V. La tensión de +7.2V es utilizada como fuente para las baterías tipo Li-Ion (compatibles con otros productos), La tensión de 5.6V se usa para testeos en PCB (para verificar directamente

Figura 9

Figura 10 Como Encarar la Reparación En general, la reparación de un teléfono celular requiere de instrumental y accesorios especializados, muchos de los cuales son propios para cada modelo de teléfono. Esto sugiere que, para cada equipo, será necesario un “kit” específico lo que en principio parece un “tremendo” problema para el técnico reparador por la cantidad de equipo necesario; sin embargo, con una serie de elementos esenciales es posible efectuar un trabajo a consciencia. El teléfono puede ser conectado a

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5- Base para reparación PCB Esta unidad provee las conexiones necesarias entre los PCBs (los PCBs son las placas de circuito impreso con todos los componentes) principales y el teclado, y las conexiones entre el PCB principal y el equipo de prueba externo. 6- Adaptador RF Esta unidad provee una conexión de RF entre la unidad bajo prueba y el equipo de prueba externo. Tiene una agarradera en la parte trasera para permitir al adaptador y a la unidad bajo prueba, ser colgados o estar suspendidos desde/en un rack (bastidor) adecuado o un brazo del canal, si se requiere.

desde el impreso) y la salida de 4.8 V se utiliza para testear la unidad completa. b- Caja de trabajo RS232. Asegúrese de que la unidad bajo prueba esté provista de los niveles de señales y formato correctos (nosotros publicamos un circuito Universal en Saber 235). 2- Computadora Personal (PC) La PC (Compatible con IBM) es utilizada como una unidad bajo prueba controladora. Esto, en conjunto con la caja interfase, permite realizar todas las pruebas normalmente provistas a través del teclado del teléfono bajo prueba. 3- Fuente de alimentación Provee una tensión DC de 12V a la caja interfase. 4- Unidad: batería externa Da una tensión DC de 3.6V a la caja interfase para compensar el flujo de corriente cuando la unidad bajo prueba es utilizada al máximo.

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7- Téster GSM Esta unidad actúa como una estación base suministrando los requerimientos GSM y también da facilidades para medir señales GSM. Este es, sin dudas, el equipo más costoso y difícil de reemplazar, sin embargo, con el transcurso de estas notas veremos cómo podemos efectuar pruebas básicas hasta que pueda contar con este valioso instrumento. 8- Cable interfase El cable interfase permite la conexión entre una computadora y la unidad bajo prueba, en diferentes ediciones hemos publicado esquemas para diferentes marcas y modelos de teléfonos móviles. 9- Software Un programa adecuado le permitirá realizar tareas de chequeo, mantenimiento y reparación tanto de software como de hardware. Existen programas denominados “SUIT” que suelen ser costosas pero que son avaladas por los fabricantes. En Saber Electrónica intentamos dar métodos alternativos, ya que muchas veces se le hace difícil al técnico desembolsar tanto dinero. Para terminar, recordamos que si dese bajar notas completas sobre reparación, puede dirigirse a nuestra web. ✪

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MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS CÓMO TENER COMPUTADORAS MÁS FRESCAS

CPU LAPPING, Superficies Lisas: Sistemas Frescos Una de las tantas técnicas para lograr que el calor genera do por los chips -CPU, chipset o GPU- sea mejor absorbido por el disipador. Es un método que tiene múltiples aplica ciones. Veamos cuáles son y cómo realizarlas. De la Redacción de

de MP Ediciones

L

a traducción de la palabra lapping al español es lijado o pulido. Esta práctica consiste en lijar las superficies de contacto, tanto del disipador como de las tapas metálicas que protegen el núcleo del procesador y difunden su calor (conocidas como IHS o Integrated Heat Spreader). Como todos ya saben, existen irregularidades en esas superficies y, en muchos casos, pintura. Por lo tanto, entre los chips y los disipadores queda aire -un gas que no es precisamente buen transmisor del calor- y finas películas de esmalte con que los fabricantes suelen recubrir, sobre todo, los disipadores. Por esta razón, se utiliza alguna EDITORIAL QUARK S.R.L. Propietaria de los derechos en castellano de la publicación mensual SABER ELECTRÓNICA Herrera 761/763 Capital Federal (1295) TEL. (005411) 4301-8804

pasta disipadora o grasa siliconada, destinada a rellenar los huecos -la mayoría de ellos, microscópicoscon un material de alta conductividad del calor. Muchos usuarios, para lograr una mayor disipación de la energía calórica generada por los chips, optan por lijar (incluso, algunos hacen un lijado a espejo) la superficie de contacto del disipador y/o de la placa metálica superior del procesador. La idea es, justamente, eliminar casi toda irregularidad en estas áreas, para obtener mayor superficie de contacto y, por lo tanto, mantener el procesador a menor temperatura.

Impresión: P u b l i m p r ent S.A. - Cónd or 178 5 - Bs.A s. - Ar g .

EDICION ARGENTINA Nº 110 JUNIO 2009 Distribución: Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. (4301-4942) Interior: Distribuidora Bertrán S.A.C., Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. Uruguay: RODESOL: Ciudadela 1416 - Montevideo

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Director Ing. Horacio D. Vallejo Jefe de Redacción José María Nieves Producción José Maria Nieves Staff Teresa C. Jara Olga Vargas Luis Leguizamón Alejandro Vallejo

Advertencias Antes de poner nuestras manos a trabajar, es necesario dejar claro que si realizamos esta práctica sobre la superficie de nuestro procesador, su garantía quedará anulada. La mayoría de los overclockers que aplican esta técnica lijan sólo la superficie del disipador. Si nuestro procesador ya no está dentro del período de garantía, podemos aplicar el lijado al IHS sin problemas. En cambio, los usuarios más osados, además de pulir el disipador, realizan una técnica similar llamada core lapping o lijado del núcleo. Es un método que da buenos Liliana Vallejo Mariela Vallejo Publicidad Alejandro Vallejo Editorial Quark SRL (4301-8804) Web Manager - Club SE Luis Leguizamón La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notas firmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material contenido en esta revista, así como la industrialización y/o comercialización de los aparatos o ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

CPU - Lapping resultados, pero muy riesSe recomienda adquirir acegoso, ya que consiste en tona o, en el peor de los capulir la superficie del missos, usar alcohol isopropílico. mísimo núcleo, con el peliNo es aconsejable el uso de gro de dejar el procesador quitaesmalte de uñas, ya que, e inutilizarlo si lijamos de además de acetona, tiene más. Recordemos que la líotros compuestos químicos nea AthlonXP y Duron de que “ensuciarán” las superfiAMD no traía consigo el cies. Los más ambiciosos quiIHS. El core podía verse “al zás quieran lograr un pulido a desnudo” con las inscripespejo, para lo cual necesitaciones sobre él (marca, rán, además, algunos elemodelo, velocidad y códimentos adicionales, como ligo). Justamente, el core jas al agua 1500, 2000 e inlapping consiste en lijar cluso 2500. Si lo deseamos, hasta que esas inscripciopodemos realizar este procenes grabadas bajo relieve dimiento con alguna pasta pudesaparezcan, para dejar lidora, de las mismas que se más y mejor superficie en emplean para dar brillo a los contacto con el disipador. automóviles. Una vez que teEs una técnica peligrosa, nemos todo listo, sólo resta dado que si lijamos unos seguir las instrucciones del micrones de más, dañarerecuadro que está al pie de la mos el procesador. Figura 1 - La acetona es un compuesto químico de rá - letra y tener mucho cuidado. En la actualidad, todos pida evaporación. Para limpiar las superficies luego del ¡Manos a la obra! los procesadores incluyen pulido, se aconseja usar este líquido. En caso de no te su tapa metálica (Pentium nerlo a mano, podemos emplear alcohol isopropílico. 4 y D, Core 2 Duo y Quad, Core Lapping * Dos lijas al agua 600 Athlon64 y Sempron), la cual ciertos * Dos lijas al agua 1000 usuarios kamikazes (?) se atreven a Como enunciamos al comienzo * Acetona o alcohol isopropílico quitar para llegar a lijar el núcleo, del artículo, la técnica llamada core de alta pureza con el gran riesgo de quebrarlo y dalapping sí es peligrosa a diferencia * Algodón o hisopos ñarlo definitivamente. Otra aplicación del CPU lapping se aprovecha en los casos de equipos de bajos recursos, como uno destinado a ser puerta de enlace o router de red o Internet. Al lograr reducir la temperatura con el pulido de las superficies, es muy probable que se pueda prescindir del uso de ventiladores, y entonces disminuya el ruido generado por el equipo. Ingredientes Los elementos necesarios para realizar el pulido no son muy costosos y se pueden conseguir en cualquier ferretería. El gasto total es de entre U$S 2 y U$S 3. * Dos lijas al agua 220 * Dos lijas al agua 400

Figura 2 - Procesador del fabricante Intel con IHS (Integrated Heat Spreader). Se trata de una placa metálica que protege el núcleo. y ayuda a disipar y esparcir mejor el calor generado.

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Mantenimiento de Computadoras Conclusiones

Figura 3 - Kit para realizar CPU lapping “todo en uno”. Se comercializa vía In ternet e incluye las lijas, un vidrio para realizar el lijado en forma plana y una am polla de solución térmica.

del lijado de la tapa metálica y del disipador- y no la recomendamos, como así tampoco, la remoción del IHS para lograrlo. El objetivo de estas líneas es, simplemente, que tengan en cuenta algunos consejos y hacer que el riesgo se reduzca al mínimo, aunque no dejará de existir. Desde aquí, no lo aconsejamos y no nos hacemos responsables de los posibles daños. El objetivo, como ya dijimos, es pulir la superficie del núcleo hasta que desaparezcan las inscripciones grabadas bajorrelieve. Para lograrlo, se aconseja aplicar el mismo método que para el CPU lapping, pero comenzar utilizando una lija al agua 600, luego una 1000 y finalizar con una 1500, comprobando constantemente las inscripciones (tomar nota

de ellas previamente). Una vez que hayan desaparecido, nos detendremos en ese punto , sin lijar ni un instante más.En el caso de los AMD Athlon/XP y Duron que mostraban su núcleo desnudo, es recomendable quitar los 4 círculos espaciadores de goma negra pegados a su superficie y cubrir con cinta aislante o adhesiva los contactos que posee el procesador alrededor del núcleo (los famosos sets L1, L2, L3 y L4). Luego del pulido, limpiamos la superficie del núcleo con acetona o alcohol isopropílico. Retiramos las cintas adhesivas que bordean el núcleo y aplicamos aire comprimido para retirar las partículas. Colocamos un separador de cobre, que se adquiere en tiendas especializadas por no más de un dólar.

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Si bien sabemos que la garantía del procesador se anula al pulir la superficie de su IHS, es ventajoso de todos modos realizar esta tarea. Según nuestras pruebas, en el Pentium 3 logramos bajar la temperatura unos 9 grados en reposo, sin llegar a hacer un pulido más fino y sin tener a mano la solución térmica Arctic Silver 5 (dos aspectos que podrían haber hecho bajar unos 5 grados más el resultado final). Ésta es una técnica en la cual los más precavidos se animarán a pulir sólo el disipador, y los más arriesgados se lanzarán al core lapping. Ténganlo en cuenta como otro condimento de overclocking. Además, les resultará muy útil a aquellos usuarios fanáticos del silencio, cosa que no siempre se logra en la PC. Lo mismo se puede realizar a un disipador usado en water-cooling, sólo que conviene lijar el bloque HSF en línea recta en vez de hacerlo en círculos. Ultimamente, esta técnica ha ganado tantos adeptos, que hay empresas dedicadas a vender kits para CPU lapping. Éstos incluyen un conjunto de lijas, una placa de vidrio, pasta térmica y hasta pasta de pulido extremo (que equivaldría a una lija al agua 10.000). El sitio www.easypckits.com es una de ellas. ✪

EL LIBRO DEL MES

Para un técnico en electrónica, contar con instrumentos de prueba adecuados se convierte en un factor muy importante a la hora de reparar equipos electrónicos. ¡Imagínese tratar de reparar una fuente de alimentación sin un voltímetro! El instrumento de prueba más usual es el multímetro, el cual puede medir volts, resistencia, corriente e inclusive algunos pueden medir capacitancia, frecuencia, transistores y temperatura. Los hay de muy variados precios, de aguja o digitales. Otro instrumento útil, pero de costo relativamente elevado, es el osciloscopio, de los cuales hay analógicos o digitales, de uno o más canales. El osciloscopio es indispensable cuando se trata de analizar señales que fluctúan en el tiempo, como pulsos digitales, señales de audio e inclusive señales de RF. Para analizar señales digitales se usa un analizador de estados lógicos, el cual es semejante al osciloscopio con la diferencia que despliega señales lógicas (uno o cero) y además tiene como mínimo 8 canales. Estos dos últimos instrumentos no son frecuentes entre los aficionados a la electrónica principalmente

debido a su costo, sin embargo son instrumentos muy útiles. En los últimos años el uso de microcontroladores en proyectos de electrónica se ha vuelto una práctica común, debido a su bajo costo y versatilidad. Continuando con esta línea, se propone el uso de una tarjeta de interfaz para televisión con capacidades gráficas con el fin de usarla para diseñar equipos de instrumentación de alta calidad y bajo costo. En la actualidad existe una gran cantidad de instrumentos virtuales, los cuales utilizan una PC para procesar datos y desplegar gráficas vistosas, sin embargo no siempre se requiere de tal capacidad. De sobra sabemos que basta un simple display de cuarzo para cubrir las necesidades de despliegue de incontables instrumentos. La interfaz que proponemos se conecta a cualquier televisión o monitor con entrada de video para obtener así un display de alta resolución con varios tonos de gris. Además, la tarjeta es inteligente y puede procesar señales digitales para facilitar mostrar en la pantalla múltiples controles, imágenes y caracteres, incluso tiene integradas instrucciones para simular un display de cuarzo.

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aber Electrónica tiene el agrado de presentar una obra muy solicitada por nuestros lectores, especialmente por quienes se dedican al servicio de equipos electrónicos; nos referimos al tomo Nº 49 de la colección Club Saber Electrónica: Montajes de Instrumentos Electrónicos”. Se trata de un libro en el que el Ing. Rodríguez vuelca los primeros proyectos con su placa interfase gráfica para TV de modo de poder construir una serie de instrumentos realmente útiles y que no pueden faltar del banco de trabajo. Este libro se encuentra a la venta en los mejores quioscos del país y posee el siguiente contenido.

S

Capítulo 2: Medidor de capacitores para IGTV Principios del funcionamiento Funcionamiento Características del medidor digital de capacitores Programa fuente base Planeando la pantalla Disparando al 4538 Midiendo el ancho del pulso Enviando el resultado a la pantalla Construcción Calibración Precaución Frecuencímetro tipo A

Capítulo 1: Convierta su PC en multímetro, osciloscopio o cualquier otro instrumento electrónico Introducción Pantalla principal de la interfaz Principios de funcionamiento Aspecto físico de la tarjeta Características de la interfaz Comunicación con la interfaz Construcción Un poco de software Proyectos Montaje. Reloj Digital Planeando nuestro primer proyecto Principios de funcionamiento de un reloj Manos a la obra Archivo fuente Tabla de datos Vectores de inicio e interrupción Código de las tablas de datos y textos Subrutina de interrupción del TMRO Código principal Configuración de puertos Registro de opciones Indicando registros Dibujando en la pantalla Escribiendo texto Dibujando el ícono Preparando el display Desplegando la hora y habilitando interrupciones Manejando los interruptores Preparando nuestro reloj

Capítulo 3: Construcción de un Frecuencímetro de 1GHz Introducción Midiendo frecuencia Contador digital Compuerta Base de tiempo Lógica de control Displays Control del intervalo Actualizaciones Planeando nuestra pantalla Los preescaldores al rescate Prescalador MC12080 Escalas de frecuencia Cómo se multiplica por 80? Construcción El mismo software para ambos frecuencímetros Calibración

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Capítulo 4: Medidor de inductancias Introducción Midiendo inductancia Métodos de la lectura indirecta Método 1 Método 2 Utilizando un microcontrolador para medir inductancia Cálculos realizados por el microcontrolador Diagrama esquemático Programa del microcontrolador Actualizaciones

Planeanado nuestra pantalla Construcción Calibración y ajuste Comentarios finales Capítulo 5: Construcción de un osciloscopio de baja frecuencia Introducción Osciloscopio y televisor Funcionamiento de un osciloscopio digital Construcción Software Actualizaciones Nuestro osciloscopio en acción Comentarios finales Capítulo 6: Analizador de estados lógicos Introducción Cómo funciona un analizador de estados lógicos Analizadores lógicos virtuales Elementos básicos de un analizador de estados lógicos Construcción Actualizaciones Descripción del funcionamiento Disparo por evento Contador de eventos Descripción de operación Modo de configuración Ejemplo del uso Modo de captura Modo de análisis Comentarios finales Capítulo 7: Interruptor sensible al tacto Los interruptores en los microcontroladores Rebote de los interruptores Manejo de interruptores mecánicos con un microcontrolador Manejo de interruptores al tacto con un microcontrolador Colocando los interruptores en la pantalla Comentarios finales Capítulo 8: Generador de funciones Premisas Un generador de funciones en un sólo integrado

Generador de funciones analógicos Generador de funciones digital Principios de funcionamiento Datos de la forma de onda Un poco de matemáticas Generador de funciones con un microcontrolador Diagrama en bloque Generador de señales Frecuencia máxima de operación Convertidor digital analógicos Diagrama esquemático Software Uso de los interruptores de forma y escala Medición de la frecuencia generada Medición del voltaje de salida Actualización Funcionamiento Construcción Operación

Una Breve Introducción Uno de los problemas con el que nos enfrentamos a la hora de diseñar un aparato que requiera mostrar información es, precisamente, dónde desplegarla: ¿En un display de cuarzo?, ¿El display debe ser gráfico o sólo de caracteres? ¿Cuál es el costo máximo del display que po demos usar? Un ejemplo que se me ocurrió una vez, fue que se me pidió diseñar un contador de llamadas telefónicas, con la característica de mostrar en alguna pantalla las llamadas que se hicieron y quién las hizo (con claves distintas para cada usuario). A la hora de seleccionar el display necesitaba uno de varias líneas y con iluminación. Después de revisar varias opciones (la mayoría de precio elevado), decidí diseñar una interfaz (Interfase) para televisión. El desplegar gráficos y caracteres en una televisión ofrece varias ventajas: * Bajo costo (hay TVs desde 20 dólares). * Se puede alcanzar gran resolución (hasta 320 por 240 pixeles). * Se puede conseguir fácilmente. * Posibilidad de desplegar colores.

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Figura 1 El proyecto ha culminado en una tarjeta de interfaz para televisión, la cual puede trazar gráficos y caracteres en la pantalla. Podremos diseñar cualquier instrumento que requiera desplegar gráficos sin más que enviarle las instrucciones al procesador gráfico incluido. Algunos ejemplos posibles de construir son: * Multímetros digitales. * Frecuencímetros. * Trazadores de curvas de dispositivos semicon ductores. * Analizadores lógicos. * Osciloscopios digitales. * Sistemas de desarrollo completos para micro controladores. Y un largo etcétera, con la imaginación del aficionado o técnico como límite. La elaboración del proyecto proporciona, además, una excelente oportunidad para aprender microcontroladores, ya que los aparatos que utilizan la tarjeta de interfaz necesitan invariablemente el control de algún microcontrolador. La figura 1 muestra la pantalla principal al conectar la interfaz. Esta indica si se cuenta con las me-

Figura 2

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morias opcionales tipo EEPROM. Como se puede apreciar, en este caso se cuenta con las dos unidades. La figura 2 muestra un diagrama en bloques con un ejemplo simple de una aplicación, en este caso un termómetro. El microcontrolador envía instrucciones a la tarjeta gráfica utilizando sólo 3 líneas (D0, RJ y LR) y la tarjeta envía la señal de video a una televisión para su despliegue. Básicamente, la idea es direccionar secuencialmente una memoria y convertir el dato de la localidad en turno en un nivel de voltaje de video, con el fin de desplegarlo en la pantalla de un televisor. El inicio del despliegue es en la esquina superior izquierda de la pantalla. Después de direccionar cierto número de localidades (número de puntos por línea horizontal) se detiene el direccionamiento de la memoria y se genera una señal llamada blanqueo, la cual en la pantalla es invisible. Después de cierto tiempo de blanqueo se genera un pulso de sincronía horizontal, lo cual hace que se inicie en la televisión una nueva línea. Al cabo de cierto tiempo después del pulso de sincronía, se quita la señal de blanqueo y se continúa con el direccionamiento de la memoria en la siguiente línea. Este proceso se repite cierto número de veces (líneas horizontales) hasta que se llega a la parte baja en la derecha de la pantalla, entonces se genera otro blanqueo y posteriormente se genera un pulso de sincronía vertical, lo cual hace que el trazo en la pantalla inicie de nuevo su trayectoria en la parte superior izquierda de la pantalla. Este movimiento de arriba a la izquierda hasta abajo a la derecha en la pantalla se repite constantemente, variando la luminosidad del punto en la pantalla de acuerdo al dato contenido en la memoria. Después de cada pulso vertical se reinicia el direccionamiento de la memoria de video. Como puede apreciar, se trata de un tema interesante por lo que le recomendamos que adquiera un ejemplar de la obra. ✪

SERVICE

En el capítulo anterior dejamos resuelta la sección de potencia del amplificador digi tal con todo lo necesario para armarla, en ésta vamos a resolver la sección del mo dulador PWM con un 555 y un comparador LM393. Por: Ing. Alberto Horacio Picerno [email protected]

Introducción Considérelo de este modo. Tenemos un mundo digital (el amplificador) y dos mundos analógicos: la fuente de señal; receptor, guitarra eléctrica, micrófono, reproductores de discos etc, etc. Esto implica el uso de dos conversores; uno digital/analógico, el filtro de parlante y el otro analógico/digital: el modulador PWM. Pero podemos llamar digital al mundo de las señales PWM. Por supuesto, es un mundo digital porque las señales que maneja tiene sólo dos estados: alto y bajo. Si, pero cuando hablamos de señales digitales inmediatamente sale el tema de la cantidad de bits que tienen dichas señales y en este caso el tema no aparece claro. Por convención se acepta que una señal PWM es de 1 bit porque ocupa una sola vía de comunicación entre diferentes circuitos. El modulador PWM se comunica con el amplificador por un solo cable. El amplificador digital se

comunica con el filtro de parlante con un solo cable. Y, por supuesto, el retorno por masa. Si Ud. es radioaficionado la palabra modulador y generador de portadora le resultan conocidas. Pero no es el clásico modulador de AM que tienen los transmisores de radioaficionados, es otro tipo de modulador. Genéricamente una transmisión requiere una onda portadora y un modulador. La onda portadora establece el enlace entre el transmisor y el receptor, diríamos que es como tender el cable. Pero con el cable solo no hacemos nada, se requiere cambiar alguna característica de la portadora para poder transmitir información. ¿Y qué características tiene una portadora que podamos cambiar? Si se trata de una señal senoidal puede ser cualquiera de sus parámetros característicos, frecuencia, amplitud o fase. Dentro del parámetro amplitud está incluido la primera transmisión que se realizó en el mundo en donde simplemente se enviaba o cor-

taba la portadora a un ritmo convenido entre los dos operadores de modo que se pudiera decodificar la información. Más adelante se inventó un código internacional llamado Morse. Nuestro modulador PWM está muy cerca de aquel primitivo sistema de transmisión. En lugar de una portadora senoidal utilizamos una señal cuadrada que se encarga de transmitir la información y modificando la señal cuadrada a rectangular con diferentes tiempos de actividad se consigue transmitir la información. ¿Pero entre qué puntos se realiza la transmisión y qué es lo que se transmite? La transmisión se realiza entre modulador PWM y el filtro del parlante, y se transmite el valor medio de la señal de audio provista por la fuente de señal. Sintetizando, en esta entrega veremos el generador de señal cuadrada diseñado con un temporizador NE555 y el modulador diseñado con un comparador de alta velocidad LM393 del cual sólo usaremos la mitad.

Service Si algo tienen de bueno los amplificadores PWM es su sencillez y su facilidad de reparación. Con osciloscopio se pueden seguir sus señales sin que queden dudas de donde está la falla y sin osciloscopio se pueden utilizar algunas argucias que a veces son tan simples que nos hacen dejar el osciloscopio de lado. Y sobre todo tienen una enorme ventaja; la gran mayoría no tienen realimentación y por lo tanto una falla en la salida no cambia las características de la entrada. Si es que falla, porque su “tiempo medio entre fallas” es diez veces menor que la de un amplificador convencional. Y para auto radio tiene la mayor de las ventajas; un corto en el parlante no es un corto sobre los transistores de salida ya que siempre existe un inductor entre el parlante y el semipuente de MOSFETs.

El Generador de Portadora Nuestro generador de portadora funciona en 100KHz como ya lo habíamos adelantado. No es que no se pueda usar otra frecuencia pero todo es una decisión que debe ser sabia y equilibrada. A una frecuencia, mayor los MOSFET pueden tener una velocidad de conmutación comparable

con el período de la portadora y generar pérdidas de rendimiento. A una frecuencia menor, el filtro es más difícil de hacer y se requiere un núcleo mas grande y un alambre más grueso para el inductor y los capacitores deben soportar una mayor corriente. En este mismo curso describimos un amplificador integrado que funcionaba a 250KHz de portadora y los hay que funcionan a 500KHz y si no llegan mas arriba es porque ya entramos en la banda de OM (onda media de 530 a 1650KHz) y las interferencias pueden ser imposible de evitar. En realidad, son imposibles de evitar, y entonces se copia la solución de los grabadores de audio que usaban una portadora de premagnetización que producía interferencias en AM. Se agrega una llavecita que cambia un 2% la frecuencia de portadora para pasar la interferencia a otra emisora. Creo que el modo de fabricar una señal rectangular es utilizando un 555 de cualquier marca. Se podría llegar a usar el simple circuito de multivibrador astable que aparece en las especificaciones del integrado, pero tiene un problema: no permite realizar un generador con un tiempo de actividad de exactamente un 50% y aquí esa característica es muy importante porque un error de tan sólo un 1% en el período de actividad genera

Figura 1 - Astable con ajuste del período de actividad hacia ambos lados.

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una pequeña tensión continua sobre la salida del semipuente que se traslada al parlante y modifica la posición de reposo del cono. Se requiere un circuito que si bien en general no precisa ajuste, debe tener la posibilidad de modificar el período de actividad cambiando un resistor. En la figura 1 se puede observar el circuito de un astable con posibilidad de ajuste por arriba y por debajo del 50% de tiempo de actividad cambiando resistores. Observe que la numeración de los componentes del generador de portadora va del 10 al 20 para diferenciarlos de los componentes del amplificador de potencia y los del modulador del 20 al 30. La carga se produce por R11, D11 y C11 hasta que los terminales 2 y 6 unidos reconocen que debe terminar la carga y comenzar la descarga que se realiza por D12 y R12 y el transistor interno de descarga, conectado sobre la pata 7. Cuando los terminales 2 y 6 unidos reconocen que debe terminar la descarga vuelven a comenzar un nuevo ciclo de carga y así sucesivamente. Como la carga se realiza por R11 y la descarga por R12 el circuito permite ajustar independientemente el período de actividad y de inactividad del generador (si fuera necesario) modificando dichos valores. Por supuesto que la frecuencia cambiará levemente, pero eso no tiene ninguna importancia en nuestro caso porque da lo mismo 100kHz que 95 ó 105. En la pata 3 se obtiene una señal cuadrada perfecta de 12V pico a pico sobre una resistencia de salida de 100 Ohms (R13). Con esta señal debemos generar un diente de sierra sobre C13 de una amplitud pico a pico de 500mV cargándolo y descargándolo por medio de R18. Sobre C13 se obtiene un valor medio que no puede ser otro que la mitad de la tensión de fuente, ya que C13 se carga la mitad del tiempo desde 12V y se descarga a masa la otra mitad del tiempo.

La Sección del Modulador PWM En la figura 2 se puede observar el oscilograma sobre C13 abajo comparado con la pata 3 del 555. El 555 es el único dispositivo de la cadena que trabaja con una fuente única de 12V y la tensión media de 6V sobre C13 no es adecuada para la siguiente etapa que funciona con fuente partida de +12V y -12V. Por eso el circuito termina con un repetidor de tensión Q11 para bajar la impedancia de salida de la etapa y un capacitor de acoplamiento C14 referido a masa por R10. Sobre R10 se obtiene un oscilograma con forma de diente de sierra con valor medio nulo gracias al desacoplamiento producido por C14. En la figura 3 se puede observar el oscilograma de salida comparado con la pata 3 del 555. Este circuito es perfectamente funcional y si el lector puede lo invitamos a correr y modificar valores para entender el funcionamiento con mas detalle. Es aconsejable que el lector se acostumbre a simular los circuitos bloque por bloque porque de ese modo las simulaciones son más rápidas y exactas. Por ese motivo, en la siguiente etapa vamos a reemplazar todos estos componentes por un generador de funciones en el modo diente de sierra con una frecuencia de 100kHz y un valor pico a pico de 500mV. Recuerde que este circuito tiene una entrada de protección que es la pata 4 (reset). Cuando esta pata está a potencial bajo, la portadora se corta y el amplificador de salida se queda sin excitación y se protege. Por lo tanto para hacer funcionar a la etapa se debe realizar un puente entre la fuente de 12V y la entrada de protección.

el proceso de la modulación con absoluta sencillez, aunque de mas está

decir, que si el lector trabaja realmente con la simulación va a lograr una

Figura 2 - Oscilograma sobre C13.

Figura 3 - Salida en diente de sierra con valor medio nulo de 600mV pap.

El Modulador Ultralineal La versión definitiva del modulador ultralineal acoplado al generador de portadora se puede observar en la figura 4. vemos que es un circuito muy simple que nos permite entender

Figura 4 - Circuito del modulador PWM.

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Service comprensión mucho más profunda del tema. Repasemos el funcionamiento usando el generador de funciones XFG2 como fuente de CC. En la pata inversora se coloca la portadora diente de sierra, que es una señal como la indicada en la figura 3 es decir un diente de sierra con un valor mínimo de -300mV y un máximo de 300mV. Si ponemos una tensión continua en XFG2 de 0V, la pata + tendrá una tensión de 0V y cada vez que la portadora pase por cero hacia arriba se

producirá un flanco ascendente de la salida. Cuando pase por cero descendiendo se producirá un flanco descendente. Así se genera una salida con forma cuadrada y los dos transistores del semipuente de MOSFET no generaran ninguna resultante sobre el parlante. Si ponemos una tensión continua de 150mV la señal PWM de salida queda con un período de actividad largo y el semipuente genera una tensión continua positiva sobre el parlante porque el MOSFET superior con-

duce más tiempo que el inferior. Si ponemos una tensión continua de entrada de -150mV, la PWM de salida tendrá un tiempo de actividad corto y el semipuente generará una tensión negativa sobre el parlante porque el MOSFET superior trabaja más tiempo que el inferior. Ahora imaginemos la experiencia de ir variando la continua de entrada lentamente; el tiempo de actividad del semipuente ira cambiando en forma proporcional y obtendremos un corrimiento del cono de una posición a otra. Ahora coloque una senoide de 1KHz como señal de entrada y simule con el modulador en el WB; verá que el tiempo de actividad se mueve como un bandoneón; el semipuente seguirá ese tiempo de actividad variable y el cono se moverá generando una frecuencia de 1KHz. Si coloca una forma de onda compleja como música o voz humana, el modulador modulará el tiempo de actividad en forma tal que sobre el parlante podrá recuperar el valor medio de la salida del semipuente, que es una copia fiel del audio de entrada. Si Ud. mide el valor pico a pico de la salida del semipuente verá que no varía cualquiera sea la señal de modulación que se coloque en tanto no sobrepase el 100% de modulación que es cuando los semiperíodos se cortan por completo. A diferencia de un amplificador analógico el recorte por sobremodulación es un corte neto, es decir que la tensión de fuente se aprovecha por completo y la distorsión no aumenta gradualmente a medida que nos acercamos al punto de recorte. La distorsión se mantiene hasta el final en el valor nominal del amplificador.

El Circuito en Live Wire Preparado para Diseñar el Circuito Impreso

Figura 5 - Respuesta del modulador a señales continuas de entrada.

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Como hicimos con el amplificador de potencia, vamos a unir los circuitos

La Sección del Modulador PWM del generador de portadora y del modulador y vamos a ordenarlos para que PCB Wizard pueda entenderlo y realizar un circuito impreso aceptablemente bueno. Luego lo retocaremos y daremos las indicaciones para el armado la fabricación y la prueba indicando la fabricación de una punta mágica que trasforma las PWM en señales analógicas para poder seguirla a través de todo el circuito. Como se puede observar existe una conexión prácticamente imposible de no entrecruzar que es la que lleva la protección a la pata 4, así que se la deja cruzada y posteriormente se tratará de resolver lo mejor posible con el diseño de las pistas. Como esta plaqueta se utiliza al lado de la de potencia, se le da al PCB W un tamaño de plaqueta con la misma altura (122 mm) y en principio 120 mm de largo que seguramente luego serán reducidos. Todos los capacitores de desacople serán cerámicos porque no tiene importancia la variación de la capacidad con la temperatura. En donde sí importa, para que no fluctúe la fre-

cuencia, es en el capacitor de relajación C11 y en el capacitor formador del diente de sierra C13 para evitar que cambie la amplitud con la temperatura. El regulador negativo de 12V 79L12 tiene una disposición de patas totalmente diferente a la de su herma-

no, el 78L12. La conexión de masa no está en el centro sino en uno de los extremos. El potenciómetro de volumen no tiene lugar sobre la plaqueta porque, como es obvio, debe ir instalado sobre el frente. Use un potenciómetro logarítmico de 1K o de 10K con su ex-

Figura 6 - Circuito del modulador adecuado para diseñar el circuito impreso.

Figura 7 - Lay-aut del modulador PWM.

Figura 8 - Infografía de la plaqueta del modulador PWM

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Service tremo vivo conectado a la fuente de señal de entrada y el otro a masa y el cursor conectado a CN22. En la figura 7 se puede observar el diseño terminado en un lay-out visto del lado de materiales y en la figura 8 la vista en el mundo real.

saturación de -16V. Eso no tiene mayor importancia porque la salida es suficiente para modular perfectamente a la siguiente etapa que es el excitador a transistores. 5) Ahora vamos a comprobar las características de modulación a CC.

Coloque como señal de entrada un potenciómetro y dos resistores conectados a los +12V y -12V como se indica en la figura 11. Reduzca la tensión de entrada hasta que el pulso se haga muy corto, de modo que un poco más de tensión lo corte completa-

Prueba del Modulador Para probar al modulador se requiere un dispositivo de entrada y otro de salida. Todo depende de lo que tenga Ud. en su taller. Si tiene un generador de audio y un osciloscopio puede realizar la prueba tal como lo indicamos a continuación. 1) Conecte un puente entre la entrada y masa. 2) Conecte el osciloscopio sobre el resistor R10 y masa y sobre la salida del 555. 3) Observe que la señal sea similar a la de la figura 9. Nota: son importantes tanto las amplitudes como los tiempos, sobre todo los tiempos comparados de la rampa creciente y la decreciente. Si existiera una diferencia mayor al 2% se deben reajustar los valores de R12. La medición está prevista para efectuar una reparación en caso de necesidad. Si falla la salida del 555 controle todos los componentes relacionados. Si la salida es buena pero no hay señal sobre R10, mida las tensiones continuas sobre el transistor Q11 que deben ser de 6V en la base, 5,4V en el emisor y 12V en el colector. Si las tensiones continuas están bien, mida los componentes relacionados al transistor. Si en la base tiene una señal rectangular alta, C13 está abierto. 4) Conecte el osciloscopio sobre la salida (pata 1 del LM393) debe observar un oscilograma como el de la figura 10. Nota: Observe que el LM393 tiene dificultades para llegar a la tensión de

Figura 9 - Comprobación del funcionamiento del generador de portadora.

Figura 10 - Medición del comparador y la forma de portadora de salida.

Figura 11 - Medición de entrada de CC para el período de actividad mínimo.

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La Sección del Modulador PWM mente. Mida la tensión de entrada (en nuestro caso -263mV). A continuación se modifica la señal de entrada para medir el período de actividad máximo. Aumente la tensión de entrada hasta que el pulso se haga tan ancho que un poco más de tensión lo corta. En nuestro caso +286mV. Ver la figura 12. Cuanto más cercanas son las tensiones en valor absoluto, más lineal es el sistema. Las pruebas realizadas en la realidad dieron un resultado mejor que la simulación, ya que las tensiones fueron prácticamente iguales. En caso de necesidad se puede dejar el agregado del preset y los resistores fijos para realizar un ajuste perfecto de los limites de modulación llevando R4 a 10k e ingresando a la misma pata 3 del LM393 con el audio mediante un resistor de 1K. 6) Ahora sólo queda la prueba dinámica realizada con un generador de audio con una señal de 1KHz 200 mV de pico. Se observará que la portadora modulada varía su tiempo de actividad prácticamente de mínimo a máximo. En la figura 13 dejamos colocados el sistema con el preset que se ajusta del siguiente modo. Lleve el generador a 350mV de pico. El modulador se saturará haciendo que se produzcan cortes de la señal de salida. Sin el sistema de ajuste los cortes pueden ser algo diferentes. Con el sistema de ajuste se los puede ajustar para que tengan el mismo ancho. Realmente el autor considera que el sistema de ajuste es una sofisticación innecesaria.

Prueba sin Osciloscopio Si Ud. no tiene osciloscopio deberá fabricarse una punta de prueba de valor pico a pico que puede obtener gratuitamente de www.picerno.com y que tiene varias versiones de acuerdo a la frecuencia de trabajo. Puede llegar desde 10Hz a 10GHz. Arme la versión de audio. Como señal de au-

Figura 12 - Medición de la tensión que genera el período de actividad máximo

dio debe usar un disco de prueba con tonos de audio que posea una señal de 1kHz. Y para detectar señales moduladas en PWM deberá usar una punta especial que pasamos a describir. Se trata de armar un amplificador con dos comparadores UPC393 o LM 393 que muevan a unos auriculares para un reproductor MP3, que suelen tener una impedancia de carga de 35 Ohms con las bobinas en serie. Entre los comparadores conectados en semipuente y los auriculares, se ubica un filtro PWM que transforma la señal PWM en una señal analógica de alta fidelidad. Ver la figura 14. Observe que cuando las entradas - de U2A y + U2B superan los 900mV la salida 1 tiene su transistor interno saturado y la 7 abierto, con lo cual se aplican 9V al filtro PWM. Cuando la entrada es inferior a 900mV ocurre lo contrario con lo cual se aplican -9V es decir que con una batería de 9V se genera una señal PWM de 18 lo cual permite utilizar un resistor de filtrado de 3K3 y un capacitor de 1uF. El capacitor debe ser no polarizado o si le resulta difícil conseguirlo use dos electrolíticos polarizados de 2,2µF en serie, unidos por sus terminales positivos. La prueba se realiza del siguiente modo: 1) Conecte un puente entre la entrada y masa. 2) Conecte la sonda detectora de

audio sobre el resistor R10 y masa (debe indicar unos 600mV) y si no tiene indicación sobre la salida del 555 (debe tener una indicación de 12V). 3) Luego lleve la sonda a la salida por la pata 1 del 393 y deberá indicar 22V aproximadamente indicando que la señal PWM sin modular se genera correctamente. 4) Aplique una señal de audio cualquiera o del disco de prueba con una amplitud de unos 200mV a la entrada y utilizando la sonda PWM escuche la modulación de la salida.

Prueba Final Ya se pueden conectar las dos fuentes, la plaqueta de potencia PWM y el modulador PWM para realizar una

Figura 13

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Service prueba. La información está completa, pero seguramente el lector debe tener alguna duda debido a la gran cantidad de información manejada hasta aquí. Le recomendamos que relea toda la información y recién después se dedique a cablear el sistema y por último le recomendamos arrancar el sistema de a poco. Si el modulador funciona y la potencia ya fue probada, se puede conectar todo y escuchar por el parlante. Pero aún así le recomendamos que no utilice el parlante hasta no estar seguro del funcionamiento correcto. Utilice la carga resistiva que le enseñamos a hacer. Sobre la carga resistiva haga un atenuador por 10 (1K y 100 Ohms) y allí puede conectar la sonda PWM que le enseñamos a construir. Ahora sí, conecte todo y pruebe y si la sonda le da un buen audio, conecte la sonda de tensión pico a pico y compruebe la tensión sobre la carga resistiva que debe ser de unos 60V pico a pico. Por último, ponga la entrada de señal en corto a masa y verifique con el téster la tensión continua sobre la carga resistiva; debe ser menor a 500 mV. Si todo está bien puede conectar el parlante de un ca-

nal y luego el parlante del otro y a escuchar este misterio de los amplificadores PWM que acabamos de develar y que realmente no era tal.

Conclusiones

Realmente el amplificador está terminado y la información entregada está completa. Pero vamos a esperar los resultados para determinar los pa¡Hasta la próxima! ✪ sos a seguir. Si recibimos muchos correos pidiendo ayuda es muy probable que en la próxima entrega encaremos un repaso de todo lo visto; en caso contrario veremos un tema totalmente nuevo que es el de los amplificadores digitales no PWM como introducción al tema final que es el de los parlantes digitales. Sí, nuestra idea es explicar cómo se construye un parlante Figura 14 - Punta conversora PWM a analógica

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digital, aunque tal vez el lector no se dedique a fabricar parlantes. Es que realmente no pudimos encontrar ni siquiera algún importador de parlantes digitales. Me pregunto. Estaremos tan en la avanzada que nos adelantamos a la tecnología práctica. Yo hice funcionar un parlante digital de 8 bites y le quiero explicar a Ud. cómo fue mi experiencia ¿Me acompaña?

Cuaderno del Técnico Reparador

Técnicas de Liberación de Celulares

Liberación de Smartphones Nokia E65, N95, N96, etc. En la edición anterior de Saber Electrónica publicamos una guía bastante completa para liberar teléfonos Nokia de todas las tecnologías utilizando la caja de trabajo RS232 que adapta los niveles de los datos del teléfono con los niveles de los datos que salen por el puerto serial de una computadora. Dijimos que en la mayoría de los casos con los programas apropiados y cables que usted mismo puede armar, es posible liberar el móvil para que reconozca chips de cualquier compañía. Dimos los esquemas de pines de los conec tores de los diferentes modelos (desde los primeros hasta los actuales) y le brindamos las claves para que baje de nuestra web 19 programas para que realice las diferentes tareas. Tanto en dicha nota como en las publicadas en Saber Nº 244 y 245 aclaramos que para muchos casos es necesario quitar un candado que permita la programación del móvil y que al hacer esto por hardware (al hacer alguna conexión y/o cortocircuito en un lugar específico) recibe el nombre de TestPoint. Los teléfonos celulares inteligentes (smartphones), generalmente poseen sistemas operativos abiertos y los Nokia, que poseen Symbian OS no son la excepción. En estos casos, utilizando programas que la misma empresa ofrece para que los técnicos bajen de su sitio (en muchos casos) es posible cambiar el sistema operativo del teléfono por otro que esté liberado y, de esta manera, ya se podrá utilizar dicho móvil con chips de cualquier operador. El procedimiento que vamos a describir no requiere cajas adaptadoras ya que con el cable de datos del teléfono podrá realizar la programación. Autor: Ing. Horacio Daniel Vallejo e-mail: [email protected]

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Cuaderno del Técnico Reparador

H

ace un par de meses me prestaron un teléfono móvil Nokia N95 para que intente liberarlo y colocarle programas de GPS y como buen juguete nuevo me pareció fantástico, aún mejor que el Iphone 3G salvo, claro, en el funcionamiento del touch screen donde el chiche de Apple saca claras ventajas, en lo demás, me quedo con el Nokia. Lógicamente, lo primero que hice (cuando me cansé de jugar con el menú y descubrir que es extremadamente lento) fue liberarlo “a mano” programando en assembler al micro directamente para verificar qué tipos de “candados encontraba”. Una vez que lo conseguí, comencé a averiguar con gente que trabaja en Nokia y me comentaron que en la página oficial hay una versión del firmware (v15) mucho más veloz y, encima, sin el famoso candado que impide registrar al móvil con cualquier chip. Para realizar la actualización, entonces, tuve que flashear el teléfono y para ello es preciso contar con el programa “Nokia Software Updater”. Acá hay que tener en cuenta que si actualizado el software utilizando un archivo de la compañía que me vendió el teléfono, seguramente también estará bloqueado para que solamente pueda usar los chips de dicha compañía, por lo cual hay que “instalarle” un firmware sin candado. La información de la compañía se coloca en un código que se denomina “Product Code” y lo que nosotros tenemos que hacer, para poder instalar un firmware libre es “quitar” el Product Code de la compañía y colocarle el código correspondiente a un móvil libre (que no fue bloqueado por ningún operador). Ahora, cabe la siguiente aclaración: Si el móvil es mío, puedo desbloquear esta opción para no

tener que recurrir a otros métodos con el tedioso TEST POINT y para eso deberé cambiar el PRODUCT CODE. Yo encontré el correspondiente al N95 colocando en un buscador la frase “N95 Product Code”, en la figura 1 tenemos la pantalla correspondiente a mi búsqueda. De uno de los links seleccionados obtuve la información completa del Product Code que debo utilizar en cada país para poder actualizar el firmware a una versión libre. El resultado es el siguiente listado: N95 Product Codes 0534841 - Euro 1 - Sand 0534842 - France 0534843 - Alps 0534844 - Euro 2 0534845 - Turkey 0534847 - Scandinavia 0534848 - BALTIAN 0534849 - Russia 0534850 - Ukraine 0534851 - CIS, Bulgaria 0534852 - Euro 3

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0534853 - Balkans 0534854 - Greece / Cyprus 0534857 - Israel 0536058 - Belarus / Moldova 0534833 - Singapore 0536062 - Euro1 - Plum 0536063 - France 0536064 - Alps 0536065 - Euro2 0536066 - Turkey 0536068 - Scandinavia 0536069 - BALTIAN 0536070 - Russia 0536071 - Ukraine 0536072 - CIS, Bulgaria 0536073 - Belarus/Moldova 0536074 - Euro3 0536075 - Balkans 0536076 - Greece / Cyprus 0536079 - Israel 0534832 - Hong Kong 0536084 - Hong Kong 0534830 - Taiwan 0536083 - Taiwan 0534833 - Apac 1 0536085 - Apac 1 0534834 - Philippines 0534835 - Australia 0534836 - New Zealand

Figura 1

Técnicas de Liberación de Celulares 0534837 - Indonesia 0536086 - Philippines 0536087 - Australia 0536088 - New Zealand 0536089 - Indonesia 0548298 - India Apac 2 0548299 - India Apac 2 0535053 - Thailand 0534839 - Vietnam 0536091 - Vietnam 0548986 - India 0534856 - Arabic 0549001 - Australia (sand) 0534849 - Russia (sand) 0534850 - Ukraine (sand) 0536070 - Russia (plum) 0536071 - Ukraine (plum) 0548763 - USA (N95-1) 0548763 - Brazil (plum) 0546222 - Brazil (plum) 0549028 - Brazil (plum) 0534862 - Latin America (plum) N95 Operator Specific Codes 0548170 - Orange UK 0548020 - Movistar Spain 0548364 - O2 (CPW) UK (Graphite) 0547869 - Vodafone UK 0546659 - T-Mobile UK 0536065 - KPN Netherlands 0547867 - DTAC Thailand 0547686 - T-Mobile (P4U) UK 0549533 - T-Mobile (P4U) UK 0548021 - O2 UK 0550199 - O2 Ireland N95 8GB Product Codes 0550348 - FRANCE 0550352 - ALPS 0549487 - EURO1 0550359 - EURO2 0550370 - TURKEY 0550372 - SCANDINAVIA 0550373 - BALTIAN 0550798 - RUSSIAN 0550799 - UKRAINE 0550800 - BELARUS/MOLDOVA 0550375 - CIS, Bulgaria 0550378 - EURO3 0550379 - BALKANS 0550801 - GREECE, CYPROS 0550802 - ISRAEL 0555180 - SINGAPORE 0555181 - MALAYSIA

0555187 - EMERGING ASIA 0550455 - INDONESIA 0550454 - NEW ZEALAND 0550453 - AUSTRALIA 0550459 - THAILAND 0550457 - VIETNAM 0557980 - HONG KONG / CHINA 0557877 - MALASIA 0550388 - AFRICA (NIGERIA) Una aclaración muy importante que se hace es que no debe usar los Product Codes del N95 en un N95 8GB o viceversa porque podría dañar el móvil. Yo actualicé el teléfono a la version “Nokia N95: firmware 30.0.010” que se encuentra liberada. La información la tomé de: http://www.allaboutsymbian.com Donde se muestra la pantalla mostrada en la figura 2 para un Nokia N95 (30.0.010). Con esta nueva versión, además de contar con un móvil libre, las mejoras son las siguientes: Rotación automática de la pantalla. Nokia Maps 2.0 Preinstalado. Nokia Search 4.0 Preinstalado. Share Online Preinstalado. Para realizar el cambio del firmware se necesita el software NSS (Nemesis Service Suite) y el Nokia Software Updater. El NNS puede bajarlo de: http://www.b-phreaks.co.uk. Mientras que el NSU lo puede bajar de: http://www.nokia.com.ar/sopor te-y-software Una vez que tenemos ambos programas ya instalados en nuestra PC, tendremos que realizar lo siguiente:

Figura 2 1) Instalamos NSS. 2) Conectamos nuestro teléfono móvil a la PC con el cable de datos. 3) Ejecutamos NSS. 4) Hacemos click en “Scan for new device”, esperamos unos segundos y click en “Phone info” y luego “Scan”. 5) A la derecha podemos ver un casillero blanco en el que pone “Product code”, hay que escribir el código correspondiente al teléfono que tengamos nosotros. En mi caso, como estoy en Argentina utilicé el código para América, Latina, o sea el 0534862 Para el N95 8GB dicen que funciona el 0549487 pero no lo he probado. Luego marcamos la casilla que pone Enable (figura 3). Pulsamos en Write, esperamos unos segundos, el código de tu teléfono ahora es uno libre y de América Latina. También podemos elegir los códigos libres para Europa, de manera que luego de esta operación el teléfono será reconocido como un móvil libre y europeo. En este caso, hay que ver si la versión de actualización está liberada buscando en http://www.allaboutsymbian.com. 6) Ejecutamos el Nokia Software Updater y lo dejamos funcionar (figura 4).

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Cuaderno del Técnico Reparador Este procedimiento puede ser empleado para diferentes modelos, teniendo en cuenta que para cada caso deberá buscar el Product Code en Internet. Ahora bien ¿lo que hacemos es ilegal? la respuesta es NO, ya que si el teléfono es mío (no está en comodato, lo compré y lo terminé de pagar) no tengo por qué estar “atado” a una compañía salvo que la empresa me esté alquilando el móvil, por lo cual NO ES MIO.

Figura 3

Figura 4

Otra Vez lo Mismo… Los teléfonos celulares poseen un número de documento denominado IMEI (del inglés International Mobile Equipment Identity, Identidad Internacional de Equipo Móvil) que es un código pre-cargado en los teléfonos móviles GSM. Este código identifica al aparato a nivel mundial, y es transmitido por el aparato a la red cuando se realiza su registro. Esto quiere decir, entre otras cosas, que la operadora que usemos no sólo conoce, quién y desde dónde hace la llamada (SIM) sino también desde qué terminal telefónico la hizo. La empresa operadora puede usar el IMEI para verificar el estado del aparato mediante una base de datos denominada EIR (Equipment Identity Register). El IMEI de un aparato habitualmente está impreso en la parte posterior del equipo, bajo la batería. Se puede marcar la secuencia "*#06#"(asterisco, numeral/almohadilla, cero, seis, numeral/almohadilla) para que aparezca en el display. El IMEI tiene 15 cifras (en algunos teléfonos 14, se omite el último dígito SPARE normalmente un 0). En los teléfonos en los que aparezcan 17, los 2 últimos no se emplean. El IMEI subdivide en

varios campos TAC, FAC, SNR y SPARE. Cuando se denuncia la pérdida, esxtravío o robo de un teléfono, la operadora pone un “aviso” en la red para que dicho teléfono ya no pueda ser registrado por lo cual queda inutilizado. Los inescrupulosos le cambian el número de IMEI a un teléfono dado de baja con el objeto de que la red no pueda identificarlo como tal, es decir, le cambian su número de documento y esto NO ESTA PERMITIDO, es delito. A este proceso se lo llama CLONACION. Por otra parte, la liberación es un proceso por el cual se quita otro código que colocan los operadores para que el móvil sólo registre los chips de esa compañía. Si el teléfono es mío (no es de la

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compañía) yo puedo quitar dicho código y hacer que el dispositivo registre con cualquier operador. A este proceso se lo denomina liberación y su práctica ESTA PERMITIDA con el consentimiento por escrito del dueño REAL del teléfono. Como siempre decimos, para realizar el mantenimiento de teléfonos celulares se ofrecen muchísimas herramientas que por lo general son costosas (una caja como la smart, red box, tornado, dongles, etc. las cobran más de 300 dólares). También solemos decir que todos los teléfonos celulares deben ser similares ya que todos hacen lo mismo (se comunican entre sí por medio de la red de telefonía celular), de la misma manera que por más que un TV

Técnicas de Liberación de Celulares sea de distinta marca que otro, ambos funcionan parecido. Por otra parte, por más que cambie la tecnología (CDMA y GSM, por ejemplo) lo que suele diferenciar a un móvil de otro son sus accesorios o funciones adicionales (sacar fotos, reproducir videos, comunicarse a Internet, ejecutar juegos, reproducir música, etc.). Reiteramos que la liberación de un teléfono celular para permitir que el móvil GSM pueda reconocer a un chip de cualquier compañía debe ser, entonces, muy similar para cualquier celular. El proceso de liberación consiste en quitar una llave que las empresas operadoras colocan dentro de la memoria utilizando diferentes técnicas, generalmente mediante el uso de programas que corren desde una computadora, por lo cual el teléfono se tiene que poder conectar a la PC y dialogar con ella. Ud. dirá: SIEMPRE LO MISMO ¿por qué no usamos estas páginas para decir algo nuevo? Porque hay muchas dudas sobre celulares y porque hay gente inescrupulosa que lucra en forma ilícita; por eso, no nos cansaremos de decir siempre lo mismo, ya que siempre hay algún lector que lee esta sección por primera vez. Para ellos, siempre decimos que trabajar con un móvil es similar al proceso que los electrónicos empleamos para programar a un microcontrolador. Necesitamos conectar al micro con la computadora y para ello, se usan tarjetas programadoras o bien se arman cables de conexión para comunicar al microcontrolador con un puerto de la computadora. Luego es necesario un programa que permita cargar un archivo en la memoria del microcontrolador. De esta manera los electrónicos

“corremos con ventajas”, ya que deberíamos saber trabajar con microcontroladores, y como un teléfono celular posee un micro en su interior que se encarga de supervisar y realizar “todas las tareas” que deba ejecutar el dispositivo, entonces programar al teléfono no es más que comunicarse con su micro. Todos los teléfonos se pueden comunicar a través del protocolo “RS232, o MBus o FBus”. En el protocolo RS232 se emplean tres cables: TX, RX y GND y la velocidad de transmisión es relativamente baja (es normal una velocidad de 9600 baudios). El protocolo RS232 es el que maneja el puerto serie o puerto COM de la computadora. En MBus y FBus se emplean 4 cables, típicamente los mismos que en RS232 más un cuarto hilo que lleva tensión. Se puede enviar datos a mayor velocidad, en MBus típicamente 10MB y en FBus 100MB. MBus y FBus son los protocolos que maneja el puerto USB de la computadora (MBus equivalente a USB 1.1 y FBus equivalente a USB 2.0).

Los teléfonos celulares que se conectan al puerto USB de la computadora para intercambiar archivos deben emplear programas que comuniquen a dicho teléfono a través del puerto USB y para su ejecución normalmente se precisa la instalación de un driver para comunicar al teléfono con la PC. Los móviles que se conectan por RS232, normalmente no requieren la instalación de drivers, ya que los programas realizan el intercambio de datos a través de los tres hilos (TX, RX y GND). Como los teléfonos celulares manejan diferentes niveles de tensión que la computadora para comunicarse a través del protocolo RS232, es preciso un “adaptador de niveles”. La caja de trabajo RS232 publicada en Saber Electrónica Nº 204 realiza la adaptación de niveles entre el teléfono y la computadora. “Arme la caja RS232 si se dedica al servicio técnico de teléfonos celulares, ya que es tan necesaria como un multímetro”. ✪

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MONTAJE

Amplificador Multipropósito Los amplificadores de audio con alimentación en la banda de 4 a 12V, con potencias de hasta 1W, tienen una gran cantidad de aplicaciones. Se los emplea en juguetes, intercomunicadores, receptores experimentales o de bajo costo, porteros electronicos, instrumentos musicales portátiles, seguidores de señales, alarmas, etc. En este artículo presentamos el circuito de un amplificador con un operacional aclarando que, en general, puede utilizarse un inte grado de cualquier matrícula, inlcuso un CA741 que cualquier aficionado seguramente tendrá entre sus componentes de reserva.

Autor: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

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l circuito que aquí proponemos está basado en el TL071, un componente extremadamente popular con entrada FET que puede ser sustituído por un CA741 y mucho major si se usa el clásico LM386. Los amplificadores de potencia

en la banda de 200mW a 1000mW son ideales para aplicaciones en las que se utilizan pilas o batería para alimentación o, también, en proyectos experimentales, juguetes e intercomunicadores. El LM386, de National, es el componente ideal para esta apli-

cación, dado su facilidad de obtención, bajo costo y la necesidad de pocos componentes externos para lograr un amplificador completo; sin embargo, si posee cualquier operacional entre sus componentes, también podrá usarlo (claro que no con con tanta fidelidad). Figura 1

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Amplificador Multipropósito

Figura 2

Además, el LM386 tiene la ganancia programada externamente por medio de un capacitor (C2), lo que permite adecuarlo a las más diversas aplicaciones. En este artículo daremos la configuración básica del LM386, con ganancia 200 y alimentación entre 4 y 12V. Para reducir la ganancia, se deben intercalar resistores de hasta 10kΩ en serie con C7 en el circuito de la figura 1, o abrir el circuito, retirando a C7, cuando se llega al mínimo de 20. Las principales características, si emplea el LM386, son: Tensión de ali mentación: 4 a 12V - para el LM386N-1, 3 y LM386M-1. Tensión de ali mentación: 5 a 18V - para el LM386N-4. Corriente de reposo (6V)- 4mA (típ). Ganancia de tensión: 20 a 200 (ver texto).

Lista de Materiales: Semiconductores: CI1 - LM386 - ver texto Resistores: R1 - 10Ω - ver texto P1 - potenciómetro log de 10kΩ Capacitores: C1, C2 - 10uF - electrolítico C3, C5 - 100nF - poliéster o cerámico C4 - 100uF - electrolítico C6 - 47nF - poliéster o cerámico C7 - 220uF - electrolítico Varios: Pte - parlante de 4,8 ó 16Ω J1 - jack de entrada según la aplicación Placa de circuito impreso, zócalo para el circuito integrado, perilla para el potenciómetro, cables, soldadura, etc.

Potencia de salida: 6V/8 LM386N-1, LM386M-1: 325mW (típ). Potencia de salida: 9V/8 LM386N-3: 700mW (típ). Potencia de salida: 16V/32 LM386N-4: 1000mW (típ). Banda pasante: 300kHz. Distorsión armónica total (6V, 8, 125mW): 0,2% (típ). Resistencia de entrada: 50k (típ).

Figura 3

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Montaje Figura 4

Disipación 1,25W Disipación 0,73W

total:

LM386N

-

total:

LM386N

-

En la figura 1 tenemos el diagrama completo del amplificador sugerido por National Semiconductor. En el circuito indicado, la señal es aplicada a la entrada no inversora a través del potenciómetro de volumen VR1. La ganancia del circuito está determinada por el capacitor entre los pines 1 y 8. Sin este capacitor, tenemos la ganancia mínima de 20; con el capacitor, tenemos la ganancia máxima de 200. C5 y R1 se usan solamente en el caso del LM386N-4, sirviendo para mantener constante la impedancia de carga en la banda de frecuencia de operación. Con ganancias elevadas es importante la utilización de C4, a fin de evitar inestabilidades en el cir-

cuito, pero con ganancias bajas, como por ejemplo sin el capacitor C7, el capacitor C4 puede ser eliminado. La figura 2 sugiere una disposición de componentes en placa de circuito impreso. Los capacitores electrolíticos deben tener una tensión de trabajo de por lo menos 50% mayor que la tensión de alimentación. Los demás capacitores pueden ser de poliéster o cerámicos. El potenciómetro es logarítmico y puede incluir la llave que conecta y desconecta la alimentación. Los cables de entrada de la señal deberán ser blindados. Sería interesante utilizar un zócalo para el circuito integrado, ya que con eso se evitaría el calor del proceso de soldadura y tendríamos mayor facilidad de sustitución en caso de necesidad. Para probar este amplificador

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sólo es preciso alimentarlo con tensiones de acuerdo con la versión y aplicar una señal en la entrada. Esta señal puede provenir de un inyector, de la salida de un walkman o, también, de un micrófono de cristal. Comprobado el funcionamiento, sólo queda utilizar el aparato en la aplicación deseada. En caso de utilizarse solamente la etapa en un circuito mayor, el lay-out de la placa puede ser modificado. Por último, si quisiera una ganancia menor pero con el uso de un amplificador operacional, en la figura 3 se observa el circuito sugerido, recordando que es una disposición algo rudimentaria pero efectiva para salir de apuros. La figura 4 muestra el circuito impreso para esta configuración. Recuerde que en caso de utilizar un amplificador operacional no puede esperar una gran fidelidad en el sonido que vaya a reproducir. ✪

MONTAJE

Control Automático de Temperatura Mantener la temperatura constante en un ambiente es una preocupación para muchos proyectos que incluyan cámaras de refrigeración, salas de trabajo, estufas, incubadoras y hasta transmisores, cuyos cristales necesitan permanecer a una temperatura determinada para atender las justas exigencias. El montaje que proponemos a continuación emplea un diodo como sensor de temperatura y es muy sencillo de montar y utilizar. Autor: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

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l proyectista de aparatos electrónicos, simples o complejos, cuya finalidad sea mantener constante la temperatura de un ambiente, tiene muchas opciones. Además de los sensores, que pueden ser de varias clases, los circuitos de accionamiento admiten las más diversas configuraciones en función de lo que deben activar. Los controles de temperatura más comunes son los distintos sensores cuya elección depende de varios factores, tales como: a) linealidad b) banda de temperaturas de operación c) sensibilidad d) precio (o costo) Cuando se polariza un diodo en el sentido inversor, o cualquier juntura PN, circula una corriente pequeña. Esta corriente se debe a la liberación de portadores de cargas por la agitación térmica de los átomos de la juntura. Dentro de la banda de 40˚C a +125˚C, la intensidad

de la corriente de fuga, como se la denomina, varía casi linealmente con la temperatura absoluta. En un trecho suficientemente pequeño de esta curva, puede considerarse la respuesta de un diodo lineal y utilizarlo hasta para la medición de temperatura. Sin embargo, las corrientes obtenidas de diodos de silicio o germanio, cuando se los usa como sensores de temperatura, son muy bajas, del orden de unos pocos microamperes, lo que exige el empleo de etapas amplificadoras con elevada ganancia y linealidad.

La forma más simple de lograr un aumento de la corriente de tales sensores se muestra en la figura 1 y consiste en la utilización de un transistor único como seguidor de emisor. Esta configuración tiene como característica la elevada impedancia de entrada, si a la etapa se juntan las características del sensor puede obtenerse, también, una elevada ganancia de corriente. Si igualmente, con esta etapa, aún no se tuviera una ganancia suficiente para la aplicación deseada, se puede partir de un Darlington, como muestra la figura 2. La ganancia está dada Figura 1 aproximadamente por el producto de las ganancias de los transistores utilizados, y la impedancia de entrada por el producto de la resistencia de carga (Rx) por la ganancia de la etapa. El accionamiento de un relé, a partir de un sensor de este tipo, puede lograrse con cierta facilidad utilizando el circuito de la figura 3. Este circuito no es de gran sensibilidad pero, dependi-

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Montaje endo del punto en que debe operar, se puede agregar un control, el que consiste en un potenciómetro, como muestra la misma figura. Para mayor sensibilidad se puede utilizar la configuración de la figura 4, que tiene por base un amplificador operacional. El sensor (diodo) se conecta a un transistor, de modo tal que este componente, con un resistor, forme un divisor de tensión. Esta tensión se aplica a la entrada no inversora de un amplificador operacional. Se puede utilizar cualquier diodo, ya que todos pre-

peratura, en mi caso, yo emplee un diodo de germanio común, del tipo OA81, pero también puede usar un 1N914 u otro similar. La tensión de referencia se aplica a la entrada inversora donde también existe una realimentación que fija la ganancia del circuito. Dejando en abierto esta realimentación se tiene la ganancia máxima y, así, una acción de conmutación más rápida. La tensión de referencia determina el punto de disparo y éste puede ajustarse por medio de un potenciómetro. Si el transistor excitador fuera un NPN se tendrá la energización de la bobina del relé, cuando la salida del operacional fuera positiva. Por otro lado, si se utiliza un transistor PNP en la configuración mostrada en la figura 5, el accionamiento se produce con la salida en 0V. Estas dos posibilidades pueden llevar al circuito a controlar tanto elementos de calentamiento como de refrigeración, manteniendo el relé energizado sólo en los momentos en que la alimentación de tales dispositivos se hiciera necesaria.

Figura 2

sentan la ca-racterística de variación de portadores con la tem-

Figura 3

Figura 4

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Control Automático de Temperatura Figura 6

Lista de Materiales: D1 - OA81 ó 1N914 - Diodo usado como sensor de temperatura (ver texto). D2 - 1N4148 - Diodo de uso general Q1, Q2 - BC548 - Transistores de uso general IC1 - TL071 - Amplificador operacional RL1 - Relé de 12V para circuitos impresos. R1 - 22kΩ R2 - 22kΩ R3 - 1MΩ R4 - 1kΩ VR1 - Potenciómetro de 1MΩ

Figura 5

Esto es importante para reducir el consumo de energía del aparato.

Una versión más sofisticada podría incluir el disparo de un triac

Varios Placa de circuito impreso, fuente de alimentación de 12V x 100mA, gabinete para montaje, perilla para el potenciómetro, cables, estaño, ec.tc

con un acoplador óptico. En este caso, cuando el LED es energizado, ya sea por el nivel alto o por el nivel bajo en la salida del operacional, se tendrá el disparo del triac controlando, así, cargas de potencia elevada. En otro proyecto ampliaremos este tema. Para terminar, en la figura 6 se dá el diagrama de circuito impreso para el circuito de la figura 4. ✪

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MONTAJE

Osciloscopio de Media Frecuencia Construya un Osciloscopio Capaz de Mostrar Señales de Video con la Placa IGTV - Agregado de Control de Ganancia Vertical En el artículo anterior iniciamos la construcción de un oscilo scopio para la placa IGTV. En esa primera fase construimos un instrumento casi tan simple como el propuesto en el número 213 (México) de nuestra querida revista; sin embargo en este último agregamos un convertidor analógico/digital externo, lo que permite una mayor velocidad de conversión ya que no dependemos del convertidor integrado en el microcontrolador, el cual para nuestros propósitos es demasiado lento. Por: Luis Roberto Rodríguez Introducción Tal como prometimos en la edición anterior, cada vez agregaremos funciones a nuestro instrumento hasta convertirlo en un osciloscopio de desempeño semejante a un modelo comercial, con la ventaja que el costo de nuestro instrumento se verá reducido a una fracción de tal modelo. Cabe aclarar que cada artículo termina con un osciloscopio funcional,

es decir, nuestro instrumento puede ser usado al terminar cada fase del desarrollo, aunque con funciones reducidas, las que iremos aumentando con el correr de las ediciones. Es probable que piense, estimado lector que el costo irá aumentando demasiado conforme al número de funciones que agreguemos, sin embargo esto no será así. Sólo se requiere de amplificadores operacionales, integrados CMOS de bajo costo,

elementos discretos externos, memoria RAM y algún relevador tipo DIP, (¡cuyo costo puede ser mayor al de un integrado!). De hecho los integrados de mayor costo ya están incorporados desde la primera fase, los cuales son el microcontrolador y el convertidor A/D. En esta segunda fase incorporaremos a nuestro instrumento control de ganancia vertical, lo que brindará la posibilidad de analizar señales de cualquier valor, ya que podremos controlar su ganancia mediante simples interruptores.

Control de Ganancia

Figura 1 - Amplificador de ganancia variable

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Para lograr una ganancia variable utilizaremos amplificadores operacionales y selectores analógicos tipo CMOS. La combinación de estos integrados y simples resistencias nos permitirá controlar la ganancia (o atenuación) de la señal de entrada, con el fin de acomodarla a las dimensiones de nuestra pantalla. El microcontrolador se encargará de seleccionar la ganancia actuando

Osciloscopio de Media Frecuencia sobre un CMOS 4051 el cual es un selector 1 de 8. La diferente ganancia la obtendremos seleccionando cierta resistencia la cual estará en la retroalimentación de un amplificador operacional, lo que resultará en una ganancia controlada digitalmente. Observe la figura 1 donde se muestra un circuito de un amplificador con ganancia selectiva semejante al que usaremos en nuestro instrumento. El circuito CMOS 4051 es un selector 1 de 8, lo que significa que la entrada x se puede conectar a cualquiera de las salidas x0 a x7, dependiendo de las entradas digitales A, B y C. La ganancia de un amplificador operacional está dada por la relación de las resistencias Rf/Ri. En este caso podemos seleccionar 1 de 8 valores posibles para Rf, lo que resulta en 8 diferentes factores de amplificación. La tabla a la derecha del diagrama muestra la ganancia para cada caso de los valores posibles en A, B y C, de acuerdo a la resistencia seleccionada (Rf, variable) y Ri (fija, 10K). En los primeros dos casos Rf es menor que Ri, por lo que en realidad el circuito atenúa la señal. En el tercer caso (CBA=010) la ganancia es 1, ya que Rf y Ri son iguales (10K). En nuestro caso las líneas digitales de selección ABC provienen del microcontrolador, el cual controla la ganancia de acuerdo a nuestra selección la cual es introducida por medio de interruptores simples.

Diagrama Esquemático

La figura 2 muestra el diagrama esquemático de nuestro instrumento. A continuación explicaremos su funcionamiento: La señal es introducida por J1. C1 elimina la componente de CD, por lo que por lo pronto sólo es posible observar señales de corriente alterna. Observe que la señal es dividida por 2 por medio de las resistencias R1 a R4. Seguramente se preguntará por qué simplemente no se colocaron 2 resistencias de valor cercano a 500K (como 470K, por ejemplo) en lugar de 4 de 1M (lo cual resulta en 2 resistencias de 500K en serie). La explicación es que las puntas comerciales para osciloscopio por lo general “esperan” encontrar una impedancia de 1M a la entrada del instrumento. Si esta condición no se cumple, al seleccionar en la punta la escala X10, el factor de escalamiento no sería de un décimo, ya que la impedancia no sería de 1 M, sino de 940K (en el caso de que usáramos dos resistencias de 470K en serie para el divisor). Normalmente las puntas comerciales disponen de 2 escalas: X1 y X10, aunque hay algunas (HP, por ejemplo) que frecuentemente sólo traen la escala X10, y la precisión de la división únicamente es válida para una impedancia de entrada de1M. C2 es un condensador variable con el fin de compensar el escalamiento. Si vamos a dividir el nivel por un factor de 2, entonces debemos también dividir la capacitancia por el mismo factor, de otro modo la respuesta a la frecuencia no sería lineal y la señal se distorsionaría. El ajuste de C2 debe hacerse in-

troduciendo una señal cuadrada (la frecuencia no es importante, 1 KHz está bien) y luego observando la figura en la pantalla debemos ajustar el condensador de modo que observemos una señal cuadrada sin picos o redondez en los bordes. Observe la figura 3 donde se muestra la señal cuadrada cuando C2 no está correctamente ajustado. Observe que a la entrada tenemos una resistencia de 500K, lo que nos permite introducir señales de nivel elevado sin que dañemos nuestro instrumento. Después del divisor y a la entrada del operacional U1A tenemos dos diodos zener conectados en serie y encontrados. Estos diodos evitan que introduzcamos un voltaje mayor a 12V al amplificador operacional. U1A es un simple seguidor de tensión con el fin de proporcionar una alta impedancia a la señal de la entrada. Enseguida se encuentra el circuito descrito anteriormente, el amplificador de ganancia variable formado por U7A, U3 y R5 a R18. R6 se utiliza para un ajuste fino de la ganancia. Observe que para obtener ciertos valores de resistencias éstas se han colocado o bien en serie, o bien en paralelo. Seguramente se preguntará porqué no se colocaron resistencias del valor apropiado. La respuesta es que algunos valores no son comerciales (50K, 5K etc.), por lo que se dificulta adquirirlas. Respetando nuestro lema “… piezas fáciles de conseguir”, hemos optado por obtener el valor con combinaciones de valores comerciales. De cualquier manera, las resisten-

Figura 3 - Ajuste de C2 para compensación

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Trabajando con la Placa IGTV

Figura 2 - Diagrama esquemático del osciloscopio fase II.

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Osciloscopio de Media Frecuencia cias son de muy bajo costo y el usar 2 o más para “emular” algún valor no reviste mayor problema. Recuerde que un amplificador operacional configurado de la manera como lo hemos hecho invierte la señal, es decir, la forma de onda a la salida será la inversa a la de la entrada. U1B es un simple amplificador de ganancia unitaria (Rf=Ri), y únicamente tiene el propósito de volver a invertir la señal para recuperar su fase original. Después de este amplificador la señal se introduce al convertidor analógico-digital, cuyo funcionamiento fue explicado en el artículo anterior. Observe que en esta fase tenemos 5 botones de control los cuales son: DISP, FLECHA ARRIBA, FLECHA ABAJO, X1/X10 y MENU. En la sección OPERACIÓN explicaremos su función.

Construcción

+12 voltios se toma de la misma tarjeta IGTV, es necesaria una fuente externa para la alimentación de -12 voltios. Con excepción de C1 y C14, los condensadores de 0.1 son filtros y deben colocarse lo más cercano posible

a las patas de alimentación de los circuitos integrados, esto con el fin de disminuir los niveles de ruido lo máximo posible. En la tabla 1 se muestra la lista de componentes cuyo costo total no rebasa los 25 dólares Estadounidenses, lo que hará que nuestro instrumento sea accesible a la mayoría de nuestros lectores. Integrados Bueno, recuerde que también U1A, U1B: TL072 Amplificador operacional se requiere de la placa IGTV. U2: 7805 Regulador de voltaje de 5 voltios U3: CMOS 4051 Selector 1 de 8 U4: PIC16F874 Microcontrolador 40 patas U5: DAC0820 Convertidor A/D de 8 bits Software U6: 7905 Regulador negativo de 5 voltios U7A: TL072 Amplificador operacional En realidad el software que hemos agregado en esta fase es R1 a R4, R17, R18, R23: 1MΩ muy sencillo. Básicamente tieR5: 7kΩ5 ne que ver con el manejo de los R6: Potenciómetro 5kΩ botones y la selección de la gaR7, R8: 1kΩ nancia. En el sitio WEB de la reR9 a R12, R20: 10kΩ vista se proporciona el código R13-R16, R19: 100kΩ fuente completo junto con el cóR21, R22: 4kΩ7 digo binario. Este último para R24: 680kΩ grabar el microcontrolador y el C1, C4 a C6, C10 a C14: 0.1µF primero para quien desee estuC2: 30pF variable diar el programa fuente a detaC3, C7: 100µF lle. C8, C9: 15pF

Se sugiere armar el instrumento en tarjetas de experimentos tipo “protoboard”, ya que éste no es el Varios circuito definitivo, aunque como lo Y1: Cristal 20 MHz Operación establecimos anteriormente, es J1: Conector BNC completamente funcional. Debido a que hemos agregado S1-S5: Interruptores mini para impreso Hasta el momento el circuito una función más, desde esta facabe perfectamente en sólo 2 tarje- Tabla 1 - Lista de componentes se introduciremos un botón de tas protoboard y el armado no es MENU, con el fin de acceder a crítico. las diferentes funciones. Recuerde que los amplificadoLa primera pantalla que apares operacionales están alimentarece al conectar nuestro insdos con +12 y -12 voltios, los cuatrumento es la de G VERT les se aplican a las patas 8 y 4 (ganancia vertical), función inrespectivamente. dicada por un texto localizado También tome en cuenta que arriba del botón MENU, el cual el CMOS 4051 está alimentado es el de la derecha, como puecon +5 y -5 voltios. de apreciar en la figura 4. En el diagrama no se muesComo se puede observar, la tran cableadas las alimentacioimagen es una señal de video nes, sin embargo en la parte de la aproximadamente de 0.6 volderecha del esquema se muestios de nivel, de acuerdo a lo tran las conexiones para cada inque muestra el indicador V tegrado. VERT, en voltios por división. Figura 4 - Pantalla con la función Ganancia Vertical Aunque la alimentación de El botón DISP tiene la misma

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Trabajando con la Placa IGTV función que en la fase ancon información extra reterior: capturar la señal. ferente a las demás funLos 2 botones de fleciones típicas de este tipo chas arriba/abajo se utilide instrumentos. De esta zan para seleccionar la manera es más fácil asiganancia vertical en volmilar el funcionamiento. tios por división y los valoA continuación mostrares posibles son: 20 mV, mos nuestra tabla de ca50mV, 0.1V, 0.2V, 0.5 V, racterísticas originales 1V y 5V. con indicación de las meEl botón X1/X10 se joras en cada fase, esto utiliza para multiplicar la con el fin de apreciar el escala vertical cuando se mejoramiento gradual con selecciona en la punta del referencia al osciloscopio osciloscopio una atenuasimple que construimos ción X10, lo que hará que con un solo integrado. en el cuadro V VERT apaSólo puede mostrar señaFigura 5 - Pantalla con la función Tiempo Horizontal rezca la lectura multiplicales de audio (baja freda por 10. Si presionamos cuencia). Mejorado. Esta función fue explicada en el tal botón en la pantalla de la figura 4, Sólo puede mostrar señales de en el cuadro aparecerá 2V en lugar artículo anterior. corriente alterna. No tiene sincronía Simplemente por medio de los bo- del disparo. Sólo tiene una escala de 0.2V. Cabe aclarar que el instrumento tones de flechas seleccionamos el vertical. Solucionado. No tiene posino divide la señal por 10, sólo señala tiempo por división horizontal que de- ción horizontal ni vertical. No tiene que tenemos seleccionado el escala- seamos. cursores. Sólo tiene memoria para miento X10 o X1 en nuestra punta de una pantalla. Sólo tiene un canal. prueba. Tiene impedancia baja a la entraComentarios Finales El botón MENU se utiliza para seda. Solucionado leccionar una de las dos funciones Bien, eso es todo por este mes. La idea de construir nuestro osci- En el próximo artículo agregaremos disponibles. Desde la pantalla de G VERT, al loscopio en diferentes fases es con otra función a nuestro osciloscopio y presionar el botón MENU selecciona- propósitos didácticos, ya que en cada le aseguramos que el costo será mínimos la función T HOR, tal como fase explicaremos la función que he- mo. mos agregado sin saturar al lector muestra la figura 5. ¡Hasta entonces! ✪

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MONTAJE

Masajeador Electrónico Desde hace unos años, se ha difundido el uso de pequeños estimuladores electrónicos para el tratamiento de dolores musculares, contrac turas y deficiencias en la piel. Además, estudios realizados en investigaciones, han demostrado que los animales domésticos se reponen más fácilmente de enfermedades respiratorias cuan do son tratados con estos instrumentos. En este artículo, presentamos un proyecto muy sencillo destinado a la producción de pequeños estimuladores eléctricos para su uso en elec tromedicina. Si bien no constituyen un riesgo, recomendamos usarlos con la asistencia de profesionales médicos. Autor: Horacio Daniel Vallejo [email protected]

P

resentamos un circuito que puede usarse para estimular o masajear determinadas zonas de la piel por medio de pequeños pulsos eléctricos capaces de producir corrientes por nuestro organismo, mucho más bajas que las que podrían provocar algún tipo de lesión, pero suficientes para producir un estímulo. La idea es generar pulsos de media tensión durante intervalos reducidos, controlados en frecuencia para fortalecer los músculos, nervios y otras áreas determinadas de nuestro cuerpo. Reiteramos que estos aparatos deben ser empleados por personas idóneas en el área de la medicina. El estímulo es realizado externamente, normalmente por medio de dos electrodos en forma de chapas que se colocan en la zona a ser tratada, tal como se muestra en la figura 1. En estos aparatos no debe utilizarse alimentación directamente de la red eléctrica, ya que podría no exi-

stir un límite en la aplicación de co- algunas centenas de hertz. La intenrriente, lo que ocasionaría daños sidad apropiada del estímulo se confísicos. Por otro lado, como las pilas sigue con un ajuste externo. no son capaces de suministrar tensiones elevadas, es neceFigura 1 sario la aplicación de circuitos inversores que puedan vencer la resistencia de la piel para producir el requerido estímulo. Los circuitos inversores que se emplean, trabajan con corrientes muy pequeñas, evitando las descargas bruscas en el usuario. Cabe aclarar que los proyectos que proponemos son muy sencillos y pueden ser utilizados para realizar experimentaciones con el objeto de acceder a circuitos más complejos que abordaremos en otras ediciones de Saber Electrónica. El dispositivo propuesto permite ajustar la tensión de los pulsos a ser aplicados, con lo cual variará la intensidad del estímulo. Se alimentan con pilas y permiten el ajuste de la frecuencia de los pulsos hasta

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Montaje En general, todos los componentes empleados son fáciles de conseguir en el mercado, pero es conveniente que arme el proyecto de acuerdo a su disponibilidad. El principio de funcionamiento es bastante sencillo: en primer lugar es necesario elevar el nivel de tensión de las pilas, obteniendo pulsos de tensión alterna elevada. Para ello se emplea un transformador que opera con variaciones de corriente producidas por un conmutador comandado por un oscilador. El oscilador puede ser del tipo senoidal o RC, en el primer caso, luego de la generación de la señal, se deberá recortar los picos para obtener pulsos rectangulares. Una de las posibilidades consiste en armar un oscilador Hartley, donde el bobinado primario de un transformador actúa como carga del circuito oscilante, de forma tal que ofrezca una realimentación para mantener las oscilaciones. Es común emplear transformadores de poder para estos proyectos donde el bobinado a emplear como primario determina las características del oscilador. En la figura 2, se puede observar el proyecto propuesto, en el cual por medio de P1 se puede efectuar

un ajuste fino de la frecuencia de actuación, logrando hacer cambios más notorios con la alteración de C2 o C3. Es más, si se coloca una llave selectora en lugar de C2, con la posibilidad de intercalar capacitores de valores comprendidos entre 1nF y 100nF, se puede manejar una amplia gama de frecuencias. El circuito genera señales con tensiones de hasta 400V, con frecuencias que van desde algunos Hz hasta 5000Hz, aproximadamente, pudiendo alimentarse con una batería de 9V o con cuatro pilas comunes (6V). Se trata de un oscilador que emplea un transistor TIP31, en configuración base común, con un transformador de 220V a 6V + 6V por 500mA. El transistor debe estar dotado de un disipador de calor. El potenciómetro P2 permite ajustar la intensidad de los pulsos aplicados. Ambos potenciómetros pueden ser lineales o logarítmicos, mientras que los capacitores C2 y C3 deben ser de poliéster. C1 es un capacitor electrolítico que puede ir en paralelo con otro capacitor de 1nF para evitar que la señal generada se dirija hacia la batería. Un agregado interesante consiste en la colocación de un Led en serie, con un

Lista de Materiales: Semiconductores: Q1 - TIP31C - transistor NPN de potencia Resistores: R1 - 1kΩ P1 - 47kΩ P2 - 10kΩ Capacitores: C1 - 100µF x 12V - electrolítico C2 - 10nF - poliéster C3 - 47nF - poliéster Varios: S1 - interruptor simple B1 - batería 9V T1 - transformador 220V a 6V + 6V por 100mA Placa de circuito impreso, disipador de calor, soporte para pilas, caja para montaje, perillas para los potenciómetros, bornes para los electrodos, cables estaño, etc

resistor de 10000 ohm en paralelo con los extremos del potenciómetro P2. Este Led se encederá cada vez que haya una producción de pulsos, denotando así el funcionamiento del aparato. En la figura 3 se muestra el circuito impreso correspondiente al circuito de la figura 2. Note el agregado del Led indicador de funcionamiento. Para la prueba de funcionamien-

Figura 2

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Masajeador Electrónico

Figura 2

to basta con darle alimentación al circuito y mover el cursor de P2 para no tener pulsos en los bornes A y B. Deberá escucharse un leve zumbido en el transformador como consecuencia del funcionamiento del oscilador, si no es así, varíe la posición del cursor de P1 hasta que ello ocurra. Verificado el funcionamiento del oscilador, coloque dos cables en los terminales A y B con las puntas peladas. Sujete ambas puntas (sin que se toquen) con los

dedos de una mano y mueva lentamente el cursor de P2 hasta sentir una sensación de cosquilleo en los dedos. Haga esta operación lentamente para no tener un choque brusco que provocaría una sensación desagradable. Cuando sienta un cosquilleo, actúe sobre el cursor de P1 verificando cambios en la sensación percibida como consecuencia de la variación de frecuencia del oscilador. Esto es todo, comprobado el funcionamiento sólo basta con colocar los electrodos adecuados para ser puesto en práctica por una persona idónea. De más está decir que no se trata de un circuito profesional ni mucho menos. Una configuración más adecuada para uso profesional la hemos propuesto en Saber Nº 88 y en futuras ediciones publicaremos una configuración digital de mejores prestaciones. ✪

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SERVICIO

Probador Universal de Lámparas de TV y Monitores LCD Una situación común en el servicio a televisores, monitores y, en general, equipos que utilizan pan talla LCD, es que falla alguna de las lámparas de luz trasera. El resultado es que cierta franja de la imagen se ve oscura; y a veces se pierde por completo el brillo de la pantalla (aunque alcanza a verse la imagen de forma muy débil).

Por: Leopoldo Parra Reynada

C

omo en ocasiones resulta necesario determinar cuál lámpara es la que está fallando, la solución consiste, precisamente, en utilizar un probador de lámparas fluorescentes pero éste no se consigue fácilmente y cuando se consigue tiene un costo considerable. Figura 1

Las pantallas LCD y sus usos actuales Comencemos con un repaso sobre la tecnología LCD. Sabemos que las pantallas LCD ya son prácticamente un medio de visualización universal. Las encontramos en televisores, monitores de computadora, autoestéreos, relojes de pulso, instrumentos de medición, pantallas de teléfonos celulares, de reproductores MP3 y de equipos de audio, etc. Observe la figura 1.

Y a pesar de que las pantallas LCD no son una tecnología novedosa, hasta hace poco alcanzaron un gran tamaño (más de 40 pulgadas diagonales), muy alta resolución (más de 1600 pixeles horizontales) y una definición de color comparable a la de los tubos de rayos catódicos (TRC); con la ventaja de que son considerablemente más compactas y consumen menos energía. De hecho, cabe esperar que, conforme se abaraten estas pantallas, terminen por desplazar a los equipos con cinesco-

Figura 2

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Probador de Lámparas pio. Demos un breve repaso a la estructura de un televisor típico con pantalla LCD, para que observe la importancia de las lámparas de luz trasera y el papel que juegan en la expedición de la imagen.

Estructura básica de una pantalla LCD En la figura anexa se muestra la estructura básica de una pantalla LCD en color (figura 2). A diferencia de lo que ocurre con un TRC (en donde el choque de los electrones contra el fósforo produce la luz que recibe el telespectador), en las pantallas LCD se tienen celdas que pueden oscurecerse o aclararse dependiendo del voltaje aplicado. Una celda “apagada”, no deja pasar ninguna luz; una celda completamente “encendida”, deja pasar toda la luz (en la figura 3 se describe el principio de

Figura 3

operación de una celda LCD). Si juntamos tres de estas celdas y les colocamos filtros de los colores básicos (rojo, verde y azul), obtendremos un pixel; y la unión de muchos pixeles, nos da una imagen completa. Vea en la figura 4 las partes típicas de una pantalla LCD; en este caso, la de un monitor de computadora.

La importancia de las lámparas de luz trasera para obtener la imagen De lo anterior, se deduce la gran importancia de la fuente de luz trasera en este tipo de pantallas; sin esta fuente la pantalla estaría completamente oscura, quizá con algunas Figura 4

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Servicio

Figura 5

sombras moviéndose por su superficie, pero sin ninguna imagen definida. Entonces, es vital el buen funcionamiento de estas lámparas; basta que una sola falle, para que disminuya la calidad de la imagen. La situación es más complicada, en el caso de las pantallas con una sola lámpara. Si ésta llega a fallar, la imagen desaparecerá por completo (lo cual hace pensar al usuario que se trata de un problema más grave). Las pantallas planas de grandes dimensiones suelen incluir un buen número de estas lámparas (vea en la figura 5 el conjunto de lámparas de un televisor Sharp de 42 pulgadas; observe que tiene 14 lámparas independientes); y en ocasiones, la falla de una de ellas se traduce en una banda horizontal en la pantalla con un brillo inferior al del resto de la imagen (figura 6). Sin embargo, cabe aclarar lo siguiente: algunos fabricantes de estos equipos colocan unos circuitos de protección en sus circuitos inversores; y cuando estos elementos de protección detectan que alguna de las lámparas se ha dañado, desactivan a todas las demás para prevenir problemas por la falta de una de las cargas en los balastros. En tal caso, aunque sólo una de las lámparas esté fallando, el síntoma será igual al que habría si todo el conjunto de luz trasera estuviera defectuoso. Supongamos que recibe en su taller precisamente un televisor o monitor con el síntoma de una pantalla completamente negra; y que tras re-

Saber Electrónica 70

Figura 6

visarla, usted llega a la conclusión de que una de las lámparas está dañada y que las otras se apagaron por la protección interna del equipo. ¿Cómo averiguar, de forma rápida y sencilla, cuál de las lámparas es la que debe reemplazarse? Precisamente aquí, “entra en escena” el probador de lámparas de luz trasera LCD-22.

Presentación del probador y forma de uso En figura 7 se muestra el probador de lámparas de pantallas LCD producido por Electrónica y Servicio. Observe que en un extremo tiene un par de cables, que sirven para aplicar el voltaje de alimentación (puede variar desde 3 hasta 12VDC); y en su otro extremo encontramos dos cables negros y dos cables rojos, con caimanes adosados a sus puntas. En la parte superior, lo único que tenemos es un LED indicador y un pushbutton (lo cual indica que su uso es muy sencillo). De hecho, este probador permite sustituir temporalmente al balastro necesario para que una lámpara fluoFigura 7

rescente encienda. Puede proporcionar a su salida una oscilación de aproximadamente 40KHz, con una amplitud que va de 700 a 1700V; esto depende del voltaje aplicado a la entrada del probador. Para probar cada lámpara, deberá separarla del aparato en cuestión (figura 8A); conéctela de modo que sus extremos queden en los dos caimanes negros o en los dos rojos. Para probar dos lámparas a la vez, conecte una en los caimanes negros y la otra en los caimanes rojos (figuras 8B a 8D). Como regla general, siempre que vaya a probar una lámpara, aplique al aparato un voltaje bajo, de entre 3 y 4VDC; puede usar un eliminador universal como el que se muestra en la figura 9, con la condición de que proporcione un máximo de 1 amperio de salida. Presione momentáneamente el botón, y verá que el LED se enciende; esto demuestra que el inversor interno del probador está funcionando. Y si en ese momento se enciende la lámpara sujeta a prueba, significa que están funcionando razonablemente bien (figura 10). Si no se enciende, proceda a incrementar el voltaje de alimentación; aplique enseguida 6, 9 o 12VDC (nunca pase de este valor, o de lo contrario puede hacer que se dañe el oscilador interno); verifique si la lámpara enciende con alguno de estos voltajes. Si ya llegó a 12V y la lámpara no se enciende, lo más seguro es que está dañada; y habrá que reemplazarla.

Probador de Lámparas recibe en su taller televisores y/o monitores dotados de esta tecnología, ¿qué espera para conseguirlo? Una vez que lo utilice por vez primera, no se explicará cómo podía antes reparar la luz trasera de estas pantallas sin este sencillo pero poderoso probador de lámparas.

Recomendaciones de seguridad

Figura 8 - Este probador, fabricado por México Digital, puede ser adquirido en Editorial Quark SRL Tel: 0114301- 8804, mail: ateclien@webelec tronica.com.ar

No deje presionado el botón por mucho tiempo; después de todo, lo único que queremos es probar si la lámpara sirve. No debe estar presionado por más de 5 segundos. Como regla general, las lámparas de pantallas pequeñas (teléfonos celulares, reproductores de MP3, pantallas de TV miniatura, etc.) deben encenderse con aproximadamente 3 a 6VDC. En tanto que las lámparas de televisores grandes (hasta 42 pulgadas), necesitan entre 9 y 12VDC para encender (figura 11). ¿Verdad que es fácil probar las lámparas de las pantallas LCD por medio de este pequeño instrumento? Entonces, si con mayor frecuencia

Aunque el uso de este probador es sencillo, no está de más hacerle algunas recomendaciones; por ejemplo, nunca trate de aplicar un voltaje de alimentación superior a 12VDC; de lo contrario, puede ocasionar daños irreversibles a los circuitos internos del propio instrumento; por eso no debe usarse para probar lámparas de televisores con pantalla de más de 42 pulgadas, las cuales necesitan un voltaje mayor (lo cual pone en riesgo la integridad del probador). Como estamos trabajando con voltajes relativamente altos, una de las primeras recomendaciones que podemos hacerle es que nunca toque los cables de salida del probador mientras está en funcionamiento. Aunque la corriente que proporciona no es suficiente para causar la muerte, sí puede ocasionar una desagradable descarga; además, afecta gravemente la salud de las personas que tienen problemas cardiacos o que usan marcapasos. Por

Figura 9

supuesto, también debe asegurarse que los cables de salida nunca se pongan en corto; de lo contrario, será dañado el probador. Excepto por dichas situaciones, no hay problema ni riesgo alguno en usar constantemente este dispositivo de prueba. Si aún no lo tiene, ¿qué espera para conseguirlo? Con él, se facilita considerablemente el trabajo de reparación de pantallas de cristal líquido. ¡Hasta la próxima! ✪

Figura 10

Figura 11

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AUTO ELÉCTRICO

Vehículos Híbridos Configuración Paralela - Serie en el Toyota Lexus En Saber Electrónica Nº 252 dimos la teoría de funcionamiento de los vehículos híbridos que combinan diferentes fuentes de energía tanto para su propulsión como para realizar las diferentes tareas del mismo (climatización del auto, seguridad, etc.) con el objeto de reducir las emi siones de gases tóxicos y mejorar su rendimien to. En Saber 254 comenzamos a describir algunos modelos comerciales y en esta nota, redactada en base a bibliografía de Enrique Célis (www.automecanico.net) e inspirado en material de Antonio Sánchez (http://members.tripod.com), mostramos cómo es la disposición en una configuración híbrida paralelo-serie en un auto Toyota Lexus.

Redacción y comentarios de Horacio Daniel Vallejo sobre bibliografía de Enrique Celis. www.automecanico.com

T

al como mencionamos en el primer artículo de esta serie, un vehículo híbrido es aquel que combina diferentes fuentes de energía tanto para su propulsión como para realizar las diferentes tareas del mismo (climatización del auto, seguridad, etc.) con el objeto de reducir las emisiones de gases tóxicos y mejorar su rendimiento. Un vehículo eléctrico híbrido es un vehículo en el cual la energía eléctrica que lo impulsa proviene de baterías y, alternativamente, de un motor de combustión interna que mueve un generador. Normalmente, el motor también puede impulsar las ruedas en forma directa. Un vehículo híbrido se diseña combinando una importante reducción en el peso y en la resistencia aerodinámica, con un

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Disposición de partes en un vehículo híbrido Toyota Lexus Año 2006.

Vehículos Híbridos sistema de propulsión híbrido-eléctrico, además de otras propiedades que le permiten conseguir una muy alta eficiencia con muy bajas emisiones. En la figura 1 se aprecia una gráfica del Toyota LEXUS Híbrido del 2006, que corresponde a un vehículo paralelo-serie. Puede observar los componentes básicos de este sistema:

Figura 1

Motor a gasolina convencional, 6 cilin dros V6 (Engine). Motor Eléctrico situ ado en la parte del frente del vehículo (Front Elec.Motor). Paquete de baterías (Battery). Motor Eléctrico situ ado en la parte de atrás.

Figura 2

Como nos damos cuenta en esta gráfica, podemos observar que los motores eléctricos hacen la función de Generadores, trasladando o generando energía para cargar las

baterías. Se entiende que en las desaceleraciones, o cuando el vehículo no requiere fuerza, el sistema aprovecha para cargar baterías. Ahora observemos la figura 2. En este caso los dos motores eléctricos

utilizan las baterías para mover el vehículo. El motor a gasolina apoya la rotación del motor eléctrico delantero al mismo tiempo que apoya el movimiento de tracción en las ruedas delanteras. En la figura 3 podemos ver una fotografía del sistema “de potencia” con los motores, tanto de gasolina como eléctrico, la unidad de control de potencia, el generador y el componente que divide o administra la potencia y/o el funcionamiento del sistema. La figura 4 muestra un detalle del tren delantero y la figura 5 muestra un detalle del paquete de baterías y el tanque de nafta. Por último, en la figura 6 se observa el paquete eléctrico desde

atrás.

¿Los vehículos híbridos son peligrosos para la salud? Hace un tiempo que estoy leyen-

Figura 4 Figura 5

Figura 3

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Auto Eléctrico Figura 7 Despiece de un híbrido convencional

Figura 6

do información sobre los vehículos híbridos y aún no entiendo por qué los vehículos híbridos podrían ser más peligrosos que un automóvil convencional. En un artículo publicado por Martín Brown se menciona que el periódico New York Times publicó un artículo que está armando bastante revuelo entre defensores y detractores de los automóviles híbridos. Aunque el artículo es inconcluso (los expertos no se ponen de acuerdo entre sí, y dependiendo de a quién le preguntes, unos dicen unas cosas y otros, otras), lo cierto es que el peligro es evidente, y pudiera ser que los híbridos requieran una protección “especial” (lo que redundaría en hacerlos más caros) o un “límite de exposición”, algo así como el índice SAR en los teléfonos móviles, que no debiera sobrepasarse. En los artículos de “entendidos” se menciona que según el estadounidense National Cancer Institute, la exposición prolongada a campos electromagnéticos (EMFs: Electro-magnetics fields) aumenta considerablemente el riesgo de padecer cáncer, sin embargo, no entiendo qué tiene que ver esto con los vehículos híbridos. Buscando por Internet encontré que algunas estadísticas nos dicen que un número de conductores enfermó desde que adquirieron su vehículo híbrido, como aumentos en la presión sanguínea. Algunos de ellos se preocuparon en medir los niveles de EMFs en sus híbridos y se encontraron con tasas peligrosas, prohibidas en algunas normas internacionales de seguridad.

Toyota aclara, cada vez que puede, que sus vehículos híbridos emiten los mismos niveles de contaminación que un vehículo de gasolina normal y que, por lo tanto, no hay razón para sospechar que pueda ser peligroso, o, cuanto menos, que tengan un mayor peligro que un vehículo normal. El problema de todo esto es que nos encontramos con una serie de leyes que van por detrás de la tecnología y que, además, son diferentes en cada país. Además, los expertos nunca se han puesto de acuerdo en torno a la nocividad o no de bajos niveles de radiación. Según yo lo veo, si nos referimos a las emanaciones electromagnéti-

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cas… si 20 autos juntos, parados en un embotellamiento, podrían producir campos electromagnéticos capaces de “favorecer” la generación de cáncer por sus radiaciones, y uno no híbrido, pongamos un diesel que son los más nocivos, cáncer de pulmón y cientos de enfermedades más por sus gases. Por lo tanto (insisto que no soy especialista pero uso el sentido común) mi opinión es que un auto híbrido no debería ser más peligroso que un auto a combustible. Creo que es una discusión que merece ser tenida en cuenta y que los especialistas son quienes tienen la última palabra. Hasta el mes próximo. ✪

MICROCONTROLADORES

Uso de los Temporizadores en los Microcontroladores AVR de Atmel Uso del Timer/Counter 1 Anteriormente se ha descrito la forma de utilizar el TIMER /COUNTER0 de 8 bits y el WATCHDOG en el microcontrolador ATmega8535, en esta edición se describe la forma de usar al TIMER/COUNTER1 de 16 bits. Este también puede utilizarse para alguna función de conteo y/o temporización así como pa ra generar formas de onda cuadradas moduladas en ancho de pulso (PWM), tal como veremos en la próxima edición. Se ejemplificará su uso mediante el diseño de un programa de aplicación que enciende y apaga todos los bits de un puerto de salida cada segundo. Autor: José Luis Hernández Aguilar E-mail: [email protected] Docente ESCOM-IPN El Temporizador/Contador 1 (TIMER/COUNTER1 o TIMER1) Módulo de 16 bits que, al igual que el TIMER0, puede ser usado como un simple contador de pulsos para fines de temporización, contador de eventos externos, generador de señales moduladas en ancho de pulso (PWM = Pulse Width Modulation) y/o generador de señales cuadradas de frecuencia variable. Además, el TIMER1 comparte con el TIMER0 un mismo circuito de pre-escala, el cual hace división en frecuencia sobre la señal de reloj que los sincroniza. Los registros asociados al TIMER1 son: TCNT1 para acceder a su valor de conteo o modificar dicho valor; los registros para salidas de comparación OCR1A y OCR1B; y el registro de captura de entrada ICR1, todos de 16 bits. Para usar este temporizador se deben configurar sus

registros de control TCCR1A y TCCR1B, ambos de ocho bits a los que puede acceder la CPU sin restricciones. Recordemos que el registro TIFR contiene los bits de bandera de demanda de interrupción para los distintos TIMERS del micro (TIMER0, TIMER1 y TIMER2) y que las fuentes de interrupción que nos proporcionan dichos temporizadores son individualmente habilitadas en el registro de máscaras de interrupción TIMSK. El TIMER1 también puede ser sincronizado internamente por el pre-escalador o por alguna fuente de reloj externa sobre el pin T1. La fuente de reloj generada interna o externamente es seleccionada por los bits de selección del reloj CS12:0 localizados en el registro TCCR1B. El bloque lógico de selección del reloj controla cuál fuente de reloj y flanco usará el temporizador para in-

crementar y/o decrementar su valor, el cual se encuentra inactivo cuando ninguna fuente de reloj es seleccionada. La salida desde el bloque lógico de selección del reloj se conoce como clkT1. Se debe aclarar que el valor MAX es distinto al valor TOPE, cuando el contador llega a 0xFFFF entonces ha alcanzado el valor MAX, mientras que el valor máximo de una secuencia de conteo definido por software es el valor TOPE y obviamente puede ser distinto a 0xFFFF. Y también que, cuando el contador alcanza el valor BOTTOM se convierte en 0x0000 por ser de 16 bits. Los registros de salida de comparación OCR1A/B son de doble buffer cuando se usa alguno de los doce modos PWM, sin embargo para el modo Normal y CTC el doble buffer es deshabilitado. Esta carac-

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Microcontroladores terística de doble buffer sincroniza la actualización de los registros OCR1A/B ya sea cuando se llega al TOPE o bien cuando se alcanza el valor BOTTOM de una secuencia de conteo. Dicha sincronización previene la aparición de pulsos PWM asimétricos, de longitud impar, con lo que la salida obtenida está libre de este tipo de pulsos defectuosos. El contenido de estos registros sólo puede ser cambiado por una operación de escritura y siempre son comparados con el valor de TCNT1. El resultado de dicha comparación puede ser utilizado por el generador de formas de onda para originar señales PWM o señales de frecuencia variable sobre los pines de comparación de salida OC1A y OC1B, los cuales deben ser configurados como salidas para poder visualizar alguna señal generada con el TIMER1. Lo anterior indica que al modo de generación de formas de onda seleccionado mediante los bits WGM13:0 y los bits COM1A1:0 y COM1B1:0 para el modo de salida de comparación sobre los pines OC1A/B. La unidad de comparación de salida A, del TIMER1, tiene como característica especial permitir definir el valor TOPE, es decir la resolución del contador. Además de la resolución, el valor TOPE define el período T de las formas de onda generadas. Normalmente una igualdad en la comparación mencionada (TCNT1=OCR1A/B) activa los bits de bandera OCF1A y OCF1B que se ubican en el registro TIFR, eventos que pueden ser utilizados para generar una demanda de interrupción por salida de comparación. Dichas interrupciones se habilitan por medio de los bits OCIE1A y OCIE1B respectivamente ubicados en el registro TIMSK. Los bits de bandera OCF1A/B pueden ser borrados automáticamente cuando su rutina de servicio de interrupción correspondiente es ejecutada o bien escribiendo un '1' lógico en éstos.

En modo de generación de formas de onda no PWM, una comparación de igualdad puede ser forzada escribiendo un '1' en el bit FOC1A o bien en el bit FOC1B para actualizar el estado de las terminales OC1A o bien OC1B, respectivamente, como si una igualdad en la comparación haya ocurrido realmente y generar de esta manera formas de onda de frecuencia variable. Una comparación de igualdad forzada no activará los bits de bandera OCF1A/B pero sí obligará que a que los pines OC1A/B sean '1', '0' o bien se complementen de acuerdo a la configuración de los bits COM1A1:0 y COM1B1:0, la cual debe hacerse antes de establecer a los pines OC1A/B como salidas. Considere que el generador de formas de onda usa a los bits COM1A1:0 y COM1B1:0 de manera diferente en los modos de operación normal, CTC y PWM del temporizador y que un cambio en el estado de éstos tendrá efecto hasta la primera comparación de igualdad después de que fueron escritos, a excepción de un modo no PWM en el que la acción de comparación puede ser forzada para que tenga efecto inmediatamente mediante el uso de los bits FOC1A/B como estrobos. Toda escritura en TCNT1 bloqueará toda comparación de igualdad durante un ciclo de reloj, incluso aunque el TIMER1 sea detenido, esto permite que los registros OCR1A/B sean inicializados con el mismo valor que TCNT1 sin disparar una interrupción cuando el TIMER1 sea habilitado. Existen riesgos inherentes al cambiar el valor de TCNT1 cuando se utiliza cualquiera de los canales de salida, independientemente de si el temporizador está corriendo o no. Si el valor escrito en TCNT1 es igual al que tienen OCR1A/B, la comparación de igualdad se perderá, resultando en generación de formas de onda incorrectas. No se debe escribir en TCNT1

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un valor igual al TOPE en modos PWM con valores TOPE variables, ya que la comparación de igualdad para el valor TOPE será ignorada y el contador continuará en 0xFFFF. Similarmente, no escriba en TCNT1 un valor igual a BOTTOM cuando el temporizador este en conteo descendente. La configuración de los terminales OC1A/B debe hacerse antes de que se configure el registro de dirección de datos para el puerto de I/O correspondiente. La forma más fácil de establecer el valor en OC1A/B es usando la comparación de salida forzada mediante los bits FOC1A/B como estrobos en el modo de operación normal del TIMER1, así OC1A/B mantienen su valor incluso cuando se cambia de modo de generación de formas de onda. El TIMER1 incorpora una unidad de entrada de captura que puede capturar eventos externos con la finalidad de establecer su tiempo de ocurrencia. En el registro de entrada de captura ICR1 se copia el valor de TCNT1 cada vez que ocurra un evento externo (flanco ascendente o descendente, según se haya programado en el detector de flancos) sobre el pin de entrada de captura ICP1 (que es la principal fuente de disparo de la unidad de captura de entrada) o alternativamente sobre las entradas del comparador analógico integrado, ya que se puede programar que la salida de dicho comparador sea conectada a la entrada de captura ICP1 configurando al bit ACIC en el registro ACSR adecuadamente. Pero se debe tener en cuenta que cambiar la fuente de disparo puede desencadenar un evento de captura, y será necesario borrar la bandera ICF1 después de dicho cambio. Lo anterior dado que ICF1 se activa al tiempo de darse cualquier evento de captura y que se puede usar para disparar una demanda de interrupción habilitada mediante el bit TICIE1, ubicado en

Uso de los Temporizadores TIMSK. ICF1 se borra automáticamente cuando la rutina de servicio respectiva se ejecuta o bien escribiendo un '1' lógico en ella. El valor de conteo copiado en ICR1, cuando se captura algún evento externo, puede considerarse como una medida del tiempo en el que ocurrió dicho evento. El tiempo de ocurrencia de alguno o varios eventos externos puede ser usado para calcular la frecuencia, el ciclo de trabajo y otras características de la señal que indica la ocurrencia de dichos eventos aplicada sobre ICP1. Por otra parte, este tiempo también puede ser utilizado para la creación de un registro de los eventos capturados. Solamente puede escribirse en el registro ICR1 cuando se trabaja en algún modo de generación de formas de onda, que en donde se lo utilice para establecer el valor TOPE. En estos casos se debe de configurar el modo operación del TIMER1 antes de escribir el valor TOPE en ICR1. La unidad de entrada de captura incluye un filtro digital (o cancelador de ruido) para reducir la posibilidad de capturar picos de ruido de tal manera que la condición de evento de captura es revisada 4 veces antes de que la captura sea activada. El cancelador de ruido puede ser habilitado mediante el bit ICNC1 ubicado en el registro TCCR1B. La señal en la entrada de captura es muestreada a la frecuencia del oscilador del µC, es decir el cancelador de ruido usa el reloj del sistema y por tanto no es afectado por el preescalador. Tanto ICP1 como las entradas del comparador analógico se muestrean usando la misma técnica que en el pin T1, el detector de flanco también es idéntico. Sin embargo, cuando el cancelador de ruido es habilitado, la lógica adicional es insertada antes del detector de flanco ,lo cual adiciona 4 ciclos de reloj del sistema más al retardo existente desde que se introduce un cambio

aplicado a la entrada de disparo y hasta la actualización del registro ICR1. El cancelador de ruido y el detector de flanco están siempre habilitados a menos que el TIMER1 esté en algún modo de generación de formas de onda que use a ICR1 para definir el valor TOPE. Un evento de captura puede ser disparado por software controlando al pin del puerto de I/O asociado a ICP1 (PD6). El principal problema cuando se usa la unidad de captura de entrada es en la asignación suficiente de capacidad del microprocesador para el manejo de los eventos de entrada. El tiempo que pasa después de un evento externo y hasta el siguiente es muy importante, ya que si el procesador no ha leído el valor capturado en ICR1 antes de que el próximo evento ocurra, entonces este registro podría ser sobreescrito con un nuevo valor lo que ocasionaría la pérdida del valor previo y posiblemente un resultado incorrecto en el proceso de captura. Se recomienda leer a ICR1 al principio de la rutina de manejo de interrupción por captura de entrada. No se recomienda usar la unidad de captura durante algún modo de operación en el que el valor TOPE esté cambiando continuamente. Medir el ciclo de trabajo de una señal externa requiere que el flanco de disparo censado sea cambiado antes de cada captura, dicho cambio debe hacerse inmediatamente después de haber leído a ICR1. Después de cambiar el flanco censado la bandera ICF1 deberá ser borrada por software. Para medir únicamente frecuencia no se requiere borrar la bandera ICF1 y de hecho no es necesario si se usa una rutina de manejo de interrupción. El valor TOPE puede, en algunos modos de operación, ser establecido por el registro OCR1A, o bien por el registro ICR1 o por un conjunto de valores fijos. Cuando se usa a OCR1A como valor máximo en el modo PWM, éste no podrá ser usa-

do para generar una señal de salida PWM. Sin embargo, el valor TOPE en este caso será de doble buffer, lo cual permite que dicho valor pueda ser cambiado aún cuando el temporizador se encuentre corriendo. Si se requiere de un valor TOPE fijo, el registro ICR1 puede ser usado como una alternativa, liberando al registro OCR1A para generar salidas PWM. Al valor TOPE se le puede asignar alguno de los valores fijos 0x00FF, 0x01FF o 0x03FF, o bien el valor almacenado en OCR1A o ICR1, la asignación depende del modo de operación. La CPU AVR del ATmega8535 accede a los registros de 16 bits, asociados al TIMER1, vía el bus de datos de 8 bits. Por lo cual, para acceder a cada registro se requieren dos operaciones de lectura o escritura. Considerando que la mayoría de los registros de 16 bits usan un registro de 8 bits para almacenamiento temporal de su byte alto, cuando son escritos por la CPU primero se almacena el byte alto en los 8 bits temporales y después al momento de escribir el bajo se copian simultáneamente los dos bytes en el registro correspondiente de 16 bits. Cuando el byte bajo de un registro de 16 bits es leído por la CPU, su byte alto es copiado simultáneamente en el registro temporal de 8 bits. Dado que al momento de acceder al byte bajo de un registro de 16 bits se dispara la lectura o escritura, de dicho registro, se recomienda primero escribir el byte alto y luego el bajo es un proceso de escritura mientras que leer primero el byte bajo y luego el alto en un proceso de lectura. Por lo anterior se recomienda deshabilitar las interrupciones durante el acceso a un registro de 16 bits y evitar, de esta manera, que los datos escritos o leídos sean incorrectos. Todos los registros del TIMER1 están mapeados en memoria de I/O y por lo tanto se puede acceder a ellos por medio de la escritura o lec-

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Microcontroladores tura de localidades de 8 bits. Por ejemplo TCNT1H contiene la parte alta del valor de conteo en TCNT1 y TCNT1L la parte baja de dicho valor. Dependiendo del modo de operación usado, el temporizador/contador1 puede ser borrado, incrementado o decrementado con cada ciclo del reloj de la señal que lo sincroniza. Como se ha mencionado, una fuente de reloj externa puede ser aplicada sobre el pin T1, pero una fuente de reloj interna puede ser seleccionada desde el circuito que hace división en frecuencia (pre-escaler) sobre la señal de reloj clkI/O. Cuando ninguna fuente de reloj ha sido seleccionada, el temporizador es detenido. Sin embargo, se puede acceder al valor contenido en TCNT1 independientemente de que una señal de reloj esté presente o no en clkT1. Escribir en TCNT1 anula toda operación de conteo o borrado del contador y el TIMER1 reinicia su operación desde el valor escrito. La secuencia de conteo está determinada por la configuración de los bits WGM13:0, para selección de modo de generación de formas de onda, localizados en los registros de control TCCR1A y TCCR1B. Existe una estrecha relación entre la forma en que el contador se comporta y cómo se generan formas de onda

sobre las terminales de comparación de salida OC1A y OC1B. La bandera de overflow o desbordamiento en el TIMER1 (TOV1) se activa de acuerdo al modo de operación seleccionado mediante los bits WGM1 (del 3 al 0 ya que son cuatro bits y por eso en adelante denominados WGM13:0) y puede ser utilizada para generar una demanda de interrupción, la cual será disparada si el bit TOIE1 de habilitación fue activado en el registro TIMSK. Básicamente, el TIMER1 tiene 5 modos de operación: Normal, CTC, Fast PWM, PWM de fase correcta y PWM de fase y frecuencia correcta. Modo Normal. Es el modo más simple de operación del T I M E R/COUNTER1 (con los bits WGM13:0=0) en donde la dirección del conteo es siempre en modo ascendente y no se permite el borrado del contador hasta después de que llega a su valor TOPE de 16 bits (0xFFFF). El contador simplemente se desborda cuando ha sobrepasado su valor TOPE y entonces se reinicia desde su valor inicial BOTTOM (0x0000). En este modo la bandera de overflow (TOV1) se activará en el mismo ciclo de reloj en que TCNT1 alcanza el cero. TOV1, en este caso se comporta como un diecisieteavo

Figura 1 - Operación del TIMER1 en modo CTC.

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bit, excepto que solo se activa y no se borra. Sin embargo, al hacer uso de la interrupción por desbordamiento del TIMER1 que borra automáticamente esta bandera, se puede incrementar la resolución del contador por software. Por lo demás, no existen casos especiales a considerar en el modo normal y un nuevo valor de conteo puede ser escrito para actualizar al contador en cualquier momento. La unidad de captura de entrada se usa fácilmente en este modo. Sin embargo, considere que el máximo intervalo de tiempo entre eventos externos no deberá exceder la resolución del contador. Si dicho intervalo de tiempo es demasiado largo, la interrupción por desbordamiento del contador o el circuito pre-escalador deberán usarse para extender la resolución del TIMER1 en estos casos. Las unidades de comparación de salida pueden utilizarse para generar interrupciones en cualquier momento. Sin embargo no se recomienda usar la comparación de salida para generar formas de onda en el modo normal, ya que esto ocupará demasiado tiempo de la CPU. Modo CTC (Clear Time on Compare Match). En este modo

Uso de los Temporizadores (con los bits WGM13:0=4 o 12) el registro OCR1A o el ICR1 se usan para manipular la resolución del contador. En el modo CTC el contador siempre cuenta de forma ascendente pero regresa a cero cuando TCNT1 es igual a OCR1A (WGM13:0=4) o bien cuando es igual a ICR1 (WGM13:0=12). OCR1A o ICR1 definen el valor TOPE de conteo y por lo tanto también la resolución del temporizador. Este modo permite un mayor control del valor de la frecuencia de salida en las formas de onda generadas. También es más simple la operación de conteo de eventos externos. En la figura 1 se muestra un diagrama de tiempo que ilustra la operación del TIMER1 en el modo CTC. Y se observa que el valor del contador (TCNT1) se continúa incrementando hasta que ocurre una igualdad de comparación con OCR1A o ICR1, punto en el que el contador es borrado (llevado a cero). También se ve que una interrupción puede ser generada cada vez que el valor del contador alcanza su valor TOPE, mediante el uso de los bits de bandera OCF1A o ICF1 de acuerdo al registro usado para definir el valor TOPE. Si dicha interrup-

ción fue habilitada, la rutina de manejo de interrupción puede ser usada para actualizar el valor TOPE. Sin embargo, cambiar el valor TOPE a uno cercano al inicial de conteo (BOTTOM) cuando el temporizador está corriendo muy rápidamente, es decir con ninguno o un valor bajo de pre-escala, deberá hacerse con cuidado ya que en este modo no se tiene la característica de doble buffer para el registro OCR1A y éste se actualiza inmediatamente. Si el nuevo valor escrito a OCR1A o ICR1 es menor que el valor actual de TCNT1, el contador se perderá una igualdad de comparación. El contador tendrá que contar hasta su valor máximo (0xFFFF) y luego continuar desde 0x0000 antes de que pueda ocurrir la siguiente igualdad de comparación. En muchos casos esta característica no es deseable. Una alternativa será utilizar el modo Fast PWM usando a OCR1A para establecer el valor TOPE (WGM13:0=15) ya que entonces será de doble buffer. Para generar una forma de onda de salida en el modo CTC, la terminal de salida OC1A se puede configurar para invertir (o complementar) su nivel lógico cada vez que se de una igualdad de comparación, esto

mediante los bits COM1A1:0=1. El valor de OC1A no será visible hasta que el pin del puerto correspondiente sea configurado como salida. La forma de onda generada tendrá una frecuencia máxima fOC1A = fCLK_I/O / 2 cuando OCR1A es llevado a cero. La frecuencia de la forma de onda de salida es definida por la ecuación 1.

f OC1 A =

f CLK _ I / O 2 ⋅ N ⋅ (1 + OCR1A)

La variable N representa el factor de pre-escala (1, 8, 64, 256 o 1024). Tanto en el modo normal como en este, la bandera de desbordamiento (TOV1) se activa en el mismo ciclo de reloj en el que el contador cambia desde su valor MAX a 0x0000 como consecuencia del proceso de conteo realizado. Tal como mencionamos en el encabezado de esta nota, en la próxima edición retomaremos este tema, explicando el modo FAST PWM y describiendo un programa de amplia utilidad práctica que posteriormente utilizaremos para otras explicaciones. ✪

Saber Electrónica 79

S E C C I O N . D E L . L E C T O R Seminarios Gratuitos Vamos a su Localidad Como es nuestra costumbre, Saber Electrónica ha programado una serie de seminarios gratuitos para socios del Club SE que se dictan en diferentes provincias de la República Argentina y de otros países. Para estos seminarios se prepara material de apoyo que puede ser adquirido por los asistentes a precios económicos, pero de ninguna manera su compra es obligatoria para poder asistir al evento. Si Ud. desea que realicemos algún evento en la localidad donde reside, puede contactarse telefónicamente al número (011) 4301-8804 o vía e-mail a: [email protected]. Para dictar un seminario precisamos un lugar donde se pueda realizar el evento y un contacto a quien los lectores puedan recurrir para quitarse dudas sobre dicha reunión. La premisa fundamental es que el seminario resulte gratuito para los asistentes y que se busque la forma de optimizar gastos para que ésto sea posible.

Respuestas a Consultas Recibidas Para mayor comodidad y rapidez en las respuestas, Ud. puede realizar sus consultas por escrito vía carta o por Internet a la casilla de correo: [email protected] De esta manera tendrá respuesta inmediata ya que el alto costo del correo y la poca seguridad en el envío de piezas simples pueden ser causas de que su respuesta se demore. Pregunta 1. Hola amigos de Saber Electrónica mi nombre es Guillermo y quisiera saber si me me podrían decir como puedo arreglar mi teléfono nokia 6300 el cual se mojó, el mismo enciende pero no se ve nada en la pantalla, que tendría

que cambiar ,se habrá quemado el display o algún fusible del celular? Guillermo Córdoba. Respuest 1. El celular funciona? si funciona, entonces es probable que el flex o el conector del display estén con falso contacto. Si no funciona (que es lo más probable) seguramente se dañó el firmware y hay que flashearlo. De todos modos, es muy aventurado dar respuesta sin ver el móvil. Habría que realizar ruti nas de chequeo. Por ejemplo, ¿lo re conoce la PC?... es decir, se precisan más detalles para dar un diagnóstico. De lo que sí estoy seguro es que ten ga lo que tenga hay que desarmarlo y limpiarlo con una lavadora de ultrasonido.✪

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