03-Capitulo 2

TODO SOBRE MONITORES 2 17

EL CAMINO DE LAS SEALESEN EL MONITOR

INTRODUCCION

Ningn otro equipo de los que pasan por nuestro laboratorio tiene tantas facilidades para sureparacin que los monitores. No queremos decir que sea fcil repararlos, slo queremos decir quetodas sus seales pueden ser medidas con medidores adecuados. En un TV es prcticamente imposi-ble medir la salida de FI del sintonizador debido a su pequea amplitud y elevada frecuencia (en rea-lidad con un osciloscopio de 20MHz se llega a medir algo pero sin pretender medir la amplitud). Enuna videocasetera es imposible medir la seal de las cabezas de video antes de la amplificacin co-rrespondiente. En un centro musical no se puede medir la seal de los fotodiodos antes de aplicarlaa los conversores corriente tensin.

En un monitor, las seales de entrada tienen una amplitud cercana al voltio y sus componentesde mayor frecuencia no superan los 20MHz. Esto significa que pueden ser medidas con un oscilos-copio o con algn otro dispositivo que lo suplante. Posteriormente estas seales se amplifican hastallegar a niveles de aproximadamente 60V sobre los ctodos del tubo.

Para qu sirven las etapas de video de un monitor, cules son las seales de entrada de vi-deo?

Es muy simple: las seales de entrada para el canal de video son tres: una para el rojo otrapara el verde y otra para el azul. Estas seales no estn multiplexadas de ninguna forma ni siquieratienen seales de sincronismo que haya que separar, son simples seales analgicas de video del or-den del voltio pico a pico. Esto garantiza que las mismas puedan tener componentes de muy alta fre-cuencia (20MHz o ms) compatible con la mayor definicin de un monitor con respecto a un TV.

Las etapas de video slo cumplen con una funcin muy simple. Amplificar y agregar una ten-sin continua que cumple las funciones de modificar el brillo. Esa amplificacin y esa tensin conti-nua deben ser posibles de modificar por el usuario todas a un mismo tiempo; la intencin es lograrun ajuste de brillo y contraste. En los monitores ms viejos este control se realizaba con simples po-tencimetros y en los ms nuevos con pulsadores a travs del microprocesador del sistema.

Las etapas de video tienen algunos ajustes ms que no son accesibles para el usuario. Nos re-ferimos a los controles que permiten variar la tensin continua y la amplificacin en forma diferenciala cada canal de color. Estos ajustes son los nicos que permiten variar el matiz de los colores y esimprescindible ajustarlos con precisin para lograr que las imgenes del monitor tengan un colorblanco compatible con los estndares internacionales.

CC A P T U L OA P T U L O 22

En realidad, los monitores ms modernos suelen tener un pulsador llamado temperatura decolor que modifica levemente el tono de blanco estndar. La temperatura de color es un trmino he-redado de la fotografa y se refiere al color definido por un cuerpo negro calentando a la tempera-tura indicada. Se trata de una medicin muy compleja utilizada por la ciencia de la fsica que esca-pa a los alcances de un reparador.

En realidad, en todo laboratorio de electrnica dedicado a reparar TVs, monitores o cmarasdebera existir un patrn de blanco contra el cual contrastar los equipos. Pero dada la complejidadde ese patrn todo queda librado al criterio del tcnico reparador.

SEALES DE VIDEO RGV

Si bien cada equipo tiene un circuito de video diferente, los mismos no difieren fundamental-mente. Para el autor no hay mejor mtodo didctico que analizar el equipo ms conocido de plazay realizar un comentario sobre las variaciones existentes en otros. Nosotros vamos a analizar un equi-po muy difundido en Argentina y Amrica latina: el Samsung Syncmaster en sus diferentes versionesde 15 y 17. Todo lo que veamos en este curso sirve para la reparacin de los monitores Syncmas-ter 550b de 15 y Syncmaster 750s de 17 que son idnticos elctricamente a los modelos Samtron55b y 75s respectivamente.

En realidad, podramos decir que analizaremos en detalles los circuitos integrados que loscomponen y que forman parte de innumerables marcas y modelos de monitores. En lo que respectaal video, estos equipos utilizan tres integrados: KA2506, LM2439 y KA2501-09. El anlisis del cir-cuito corresponde realizarlo partiendo del cable de entrada. Prcticamente todos los monitores estnprovistos de un conector macho DB15 en su versin VGA con tres hileras de patas tomadas de a cin-co. Podramos decir que este conector tiene una seccin dedicada al sincronismo y comando y otradedicada al video que es la que nos interesa por el momento. La seccin de video termina en un co-nector interno generalmente de 6 patas. La disposicin de este conector est sujeta al libre albedrodel fabricante pero para nuestro equipo tiene la disposicin mostrada en la figura 1.

El conector J1 es el que se conecta a la PC y el J2 se ubica por lo general sobre la misma pla-ca del tubo aunque algunos monitores lo tienen sobre la placa principal. El conector J1 tiene ms pa-tas conectadas pero aqu slo dibujamos las correspondientes a la seccin de video. Sobre las patasR V y A tendremos seales que depen-den del color de la imagen. Si la imagenes blanca R V y A son los valores mxi-mos e iguales a 0,7V. Como las sealesde sincronismo H y V se transmiten porseparado durante el borrado, las sea-les R, V y A tienen valor de negro iguala 0V. Esto significa que la mxima sealde video tiene una amplitud pico a pico

EL CAMINO DE LAS SEALES EN EL MONITOR

18 TODO SOBRE MONITORES 2

Figura 1

de 0,7V para cualquiera de los tres colores yque una tensin mxima significa mximo R oV o A y una tensin nula significa negro. En lafigura 2 se pueden observar los oscilogramasen las entradas verde y roja es decir en la pa-ta 3 y 1 del conector J2 haciendo la salvedadde que dicho oscilograma depende de que elconector est conectado o desconectado por-que las tensiones nominales son con una car-ga de 75Ohm. Sirve de excelente prueba delcable medir los oscilogramas con J2 desconec-tado (pero cargando el conector con resistoresde 75Ohm) mientras se retuerce el cable o semueven los conectores.

Esta seal es la que se obtiene abriendoel Ntest con el Windows seteado en 800x600pixeles y seleccionado cuadro blanco comple-to (pulse en color). Recuerde que con otros se-teos los tiempos se modifican levemente y quecon otras imgenes que no sean blancas la se-al se modifica salvo durante el 18% del tiem-po en que se produce el borrado horizontal endonde siempre es igual a cero.

En realidad la seal en la entrada no s-lo tiene cortes a la frecuencia horizontal, tam-bin los tiene a frecuencia vertical que para elseteo elegido es de 100Hz. Es decir que sim-

plemente eligiendo una base de tiempo del osciloscopio de 2mS/div aparecen seales con cortes co-rrespondientes a frecuencia vertical. Ver la figura 3.

Y si no tengo osciloscopio?

La seal a frecuencia horizontal es inaudible pero a frecuencia vertical es perfectamente audi-ble. Esto significa que si no se la puede ver por lo menos se la puede escuchar. El autor aconseja uti-lizar un bafle potenciado de los utilizados para PC o mejor aun algn bafle armado por el alumnocon un amplificador de audio que tenga una sensibilidad de 100mV al recorte. Trate de utilizar unparlante y un bafle de buena calidad porque la mayora de las mediciones a realizar son de muy ba-ja frecuencia. Luego le conviene calibrar en forma aproximada la perilla de control de volumen demodo de tener alguna idea de la amplitud medida. Si puede proveer al bafle de un medidor de sa-lida mejor an. En el caso presente el potencimetro de volumen deber indicar 700mV aproxima-damente y se debe escuchar en el parlante un tono de baja frecuencia de 100Hz con un gran con-tenido armnico (onda rectangular).



Figura 2

Figura 3

En nuestro laboratorio, a pesar de tener 3 osciloscopios se utiliza un milivoltmetro de aguja(con un auricular conectado sobre su salida sin rectificar). Por ser un elemento ms fcil de utilizar.

EL ACOPLAMIENTO A ALTERNA

En los TVs, el amplificador de video final siempre tiene acoplamiento a la CC. En cambio enlos monitores siempre es a la alterna. En principio debemos aclarar al alumno cul debe ser la res-puesta en frecuencia de un monitor para que las imgenes se puedan observar sin distorsiones. Enalta frecuencia debe responder por lo menos hasta 20 o 30MHz para poder observar los detalles pe-queos de la imagen. Pero ahora nos preocupa la respuesta en baja frecuencia. Para que no se pro-duzcan distorsiones, la respuesta a baja frecuencia debe llegar hasta CC. En caso contrario se pue-den producir errores en la interpretacin de los tonos de gris.

Imagnese que la computadora genera una imagen con una banda horizontal gris central(350mV) y dos bandas blancas arriba y bajo (700mV). Ahora suponga que en el camino de la se-al se pierde la componente continua por el agregado de un capacitor sobre cada canal de color.Luego de los capacitores, el gris de 350mV seguramente va a tener un valor cercano a cero y el blan-co de 700mV va a tener un valor del orden de los 350mV. Observe que la diferencia entre el gris y

el blanco se conserva pero se pierde elvalor absoluto lo que obligara a tocarel nivel de brillo para que la imagen sereproduzca correctamente (ver la figu-ra 4). Si la seal fuera una barra cen-tral negra con dos grises arriba y aba-jo no podra diferenciarse de la ante-rior.

Entonces por qu se elige un acoplamiento a continua?

Se elige por razones de simplicidad en el diseo de los amplificadores ya que el acoplamien-to a continua se confunde con la polarizacin y es afectada por los cambios de temperatura. La com-ponente continua se restaura sobre los mismos ctodos del tubo tomando como referencia el nivel deborrado o nivel de negro de la seal que siempre se transmite con la seal.

Para la seal propuesta existe un tercer valor de tensin que es de valor nulo durante el 18%del tiempo total y que no se observa en la pantalla debido a que corresponde al retrazado de los ha-ces. Aunque no se lo observe se lo puede utilizar como referencia para el control de brillo, de modoque ese nivel siempre se encuentre justo en el punto donde los haces se cortan. As, cuando se trans-mite la segunda seal siempre se conserva el nivel de negro y las bandas superior e inferior son gri-ses con la central negra en el mismo punto de corte que la de borrado.

El circuito de entrada, con los capacitores de acoplamiento a CC y las protecciones se mues-



Figura 4

tra en la figura 5. Los diodos D1 aD6 tienen una clara funcin de protec-cin. Observe que cualquier tensinsuperior a 12V o inferior a masa so-bre la entrada roja, puede hacer con-ducir a D1 o a D4 limitando la entra-da de pulsos. Lo mismo ocurre con lasotras dos entradas. Los resistores R1 aR3 son las cargas de 75 Ohm de lostres cables coaxiles de entrada, la im-pedancia de entrada del CI KA2506puede considerarse infinita compara-da con el bajo valor de estos resisto-res. Los capacitores C1 a C3 blo-

quean la componente continua de modo que sobre las entradas al circuito integrado se puede mediruna tensin continua de 2V adecuada para la polarizacin de los operacionales internos.

EL CIRCUITO INTEGRADO DE VIDEO KA2506

Este circuito integrado realiza varias e importantes funciones. La primera es amplificar las se-ales R G V cuando las considera adecuadas. En efecto, no todas las PC entregan la misma seal devideo. A pesar de la normalizacin de las placas de video de la PC es posible encontrar algunas queentregan ms de 1V de R V o A. Por lo tanto la primer misin del 2506 es ajustar la ganancia inter-na para obtener siempre la misma tensin de salida. Y si la tensin de entrada supera un determina-do valor el CI lo reconoce y corta la salida de video por proteccin. Del mismo modo si la tensin nollega a un valor mnimo el CI corta la seal considerando que la PC est apagada. En ambos casos

el corte de seal es, en realidad, la cone-xin al generador de caracteres que es lasegunda fuente alternativa de video.

Ese generador tiene la posibilidad de ge-nerar diferentes imgenes en forma auto-mtica de acuerdo a los acontecimientosque sucedan o de acuerdo a los deseosdel usuario si pulsa algn botn frontal.

Si la seal de entrada es normal y si el bri-llo sobre la pantalla no es excesivo la ten-sin de salida del integrado es de 2,5 a3V de seal con un pedestal de 1V tal co-mo se puede observar en la figura 6.



Figura 5

Figura 6

Si el circuito de entrada est correcto el KA2506 se encarga de que su salida sea correcta.Esto significa que la seal de salida tendr un pedestal de 1V y una seal de video del orden de 2,5a 3V saliendo de las patas 21(R) , 24(V) y 26 (A).

Pero para que se observe este resultado correcto se deben cumplir primero otras premisas im-portantsimas para la tarea del reparador. Es decir que un correcto desempeo del KA2506 se obtie-ne slo si las seales de entrada son adecuadas y el resto de las seales son las correctas.

LA ETAPA DE VIDEO DE LOS MONITORES: LOS INTEGRADOS KA2501 Y LM2439

LA COMUNICACION Y OTRAS SEALES DEL KA2506

El KA2506 es un procesador de video muy completo que necesita saber qu debe hacer conla informacin que le ingresa. Recordemos que la informacin le llega por dos caminos diferentes, asaber: las entradas principales de video y las entradas secundarias del generador de caracteresIC104 (KA2501-09).

Las entradas principales ya las conocemos; las secundarias del generador de caracteres ingre-san por las patas 1, 2 y 3 (R, V y A respectivamente) que estn conectadas con tres resistores sepa-radores de 390 Ohm a las patas 20, 21 y 22 del KA2501-09. El 2506 debe tomar la decisin deconectar el generador de caracteres, conectar la seal principal o dejar el video de salida en negro.Esa decisin no obedece a una pata especfica que podamos observar con el tster o el oscilosco-

pio. Obedece a rdenes que se envan desde el microprocesador principal a travs del I2CBUS co-nectado a las patas 13 (clock SCL) y 14 (datos SDA).

En principio el alumno debe comprender que por SDA ingresa la informacin de predisponer-se para escribir informacin interna pero lo que se debe escribir viene del generador de caracte-

res por las patas 1, 2 y 3. La informacin de apagado completo tambin llega por el I2CBUS. El ge-nerador de caracteres recibe la informacin por los mismos hilos de comunicacin que son comunestambin a otras secciones.

Esto no parece fcil de entender: en general el alumno se pregunta cmo un mismo cable pue-de enviar informacin separada para dos dispositivos diferentes. Lo que ocurre es que los datos po-seen dos grupos de bits perfectamente identificados; el primero lleva informacin de direccionamien-to y el segundo los datos propiamente dichos. Si los datos de direccionamiento corresponden a ge-nerador de caracteres, ste abre su puerto de comunicaciones, si en cambio pertenecen al procesa-dor de video es ste el que se abre.

LA ETAPA DE VIDEO DE LOS MONITORES


Inclusive el direccionamiento va ms lejos an, porque es posible que diferentes secciones delprocesador de video tengan diferentes direcciones. Por ejemplo las seales de brillo, contraste y tem-peratura de color llegan por el mismo bus de comunicaciones y pasan a modificar las caractersticasde la seal de salida de video de las patas 21, 24 y 26 y de otras tres salidas (patas 15, 16 y 17)que vamos a ver ms adelante.

Entonces no hay patas directas de control del video de salida?

S, las hay comenzando por la 12 (ABL). Las siglas son las iniciales de Automating Blankingque significa borrado automtico. Esta seal se toma desde el retorno del bobinado de alta tensindel fly-back y tiene un valor dependiente de la corriente que circula por el tubo. Cuando la corrientees alta, la tensin es baja y llegado a un valor de 4,5V opera reduciendo el contraste de las sealesde salida (o lo que es lo mismo el valor de pico mximo). Una imagen lavada (poco contraste) pue-de deberse a una falla en el circuito de ABL. Mida la tensin con un tster (debe estar por arriba de4,5V). Existe otra seal llamada BLK que ingresa por la pata 19 y que es una onda rectangular pro-

ducto de la conformacinde la tensin de retraza-do obtenida de una patadel fly-back. Esta seal sedebe conformar antes deaplicarla, cosa que que-da a cargo del transistorQ102. Ver la figura 7.

Observe que a la izquier-da de la lnea de puntosse encuentra un genera-dor de seales. Este ge-

nerador simula el bobinado del fly-back en todos los aspectos. En este ca-so fue ajustado a 64kHz que es unpromedio de la mayora de las sea-les de entrada. El generador V1 se de-be ajustar a un valor 3 veces mayorpara un tiempo de retrazado del 18%.

La doble red de base se utiliza paraconformar un pulso de colector sin re-tardos. Cada red opera en un momen-to diferente para lograr que la tensinde colector no se demore en bajar yluego no se demore en subir. Si la ten-sin de colector no tiene el tiempo co-rrecto se pueden producir problemas



Figura 7

Figura 8

de borrado en el borde izquierdo oderecho de la pantalla. En la figura8 se puede observar el oscilogramanormal con las dos redes funcionan-do. Observe que en cuanto la ten-sin de base supera los dos voltiosel colector ya est en cero y el tiem-po de borrado interno del KA2526es prcticamente igual al de retra-zado.

Si se levanta la red superiorel oscilograma de colector se modi-fica tal como se puede observar enla figura 9. Observe que la tensinde colector sube apenas un pocodespus del pico mximo y segura-mente tendremos problemas de borrado en la parte izquierdade la pantalla tal como se puede observar en la figura 10.

Si reponemos la red superior y desconectamos la red in-ferior los oscilogramas que se producen se pueden observar enla figura 11.

Y qu ocurre si faltan las dos seales de excitacin o siel transistor est abierto entre colector y emisor?

Ocurre que la tensin en la pata 19 est permanente-mente alta y no se produce borrado en ningn lado lo que pue-de aparecer como un velo sobretoda la imagen de acuerdo al tipode seal a visualizar. El caso con-trario ocurre cuando el transistorse pone en cortocircuito. En esecaso se borra toda la imagen por-que la tensin est siempre pordebajo del nivel de borrado. SiUd. no tiene osciloscopio puederealizar una medicin de la ten-sin continua en el colector deQ102 con un tster analgico. Sitodo est bien la tensin a medirva ser un 18% menor a la tensinde fuente del colector (el 18% es



Figura 9

Figura 10

Figura 11

el tiempo de retrazado). Es decir 5 - 5.18/100 = 4,1V. Ms seguro es colocar el tster en el colec-tor y levantar la base de Q102, el tster debe medir 5V luego conectar la base y observar que la ten-sin caiga a 4,1V. Si la falla es que la pantalla est oscura, una prueba rpida consiste en conectarel colector de Q102 a +5V para anular el borrado. Si la pantalla se enciende el problema est enel borrado.

Por ltimo, existe una pata de entrada (la 18) llamada CLAMP (enclavamiento) cuya responsa-bilidad es ajustar el valor de negro de la imagen al nivel solicitado por el usuario con el control debrillo. Esta tensin se genera en la pata 31 del micro HSYNC-OUT que a su vez se genera a partirde la seal HSYNC-IN proveniente de la pata 15 del jungla IC401. Esta seal determina el tiempoen la que la seal de salida debe estar ajustada al nivel indicado por el control de brillo. En una pa-labra es como si el control de brillo fuera un ajuste del nivel de negro y el control de contraste un ajus-te del nivel de blanco. Si no llega CLAMP es como si el monitor estuviera apagado; no hay sealesde salida de ningn tipo. Como esta seal tiene una amplitud de 5V se verifica del mismo modo quela pata 19 tanto con osciloscopio como con tster.

Qu otras seales necesita el KA2506 para trabajar?

Necesita dos seales fundamentales; las de comunicacin general con el micro por donde lellega la informacin de brillo y contraste en forma de datos de control. Esta es tal vez, la diferenciams importante entre los procesadores de monitores y los de TV. En general en los de TV el micro ge-nera seales PWM que se convierten en seales analgicas y se aplican al procesador para su con-trol. Esto facilita el service porque esas tensiones pueden ser medidas fcilmente con un tster o serreemplazadas con un potencimetro. Aqu no se pueden reemplazar fcilmente. Este no es un pro-blema especfico de monitores, existe en todos los equipos modernos y tiene ya solucin a travs deluso de un programa para PC y una mnima interface que pronto estarn en venta en Argentina. Ud.podr generar el cdigo que necesita el KA2506 o cualquier otro integrado con puerto de comuni-

caciones, leer los cdigos del I2CBUS, generar seales de controles remotos comunes o especialespara el modo service, etc.

Mientras tanto el nico control que puede realizar es el clsico, con el tster o el osciloscopio.Con el osciloscopio, no pretenda ver las formas de onda. Slo observe que la seal llegue a un nivelmximo del orden de 4,8V a 5,2V y a un valor mnimo de 0 a 0,3V. Sin osciloscopio puede medirla tensin continua con un tster analgico (tambin se pueden utilizar los digitales, pero siempre esun misterio saber cmo van a reaccionar ante tensiones que no son precisamente continuas. Los va-lores de tensin a medir son cercanos a 5V con fluctuaciones aleatoria en los momentos que se rea-lizan las transmisiones de datos. Conecte el tster sobre la pata 14 SDA (datos) pulse los botones debrillo o contraste y observe que la tensin baje mientras dura la transmisin. Haga lo mismo sobre lapata 13 SCL (clock).

Otro mtodo de prueba consiste en escuchar lo que no se puede ver. Las frecuencias de SDAy SCL no son audibles pero su periodo de repeticin si (los datos siempre se envan ms de una vezpara mejorar la seguridad de la transmisin y esa repeticin genera componentes audibles). Slo de-be construir un amplificador con un parlante o con un audfono y acostumbrarse a escuchar comosuenan las seales que no puede ver.



EL CI TRIPLE AMPLIFICADOR FINAL LM2439

Por qu razn un amplificador de video final de TV tiene acoplamiento a CC y el de monito-res tiene acoplamiento a CA?

La razn es muy sencilla. Un amplificador de video de TV es un amplificador de banda ancha.Debe llegar a una respuesta en alta frecuencia del orden de los 6MHz. Esto significa que debemosanalizar cul es la componente capacitiva de la etapa siguiente porque podra atenuar la seal desalida justamente en esas frecuencias. La etapa siguiente ya es la final; es decir los ctodos del tuboy es una carga del tipo RC paralelo. La R equivalente al tubo se determina sabiendo cul es la co-rriente circulante por el mismo para obtener un adecuado brillo. Esa corriente es del orden de 1mAy por supuesto est dividida entre los tres caones. Por lo tanto cada can maneja 330A aproxi-madamente y es una corriente saliente del ctodo. Si conectramos resistores de 100k desde cadactodo a masa se produciran una autopolarizacin del tubo que generara una tensin de unos 30Vsobre el ctodo y una corriente como la buscada. Por lo tanto se puede representar la carga del tu-bo como un resistor de 100k que es un valor considerablemente alto.

Esto significa que la resistencia de carga del transistor anterior puede ser, por ejemplo, tan al-ta como 10k y la etapa es prcticamente un amplificador de tensin sencillo de construir porque di-sipa relativamente poca energa. En cuanto a la capacidad equivalente al ctodo del tubo es del or-den de los 3pF lo cual nos permite determinar que la respuesta a frecuencia puede llegar a unos4MHz en forma natural (sin compensaciones). Esto est muy bien para TV pero es una respuesta muypobre para monitores.

Para monitores deberamos reducir la resistencia de colector a valores de 1k para obteneruna respuesta que llegue hasta los 30MHz. Esto significa que la potencia a disipar por los transisto-res de video sera 10 veces mayor y slo para mejorar la respuesta.

Para obtener una solucin posible habra que reducir la tensin de fuente al mnimo imprescin-dible y eso significa reducir la tensin de salida del amplificador porque tiene menos disponibilidad.Para evitar un armado con transistores discretos (y por triplicado) sera interesante que los tres tran-sistores de video ms sus excitadores pudieran integrarse en un nico chip. Si adems pretendemosque ese nico chip maneje la tensin continua (cosa que incrementa la tensin de fuente al doble delvalor por lo menos) estaramos pidiendo demasiado.

El LM2439 es un dechado de simplicidad. Tiene slo lo imprescindible para funcionar. Se tra-ta de tres amplificadores inversores integrados, con su polarizacin y sus resistores de carga. Por lotanto tenemos tres entradas, tres salidas un terminal de masa, un terminal de 60W y otro de fuente,mas simple imposible. En la figura 6 se puede observar el circuito simulado de este amplificador.

Esto significa que para reducir los requerimientos, la tensin continua se debe manejar por se-parado y sumarla luego sobre el ctodo, de ese modo los circuitos de continua no manejan potenciaporque slo debe alimentar circuitos con una resistencia de entrada del orden de los 100k.

El manejo de continua lo realiza el mismo KA2506 pero por tres patas de salida diferentes alas de salida de video. Estas tres patas (15, 16 y 17 llamadas RCT, GCT Y BCT en Ingls, RCT, VCTy ACT en Espaol) manejan slo tensiones continuas que luego de amplificadas se suman al video en



los mismos ctodos del tubo. Es fundamental que el reparador sea consciente de que la seal de vi-deo en los ctodos est formada por superposicin de dos seales. En caso contrario no podr rea-lizarse la imagen mental del funcionamiento de la etapa que le permitir realizar una correcta repa-racin. Vamos a pedirle a los lectores que realicen un ejercicio didctico consistente en analizar to-das las posibilidades de falla al faltar las seales de video y las continuas de cada color.

FUNCIONAMIENTO DE LOS BLOQUES DE VIDEO DE MONITORES SAMSUNG

INTRODUCCION

En esta entrega vamos a analizar el funcionamiento de todo el bloque de video de los cha-sis DP15H, DP17L y DP17H de Samsung que forman parte de los monitores Syncmaster 550b de15 y Syncmaster 750s de 17 que son idnticos elctricamente a los modelos Samtron 55b y 75srespectivamente.

Que exista informacin sobre un modelo no significa que esa informacin sea clara.

En realidad, salvo la informacin proveniente de Europa (Philips, Nokia, etc) que se desta-can por su inmejorable nivel didctico y presentacin, todo lo dems proveniente de los producto-res Asiticos deja mucho que desear. Los circuitos parecen realizados por un aprendiz de dibujan-te, y un aprendiz que no aprendi mucho.

En este curso no tomamos el camino ms fcil, que sera seguir algn modelo de Philips conun manual que tenga todo explicado, ya que se trata de una marca que no es lder en monitoresy prcticamente no existen en la Argentina. El autor tom la marca ms difundida a pesar de quela informacin disponible es poco menos que indescifrable y est plagada de errores. De este mo-do realizamos tambin, una importante prctica de lectura de circuitos fundamental para la tareadel reparador.

En el manual general del monitor, se puede observar el circuito completo de la seccin devideo, tal como la entrega el fabricante publicndola en Internet. Ver la figuras 12 y 13.

Este circuito est contenido en una placa que se monta directamente sobre el tubo.

El conector CN101 de 6 patas es una parte del cable de conexin de entrada que va a laPC. Observe que las masas de los cables coaxiles de entrada se unen recin en esta plaqueta.

El otro conector de esta plaqueta es el CN102 de 14 patas, que provee las tensiones de

FUNCIONAMIENTO DE LOS BLOQUES DE VIDEO DE LOS MONITORES SAMSUNG


fuente y la interconexincon la plaqueta principal.Los que parecen ser co-nectores a la derecha dela plaqueta son en reali-dad el zcalo del tubo yalgunos puntos de prue-ba.

Los nmeros de po-sicin de los componen-tes, estn ubicados de unmodo muy particular. Porejemplo, un capacitorque no est repetido paracada canal de color se in-dica como C119. Un ca-pacitor que se encuentratriplicado (uno para cadacanal de color) se deno-mina por ejemplo CR01,CG01 y CB01 que se de-be interpretar como capa-citor 01 del canal R (red:rojo), 01 del canal G(green: verde) o 01 delcanal B (blue: azul).

CIRCUITO DE ENTRADA

Sobre los tres ca-bles de entrada existendos diodos de proteccin(DR01, DR02,DB01,DB02, DG01, DG02);uno a masa y otro a fuen-te de 12V. De este modose puede estar seguroque las tensiones de en-trada no superen los 12Vo estn por debajo de 0V



Figura 12

Figura 13

y puedan causar dao al CI de entrada IC101. Lamentablemente el diseador se olvid de colo-car algn pequeo resistor en serie antes de los diodos para evitar que stos se quemen por co-rriente en el momento de efectuar la proteccin. Eso significa que esos diodos son siempre sospe-chosos en caso de ausencia de un color.

Luego se encuentran los resistores de carga RR91, RG91 y RB91 de 75. Si alguno de es-tos resistores est cortado se pueden producir ondas estacionarias en el cable que reducen la de-finicin de ese color particular. El efecto no es muy notable y depende del largo del cable utiliza-do. Tambin puede ocurrir que al aumentar la tensin de entrada al integrado CI1, a ms del do-ble del valor nominal, el mismo lo detecte y corte los tres canales del video de salida. Por eso esuna buena prctica, medir sobre el conector de entrada a la PC, la resistencia desde cada colorde entrada a masa, que debe ser siempre de 75. Luego se colocan tres redes RC de entrada for-mada por los resistores RR02, RB02 y RG02 y los capacitores de desacoplamiento de continuaCR01, CG01 y CB01.

GENERADOR DE CARACTERES

El circuito integrado IC104 es un generador de caracteres autocontenido con puerto de co-

municaciones serie tipo I2CBUS que ingresa los datos por la pata 7 SDA cuando se aplica el clocka la pata 8 SCL.

Los generadores de caracteres debe generar una seal de video con nmeros y algunas fi-guras geomtricas sencillas que deben estar perfectamente enganchadas con las bases de tiempode la deflexin horizontal y vertical. Si el monitor tiene seal de entrada, el generador de caracte-res se enganchar tambin con la PC por carcter transitivo ya que las seales de sincronismo setoman desde las salidas de las base de tiempo horizontal y vertical.

En el caso que nos ocupa, las seales de sincronismo llegan por la pata 17 VFLB la de ver-tical y por la pata 6 HFLB la de horizontal. La seal de sincronismo horizontal es la misma que segenera para la pata BLK del KA2506 y que se toma del colector de Q102 a travs de R113.

La seal de vertical se toma desde la etapa de salida vertical, pero como tiene polaridadinversa a la adecuada se utiliza el transistor inversor Q101 con D101 como protector de polari-dad negativa y R105 de 10k como resistor separador.

El dibujo del circuito es muy confuso, pero observe que el resistor R106 es el resistor de car-ga del transistor inversor y R107 el resistor separador del colector. Para controlar estas entradas deseal se puede usar el osciloscopio o el amplificador de audio para la de vertical. La de horizon-tal se puede controlar con el tster tal como lo hicimos con la entrada de horizontal BLK delKA2506.

Observe que tanto la masa como la fuente del generador de caracteres KA2501 est aisla-dos a las altas frecuencias por los choques BO101 y BO102 para evitar que los pulsos de clockinterno interfieran por fuente o masa comn y para separar las masas analgica y digital. Por lti-



mo, el generador de caracteres necesita algunos desacoples a masa en las patas 5 VDD-D y 4 VDD-A. Como el generador de caracteres tiene un oscilador interno, controlado por tensin se requiereuna pata para ajustar la frecuencia (3 RP) y una red RC externa de filtrado R110 y C114.

Las salidas del generador de caracteres se producen por las patas 20, 21 y 22 a travs delos resistores R141, R142 y R143 que determinan el color del carcter y 19 que determina la se-al de B&N del carcter.

EL PREAMPLIFICADOR DE VIDEO

El preamplificador de video est realizado en base a un KA2506 que ya conocemos bien,por lo tanto solo realizaremos aqu un anlisis a vuelo de pjaro sobre todo por los componen-tes an no nombrados.

Las seales ingresan por las dos vas de entrada al mismo tiempo, es decir por RIN, GIN yBIN por un lado y por ROSD, GOSD, BOSD y OSD-SW por el otro. El propio integrado analizalas seales y realiza una insercin de caracteres sobre la imagen de video.

Para completar el anlisis de las patas 1 a 14 slo basta nombrar las fuentes de 12V quese conectan a las patas 6 y 9 y las masas conectadas a 7 y 11. Como el alumno puede observaren el otro lado del integrado se encuentran otras dos patas de fuente, en la 23 y de masa en la22. Esta pluralidad de terminales de fuente obedece al concepto de separar los terminales de fuen-te y masa de baja seal analgica, de alta seal analgica y de seal digital. Observe que ade-ms existen cuatro componentes de filtrado para diferentes frecuencias de ripple, que parecen pues-tos en paralelo pero que en realidad estn levemente separados por las pequeas inductancias delcircuito impreso. Estos componentes son C101, C103, C105 y C106.

La pata 12 es la entrada de ABL, que proviene del retorno de alta tensin del fly-back y quese utiliza para limitar el contraste cuando las seales tienen un gran contenido de blanco que au-menta las corrientes circulantes por el tubo hasta una regin peligrosa para la vida de la mscararanurada (cuando la mscara se sobrecalienta se deforma y aparecen manchas similares a las demagnetizacin que en general desaparecen solas cuando la mscara se enfra). Pero si la imagendura mucho tiempo o es fija se pueden producir deformaciones permanentes que inutilizan al tubo,en computacin es comn que los monitores tengan una misma imagen de fondo durante muchashoras y por lo tanto se debe proveer un medio eficaz para evitar este dao.

La seal de ABL se filtra con R101 y C102 antes de aplicarla, porque slo nos interesa suvalor medio. La seal ABL ingresa a la plaqueta de video por la pata 9 marcada como ACL quees otro nombre dado a la misma seal, esto es un error del dibujante que confunde al tcnico re-parador. Recuerde que en caso de duda sobre la seal ABL puede probar de anularla conectandomomentneamente el resistor R1 a los 5V; pero sin olvidar bajar antes el brillo y el contraste y ob-servar que la imagen no tenga demasiado brillo. Unos segundos con brillo excesivo no puede de-formar a una mscara ranurada ya que la misma necesita un cierto tiempo para calentarse.



Por ltimo, encontramos las dos patas de comunicacin bidireccional del puerto I2CBUS mar-cadas como SCL y SDA recuerde que estas patas traen al integrado dos informaciones muy impor-tantes entre tantas otras. Esas informaciones son el brillo y el contraste deseado por el usuario. Otrainformacin fundamental para el funcionamiento del monitor son los parmetros de ajuste de ga-nancia y de corte de haz del tubo. En los monitores de hace un par de aos la memorizacin deestos ajustes estaba a cargo de 6 presets generalmente montados en la misma placa de video. Eneste curso dedicaremos un captulo completo al llamado ajuste de blanco que versa sobre cmo seajustan esos parmetros que varan con cada tubo, as que en este momento slo tratamos el temacomo una referencia. En el momento actual esos presets no existen y el ajuste se realiza por mediodel teclado frontal operando en el modo service. Es decir que luego de realizar el ajuste la posi-cin de cada preset virtual es una informacin guardada con forma de datos en la memoria del mi-cro. Cuando se conecta el monitor, esos 6 datos fluyen desde el micro al preamplificador por el

I2CBUS y quedan memorizados en el mismo.

Con referencia a los datos de retorno del preamplificador de video, el alumno debe recor-dar que el KA2506 debe recomponer la amplitud de entrada de las tres seales de video para ajus-

tar su salida con precisin. Tambin tiene la facultad de enviar una seal de retorno por el I2CBUSen caso que alguna de esas seales sea muy baja o muy alta con el fin de cortar el video y conec-tar slo el generador de caracteres indicando no signal (sin seal). Este corte se realiza a travs

de datos transmitidos por el I2CBUS tanto al generador de caracteres como al preamplificador devideo. En el sector de la derecha del pre se encuentran cuatro patas de desacople a masa. Una co-mn a los tres colores es la 28 que necesita un capacitor C104 de 10nF a masa. La ausencia deeste capacitor genera una reduccin de la ganancia del integrado repartida por igual sobre lostres canales. Tambin estn las patas 27, 25 y 30 RCLP-C, GCLP-C y BCLP-C que requieren un ca-pacitor de 10 nF a masa (CR02, CG02 y CB02). Estos desacoples son exclusivos para cada colory su ausencia causa una prdida de ese color en particular.

Luego estn las seales de salida que son seis; tres de alterna (21, 24 y 26) y 3 de conti-nua (15,16 y 17). Las salidas de alterna requieren resistores de 390 a masa (RR03, RG03 yRB03) para funcionar, ya que se trata de salidas por emisor de un transistor en disposicin colec-tor comn (repetidor por emisor). La ausencia de uno de estos resistores anula la salida del canalde color correspondiente.

Las patas 18 y 19 se destinan al borrado BLK y al enclavamiento del nivel de negro CLAMPque ya fueran tratados exhaustivamente en la entrega anterior.

EL AMPLIFICADOR DE VIDEO

El amplificador de video IC102 es prcticamente el circuito de aplicacin del LM2429 conapenas algunos componentes agregados. El circuito se alimenta desde las fuentes de 12V para ba-ja seal y desde 70V para la salida. El ingreso de seal se realiza por las patas 6, 8 y 9 y la sa-lida 1, 2 y 3. El canal verde tiene una realimentacin negativa realizada por CG03 y RG05 co-



nectados desde la pata 2 a la pata de realimentacin 7. Suponemos que el lector se preguntarpor qu se aplica realimentacin negativa de alta frecuencia solo al canal verde. En principio, es-te tipo de realimentacin corta la respuesta en frecuencia es decir que con ella se pierden detallesde alta frecuencia en el canal verde. Lo que ocurre es que la banda pasante de alta frecuencia delamplificador operacional llega ms all de lo deseado. Ahora, solamente el verde porque el ojohumano tiene muy baja respuesta a frecuencia para los tonos rojos y azules y el incremento de rui-do tan fino en esas frecuencias no es visible.

Las tres salidas tiene un circuito RL que compensa la carga capacitiva de unos 3pF que pro-veen los ctodos del tubo. Los inductores LR01, LG01 y LB01 resuenan con los capacitores internosdel tubo y refuerzan las altas frecuencias del video, los resistores RR02, RG02 y RB02 ajustan laamplitud del refuerzo y los capacitores CR04, CG04 y CB04 desacoplan cualquier nivel de conti-nua ya que la misma se agrega sobre los ctodos a travs de otro circuito.

Observe que sobre las tres salidas se colocan los clsicos circuitos de proteccin a doblediodo conectados a masa y fuente. Estos protectores evitan la propagacin al operacional de vi-deo de los pulsos internos del tubo llamados Flashovers y operan en conjunto con los resistores enserie RR10, RG10 y RB10. Si un flashover destruye a algunos de estos resistores se corta el colorcorrespondiente. Para reemplazar a estos resistores se deben utilizar resistores especiales para al-ta tensin o resistores de 1/2W que por su mayor tamao tienen una tensin de ruptura mayor. Eneste caso, la clsica prueba de reemplazar y tomar la temperatura con la mano nos lleva a come-ter un error, porque no se coloca un resistor grande para mejorar la disipacin; sino, por una ca-racterstica secundaria como es la tensin de ruptura. Las protecciones se completan con los chis-peros SKR01, SKG01 y SKB01 de 1kV que no permite que la tensin sobre los ctodos superenese valor.

EL RESTAURADOR DE COMPONENTE CONTINUA

En la figura 14 se puede observar el circuito de restauracin de la componente continua delcanal verde.

En la parte superior se encuentra el circuito de salida del amplificador de video, representa-do por un simple generador de onda rectangular de 20V con un periodo de actividad del 82% yuna frecuencia de 64kHz. Este generador representa un cuadro enteramente verde con un periodonormal de borrado. Esta seal tiene una tensin de offset continua de 40V que equivale a la pola-rizacin del amplificador operacional de video. Contiene los diodos de proteccin DG03 y DG04,el inductor de compensacin LG01 y el capacitor de desacoplamiento de continua. El funcionamien-to de estos componentes ya fue explicado pero este circuito virtual que funciona de forma muy si-milar al real nos permite realizar una excelente confirmacin de su funcionamiento.

Para comprobar la respuesta en frecuencia, basta con agregar un capacitor desde la salidaa masa (en paralelo con el osciloscopio) de 3pF y conectar el graficador de Bode entre la entrada



y la salida. La curvaobtenida nos de-muestra el efecto dela sintona entreLG01 y el capacitoragregado obser-vando cmo se ex-tiende la respuesta.

Para comprobar elfuncionamiento delos diodos de pro-teccin se debe cor-tar el generadorXFG1 y colocar so-bre la salida un ge-nerador con un pul-so de 1kV (recuerdela accin de limita-cin de los chispe-

ros) con un resistor en serie de 39 que equivale a RG10. El generador se deber predisponer conuna frecuencia de 1Hz y un tiempo de actividad del 1%. Esto es similar a generar una chispa porsegundo. Como medidor se utilizar un osciloscopio conectado en la unin de los diodos en don-de se observar que el pulso se limita a 71,2V pico a pico.

En la parte inferior se observa el circuito restaurador de la componente continua. Observeque est excitado por una fuente de continua variable (V3, R1, R2) que reemplazan a la pata 16GCT de IC101. Q1 es un transistor NPN en disposicin base comn (la base conectada a la fuen-te de 12V).

Cuando el emisor tiene tensiones Vc (V de control) menores a 11,4V, el transistor conducegenerando una corriente dada por la frmula Ic = (11,4 Vc)/100. Por ejemplo para Vc de 11,3Vse genera una corriente de 1 mA por RG11 lo cual significa que la corriente de colector es de unvalor muy similar. Esa corriente genera una cada de tensin sobre R13 que se puede calcular co-mo (Ic . 22k) que para nuestro caso es de 22V. Esta tensin se resta de la fuente de 70V y es elvalor medio que debe sumar a la seal alterna provista por el capacitor CG04.

En una palabra, que Ud. debe considerar que el terminal negativo del capacitor CG04 escomo una fuente de alterna y de continua. La alterna la provee el amplificador de video conecta-do al terminal positivo y la continua la genera el propio capacitor cargado por el circuito de recu-peracin de la componente continua.

Tambin se puede hacer un anlisis ms completo para saber cundo se carga y cundo sedescarga el capacitor. En principio, como el restaurador trabaja con continua podra parecer quetrabaja permanentemente cargando al capacitor. Pero no es as. El capacitor slo se carga duran-te el borrado; en ese momento la tensin de salida est en su valor mximo que sera igual a 70V



Figura 14

debido al resistor de pull up RG09. En principio el alumno puede considerar que el capacitor slose puede cargar durante un tiempo determinado (el borrado) y por lo tanto puede que no llegue acargarse en un solo ciclo. Pero eso no importa, puede cargarse en ms de un ciclo pero al finaltermina por cargarse al valor de fuente menos la tensin del amplificador de video.

Cuando el integrado de video hace conducir a Q1 este genera una tensin continua en labase de Q2 que se repite en el emisor. Cuando llega el borrado la tensin en el nodo de DG05quiere crecer hasta fuente, pero se encuentra que el emisor est enclavado en una tensin inferiora fuente y a partir de all no puede crecer ms. Esto significa que el capacitor CG04 se carga aun valor menor.

Cunto menos?

Todo depende del control de brillo, contraste y de los ajuste de corte de haz y ganancia. Es

decir de la informacin del micro que viene por el I2CBUS.

TENSIONES DEL TUBO

Si la tensin de los ctodos es la correcta el tubo debe presentar una adecuada imagen siem-pre que las dems tensiones de polarizacin sean las adecuadas. Y esas tensiones son varias y demuy diferente tipo llegando al tubo desde diferentes lugares.

En principio, los filamentos deben estar encendidos. Observe que los tres lo estn, en efec-to, al estar conectados en paralelo puede ocurrir que se queme solo uno cortndose ese color. Sininguno de los tres est encendido es posible que no llegue la tensin que est marcada como 6.3Vque ingresa por el conector CN102 proveniente desde la fuente de alimentacin. Esta es una ten-sin continua y se puede medir simplemente con el tster.

Luego se debe comprobar la existencia de una adecuada tensin en la grilla 1 o grilla decontrol cercana a 20V. Si no es as puede provisoriamente, conectarla a una tensin de fuente ne-gativa externa de 24V; si el tubo recobra el brillo, el problema se encuentra en el circuito de G1que ser analizado al ver la deflexin horizontal. Esta tensin se puede medir con un tster anal-gico porque es una onda rectangular con pulsos horizontales sumada a una CC negativa.

La medicin siguiente es la de la G2 o grilla pantalla que se conecta directamente al fly-backa travs de un cable de media tensin. Esta tensin de un valor comprendido entre 300 y 700V seajusta con el preset de screen del fly-back y ajusta el brillo general de la pantalla. La medicin sepuede realizar con un tster digital o analgico tomando las correspondientes precauciones dadoel nivel de tensin.

El resto de las tensiones del tubo no se pueden medir con un simple tster. Se requieren puntasadicionales no siempre fciles de realizar. Por esa razn dejamos su medicin para ms adelante.

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03-Capitulo 2

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