Leccion 1 y 2

EDITORIALQUARK

Nº de Colección 11Nº de Colección 11Rep Argentina: $15México: $30 M.N.Otros Países: U$S 6

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N º 1 1

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Club Saber Electrónica. Fecha de publicación: noviembre de2005. Publicación mensual editada y publicada por EditorialQuark, Herrera 761 (1295) Capital Federal, Argentina(005411-43018804), en conjunto con Saber Internacional SAde CV, Av. Moctezuma Nº 2, Col. Sta. Agueda, Ecatepec deMorelos, México (005255-58395277), con Certificado de Lici-tud del título (en trámite). Distribución en México: REI SAde CV. Distribución en Argentina: Capital: Carlos Cancella-ro e Hijos SH, Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942 - Interior:Distribuidora Bertrán S.A.C. Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap. –Distribución en Uruguay: Rodesol SA Ciudadela 1416 –Montevideo, 901-1184 – La Editorial no se responsabiliza porel contenido de las notas firmadas. Todos los productos omarcas que se mencionan son a los efectos de prestar un ser-vicio al lector, y no entrañan responsabilidad de nuestra par-te. Está prohibida la reproducción total o parcial del materialcontenido en esta revista, así como la industrialización y/ocomercialización de los aparatos o ideas que aparecen en losmencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvomediante autorización por escrito de la Editorial.

Revista Club Saber Electrónica, ISSN: 1668-6004

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MUY IMPORTANTE¡Conozca Más Sobre Este Curso!

Aprenda Televisión en 8 lecciones es un curso diagramado de tal ma-nera que el lector (alumno) pueda “estudiar” cada tema sin necesidad dehaber leído una lección anterior, suponiendo que cada persona pueda te-ner conocimientos sobre el tema y le interese un concepto en particular.El curso fue diagramado en base al Curso Superior de TV Color y poseeasistencia por Internet, es decir, Ud. podrá realizar consultas y hastarendir los Tests de Evaluación que se dan en esta obra.

El curso que se publica en 4 tomos de esta Colección “Club SaberElectrónica” correspondientes a los números 11 (este ejemplar), 13 (sepublica en dos meses), 15 y 17. Es decir, bimestralmente tiene la oportu-nidad de adquirir “2 lecciones” en un sólo texto. Esto lo hacemos así pordos motivos, por un lado porque creemos que debe estudiar y poner enpráctica una lección por mes y segundo porque brindamos la oportuni-dad de publicar otros temas en la Colección del Club SE. El próximonúmero de esta Colección, por ejemplo, contiene fichas de montajes prác-ticos, tratándose de un tomo de colección que no puede faltar de su ban-co de trabajo, ya que son más de 170 circuitos explicados para diferen-tes aplicaciones.

Recuerde que éste es un curso que tiene asistencia por Internet y quelas demás lecciones las podrá bajar sin cargo (si no quiere esperar hastael próximo tomo de colección) una vez que haya respondido los exáme-nes contenidos en este texto.

Desde su casa o cualquier Cybercafé Ud. podrá hacer consultas, con-testar cada Test de Evaluación y obtener un certificado de aprobaciónrespaldado por el Club Saber Electrónica. Para realizar la evaluación de-berá ser socio del Club SE (es gratuito) y tiene que haber adquirido estaobra, ya que antes de contestar el examen se le harán algunas pregun-tas relacionadas con las páginas de este texto. Para contestar este cues-tionario, ingrese a nuestra página: www.webelectronica.com.ar, hagaclick en el ícono password e ingrese la clave: testtv; se desplegará unaventana con los títulos de las 8 lecciones del curso, haga click en la lec-ción correspondiente y aparecerá el cuestionario. En esta obra se danmás detalles sobre la asistencia a través de Internet y la realización delos Tests. Una vez que Ud. haya aprobado los Tests de Evaluación delas 8 lecciones, obtendrá un Certificado de Aprobación del Curso.

El contenido de esta obra corresponde a los tomos 1 y 2 del Curso Superior de TV ColorISBN Nº: 987-1116-57-8

PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS DE LA TELEVISION........................3Introducción......................................................................................................3La Cámara de Televisión ..................................................................................5La Transmisión de TV ......................................................................................7El Receptor de TV ..........................................................................................10

EL TUBO DE RAYOS CATODICOS .........................................................11La Emisión de Luz..........................................................................................11El Cañón Electrónico y el Aluminizado .........................................................11El Sistema de Enfoque y Aceleración ............................................................13El Sistema de Deflexión .................................................................................13La Formación de Imagen................................................................................15El Tubo Color .................................................................................................15Funciones Adicionales del Tubo.....................................................................17

EL AMPLIFICADOR DE VIDEO .............................................................18Introducción....................................................................................................18Límite Inferior de la Respuesta en Frecuencia ...............................................18Límite Superior de la Respuesta en Frecuencia..............................................19Circuito Amplificador con Emisor Común ....................................................19El Circuito de Entrada ....................................................................................20El Circuito Cascode ........................................................................................21El Circuito de Ganancia y Corte del Haz .......................................................22La Protección contra Flashover ......................................................................23La Señal “Y” y las Señales Diferencia de Color ............................................23Los Amplificadores de Video como Matriz....................................................25Diagnóstico de Fallas en el Amplificador de Video .......................................26

LA SENAL COMPUESTA DE VIDEO......................................................27Diferentes Tipos de Multiplexado ..................................................................27Diferentes Tipos de Modulación Empleadas en TV Color.............................29El Detector de Fase y Amplitud de la Subportadora de Color .......................30La Señal de Video en Escalera con Croma Incluida.......................................31Diagrama en Bloques de un Transmisor de TV Color NTSC .......................32Conclusiones...................................................................................................36La Reparación de Televisores de TV Color....................................................36Test de Evaluación ..........................................................................................38

COMO SE TRANSMITE EL COLOR,EL DECODIFICADOR DE COLOR .........................................................39Introducción....................................................................................................39Normas y Sistemas de Televisión ...................................................................39Las Normas de TV Monocromáticas (TVM) .................................................40Las Normas de TV Color................................................................................41El Sistema NTSC............................................................................................44El Sistema PAL...............................................................................................46Normas............................................................................................................48Norma Francesa I............................................................................................49Norma Francesa II ..........................................................................................50Norma Internacional Europea.........................................................................50Norma N .........................................................................................................50Señal de Sincronización de Línea (horizontal)...............................................51

Características de Transmisión .......................................................................51Norma B .........................................................................................................51Señal de Sincronización de Trama (vertical) ..................................................51Señal de Sincronización de Línea (horizontal)...............................................51Características de Transmisión .......................................................................52Norma NTSC M .............................................................................................52Señal de Sincronización de Trama (vertical) ..................................................52Señal de Sincronización de Línea (horizontal)...............................................52Características de Transmisión .......................................................................53Norma PAL M.................................................................................................53Señal de Sincronización de Trama (vertical) ..................................................53Señal de Sincronización de Línea...................................................................53Características de Transmisión .......................................................................53

EL PROCESADOR DE LUMINANCIA ...................................................54Introducción....................................................................................................54Rechazo de Crominancia y de Sonido............................................................55Los Circuitos de Control de la Definición (Realce) .......................................57Los Controles de Brillo y de Contraste ..........................................................58El Enclavador de Video ..................................................................................59Los Circuitos de Borrado................................................................................60La Señal de Borrado Compuesta ....................................................................60El Retardo de Luminancia ..............................................................................61

EL DECODIFICADOR DE COLOR .........................................................62La Separación de Croma.................................................................................62El Oscilador de Regeneración de Portadora ...................................................63El Amplificador de Color ...............................................................................66Otro Amplificador de Color ...........................................................................67

COMO SE REALIZA LA REPARACIONDE APARATOS DE TELEVISION ............................................................68Introducción....................................................................................................68Reparando Televisores Convencionales .........................................................68El Tratamiento de las Puntas de Prueba del Osciloscopio..............................71Verificación de Formas de Onda en el TV......................................................72Test de Evaluación ..........................................................................................75

APENDICE:INSTRUMENTOS PARA EL SERVICE ...................................................77Introducción....................................................................................................77

FUENTE DE ALIMENTACION ...................................................................77De 0V a 15V x 1A con Variación al Tacto......................................................77

PROBADORES DE BOBINADOS ...............................................................81YUGOS Y FLY-BACKS.................................................................................81

MEDIDOR DIGITAL DE CAPACITORES...................................................86

INYECTOR DE SEÑALES ...........................................................................89

2 CLUB SABER ELECTRONICA

COMO SE TRANSMITE LA IMAGEN DE TV

APRENDA TV COLOR EN 8 LECCIONES 3

Lección: Principios y Fundamentos de Lección: Principios y Fundamentos de LALA TELEVISIONTELEVISION

INTRODUCCIÓN

Aprenda Televisión en 8 lecciones, es un curso diagramado de tal manera que el lector (alum-no) pueda “estudiar” cada tema sin necesidad de haber leído una lección anterior, suponiendo quecada persona pueda tener conocimientos sobre el tema y le interese una lección en particular. Es-te texto corresponde al TOMO 1 del Curso Superior de TV Color.

En esta lección aprenderemos:

- Cómo se transmite la imagen de TV

- El tubo de rayos catódicos

- El amplificador de video

- La Señal Compuesta de Video


Así como los micrófonos pueden captar ondas sonoras y convertirlas en señales eléctricas, lascuales modulan las ondas de radio y pueden ser transmitidas, así, a la distancia, también es posi-ble captar una imagen por medio de una cámara, convertirla en otra señal eléctrica, “subirla” aotra portadora y transmitirla a un punto remoto. Para recuperar los sonidos, basta amplificar lascorrientes eléctricas y aplicarlas en parlantes (bocinas) que se encargan de su reproducción.

Una imagen es mucho más compleja que un sonido, lo que exige más que un simple transduc-tor, tipo micrófono, conectado a un transmisor.

La información correspondiente al sonido tie-ne solamente una dimensión: la onda incidede modo constante sobre el micrófono, quevaría con el tiempo. Una imagen no. La mis-ma tiene dos dimensiones (en verdad tienetres) y esto plantea un serio problema para sucaptación.

La transmisión de imágenes es un poco máscompleja, veamos: si tuviéramos una imagencorrespondiente a una X, como muestra la fi-gura 1, para transmitirla, nuestra primerapreocupación sería reducir sus dimensiones, osea: convertirla en una imagen de solamenteuna dimensión, o también, en una forma dife-rente. Este recurso que usamos es también

Figura 1

LECCIÓN: PRINCIPIOS Y FUNDAMENTOS DE LA TELEVISIÓN

4 APRENDA TV COLOR EN 8 LECCIONES

empleado cuando deseamos copiarun dibujo muy complicado. En lu-gar de tomar el dibujo como un to-do, lo dividimos en sectores, comomuestra la figura 2.

Después, "barremos" la figura,copiando cada sector, o cada cua-dradito separadamente, lo que esmucho más fácil. Juntando los cua-draditos, tenemos la recomposicióndel diseño.

Del mismo modo, entelevisión, para transmitirla imagen, lo que se hace,en primer lugar, es la des-composición en líneas queposeen claros y oscuros, yes esta información la quees llevada a su televisor,donde se la recompone. Sipuede examinar de cercaun televisor en blanco ynegro, verá que la imagen está formada por 625 líneas paralelas horizontales, que presentan cla-ros y oscuros. Lo importante en este sistema es que nuestra vista no percibe realmente las líneas,pero sí la imagen en su totalidad, siempre que el número de líneas usado sea suficientementegrande.

Nuestra vista posee una característica, que se llama capacidad de resolución, que nos impidedistinguir objetos separadamente, si hay entre ellos distancias muy pequeñas. Dos puntos dibuja-dos en una hoja se ven como uno solo (fundidos) si alejamos esta hoja de nuestra vista hasta unacierta distancia.

Volviendo al problema de la transmisión de la imagen, todo lo que necesitamos entonces esun sistema que "explore" la imagen en líneas horizontales, que transmita las informaciones declaros y oscuros y que permita su recomposición en un aparato distante. Para que tengamos unaimagen de buena definición, o sea, que sean visibles detalles pequeños, será necesario un ciertonúmero de líneas, que en el caso de la TV en Argentina es de 625, mientras que en la mayoría delos países (México, Colombia, Venezuela, etc.) es de 575. Pero esto no es todo. Recuerde que unaimagen de TV normalmente está en constante movimiento. Si la "exploración" de la imagen fue-ra muy lenta, cuando llegamos a su final, el objeto que estamos enfocando ya cambió de posi-ción. La solución para obtener el movimiento, o sea, para poder transmitir imágenes en movi-miento, es la misma adoptada en el caso del cine y basada en la persistencia retiniana.

Del mismo modo que nuestros ojos no pueden separar puntos muy cercanos en una imagen,también sufren una cierta "confusión temporal", o sea, no pueden distinguir dos fenómenos su-cesivos muy próximos, tal como se muestra en la figura 3.

Si usted pasa su mano varias veces, muy rápidamente delante de una imagen, interrumpirá lavisión y su vista no conseguirá ver esta interrupción y "compondrá" la imagen.

Figura 3

Figura 2



Una lámpara queguiñe rápidamenteen una frecuenciamayor que 10Hz, osea, 10 guiños porsegundo, no podráser vista como unasucesión de deste-llos, sino como siestuviera encendi-da continuamente,pues nuestra vistano puede distinguirguiños sucesivos amenos de 0,1 se-gundo.

El cine aprovechaeste hecho, del si-guiente modo:

Para que tengamosla sensación de movimiento en las imágenes proyectadas, basta hacerlo con gran velocidad. Unapelícula cinematográfica no es más que una sucesión de fotografías (quietas) que son proyecta-das rápidamente, de modo que percibimos las alteraciones de una a la otra como movimiento, pe-ro no vemos el pasaje de una a otra. Vemos solamente que la escena se va modificando continua-mente.

En el caso del cine, la proyección se hace a razón de 24 cuadros por segundo.

En la televisión, la transmisión se hace a razón de 50 cuadros por segundo. En suma, en cada"cuadro" se debe tener la exploración completa de la imagen que se convierte en claros y oscu-ros, los cuales modulan el transmisor en forma de menor o mayor tensión, y ese cuadro es recom-puesto en la pantalla de su televisor.

La sucesión rápida de cuadros no es percibida por nuestra vista y tenemos la sensación de unaimagen que se modifica continuamente, o sea, podemos tener una reproducción de los movimien-tos del objeto enfocado (recordemos que el intervalo mínimo en que podemos percibir fenóme-nos sucesivos es de 0,1 segundo, (tal como se grafica en la figura 4).

LA CÁMARA DE TELEVISIÓN

El punto de partida de la imagen que llega a su televisor es la cámara de TV, pues ella "cap-ta" la escena y la transforma en señales eléctricas que pueden ser transmitidas por un equipo con-vencional.

Para entender la televisión debemos partir de la cámara, pues es ella la que forma la imagenque llega a nuestro televisor.

Como vimos en el punto anterior, la imagen debe ser "barrida", dividida en líneas para que

Figura 4



cada línea, queconsiste en unasucesión de clarosy oscuros, puedaser transmitida.La recomposiciónde estas líneas enel televisor permi-te recomponer la imagenoriginal. El elemento bá-sico de una cámara de TVes un tubo denominado"Vidicón" que tiene laestructura que aparece enla figura 5. (Tambiénexisten otros denomina-dos "Orticón" y "Plum-bicón", pero el más co-mún es el "Vidicón").

En la parte frontal deltubo existe una lente co-mún de vidrio, cuya finalidad es enfocar la escena sobre una superficie fotosensible (figura 6).

Esta superficie presenta una propiedad denominada fotoconductividad, que consiste en la dis-minución de la resistencia por la liberación de cargas en presencia de la luz.

Los materiales que se pueden usar en la fabricación de esta superficie son el plomo, el telurioy el selenio. Por detrás de la superficie fotosensible, el tubo de vidrio se prolonga y termina enun cañón electrónico. La finalidad de este cañón electrónico es producir un haz de electrones queincidirá en la superficie fotosensible.

Un sistema externo formado por bobinas alrededor del cañón electrónico permite modificar sudirección. Así, aplicando una señal de forma determinada a las bobinas, podemos desplazar el hazde electrones de modo que el mismo "barra" la placa fotosensible, explorando así la imagen pro-yectada por la lente. Ocurre entonces lo siguiente en este "barrido": cuando el haz de electronesdel cañón electrónico pasa por un punto claro de la imagen proyectada, la liberación de cargashace que la resistencia obtenida sea disminuida y la señal tiene intensidad mayor en la salida.Cuando el haz explora un punto oscuro la resistencia es mayor. La resistencia varía entre 2 y20MΩ para los tubos de cámara de este tipo. Obtenemos en la salida una corriente variable, quecorresponde justamente a los claros y oscuros de cada línea explorada por el haz. La señal de vi-deo, como se la llama, tiene entonces intensidades correspondientes a cada línea transmitida.

Pero la cosa no es tan sencilla. Faltan resolver algunos problemas adicionales. Una vez trans-mitida la línea, por ejemplo, se debe también enviar una señal hacia el receptor para que el hazde electrones o el barrido vuelva al comienzo de la pantalla e inicie otra línea. Para que la ima-gen del televisor corresponda a la imagen captada por la cámara debe haber sincronismo entreellas. Así, entre cada línea debe existir una señal de sincronismo que es mostrada en la misma fi-gura 7.

Además la misma señal de TV debe también transmitir el sonido. El lector puede percibir fá-

Figura 6

Figura 5



cilmente que una sucesión de informaciones tan grande como corresponde a una imagen comple-ta más el sonido, precisa un canal de ancho mucho mayor que los 5kHz de la AM, o incluso dela FM. De hecho, para TV el canal usado tiene un ancho mucho mayor, de 6MHz, lo que exigeuna banda especial para su transmisión.

LA TRANSMISIÓN DE TV

Las señales provenientes de la cámara de TV y también de los micrófonos colocados en el es-tudio deben ser transmitidas por ondas electromagnéticas (ondas de radio) hasta su casa, comosugiere la figura 8. Sin embargo, cuando una imagen está descompuesta en líneas, posee muchosmás detalles que un sonido audible, como es captado por un micrófono. Para transmitir señalesde una frecuencia hasta 5kHz, necesitamos una banda de frecuencias de por lo menos 10kHz deancho, lo que significa una limitación para el número de estaciones de ondas medias y cortas, porejemplo. Para FM, como la banda de sonidos transmitidos es mayor, la banda de frecuencias usa-

das es también más ancha.Así, una banda de FM pue-de ocupar un canal hasta10 veces más ancho que uncanal de AM, para que lasemisiones de sonido este-reofónico con señales dedecodificación puedan serrealizadas sin problemasde interferencias.

En el caso de TV, la bandade frecuencia para cada ca-nal debe ser todavía másancha.

Figura 7

Figura 8



¡Vea qued e b e m o stransmitir almismo tiempoinformacióndel sonido yde la imagensin que una in-terfiera sobrela otra!

El patrónde TV usadoen nuestropaís prevé pa-ra la transmi-sión de ima-gen una bandadel orden delos 4,2MHz deancho. Todo el canal ocupa una banda de 6MHz, ya que hay que transmitir también el sonido. Enla figura 9 tenemos la ubicación de la señal de sonido y de imagen (portadora de sonido y de ima-gen) para un canal de TV.

Así, existe una separación de 250kHz entre el límite superior de la banda destinada al canal yla portadora de sonido. Del mismo modo, la señal de video se sitúa 1,25MHz por encima del lí-mite inferior del canal. Mientras la señal de video es modulada en amplitud, la señal de sonido esmodulada en frecuencia.

La banda de frecuencias que deben ocupar los canales, básicamente, es de VHF (Very HighFrecuency) situada entre 54 y 216MHz separada en dos grupos según la siguiente tabla:

a) Canales bajos:

canal 2 - ocupando de 54 a 60MHz





Entre el canal 4 y el 5 quedan libres 4MHz usados en otras aplicaciones.

b) Canales altos:






Figura 9



canal 12 - ocupando de204 a 210MHz

canal 13 - ocupando de210 a 216MHz

Mientras tanto, existeuna segunda banda decanales de TV, denomi-nada de UHF (UltraHigh Frecuency), usadaprincipalmente en re-transmisión de señalespara localidades distan-tes, que va de 470MHz a

890MHz y que comprende los canales de 14 a 83.

Las señales de estas bandas, tanto UHF como VHF, tienen un comportamiento diferente de lasseñales de radio de ondas medianas y cortas. Mientras las señales de radio de ondas medias y cor-tas pueden reflejarse en las capas altas de la atmósfera (ionósfera) y así alcanzar grandes distan-cias, principalmente de noche, las señales de TV no lo hacen. (figura 10).

Con esto, el alcance de las transmisiones de TV no depende de la potencia de la estación, co-mo en el caso de la radiodifusión, sino que es más o menos fijo, se limita a la línea visual, o sea,hasta "donde la vista puede alcanzar".

En verdad, el alcance es un poco mayor que el horizonte visual, pues puede aumentárselo conla elevación de la altura de la antena, tanto de la estación transmisora como de la estación recep-tora.

Es por este motivo que las transmisoras colocan sus antenas en lugares bien altos; además:cuanto más lejos viva usted de una estación que desea captar, tanto más alta debe colocar su an-

tena. (figura 11). Enla figura 12 ilustra-mos lo que ocurrecuando una estacióndistante debe ser cap-tada por una antenabaja. Las señales nollegan hasta la antenay no puede haber re-cepción.

En los transmisoresde TV la potencia noes importante para elalcance, pero es im-portante para evitarun problema: la ob-tención de imágenespoco nítidas.

Figura 10

Figura 11

Figura 12



Con potencias elevadas se garantiza que dentro del alcance de las emisiones la señal lleguefuerte y con esto pueda vencer obstáculos e interferencias, tema del que hablaremos oportuna-mente.

EL RECEPTOR DE TV

El receptor de TV o televisor recibe las señales enviadas por la estación y reproduce la ima-gen original y, evidentemente, también el sonido. En la figura 13 tenemos la estructura en blo-ques de un receptor, para que el lector tenga una idea preliminar de su complejidad.

Para entender mejor cómo funciona el televisor, partimos de su elemento básico que es justa-mente el tubo de imagen, cinescopio o tubo de rayos catódicos (TRC) como también se lo llama.

En principio, todos los televisores hacen lo mismo: captan una señal por la antena, la proce-san y envían el sonido a un parlante (bocina) y la imagen a un tubo de rayos catódicos.

A lo largo de los años, los diferentes bloques que conforman un receptor fueron cambiando;es más, a partir de los 90 se agregó un sistema de control que incluye un circuito integrado mi-crocontrolador y que permite efectuar el ajuste de un sin fin de funciones, incluyendo el ya famo-so “Modo Service” para calibrar parámetros tales como altura y linealidad vertical, frecuenciahorizontal, etc. sin necesidad de tener que recurrir a elementos mecánicos tales como potenció-metros o capacitores variables. Ni siquiera se tienen bobinas para ajustar los valores de frecuen-cia intermedia, ya todo se controla por medio de valores almacenados en una memoria EEPROM.

Cabe aclarar que para que ésto haya sido posible fue necesario establecer normas y protoco-los de comunicaciones tales como el conocido “I2Cbus”. Es por ello que podemos hablar de “con-

Figura 13

EL TUBO DE RAYOS CATÓDICOS


troles remotos inteligentes” ya que todos emiten la misma información y lo único que cambia esla portadora con la que se transmite dicha información.

Es por ésto que no nos detendremos a explicar el diagrama en bloques y la función de cadaetapa, ya que con el avance de este curso iremos tratando cada tema detalladamente.

EL TUBO DE RAYOS CATODICOS

LA EMISIÓN DE LUZ

El tubo de rayos catódicos puede considerarse como la interfase TV/USUARIO. El ojo huma-no es sensible a las radiaciones electromagnéticas visibles, desde el rojo al violeta. La pantalladel tubo está recubierta de un compuesto de varios tipos de fósforos. El fósforo es de color grisoscuro cuando no está excitado. La excitación se consigue por bombardeo electrónico. Si unelectrón atraviesa un átomo de fósforo, lo excita ya que entrega parte de su energía cinética en elchoque. La energía no se puede perder; en este caso, la energía pasa al átomo de fósforo, de for-ma que se incrementa la velocidad angular, de uno o más electrones orbitales; esto, a su vez, sig-nifica un aumento del diámetro orbital. Esta situación es inestable y el átomo de fósforo vuelvea su estado estable, emitiendo energía electromagnética, de frecuencia visible (luz). En un tubode blanco y negro, la composición del fósforo, es tal que la contribución de los diferentes átomosda por resultado una luz similar a la luz blanca natural.

EL CAÑÓN ELECTRÓNICO Y EL ALUMINIZADO

En el punto anterior, encontramos la necesidad de una fuente de electrones que se muevan ve-lozmente. Esta fuente es el cañón electrónico del tubo. El cañón electrónico está constituido porun cátodo, que genera los electrones al ser calentado por el filamento, una reja de control, quecontrola la intensidad del haz electrónico y un sistema de aceleración y enfoque, que produce unfino haz de electrones muy veloces. Por supuesto, todo este conjunto funciona en el vacío, que seconsigue extrayendo el aire contenido en el volumen formado por la campana, la pantalla y el tu-bo de vidrio del cañón. Vea la figura 14.

En el interior del tubo, el haz electrónico cierra el circuito cuando llega a la pantalla. El fós-foro depositado en la pantalla de vidrio tiene una fina capa de aluminio, que permite el paso delos electrones desde el cañón hasta el fósforo.

Esta capa conductora cumple varias e importantes funciones. A) Recolectar los electrones len-tos (que ya entregaron su energía cinética a los átomos de fósforo) y hacerlos circular hasta lafuente de alta tensión.

Es decir que el viaje desde el sistema de enfoque hasta la pantalla se realiza en un medio equi-potencial, para que los electrones no pierdan velocidad y el haz se mantenga enfocado. B) La fi-na capa de aluminio permite el paso de electrones, pero frena la circulación de iones negativos,



que se generan en el cañón, por la presencia de gases atmosféricos residuales. C) El aluminizadoforma un espejo que dirige la luz generada hacia el usuario, aumentando el rendimiento lumino-so del sistema.

Lo más importante para el lector es entender cómo debe polarizarse cada electrodo para lograrla iluminación de la pantalla (por ahora sólo estaríamos formando un punto luminoso en el cen-tro de la misma).

Entre el cátodo, la reja de control y los demás electrodos, debe existir un potencial adecuadopara que cada uno cumpla su función específica.

El proceso para la generación electrónica, el control de la intensidad del haz y su preacelera-ción, puede relatarse como sigue:

A) El filamento genera energía térmica cuando lo recorre una corriente eléctrica, que puedeser continua o alterna. Esta energía es conducida al cátodo por radiación.

B) Los electrones del material del cátodo reciben esta energía y comienzan a girar con ma-yor velocidad, hasta que su energía cinética es tan alta, que la fuerza de atracción del núcleo noes suficiente para mantenerlos en una órbita fija y se desprenden, saliendo disparados del cáto-do en todas las direcciones.

La presencia de otros electrones, en la cercanía del cátodo, hacen que esta zona tenga poten-cial negativo, lo cual limita el proceso de emisión. En la práctica, se forma una nube electróni-ca alrededor del cátodo, que se llama cátodo virtual. El haz electrónico toma sus electrones des-de esta nube, y no desde el cátodo propiamente dicho.

C) La reja de control tiene un potencial negativo con respecto al cátodo y también se oponea que los electrones abandonen la nube, para dirigirse a la pantalla del tubo. Pero este poten-cial es pequeño y los electrones pasan en mayor o menor cantidad, de acuerdo con el potencialnegativo de la reja de control (tomado con respecto al cátodo). En la mayoría de los televisoresmodernos, la reja de control se conecta a masa o a un potencial levemente positivo; en tanto que

Figura 14



el cátodo se conecta a un potencial positivo comprendido entre 20 y 200V, que ejerce el controlde la intensidad del haz, por variación del potencial reja/cátodo. La tensión de cátodo tiene doscomponentes: una continua que permite variar el brillo del haz y una alterna, que puede hacervariar rápidamente el brillo del punto luminoso sobre la pantalla, para formar luego las imáge-nes.

D) La siguiente reja realiza una preaceleración de los electrones, ya que se polariza con unpotencial positivo. Su forma cilíndrica, con una cara cerrada, salvo por un pequeño agujero cen-tral, es la adecuada para que los electrones se aceleren, escapando por el agujero central. El po-tencial de esta reja es de alrededor de 400V, y en los tubos cromáticos (que se verán en esta mis-ma lección) la variación de este potencial ajusta la sensibilidad del tubo, porque interaccionacon la reja de control modificando el punto de corte del tubo. Este punto es el valor de tensiónpara la cual se corta el haz.

EL SISTEMA DE ENFOQUE Y ACELERACIÓN

Tal como una lente óptica biconvexa (lupa) el sistema de enfoque concentra al grueso haz quesale de la reja preaceleradora, exactamente sobre la pantalla de fósforo. El potencial entre las re-jas de entrada y salida, y la reja central; varía la distancia focal de la lente y permite un enfoquepreciso. En los tubos color, se varía la tensión de la reja central por intermedio de un potenció-metro, en tanto que en los de blanco y negro, se procede a un ajuste por pasos. El valor de ten-sión es de 8KV aproximadamente en color y 400V en B&N.

La velocidad de los electrones cuando abandonan el cañón es función de la diferencia de po-tencial entre el cátodo y el ánodo final, sin importar los gradientes de tensión intermedios. El áno-do final es en verdad todo el espacio que le sigue al sistema de enfoque, porque toda la pared in-terna de la campana del tubo y la capa de fósforo están metalizadas y conectadas al generador dealta tensión. En B&N, la tensión del ánodo final es de unos 15kV y en color de 27kV, aproxima-

damente.

EL SISTEMA DE DEFLEXIÓN

De poco nos sirve generar un punto luminososobre el centro de la pantalla y poder variar subrillo. La intención es generar una imagen.Para lograrlo, se agrega al tubo un sistema dedeflexión magnética, también llamado yugo.En la figura 15, se puede observar un tubocompleto, con su yugo montado sobre el cue-llo del tubo, entre el electrodo de enfoque y lapantalla.

El sistema de deflexión permite que el hazelectrónico pueda dirigirse a cualquier parte

Figura 15



de la pantalla. Este sistema está formado por bobinas de cobre, recorridas por una corriente eléc-trica. Estas bobinas generan un campo magnético en la zona de salida del sistema de enfoque. Elhaz está constituido por electrones que se mueven y por lo tanto generan su propio campo mag-nético (tal como un conductor recorrido por una corriente). La interacción entre los campos, pue-de hacer que se mueva el haz o que se mueva el yugo. Como el yugo está firmemente amuradoal cuello del tubo, lo que se mueve es el haz.

El haz se curva en función de la corriente que circula por el yugo. La pantalla se puede barrerde diferentes maneras, pero el criterio internacionalmente empleado, es el barrido lineal de iz-quierda a derecha y del borde superior al inferior; tal como Ud. está leyendo esta página.

Este sistema de barrido necesita dos bobinas y otras tantas formas de onda de corriente atra-vesándolas. La bobina que produce el barrido de izquierda a derecha se llama bobina horizontal.En tanto que la que produce el barrido desde el borde superior al inferior, se llama bobina verti-cal.

Tal como se lee, el movimiento horizontal es rápido (64µS de borde a borde para la normaPAL N) y el vertical más lento (20µS). Si deseamos un barrido lineal (velocidad del haz constan-te) las corrientes que circulan por las bobinas horizontales y verticales deben ser dientes de sie-rra, que hacen crecer el campo magnético linealmente con el tiempo.

La forma de diente de sierra, hace que el haz vuelva rápidamente de la derecha a la izquierda,una vez que llegó al borde y luego vuelva a arrancar. El mismo criterio es válido cuando el hazllega al borde inferior, pero en este caso, el retorno es una composición de movimiento horizon-tal y vertical (un zig zag).

En la figura 16, se pueden observar las formas de onda de corriente, aunque aclaramos que lavertical, aparece seccionada por razones prácticas de dibujo.

En la norma N, vigente en Argentina, se trazan 312,5 líneas horizontales y se vuelve a la par-te superior de la pantalla para trazar otras 312,5 y así sucesivamente.

En una imagen real, los retornos del haz, tanto vertical como horizontal no se ven, ya que enese momento se lleva al cátodo a un potencial positivo alto, que bloquea la circulación de corrien-te por el cañón (corte de haz).

Figura 16



LA FORMACION DE IMAGEN

El lector comprenderá que, si variamos la ten-sión del cátodo muy rápidamente, a medidaque se produce el barrido, podemos formar so-bre la pantalla la imagen que deseamos, con to-dos los tonos de grises necesarios. Por ejemplo,podemos generar el número 1, tal como semuestra en la figura 17.

Los tubos monocromáticos poseen un par deimanes anulares montandos en la parte poste-rior del yugo. Su función consiste en centrar laimagen sobre la pantalla.

EL TUBO COLOR

En un tubo de color, los fósforos están distri-buidos en bandas finas verticales; de coloresrojo, verde y azul (cuando están excitados) es-to se consigue con fósforos de diferente formu-lación, tales qe irradien energía electromagné-ticas en las longitudes de onda deseadas.

En la figura 18, se puede observar una amplia-ción de la pantalla de un tubo de TV color.

Detrás de la pantalla de fósforo tricolor existela llamada máscara de sombra. Se trata de unafina chapa de hierro, que posee un conjunto deranuras oblongas, que coinciden con cada tría-da de bandas.

Figura 17

Figura 18

Figura 19



Como se observa en la figura19, existen tres cañones electróni-cos ubicados uno al lado del otro,en disposición horizontal y por lotanto, tres haces electrónicos. Es-tos haces se mueven en formaconjunta por una única unidad dedeflexión.

Cada haz, forma una curva aldeflexionarse dentro del yugo,pero a todos los efectos prácticos,podemos considerar que el cam-bio de dirección se produce enforma brusca y no en forma progresiva; tal como se observa en la figura 20.

De modo que se pueden definir tres puntos, indicados como PPR punto de pivote del rojo,PPV punto de pivote del verde, PPA punto de pivote del azul. Por supuesto esos puntos son ima-ginarios, pero nos permiten entender que la construcción de ranuras y bandas de colores es tal,que si ponemos un ojo en PPR y miramos a la pantalla, la máscara de sombra sólo nos permitiráver la bandas rojas; si lo ponemos en PPV, sólo veremos las verdes y si lo ponemos en PPA, só-lo las azules.

Como es difícil conseguir tanta precisión mecánica, existe un conjunto de imanes en forma deanillos, que se sitúan sobre el cañón, entre la reja de control y el cátodo. Estos imanes permitenmodificar el recorrido de los haces, tal como si estuviéramos moviendo los cañones, para com-pensar los errores de fabricación.

También es importante que los puntos de pivote, estén a la distancia justa con respecto a lapantalla. Esto se consigue moviendo el yugo en forma axial; es decir: hacia adelante y hacia atrás.

Si ahora aplicamos diferentes señales alternas a los tres cañones, podemos formar todos loscolores del espectro visible. Es obvio, que si sólo ponemos una tensión baja en el cátodo rojo ymantenemos los otros dos cañones con tensiones altas (cortados) excitamos sólo el fósforo rojoy generamos un punto rojo. De forma similar podemos generar un punto verde o uno azul. Si ba-jamos la tensión de cátodo de dos canales al mismo tiempo, producimos el color correspondien-te a la síntesis aditiva de esos colores:

R + V = AMARILLO,

R + A = VIOLETA,

V + A = CIAN.

Si encendemos los tres cañones, el punto resultante será blanco.

Combinando una serie de puntos de color, se puede formar en la pantalla imágenes colorea-das de la forma deseada. Debemos tener en cuenta, que el ojo del usuario desde la distancia nor-mal de observación, no permite distinguir los puntos que forman la imagen; es decir, que lo ob-serva como algo continuo, cuando en realidad es una sucesión de puntos.

Llegado aquí, es muy útil que el lector se provea de una lupa y observe la pantalla de su TVcolor, es conveniente que lo realice cuando la emisora transmite el cuadro de prueba de bandasde colores, o con un generador de imágenes para TV, o con una videocasetera reproduciendo laparte inicial de una película.

Figura 20



FUNCIONES ADICIONALES

DEL TUBO

Tanto en un tubo monocromático, comoen uno cromático, el tubo realiza tambiénla importante misión de actuar como ca-pacitor de salida del generador de alta ten-sión.

Ya sabemos que el ánodo final del tubo,necesita 15kV en un tubo monocromáticoy 25kV en uno cromático. Realizar un ca-pacitor de suficiente capacidad para filtrarlos pulsos de alta tensión, no es sencillo;

pero el vidrio de la campana del tubo es un excelente dieléctrico, por lo tanto, basta con metali-zarlo en su interior y recubrirlo de pintura conductora de grafito (acuadag) en la cara externa, pa-ra lograr un eficiente capacitor de alta tensión. En la figura 21, se puede observar la construcciónde este capacitor, que se conecta con un conector de metal a un casquillo de goma, vulgarmenteconocido como chupete.

La conexión de la placa de masa, se realiza por medio de un arnés de malla de cobre estaña-do, que toca el acuadag, tensado por un resorte. La construcción de la placa exterior con pinturaconductora y la metalización interior, con una capa de espesor muy delgado, contribuyen a queel capacitor tenga una componente resistiva, que reduce la corriente pico de descarga (cuandoocurre un arco accidental llamado flashover). De este modo, se limita la irradiación de campos,durante el arco. Estos campos pueden causar daños a los componentes periféricos.

La máscara de sombra está construida con hierro, por lo tanto puede magnetizarse con cam-pos externos. Esta magnetización, hace que los haces pierdan su ajuste preciso sobre la banda defósforo que le corresponda. El resultado puede ser una mancha coloreada en alguna parte de lapantalla. Para evitar este defecto se monta sobre el tubo una bobina, llamada de desmagnetiza-ción que opera sólo en el momento que se enciende el TV. En ese momento, esta bobina se ali-menta con la energía de 50Hz de la red. Posteriormente, la corriente se reduce progresivamen-

te hasta anularse. Este cam-po decreciente, de tipo al-terno, es suficiente paradesmagnetizar la máscarade sombra.

La bobina desmagnetizado-ra se individualiza fácil-mente, por encontrarsemontada sobre el marco dela pantalla, o formando unocho sobre la campana deltubo. Está construida conalambre de cobre y cubiertapor un espagetti o cinta deplástico.

Figura 21



EL AMPLIFICADOR DE VIDEO

INTRODUCCIÓN

En lo fundamental, un amplificador de video monocromático puede ser utilizado para ampli-ficar uno de los tres colores, que es necesario reproducir en un TV color. Por lo tanto, el estudiode uno implica el estudio del otro, salvo por el hecho de su utilización en cantidad de tres.

Un amplificador de video, debe ser capaz de amplificar desde continua hasta 4,3MHz, para re-producir el video transmitido como modulación de un portadora de RF. Sin embargo, un moder-no TV color que tenga entrada para Videocasetera SVHS (súper VHS) necesita amplificar por lomenos hasta 7MHz, ya que en este caso el video entra directamente, sin pasar por las etapas am-plificadoras de frecuencia intermedia, ni por el sintonizador.

LÍMITE INFERIOR DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA

La inexistencia de un límite inferior de respuestaen frecuencia, se debe a la necesidad imperiosa de en-viar hasta el tubo la componente continua de la señal,que representa el brillo medio de la imagen. Sin em-bargo, en los TV monocromáticos puede prescindirsede esta característica, sin un grave deterioro de la ima-gen reproducida; de hecho la mayoría de los TV mo-nocromáticos utilizan un acoplamiento capacitivo alcátodo del tubo, que lleva la frecuencia de corte míni-ma a alrededor de 50Hz.

En estos casos, el brillo de la imagen se debe modificar variando la tensión continua del cáto-do del tubo, por intermedio de un potenciómetro. Vea la figura 22. El resistor existente entre elcátodo y el punto medio del potenciómetro. Realiza la función de limitación de corriente por eltubo, por el método de la autopolarización. En efecto, cuando el potenciómetro se ubica en su mí-nimo, la corriente por el tubo sólo queda limitada por el valor de tensión que cae en el resistor deautopolarización, que hace que el cátodo quede a un potencial positivo con respecto masa (estoes equivalente a colocar un potencial negativo en la reja de control y, por lo tanto, el brillo de laimagen se reduce).

Cuando se desea apagar el tubo, se lleva el potenciómetro a su valor máximo, con lo cual eltubo queda al corte. Si pretendiéramos utilizar acoplamiento a la alterna, en un TV cromático, seproducirían graves errores de color.

En efecto, en la parte 1, hicimos referencia a que todos los colores del espectro se obteníancombinando distintas proporciones de R (rojo), V (verde) y A (azul). De hecho, la emisora de TVcolor nos indica la proporción adecuada de cada color, para reproducir todas las partes de unaimagen. Si nosotros suprimimos la componente continua de R, V y A, el tubo reproducirá con to-da seguridad un color equivocado. Cuando el amplificador tiene acoplamiento a continua, el con-trol de brillo se realiza en la etapa previa al amplificador de video.

Figura 22



LÍMITE SUPERIOR DE LA RESPUESTA EN FRECUENCIA

Cuando más alta es la respuesta en frecuencia del amplificador, mayor es el detalle con que sereproducen las imágenes sobre el tubo. Por lo tanto, el límite superior está dado por el sistema deTV utilizado en cada país. En el nuestro, la máxima frecuencia que puede transmitir un canal deTV, es de 4,2MHz y salvo para el caso antes mencionado, de reproducción de una videocaseteraSVHS, ése es límite de frecuencia superior, que debe aumentar el amplificador de video.

Para las altas frecuencias, el tubo se comporta como si fuera un capacitor de pequeño valor(capacidad cátodo reja y capacidad cátodo filamento, sumadas). A todos los efectos prácticos, es-te capacitor se representa como conectado entre el cátodo y masa; el amplificador de video, de-berá estar diseñado para evitar que este capacitor atenúe las altas frecuencias.

CIRCUITO AMPLIFICADOR CON EMISOR COMÚN

La ganancia que necesita tener un amplificador de video mono-cromático, es del orden de las 80 veces, en tanto que uno cro-mático es del orden de las 120 veces. La tensiones de salida deCA están en el orden de los 100 y 200V respectivamente. Estascaracterísticas extremas hacen que en la práctica no puedan de-sarrollarse circuitos integrados que realicen la función de am-plificador de video y, por lo tanto, aun en los TV más modernoslos amplificadores de video se construyen con transistores demedia potencia de diseño específico.

El amplificador de video clásico es, por lo tanto, un amplifica-dor a transistor en disposición emisor común. Vea la figura 23.

Este tipo de amplificador, fue estudiado con todo detalle, ypuede bajarlo de nuestra web en www.webelectronica.com.ar,por lo tanto, sólo daremos algunas indicaciones menores con

respecto a su funcionamiento.

La ganancia de tensión está dada por la relación existente entre la resistencia de colector Rc yla resistencia de emisor Re. En la figura 23, se puede observar que el resistor de emisor está puen-teado con un circuito RC; de este modo, la red completa de emisor reduce su impedancia a me-dida que aumenta la frecuencia, lo que trae en consecuencia un aumento de la ganancia. En rea-lidad, este aumento se compensa con otras pérdidas, de manera tal que la respuesta se extiendepero no aumenta.

LA COMPENSACIÓN PARALELO

Además de la compensación de emisor, el circuito requiere otras compensaciones para exten-der aún más la respuesta. Primero vamos a estudiar el motivo por el cual se reduce la respuesta

Figura 23



en alta frecuencia y luego indicaremos cómo se neutraliza elmismo.

En el circuito equivalente de un transistor existen dos ca-pacitores importantes (ver figura 24). Uno es el de emisor acolector Cec y el otro es el de colector a base Cbc. Ya tanto labase como el emisor tienen un potencial de CA muy cercanoa masa (alrededor de 1V) y el colector tiene potenciales de ca-si 100V, podemos simplificar el circuito suponiendo que am-bos capacitores están conectados a masa. Como entre masa yfuente existe una baja impedancia a la CA, podemos suponerque estos capacitores están conectados a fuente, con lo cual elcircuito queda tal como se lo muestra en la figura 25.

En un transistor de video, estas capacidades están reducidas a un mínimo, pero aun así afec-tan la respuesta en alta frecuencia. Sin embargo, estas capacidades pueden compensarse agregan-do un inductor en serie con el resistor Rc.Estos inductores, que se llaman pickingcoil (inductor de pique), aumentan la im-pedancia de colector a altas frecuencias,compensando el efecto de la suma de Cbcy Cce. Ver figura 26.

El otro componente, que reduce la res-puesta en alta frecuencia, es el capacitorequivalente de entrada del tubo. Este ca-pacitor puede compensarse con otro in-ductor, conectado entre el colector y elcátodo del tubo.

Este inductor, también llamado pic-king coil, se construye sobre un resistorde bajo valor para obtener un componen-te que presente bajo "Q" (factor de méri-to) y evitar los efectos de una resonanciaexagerada. Ver figura 27.

EL CIRCUITO DE ENTRADA

De nada vale compensar el circuito desalida, si la respuesta en frecuencia del cir-cuito equivalente de base del transistor noes adecuada.

En principio, parecería que el único ca-pacitor importante en este caso es el de ba-se a emisor; pero no es así, ya que el emi-sor tiene prácticamente la misma tensión

Figura 24

Figura 25

Figura 26



de señal que la base. En cambio, el capaci-tor Cbc, a pesar de tener un valor muchomenor, afecta la respuesta en una mayormagnitud, ya que sobre él se presenta la se-ñal de base sobre un electrodo y la de co-lector sobre el otro. Como la ganancia "A"es del orden de las cien veces, el capacitorCbc se magnifica prácticamente en la mis-ma cantidad. Ver figura 28.

Desde el punto de vistade la realimentación, sepuede observar que elcapacitor Cbc, produceuna realimentación decolector a base y, comoambos electrodos estánen contrafase, la reali-mentación que se pro-duce es negativa y re-duce la ganancia. Estareducción de gananciaes selectiva, ya que se

produce a través de un capacitor, es decir, que el circuito tiene mayor realimentación negativa aaltas frecuencias y, por lo tanto, menor ganancia.

Este capacitor equivalente afecta la respuesta en frecuencia cuando se considera la impedan-cia de salida de la etapa excitadora de video. En efecto, en la figura 28, se puede notar que se for-ma una red RC que afecta la respuesta (vea el circuito de la derecha).

EL CIRCUITO CASCODE

En los modernos TV color, se utiliza un circuitollamado cascode (dos transistores en cascada) queevitan el problema de la pérdida de respuesta. Elcircuito cascode utiliza dos transistores con dife-rente disposición (ver figura 29).

El transistor superior tiene disposición base comúny el inferior, emisor común.

En la disposición base común, la base tiene poten-cial de masa para la CA. De este modo, la baseopera como separación entre los circuitos de entra-da/salida y no se produce el efecto multiplicador dela capacidad Cbc, ya que la realimentación de se-ñal de colector se produce sobre un electrodo co-

Figura 27

Figura 28

Figura 29



nectado a masa. Por supuesto, siempre queda el capacitor Cce, pero en este caso, la realimenta-ción es mucho menor, porque Cce es, por lo general, un orden de magnitud menor que Cbc. Ade-más la realimentación es positiva porque las señales de colector y emisor están en fase.

El transistor inferior tiene disposición emisor común y, por lo tanto, está sujeto a la realimen-tación negativa de base a colector, pero como la ganancia de este transistor es pequeña, debido aque su resistencia de colector es muy baja, el efecto multiplicador de capacidad es despreciable.(Nota: la resistencia de carga del transistor inferior es la resistencia de entrada por emisor del su-perior, que es muy baja).

EL CIRCUITO DE GANANCIA Y CORTE DEL HAZ

Cuando se utilizan tres etapasde video en un TV color, es nece-sario ajustar la ganancia de lasmismas para que la pantalla pre-sente una gama de grises adecua-da (no coloreada). En realidad, losajustes deben ser dos por cadaetapa, ya que no se puede garanti-zar que los tres cañones tengan lamisma tensión de corte de haz(valor de tensión de cátodo para elcual se corta la corriente de haz).

Las dos componentes varia-bles de los cañones, se compensande diferente manera. La gananciao pendiente I/E de cada cañón secompensa variando la resistenciade emisor a la CA y la tensión de corte de cada cañón, se ajusta modificando la resistencia de emi-sor a la CC, con lo cual varía la tensión de polarización de colector. Ver figura 30.

El ajuste de los amplificadores de video, se realiza con una imagen en blanco y negro. LosTVs color, suelen tener una llave llamada "llave de servicio" que tiene dos posiciones; ajuste ynormal. Cuando la llave está en posición ajuste, se provoca el corte del video y de la deflexiónvertical; en la pantalla aparece por lo tanto una fina raya horizontal, que debe tener muy poco bri-llo y tonalidad blanca o gris.

Si esta raya tiene brillo excesivo, se debe reducir el brillo con el control llamado screen y quese encuentra en el flyback al lado del control de foco. Luego se deben ajustar los controles de cor-te de haz, para que la línea se reproduzca con color gris oscuro.

A continuación se debe colocar la llave de servicio en normal y sintonizar en lo posible uncuadro de prueba de barras de color, reducir el control de color al mínimo (imagen en blanco ynegro) y llevar los controles de brillo y contraste para una reproducción normal de la escala degrises. Si se observa que las partes más claras de la imagen tienen alguna tonalidad de color, sedebe ajustar el preset de ganancia del respectivo color. En general, existen sólo dos preset de ga-nancia; rojo y azul, ya que la ganancia de verde es fija y se toma como referencia. Cuando todas

Figura 30



las barras son grises, se da por finalizado el ajuste. Si ahora se ajusta el control de color a una po-sición normal, se puede verificar que las barras de color aparecen con la tonalidad adecuada.

LA PROTECCIÓN CONTRA FLASHOVER

Es común que en el tubo se produzcan arcos interelectródicos en forma esporádica. Lo impor-tante es que, cuando éstos se produzcan no se propaguen por el circuito del TV; deben quedarconfinados al mismo tubo, para que no produzcan daños a los componentes periféricos.

Las protecciones primarias son chisperos, que se ubican en el interior del zócalo del tubo yque limitan la tensión de los arcos al valor de la tensión de descarga del chispero (del orden delos 500V).

De cualquier modo, los cátodos nopueden conectarse directamente alos colectores, sino a través de re-sistores de un tipo especial para al-ta tensión (metal glazed) de un va-lor tal que no afecten el funciona-miento normal, pero que limiten lacorriente por los colectores a un va-lor adecuado.

Aun con resistores de colector, losarcos se pueden propagar por lajuntura colector base hasta el cir-cuito excitador. Para que estos ar-cos queden limitados a un valor detensión adecuado, se suele agregaren la entrada de los amplificadores

de video un par de diodos (ver figura 31) que con las tensiones de trabajo quedan polarizados eninversa. Cuando se producen arcos, éstos quedan limitados por los dos diodos, a un valor com-prendido entre fuente y masa que, por supuesto, no involucra posibilidad de daños al circuito ex-citador.

LA SEÑAL “Y” Y LAS SEÑALES DIFERENCIA DE COLOR

Cuando estudiamos el tubo, dijimos que la imagen total que se forma sobre la pantalla, es unasuperposición de tres imágenes, de colores rojo "R", verde "V" y azul "A". Cada punto de la ima-gen tiene un contenido de estos tres componentes que describen el color (cambiando las propor-ciones de R, V y A). El brillo de ese punto se modifica cambiando las tres componentes en for-ma proporcional. Parecería totalmente lógico que la emisora color transmita, de alguna manera,las señales R, V y A; sin embargo, no es así. Ocurre que una transmisión de color debe cumplircon un requisito muy particular: debe ser compatible con el sistema de blanco y negro vigentehasta el arranque de las transmisiones color. Sintéticamente: todo aquel que tiene un TV mono-

Figura 31



cromático debe poder observar las señales de color (por supuesto en blanco y negro) sin una de-gradación importante de la imagen.

Una eventual solución podría ser transmitir la señal V (el verde es color más común de la na-turaleza) dentro de la banda normal de video de 4,3 MHz y las otras componentes (R y A) fuerade la misma, para que no las reciban los TV de blanco y negro. Esto también significa incompa-tibilidad, porque los canales de TV color deberían estar más espaciados que los monocromáticosy entonces los receptores no podrían sintonizarlos.

La solución adoptada es, por supuesto, otra. La emisora transmite una señal llamada Y (lumi-nancia) que no es otra cosa que la suma de los tres colores primarios, en la proporción que el ojopromedio requiere para tener sensación de blanco. La señal de luminancia es, por lo tanto, la su-ma de una proporción de los colores primarios, que se expresa por la siguiente ecuación:

Y = 0,30 R + 0,59 V + 0,11 A

Que se lee: la señal de luminancia está compuesta por un 30% de rojo, un 59% de verde y un11% de azul. Para comprender aun más esta ecuación fundamental de la colorimetría, podemosdecir que en la emisora de TV color, cada color se obtiene con tres tubos de cámara, que delantede su óptica tienen colocados tres filtros coloreados, de rojo, de verde y de azul. Estos filtros sonatravesados por los colores correspondientes y filtran (rechazan) los otros dos colores. Las sali-das de estos tubos de toma se atenúan primero y luego se combinan de manera tal, que se obtie-nen las proporciones indicadas anteriormente. Vea la figura 32. El contenido de cada color de unpunto de la imagen se transmite dentro de la banda normal de video, con un sistema de modula-ción tal, que debe molestar lo menos posible a un receptor monocromático. Cuando estudiemoslos demoduladores de color se darán más precisiones al respecto, pero por ahora se puede decirque se utiliza una subportadora de color en la parte alta del espectro de video (3,58MHz).

De cualquier manera, la compatibilidad conseguida de este modo no es perfecta. Las zonas dela imagen que presentan colores fuertes (muy saturados) provocan un entramado característico enlos receptores de blanco y negro. El sistema de transmisión debe procurar, por todos los medios,que las zonas de imagen con este entramado sean poco perceptibles.

Si transmitimos directamente la señales de color R, V y A (luego veremos que sólo es necesa-rio transmitir dos de ellas: R y A) estamos transmitiendo información de color sobre la corres-pondiente subportadora; inclusive, cuando transmitimos una imagen de blanco y negro (por ejem-plo una fotogra-fía), ya que eneste caso debe-ríamos transmitir0,30 de R y 0,11de A de cadapunto de la foto.Este problema seminimiza si, enlugar de transmi-tir directamentelas señales R y A,se transmiten

Figura 32



otras señales llamadas diferencia de color,que se definen como R-Y y A-Y. Es decir:se transmiten las señales de color a las quese les suma la luminancia con el signo cam-biado.

Este proceso se llama matrizado de color yse realiza en el transmisor por medio de su-madores resistivos y amplificadores inver-sores, según se observa en la figura 33.

Para entender cómo se anulan las diferen-cias de color al transmitir información enblanco y negro, hay que realizar un poco de

matemáticas. Trabajemos con la señal de diferencia al rojo R-Y, reemplazando el valor de Y porla ecuación fundamental de la colorimetría:

R-Y = R - (0,30 R + 0,59 V + 0,11 A)

Para un color blanco, las tres cámaras de toma tienen salida máxima es decir R = V = A.Reemplazando los valores en la fórmula anterior, se obtiene:

R-Y = R - (0,30 R + 0,59 R + 0,11 R)

R-Y = R - (R) = 0

Es decir que el contenido del paréntesis es uno, ya que este es el valor de los coeficientes su-mados. Si el mismo cálculo se realiza para un gris medio, los coeficientes interiores al paréntesisse reducen en la misma proporción que el coeficiente de R externo al mismo y la diferencia decolor vuelve a ser cero. Lo mismo ocurre para la diferencia A-Y.

En conclusión, a los amplificador de video les pueden llegar señales de diferencia de color enlugar de señales de color. Todo depende del decodificador de color utilizado. Algunos realizanuna matrización interna completa y entregan directamente las señales de color; otros entregan se-ñales de diferencia de color y entonces los amplificadores de video deben realizar el trabajo dematrizado.

LOS AMPLIFICADORES DE VIDEO COMO MATRIZ

Cuando el decodificador de color, entrega señales diferencia de color al conjunto de amplifi-cadores de video, le llegan 4 señales R-Y, V-Y, A-Y y -Y. Para realizar el matrizado, lo acostum-brado es enviar las diferencias de color a las bases de los amplificadores y la luminancia negada(-Y) a los tres emisores al mismo tiempo.

El transistor amplificador de rojo, por ejemplo, recibe R-Y en la base y -Y en el emisor. Si la

Figura 33



base y el emisor se mueven en el mis-mo sentido y con la misma magnitud,no producen corriente de colector, esdecir que la corriente de colector sólotiene componentes de R, que es lo quese estaba buscando.

Con todo lo visto hasta aquí, pode-mos mostrar el circuito completo de unamplificador de video matrizador, concircuito cascode, diodos de protección,picking coils y ajustes. Ver figura 34.

DIAGNÓSTICO DE FALLAS EN EL AMPLIFICADOR DE VIDEO

Cuando en la pantalla se nota que los colores son incorrectos, se puede realizar un diagnósti-co sencillo observando la misma con una lupa. Al mirar con una lupa, se pueden observar los seg-mentos de fósforo de cada color; si los segmentos de un color nunca se iluminan, se puede ase-gurar que ese color está cortado. El siguiente paso consiste en determinar si la falla es en tubo oen los amplificadores de video. La prueba se realiza conectando un resistor de 10K 2W, entre elcolector y masa de los amplificadores de video. Si el color faltante aparece en la pantalla comoun fondo uniforme de color, se puede descartar al tubo como causante de la falla y se deben me-dir las tensiones continuas del transistor de video, correspondiente al color faltante (guiarse porlas tensiones de los otros que funciona correctamente). Un análisis de los valores obtenidos, pue-de guiar la reparación al cambio del/lostransistores de video o indicar que la fallase encuentra en otra etapa del TV. Cuandoun transistor de salida de video se daña yqueda en cortocircuito, el color correspon-diente invade la pantalla iluminándolafuertemente con ese color. En este caso, eldiagnóstico es evidente, sólo requiere unaverificación del transistor con un téster y sucambio si está dañado. Si no lo está, secomprobarán los resistores periféricos almismo y si sus valores son correctos, la fa-lla se encuentra en la etapa.

Figura 34

LA SEÑAL COMPUESTA DE VIDEO



Las señales de salida de un procesador de LUMA/CROMA, son las ya conocidas señales dediferencia de color (R-Y, A-Y y V-Y) y la señal de luminancia (Y) que excitarán a los amplifica-dores de video de R, V y A.

La señal de entrada se llama señal de video compuesta y procede de la etapa de FI. En estaprimera parte del procesado de LUMA/CROMA, estudiaremos con todo detalle las característi-cas de esta señal, dada la fundamental importancia que tiene en la comprensión del tema.

Por otro lado, a partir de esta señal se obtienen componentes que se dirigen a prácticamentetodas las secciones del TV.

Tal como sale de la etapa de FI, esta señal incluye las informaciones de:

A: LUMINANCIA (brillo de cada punto de la imagen),

B: CROMINANCIA (matiz y saturación de color de cada punto),

C: SINCRONISMO DE COLOR (parte de la señal que sincroniza el generador de colorinterno, con el de la emisora),

D: BORRADOS (parte de la señal que corta el haz del tubo, durante los tiempos de retraza-do horizontal y vertical),

E: SINCRONISMO (señales que sincronizan las etapas de deflexión horizontal y vertical, conel haz del tubo de cámara del transmisor),

F: SONIDO (en una transmisión estereofónica, esta señal es, a su vez, una señal compuesta,ya que lleva información de canal derecho, izquierdo, segundo programa de audio y telemetría).

Todas estas informaciones se transmiten juntas mediante diferentes procesos de multiplexado(multiplexado: técnica que permite enviar más de una información, por una única vía de transmi-sión, cable, portadora de RF, fibra óptica, etc). Luego, estas informaciones son separadas y en-viadas a las correspondientes etapas del TV, sin que las señales que viajaron por la misma vía des-de el transmisor, se interfieran entre sí.

DIFERENTES TIPOS DE MULTIPLEXADO

En realidad, el proceso de multiplexado sufre una primera gran clasificación como: secuencialy no secuencial. En el primero, se envían muestras de las diferentes señales, una después de laotra en rápida sucesión. El receptor se encargará luego de separar y memorizar cada muestra, pa-ra luego proceder a la reconstrucción de las señales originales. En este curso, no será tratado es-te sistema, dado que sólo se emplea en la TV de alta definición (todavía en estudio) y en la nor-ma francesa de TV color SECAM, que prácticamente no tiene aplicación en nuestro país.

El sistema de multiplexado más empleado en la electrónica es el multiplexado en frecuencia.Damos por sentado que el lector conoce la técnica de la transmisión de radio de AM. En la bobi-na de antena del receptor, están presentes los campos electromagnéticos pertenecientes a todas lasemisoras del espectro. Cuando dicha bobina se sintoniza con el capacitor variable, se seleccionauna de las emisoras y se rechaza en menor o mayor grado las demás (luego el canal de FI se en-



cargará de rechazar definitiva-mente las emisoras de frecuen-cias más cercanas). Otro ejem-plo, es el sistema de video cable.Por el mismo cable se envía lainformación correspondiente aunos 60 canales de TV, cada unosobre su propia frecuencia porta-dora. El receptor de TV se encar-ga de seleccionar, con su sintoni-zador y su amplificador de FI, elcanal deseado rechazando losotros. Cada canal, a su vez, tienetres portadoras que llevan las in-formaciones de LUMINANCIA(información de blanco y negrode la imagen), CROMINANCIA (que colorea la información de blanco y negro) y de SONIDO.A la portadora de LUMINANCIA, se la denomina portadora principal, en tanto que a las otras selas denomina subportadora de COLOR y subportadora de SONIDO. Vea la figura 35.

Las informaciones de sincronismo, borrado horizontal y borrado vertical, se transmiten mul-tiplexadas en amplitud sobre la portadora principal, es decir que forman parte de la señal de lu-minancia, correspondiendo a los valores máximos de modulación de amplitud de la portadora,que a su vez, para la norma N (vigente en Argentina), representan las zonas más oscuras de laimagen. En la figura 36, se puede observar la portadora principal modulada por la señal de LU-MINANCIA, que incluye las señales de borrado y sincronismo. En la misma figura se puede ob-servar la correspon-diente señal de mo-dulación que ob-viamente es recupe-rada en el detectordel amplificador devideo.

La señal de bo-rrado no necesitaser separada de laseñal de luminan-cia; simplemente seaplica junto con di-cha señal a los am-plificadores de vi-deo, cuya polariza-ción es tal que el ni-vel de borrado essuficiente para cor-tar los haces. La se-ñal de sincronismose separa de la señal

Figura 35

Figura 36



de video por un simple recortador deamplitud, que trabaja a un nivel de re-corte del 90% de la amplitud máxima.En la figura 37 se puede observar la se-ñal de sincronismo compuesto, separa-da de la señal de video compuesto y lis-ta para ser enviada a las etapas de de-flexión horizontal y vertical. La figura38 muestra también la señal de sincro-nismo compuesto, pero esta vez conuna escala de tiempos que permite ob-servar tanto el sincronismo vertical co-mo el horizontal.

DIFERENTES TIPOS DE MODULACIÓN EMPLEADAS EN TV COLOR

En la transmisión de TV color, se utilizan diferentes tipo de modulaciones, de las tres señalesportadoras multiplexadas. La utilización de estas tres modulaciones diferentes permite obteneruna mejor separación de las señales en el receptor.

Como ya dijéramos en el punto anterior, la señal de LUMINANCIA (desde ahora LUMA) setransmite como una modulación de amplitud de la portadora principal.

La subportadora de sonido se transmite como una modulación de frecuencia (en las transmi-siones estereofónicas, la señal de modulación, es a su vez, una señal que contiene diferentes sub-portadoras, pero en este curso sólo estudiaremos el caso de transmisiones monofónicas, quedan-do el estudio de las emisiones estereofónicas para el curso superior de TV).

La transmisión del color requiere un análisis particular. En principio, para transmitir una ima-gen en blanco y negro, sólo necesitamos transmitir un parámetro, que en este caso es el brillo decada punto de la imagen o señal de LUMA.

Para transmitir el sonido monofónico, también necesitamos transmitir un solo parámetro, quees la amplitud instantánea del sonido. Pero para transmitir una imagen en colores, necesitamosdos parámetros más, aparte de la LUMA. Esta aseveración es fácil de entender, sin entrar en elcomplejo campo de la colorimetría, sólo basta analizar la sensación de color que producen dife-rentes objetos de la naturaleza.

Si observamos un bosque, vemos que el color predominante del follaje de los árboles es el ver-de. Ninguna persona se puede confundir diciendo que las hojas de un árbol son de color rojo oazul. Pero con toda seguridad, se podrá observar que existen árboles con un verde intenso y otroscon un verde muy suave, pero siempre de color decididamente verde. El parámetro que caracte-riza a cada color y lo diferencia de otro (verde, rojo, azul, violeta) se llama MATIZ y el paráme-tro que nos indica si un color es intenso o suave se llama SATURACION. La misma palabra sa-turación, nos lleva a interpretar que un color saturado es intenso y que un color suave tiene un ba-jo valor de saturación, es decir que está diluido o mezclado con color blanco.

Figura 37

Figura 38



Otro ejemplo puede ser la observación de las flores. Por ejemplo, todas las rosas tiene el mis-mo matiz (rojo) pero algunas tienen un rojo intenso y otras son de color prácticamente blanco,pasando por todos los colores rosados intermedios. Simplemente todas las rosas tienen el mismomatiz rojo y la diferencia esta en la saturación. El color rosado es sólo un rojo diluido con blan-co. La saturación de un color no debe confundirse con el brillo; en nuestro ejemplo, una deter-minada rosa puede observarse de día o de noche, en este caso, cambia la luminancia, pero los va-lores de matiz y saturación permanecen constantes.

Ya sabemos que necesitamos transmitir dos parámetros para reproducir los colores con fideli-dad (la LUMA se transmite por separado). Pero existe una sola subportadora de color; por lo tan-to, los dos parámetros deben transmitirse sobre la misma subportadora pero modulándola de di-ferente manera, para que en el receptor puedan recuperarse sin interferencia de uno sobre el otro.En efecto, la subportadora de color se modula en amplitud con el parámetro SATURACION y enfase con el parámetro MATIZ.

EL DETECTOR DE FASE Y AMPLITUD DE LA SUBPORTADORA DE COLOR

Detectar la amplitud es sencillo, sólo basta, en principio, con un diodo detector y un capaci-tor; pero para detectar la fase de la subportadora de color, es necesario transmitir una señal de re-ferencia de fase, para poder comparar la fase de la subportadora de color con la fase de referen-cia en todo momento. Para ello el transmisor provee un pulso de referencia de fase, llamadoBURST, que no es ni más ni menos que una salva de unos diez ciclos, de la señal de subportado-ra color, con la fase de referencia. Esta salva se transmite luego del pulso de sincronismo hori-zontal, sobre el pedestal posterior, en el nivel de infranegro de la señal de luminancia y, por lotanto, no genera ningún color en la pantalla (además, durante la salva se está produciendo el re-trazado horizontal). Vea la figura 39.

El burst dura un corto tiempo, pero para detectar la fase de la subportadora de color, es nece-sario tener una señal de referencia durante todo el tiempo de barrido horizontal. Por lo tanto, nobasta con separar el burst, el circuito es más complejo; requiere un oscilador a la frecuencia de lasubportadora de color, que se pone en fase con el burst mediante un CAFase (control automáticode fase). Podemos decir que esteoscilador a cristal, opera como unamemoria de la fase de referencia,que sólo se transmite cuando apa-rece el burst y opera todo el tiem-po, para que el decodificador deCROMA del receptor pueda deter-minar sin errores, cuál es el matizdel color transmitido.

Vea la figura 40. Si cada colorse individualiza por una fase y unaamplitud, es lógico comprenderque se puede generar un diagrama,en donde se puedan representar los

Figura 39



diferentes colores de la naturaleza.Este diagrama, llamado cromático,se puede observar en la figura 41 ynos indica la posición de los colo-res más representativos para la nor-ma NTSC, como así también la fa-se con que se transmite el burst.

El lector puede preguntarse por quérazón el burst no se transmite a 0°,lo cual parece totalmente lógico pa-ra simplificar el diseño del circuitodel receptor. La respuesta es quepor razones comprensibles, el ser

humano tiene una enorme sensibilidad para percibir errores de matiz en la zona del color de lapiel. En efecto, toda persona sabe que si una piel luce levemente verdosa, es porque el sistema deTV color cometió un error, en cambio si un árbol luce verde amarillento lo considera como nor-mal. La zona del diagrama cromático, en donde se ubica la fase del burst, corresponde a los co-lores cercanos al color de la piel (rojo anaranjado) y por lo tanto, enviar la referencia en esa zo-na reduce las distorsiones de matiz, tanto de transmisión como de recepción. Por otro lado, unsimple transistor utilizado como amplificador inversor, permite llevar la fase de nuestro osciladorde referencia a 0°, que es el lugar que nos parecía lógico, para simplificar el detector de color.

LA SEÑAL DE VIDEO EN ESCALERA CON CROMA INCLUÍDA

Si el lector enciende su TV color en el momento del comienzo de las transmisiones, podrá ob-servar que los canales emiten una señal de prueba con forma de barra de colores tal como se ob-serva en la figura 42. Esta imagen de prueba es sumamente didáctica, a la hora de fijar nuestros

Figura 40

Figura 41



conocimientos sobre la transmisión de unaemisora de TV color (por ahora en normaNTSC).

Si reducimos al mínimo el color de nuestroreceptor, podremos observar que las barras decolores se transforman en diferentes tonos degris. En este caso, lo que el lector hizo fue anu-lar el funcionamiento del decodificador de co-lor (llevo la CROMA a cero) sólo quedó traba-jando la sección de LUMA del TV color, quees independiente de la sección de CROMA. Esdecir que el procesador de LUMA/CROMAes, en realidad, un procesador de LUMA y unprocesador de CROMA por separado. Ambasseñales se separan concircuitos resonantes, apartir de la señal que en-trega la etapa de FI del re-ceptor. Un osciloscopio,conectado sobre la salidade FI del receptor y consu base de tiempos a fre-cuencia horizontal, per-mite visualizar una formade onda como la de la fi-gura 43.

Sobre cada escalón deluminancia, se observa laseñal de crominancia co-rrespondiente. Si ampliáramos con el osciloscopio la señal de cada escalón, observaríamos queen todos los casos es una señal de frecuencia igual a la diferencia de frecuencias entre la porta-dora principal y la subportadora de color (3,58 MHz aproximadamente en NTSC). La diferenciamás notable entre las señales de cada escalón es la amplitud que, como sabemos, es un índice dela saturación del color de cada barra. Pero ¿cómo sabe el TV color que la primera banda es ama-rilla y la última es azul? Lo sabe a través de la fase relativa entre el burst y la señal de 3,58MHz,existente en cada escalón; la barra amarilla tiene casi la misma fase que el burst, en cambio la ba-rra azul tiene casi un desfasaje de 180°. El decodificador de croma, analiza esta diferencia y en-ciende los fósforos correspondientes del tubo, mediante la señales diferencia de color adecuadas(cañón rojo y verde para el amarillo y azul para la barra azul).

DIAGRAMA EN BLOQUES DE UN TRANSMISOR DE TV COLOR NTSC

Por lo visto hasta aquí, nos queda la impresión que la modulación del color en el transmisores sumamente compleja, ya que requeriría un procesamiento de las señales R, V y A, para obte-

Figura 42

Figura 43



ner la señal de saturación y matiz y, luego, modular la amplitud de la subportadora de color conla saturación y la fase con el matiz. En realidad el proceso es muy sencillo, porque se recurre aun sistema de modulación llamado de dos portadoras en cuadratura, que simplifica enormemen-te el proceso de modulación y su posterior demodulación. Vea la figura 44.

El canal de imagen parte de tres tubos de cámara, cada uno de los cuales tiene adosado un fil-tro de color a la lente (este ejemplo tiene sólo fines didácticos, ya que en la actualidad, el proce-so de separación de colores ocurre en un solo tubo de cámara, que separa los colores electrónica-mente). En definitiva, de este conjunto de tubos se obtiene las señales de video correspondientesal color rojo, al verde y al azul (R,V,A).

Estas tres señales se aplican a una matriz (conjunto de sumadores resistivos, amplificadoresinversores y amplificadores no inversores). En la matriz, las tres señales se combinan, dando co-mo resultado la señal Y (que representa la información de blanco y negro) y las señales diferen-cia de color (que representan el color de la imagen). El alumno puede repasar este tema, si no lequeda claro qué son y cómo se construyen estas tres señales.

Figura 44



Podemos observar que la señal dediferencia al verde no es transmitida.Lo que ocurre es que su transmisiónsería redundante, ya que la señal verdeforma parte de la luminancia y de có-mo se transmite la luminancia Y y lasdiferencias de color R-Y y A-Y; la ter-cera diferencia de color se obtiene enel receptor por simple matrizado.

Dejemos por un instante el caminode las señales de diferencia de color,para analizar cómo se genera la sub-portadora de color. Simplemente, ungenerador a cristal de elevada preci-sión, se encarga de generar una señalmuy exacta de 3,589MHz; que a todoslos efectos se considera como la señalde referencia de fase 0°. Este genera-dor tiene dos salidas, hacia el genera-dor de sincronismos y hacia los modu-ladores en cuadratura. Analicemos pri-mero el camino hacia los moduladores.La subportadora se aplica directamen-te al modulador en amplitud de A-Y ya través de una red desfasadora de 90°, al modulador en amplitud de R-Y. Dado que las señalesde diferencia de color se obtienen precisamente por suma e inversión de las componentes de co-lor R V y A, es fácil entender que las mismas tengan tanto valores positivos como negativos.

Analizaremos ahora cómo el modulador en cuadratura produce una modulación de amplitudy fase. Cuando R-Y es cero (R=0, V=0 y A=1) sólo funciona el modulador de A-Y, ya que el otrotiene salida nula (el color resultante es un azul saturado). Cuando A-Y es cero (R=1, V=0 y A=0)sólo funciona el modulador de R-Y, ya que el otro tiene salida nula. Considerando los casos in-termedios, podemos decir que la fase de la subportadora de color, cambia entre 0 y 90°. Si tam-bién consideramos los valores negativos de las diferencias de color, podemos asegurar que la fa-se de la subportadora cambia de 0 a 360°, correspondiendo a cada ángulo un color característicoque se puede observar en la figura 45. Por supuesto que las salidas de los dos moduladores enamplitud, deben sumarse y la salida del sumador ingresará a otro sumador donde se agrega la se-ñal de luminancia compuesta (con sincronismos).

El canal de sonido se procesa por separado mediante un modulador de frecuencia, alimentadopor un cristal de la frecuencia de la subportadora de sonido. La señal de sonido, por último, sesuma a la señal compuesta de video y color, desde donde se envía a la antena transmisora.

Como se puede observar, la doble modulación en cuadratura nos permite obtener en formasencilla una modulación de amplitud y fase de la subportadora de color, empleando como seña-les de modulación las diferencias de color, que se pueden conseguir con un sencillo matrizado delas señales R V A e Y.

Si volvemos al generador de subportadora, podemos observar que la otra salida se destina a lageneración del sincronismo horizontal y vertical, por división de frecuencia, y a la inclusión de

Figura 45



una muestra de subportadora luego del pulso horizontal (burst). La señal así generada se denomi-na de sincronismo compuesto y debe ser sumada a la señal de luminancia, que sale de la matriz.La señal suma se aplica al modulador de amplitud de la luminancia, que se debe alimentar conun generador a cristal muy estable, ya que él provee la portadora de RF de la emisora.

¿Y LA NORMA PAL?

De lo visto hasta aquí, se desprende la importancia de las distorsiones de fase que puede tenerla señal de TV color, a lo largo de su recorrido, desde el tubo de cámara (en la emisora) hasta elTRC (en el TV). En sus principios, las emisoras de TV color no eran diseñadas específicamentepara color, eran los mismos transmisores de blanco y negro que se modificaban casi artesanal-mente, para lograr emisiones en color. Estos transmisores eran observados con TV color valvula-res, que distaban mucho de ser precisamente estables. Todo contribuía a que el color fuera defi-ciente. En principio, se le agregó al TV color un control más, que se denominó de matiz, dichocontrol, modificaba la fase de referencia de los decodificadores y se ajustaba para lograr un co-rrecto color de la piel. Por supuesto que además modificaba los otros colores; pero si el error defase era constante, los colores tendían a corregirse. El problema se presentaba con los errores defase diferenciales; en efecto, la subportadora de color se suma a la señal de luminancia y, por lotanto, dicha señal hace que los circuitos trabajen a diferentes polarizaciones y, por lo tanto, sepuede producir un error de fase dependiente de la amplitud, que no podrá ser corregido con elcontrol de matiz.

En Alemania, se modificó el sistema NTSC con el agregado de una inversión línea a línea, dela fase, de la subportadora de color, del modulador de R-Y. A este sistema se lo conoce como PAL(Phase Alternating Line) y es el sistema más utilizado en todo el mundo. Entre otros países, loadoptó la Argentina en su versión N.

En la figura 46, se puede observar cómo se modifica el diagrama en bloques del transmisor.

Figura 46



El modulador de amplitud de R-Y se alimenta con una subportadora cuya fase está alternandoconstantemente entre 90 y 270°. Las líneas impares (o líneas NTSC) tienen una fase de 90°, entanto que en las pares (o líneas PAL) se produce un desfasaje de 270°.

Cuando se produce la demodulación en el receptor, se tiene en cuenta este hecho y se colocacomo referencia una señal, cuya fase corresponde con la fase utilizada en la emisora (para ello seutiliza también una llave llamada “Llave PAL” que se sincroniza con el barrido horizontal).

Con este agregado, los errores de fase tienen la misma magnitud, pero signo contrario en ca-da línea sucesiva de la imagen y por lo tanto son cancelados por el ojo, que integra las líneas dela trama de la imagen.

Por ejemplo, si la emisora transmite una barra roja y existe un error de fase de 30°, en algunaparte de la cadena de transmisión o recepción, la línea 1 se ve de color naranja, la dos de colorpúrpura, la tres, naranja, la cuatro, púrpura y así sucesivamente, como si fuera una cortina pinta-da a dos colores. Desde la distancia de observación normal de la pantalla, las líneas de la imagense confunden entre sí; dando sensación de continuidad y el ojo promedia los colores, dando sen-sación de rojo (La cortina, observada desde lejos, parece de un solo color).

CONCLUSIONES

Esta es una de las pocas lecciones del curso que tiene parte solamente teórica. En otras lec-ciones, se explica el funcionamiento del decodificador de LUMA/CROMA en forma práctica, pa-ra que el alumno pueda fijar los conceptos vertidos aquí. Desde luego, el análisis realizado es,desde todo punto de vista, muy elemental y tiene, por lo tanto, algunas falencias teóricas, que pre-tendieron enmendarse haciendo uso del sentido común. Todo lo visto hasta aquí es el mínimoque necesita saber un reparador de TV y el autor trató de explicarlo de la manera más sencilla po-sible.

LA REPARACIÓN DE TELEVISORES DE TV COLOR

Esta obra está dirigida a un amplio grupo de lectores que van desde aficionados a técnicos ex-perimentados y se supone que todos ya poseen conocimientos básicos de electrónica.

También se supone que el estudiante conoce cómo han evolucionado los receptores de TV des-de su aparición a fines de los 70, hasta los actuales “microprocesados” y con escasos controles fí-sicos que permitan un ajuste manual.

Sin embargo, quienes deseen conocer cómo eran los televisores a comienzos de los 80 y quie-ran tener un panorama amplio sobre los bloques que los constituían, pueden dirigirse a nuestraweb:

www.webelectronica.com.ar

Debe hacer un click en el ícono password e ingresar la clave TV101.

Una de las cosas que debe conocer el técnico reparador es que todos los televisores hacen lomismo, es decir, todos recogen una señal de antena, la amplifican, seleccionan la correspondien-



te a una emisora determinada, la procesan, envían el sonido a bocinas (parlantes) y el video a unapantalla (tubo de rayos catódicos); por lo tanto para la reparación no hay grandes misterios yaque, si se encuentra un componente defectuoso y no lo consigue en las casas del gremio (tiendasde electrónica), luego de estudiar este curso, podrá “adaptar” otros componentes para que se com-porten como el original. Para que entienda de lo que hablo, digamos que todos los amplificado-res de video, por ejemplo, reciben una señal y deben amplificarla de acuerdo con determinadosparámetros de modo que si se quema un transistor amplificador de video y desconozco su matrí-cula, podré uitilizar otro que realice la misma función y nuestra tarea, en ese caso, se resume abuscar en un manual de componentes al elemento adecuado.

Algo que debe tener presente el técnico de servicio de TV es que deberá trabajar en un apara-to que no funciona y que debe reparar, de modo de dejarlo como estaba antes de fallar. No debeconstruir un nuevo TV…

Entender esto es muy importante, porque nos permite eludir el estudio del televisor, exceptola sección que causa la falla. En esa sección hay un componente defectuoso que debemos locali-zar y cambiar y una vez que esto se realiza el televisor debe funcionar normalmente.

Tenga en cuenta que muchas veces los fabricantes utilizan los servicios de fábricas que cons-truyen chasis genéricos con un determinado código y que en ocasiones varias marcas emplean elmismo chasis. Esto significa que cuando debamos localizar el diagrama (plano de circuito eléc-trico) tendremos que buscarlo ya sea por el modelo y marca o por el número de chasis.

Otra cosa que debe tener en cuenta es que, generalmente, los fabricantes emplean casi el mis-mo diagrama para televisores de diferente modelo e igual generación y que entonces podrá em-plear el diagrama de uno para tratar de localizar el componente defectuoso de otro modelo. Estoes algo que dá la experiencia.

En esta lección sólo pretendemos brindarle alguna nociones “sobre lo que precisa saber paraencarar la reparación de un equipo” pero iremos avanzando en este concepto de modo de darleherramientas que faciliten la tarea de servicio.

Los pasos a seguir desde el momento en que toma contacto con un aparato defectuoso son lossiguientes:

1 - Diagnóstico

2 - Localización de la falla

3 - Corrección de la falla

4 - Comprobación del receptor

TEST DE EVALUACIÓN


Test de EvaluaciónLección: Principios y Fundamentos de Lección: Principios y Fundamentos de LALA TELEVISIONTELEVISION

Ud. puede rendir un test de evaluación de esta lección que, al aprobarlo, le permitirá obtenerun certificado de aprobación avalado por el Club Saber Electrónica. Para realizar la evaluacióndeberá ser socio del Club SE (es gratuito) y tiene que haber adquirido esta obra, ya que antes deefectuarlo se le harán algunas preguntas relacionadas con las páginas de este texto. Para contes-tar este cuestionario, ingrese a nuestra página: www.webelectronica.com.ar, haga click en el íco-no password e ingrese la clave: testtv; se desplegará una ventana con los títulos de las 8 leccio-nes del curso, haga click en “Principios y Fundamentos de la Televisión” y aparecerá el cuestio-nario que está más abajo. Para realizar la evaluación deberá hacer click en una y sólo una de lascasillas que hay debajo de cada pregunta y cuando termine deberá clicar sobre el botón “enviar”.Si contestó bien 7 o más preguntas, habrá aprobado la lección y podrá imprimir un certificadoque posee un número único e irrepetible que acredita la autenticidad del mismo. Sólo podrá rea-lizar el examen una única vez, si no aprueba deberá enviar un mail al moderador del curso paraque se le habilite una nueva oportunidad. Una vez que Ud. haya aprobado los Tests de Evalua-ción de las 8 lecciones, obtendrá un Certificado de Aprobación del Curso.

1) ¿Cuántos cuadros por segundo se transmi-ten en una proyección de cine convencional?

24 4825 50

2) ¿Cuántos cuadros por segundo se transmi-ten como mínimo en una transmisión de televi-sión convencional?

24 4825 50

3) ¿Qué sistema se emplea para el barrido deuna imagen en televisión?

discreto entrelazadolineal AM - FM

4) ¿Qué canal de TV ocupa la banda de198MHz a 204MHz?

2 94 11

5) ¿Cuál es el valor de alta tensión promedioen un TV blanco y negro?

12V 15kV12kV 27kV

7) ¿Qué función cumple el filamento de un TRC?genera el calor suficiente para que no haya

humedad

calienta al cátodo para que emita electronespermite la aceleración de electronescontrola el haz de electrones

6) ¿Cuál es el valor de alta tensión promedioen un TV color?

12V 15kV12kV 27kV

8) Indique la potencia de cada uno de los ha-ces del cañón electrónico para que se formeun punto negro en la pantalla.

R = 0%, V = 0%, A = 0%R = 0%, V = 100%, A = 100%R = 100%, V = 0%, A = 0%R = 50%, V = 50%, A = 50%

9) ¿Cuál es la frecuencia máxima que debeser capaz de amplificar un circuito de videoen PAL y NTSC?

50Hz 4,3MHz15625Hz 7MHz

10) ¿Cómo se protege, normalmente, al TRCde la producción de arcos interelectródicos?

Bajando el valor de la alta tensiónDisminuyendo la tensión de filamentoColocando una máscaraPor medio de chisperos

NORMAS Y SISTEMAS DE TELEVISION


Lección: Cómo se Lección: Cómo se TTransmite el Colorransmite el Color,,ELEL DECODIFICADOR DE COLORDECODIFICADOR DE COLOR

INTRODUCCIÓN

Aprenda Televisión en 8 lecciones SE COMPONE DE 4 TOMOS, con 2 lecciones cada unode ellos, que pueden estudiarse en forma independiente. El tema que vamos a describir corres-ponde al TOMO 2 del Curso Superior de TV Color. En esta lección aprenderemos:

- Normas y Sistemas de Televisión

- El Procesador de Luminancia

- El Decodificador de Color

- Cómo se Realiza la Reparación de Aparatos de Televisión

NORMAS Y SISTEMAS DE TELEVISION

Tal como se indica en diferentes bibliografías, la transmisión de señales de TV a color debecumplir ciertas condiciones, una es la compatibilidad con el TV blanco y negro.

En la TV monocromática la señal de video (señal de luminancia, si fuera TV cromática), abar-ca en la norma N un ancho de banda de 4,2MHz. Esta baja densidad de información en las altasfrecuencias permite la ubicación de dos subportadoras a las que llamamos U y V.

Estas se ubican aproximadamente en 3,58MHz, y están desfasadas entre sí 90°; cada una deestas señales es modulada por las dos señales diferencia de color. Para evitar que las subportado-ras produzcan alguna perturbación sobre la señal de luminancia, se las modula en amplitud y sequita la portadora. La gran ventaja de este sistema es el aprovechamiento de energía, ya que si nohay información (señal diferencia de color nula) no existirán bandas laterales.

La desventaja que presenta la modulación en amplitud con portadora suprimida es la necesi-dad de reconstruir la portadora para así poder demodular la señal; para ello se envía una señal dereferencia que lleva información sobre la frecuencia y fase de la portadora.

Esta señal conocida como burst se coloca durante el intervalo de borrado. Las bandas latera-les de la modulación de la subportadora de color poseen un determinado ancho de banda, el cualse encuentra dentro del ancho de banda de la señal de video estipulado para la norma N(4,2MHz). Por medio de un sencillo cálculo matemático podemos determinar los límites para labanda lateral superior e inferior. Así la frecuencia de la banda lateral superior será:

Fmmáx = FBLS máx - FSC

Donde, Fmmáx es la máxima frecuencia de modulación. FBLS máx es la frecuencia de la

banda lateral superior máxima, en este caso debe coincidir con el límite máximo del espectro de

LECCIÓN: CÓMO SE TRANSMITE EL COLOR, EL DECODIFICADOR DE COLOR


video (4,2MHz). FSC es la frecuencia de la subportadora de color (3,58MHz). Reemplazando:

Fmmáx = 4,2MHz - 3,58MHz = 620kHz

Para la banda lateral inferior sería:

Fmmáx = FSC - FBLImín

Efectuando el reemplazo:

Fmmáx = 3,58MHz - 0 = 3,58MHz

La máxima frecuencia de la diferencia de color en los transmisores es de 1,3MHz, valor quese aleja bastante de los 620kHz que serán producidos por la máxima frecuencia de modulación.

Es lógico suponer que esta diferencia de frecuencias reduce la definición del color. Para me-jorarla se transmite en doble banda lateral hasta los 620kHz y en banda lateral única hasta1,3MHz.

Más información sobre este tema puede encontrar en el texto: Reparación Fácil de TV, en elfascículo 12 de la enciclopedia “Teoría, Servicio y Montajes” y en nuestra web: www.webelec-tronica.com.ar.

LAS NORMAS DE TV MONOCROMÁTICAS (TVM)

En todo el mundo coexiste una multitud de normas de TVC diferentes. La variedad es unaconsecuencia del carácter local de las primeras emisiones de televisión monocromática (TVM) yde las diferentes frecuencias de la redes de energía eléctrica, vigentes en ese momento. En efec-to, en los comienzos de la TVM, las fuentes de alimentación, tanto de los receptores como de lostransmisores, tenían un considerable ripple, ya que no eran reguladas y además, basaban su fun-cionamiento en transformadores, que tenían un campo disperso considerable y por su tamaño eraimposible blindarlos (o por lo menos, era muy costoso). La consecuencia de esta falencia, era unbailoteo de la imagen (en principio se lo llamó efecto Mae West, debido a una actriz y bailarinade EEUU que se movía de modo parecido a la falla), a una frecuencia igual a la diferencia entrela frecuencia de red y la frecuencia vertical elegida por norma.

El efecto Mae West se notaba mucho menos cuando más cercanas eran las frecuencias. De he-cho, para frecuencias iguales, el efecto era una distorsión fija, que pasaba desapercibida.

Todo esto hace que, en principio, las normas se dividan entre normas de 50 y 60Hz de frecuen-cia vertical. Definida la frecuencia vertical, la horizontal queda también definida, en función dela cantidad de líneas, elegida para cada campo:

Fv x N que para nuestra norma es 50 x 312,5 = 15.625Hz

NORMAS Y SISTEMAS DE TELEVISIÓN


Como lógica consecuencia, las frecuencias horizontales también difieren en las normas de 50y 60Hz. Para colmo de males, la TVM se desarrollo en tres países al mismo tiempo, a saber:EEUU, Francia e Inglaterra. Los franceses fueron muy perfeccionistas y eligieron una norma de819 líneas, en tanto que los ingleses, se preocuparon más por el costo y eligieron 405 líneas, losnorteamericanos eligieron una cifra intermedia de 525 líneas.

Cuantas más líneas tiene un sistema, mayor es la definición vertical y, en consecuencia, se de-be elegir una definición horizontal acorde con la misma. Esto involucra un ancho de banda de vi-deo, adecuado a la definición horizontal elegida y, por lo tanto, define la separación entre las por-tadoras de video y sonido.

Luego, esas portadoras deben transmitirse por un canal de radiofrecuencia y la separación de-fine el ancho de banda de radiofrecuencia asignado. Diferentes anchos de banda de radiofrecuen-cia determinan que las frecuencias de portadora de video correspondiente a cada canal, difieranpara las diferentes normas.

Con tal cantidad de diferencias, ya no tenía ningún sentido ponerse de acuerdo en el tipo demodulación elegida para el video y el sonido. Por suerte, todas las normas TVM transmiten el vi-deo como modulación de amplitud, con banda lateral vestigial, pero no son coincidentes con res-pecto a la polaridad de la modulación; es decir que algunas normas eligen modulación negativa(negro = máximo de portadora) y otras eligen modulación positiva. También se encuentran dife-rencias en lo que respecta a la banda lateral vestigial. Con respecto al sonido, ya no hay acuerdoen el tipo de modulación algunas normas utilizan modulación de amplitud y otras de frecuenciay cuando se usa modulación de frecuencia, las normas difieren en lo referente al preénfasis y a ladesviación.

Todas estas diferencias generan normas que se individualizan con una letra y hasta la actua-lidad se conocen trece normas diferentes de TVM, que van desde la letra A, correspondiente a lanorma inglesa de 405 líneas (ya en desuso) hasta la N que, casualmente, corresponde a la normade nuestro país, también correspondiente a Bolivia, Paraguay y Uruguay.

En la figura 1, se puede observar un cuadro en donde se presenta cada norma, con sus pará-metros más importantes, ya que existen diferencias menores, como ser la cantidad de pulsos deecualización y su posición, que no son considerados.

Hasta ahora, consideramos las diferencias fundamentales entre las diferentes normas. Deja-mos de lado el problema de la asignación de canales de radiofrecuencias. Ocurre que cuando seautorizaron las transmisiones de TVM, los diferentes países tenían asignadas bandas de radiofre-cuencias para otros servicios, que debían ser respetadas. Esto significa que una misma norma, porejemplo la B, común a muchos países de Europa, tenga diferentes frecuencias para las portado-ras de radiofrecuencia. Por ejemplo, Italia tiene un plan de frecuencia de canales diferente al res-to de Europa y Australia, que también tiene la norma B, difiere de Italia y del resto de Europa. Esdecir que no son trece las normas diferentes, en realidad la cantidad es mucho mayor.

LAS NORMAS DE TV COLOR

El primer sistema práctico de TVC que funcionó en el mundo fue el NTSC, desarrollado enEEUU. Otros anteriores fueron desechados, debido a que no eran compatibles con el sistema deTVM vigente en ese momento en EEUU, que era el M.

En aquellas épocas, la cadena de transmisión, que comprende desde la cámara de toma hasta



Figu

ra 1



la antena transmisora, y la cadena de recepción, que comprende desde la antena receptora hastael tubo de imagen, estaban compuestas por componentes y circuitos que provocaban elevadasdistorsiones de fase (se utilizaban los mismos transmisores y receptores que para la TVM, con loscorrespondientes agregados y en ellos, la distorsión de fase no era considerada, ya que para TVMtiene una importancia mínima). El resultado era que los colores aparecían con un gran error dematiz, que se apreciaba sobre todo en el color de la piel.

Los países europeos no quisieron adoptar el sistema NTSC, dado sus inconvenientes y comen-zaron a realizar sus propias experiencias, hasta que en Alemania se modificó el sistema NTSC,con el agregado de una inversión, línea a línea, de la fase del eje de modulación R-Y. Este siste-ma se llamó PAL y fue adoptado por todos los países europeos que tenían vínculos comercialesy políticos con Alemania. En esa época, todavía no estaba desarrollada la línea de retardo de cro-minancia y a estos receptores, que utilizaban el ojo como elemento promediador de las diferen-cias de matiz, existentes entre cada línea, se los llamó PAL SIMPLE (esa diferencia de matiz eracausada por los errores de fase).

Cuando se desarrolló la línea de retardo de crominancia, ésta pasó a realizar el trabajo del ojo,como promediador de los errores de matiz y a estos receptores se los llamó PAL COMPLEJO.

En Francia, todavía no se había adoptado ningún sistema de transmisión de TVC, debido a queprimero debían modificar su norma de 819 líneas, para luego adoptar una norma de color. El de-sarrollo de la línea de retardo de crominancia habría un nuevo camino de investigación; en efec-to, la línea de retardo podía guardar la información correspondiente a una línea completa y, porlo tanto, no era necesario transmitir al mismo tiempo la información de R-Y y de A-Y. El siste-ma SECAM transmite una diferencia de color en una línea y la otra diferencia de color en la si-guiente, de manera que ambas informaciones no pueden mezclarse por distorsiones de fase de lacadena de transmisión/recepción. En pocas palabras, el sistema SECAM mantiene la ventaja delPAL con respecto a la promediación línea a línea y evita la diafonía entre las señales de diferen-cia de color. Además, las diferencias de color se transmiten en FM, lográndose una mejoría de larelación señal a ruido. El SECAM, por lo tanto, se difundió entre los países relacionados conFrancia, pero como el PAL estaba ya muy difundido, terminó siendo adoptado por la mayoría delos países de Europa, a pesar de las ventajas técnicas del sistema francés.

Cuando un país debe adoptar una norma de transmisión de color, no lo puede hacer indepen-dientemente de su norma monocromática; ya que ambos sistemas deben ser compatibles entre sí.Esto genera la existencia de una nueva multiplicidad de normas; por ejemplo, no existe un soloPAL, sino varios de acuerdo a la norma monocromática del país que adoptó la norma PAL. ElPAL original es el PALB, ya que Alemania tenía la norma monocromática B, cuando se originóla de color. En la República Argentina, al adoptarse la norma PAL, generó el PALN y en Brasil,se generó la norma PALM, por el mismo motivo.

En la figura 2, se presenta una tabla con los parámetros de las diferentes normas PAL existen-tes en el mundo. Es evidente que la frecuencia de la subportadora de color, se debe elegir de ma-nera tal, que la figura de interferencia sea mínima y esté comprendida dentro del ancho de bandacorrespondiente al video. Esto explica por qué no se puede elegir la misma frecuencia para elPALB y el PALN; pero parecería que las normas PALN y PALM podrían tener la misma frecuen-cia de subportadora de color. Sin embargo no es así, porque la subportadora de color debe ser unmúltiplo de la semifrecuencia horizontal (N x Fh/2) y, como la frecuencia horizontal de las nor-mas M y N es diferente, se generan dos frecuencias de subportadora distintas.

Parecería que no pueden existir más sistemas de color que los nombrados hasta ahora y, dehecho, es así en lo que respecta a normas que se irradian, pero en esta época de transmisiones vía



satélite, con el intercambio de programas grabados, se generaron las llamadas normas híbridas.Entre ellas, es común la existencia de la norma NTSC B, que se diferencia de la clásica NTSC Msólo en la frecuencia de la subportadora de color, ya que se utiliza la correspondiente a la normaPALB.

EL SISTEMA NTSC

Nota de Redacción: El presente tema es tomado de la Enciclopedia: “Teoría, Servicio y Mon-tajes” y de bibliografía de “Centro Japonés de Información Electrónica”, realizando las corres-pondientes adaptaciones para facilitar la comprensión del lector.

Uno de los métodos utilizados para unificar las señales diferencia de color en una sola sub-portadora es el denominado QAM (Quadrature Amplitude Modulation). El ángulo j de la señalde crominancia variará en función del color que se está transmitiendo, mientras que el módulodel vector indica la intensidad de color. La figura 3 muestra el diagrama en bloques del sistemade modulación en cuadratura (QAM).

Antes de detectar la información es necesario obtener las portadoras con la misma fase conque fueron transmitidas; para ello se utiliza la ráfaga de referencia o -como se la llama común-mente- burst. Esta señal es separada del resto de la información por medio de una llave electró-nica, la cual se comanda por los pulsos de horizontal. Por medio de un comparador de fase, alcual ingresa el burst y la señal de un oscilador a cristal, se genera una tensión que estará en fun-ción de la fase relativa de ambas señales.

Como la señal de ráfaga de referencia (burst) es pulsante, la tensión a la salida del compara-dor será también pulsante, por lo cual será necesario utilizar un circuito pasabajos para poder usaresta tensión como corrección del oscilador.

La figura 4 indica la reconstrucción de la señal de referencia a partir del burst. Para obtener

Figura 2



las dos subportadoras, quese encuentran desfasadas90° (en cuadratura), se utili-zan dos circuitos desfasado-res sencillos; por este medioes posible detectar las dosinformaciones (E´R - EÝ)

y (E´B - EÝ).

Ahora bien, la señal de cro-minancia transporta dos in-formaciones que se deberánrecuperar en forma inde-pendiente, para ello seutiliza un detector sincró-nico.

En la figura 5 se observa eldiagrama en bloques del de-tector sincrónico. La llaveelectrónica opera como undiodo al que se le puede

ajustar la eficiencia. Esta llave se encuentra sincronizada con la señal de radiofrecuencia de laportadora reconstruida, y la eficiencia del “diodo” estará en función de la fase relativa de la se-ñal de entrada.

En este caso es posible separar las dos informaciones simultáneamente del sistema NTSC.Veamos estos casos.

Si coincide la fase de la portadora reconstruida con la fase de la componente U, sólo se detec-tará la información (E´B - EÝ), ya que la componente V se encuentra desfasada 90°, por lo que

no aparecerá a la salida del detector. En cambio si fuera la señal V la que estuviera en coinciden-cia de fase con la portadora, sería la señal (E´B - EÝ) la que no se encontraría a la salida del de-

tector, y sí hallaríamos a (E´R - EÝ).

Figura 3

Figura 4



Si ocurriera un errorde fase en el sistema, du-rante la recepción los co-lores no coincidirán conlos originales. Esto pro-vocó el estudio de lossistemas PAL y SECAM,los que debían mantenerlas características delsistema NTSC y a la vezno ser tan críticos a lasvariaciones de fase.

En la figura 6 se observa que para detectar las señales diferencia de color se utilizan dos de-tectores sincrónicos, los que son comandados por dos señales de referencia que se encuentran enfase con las componentes U y V.

EL SISTEMA PAL

La principal característica del sistema NTSC es que para cada fase del vector de crominanciacorresponde un color determinado, es decir, no hay una redundancia de color. El sistema PAL uti-liza también la transmisión de crominancia utilizando dos subportadoras en cuadratura, el colorestará determinado tanto por la fase del vector de crominancia como así también por el signo dela fase.

El signo de la fase de la señal de crominancia se invierte con cada línea horizontal. Así porejemplo, en la línea n la fase de la señal se multiplica por +1, en la línea n+1 se multiplica por -

Figura 5

Figura 6



1, en la línea n +2 por +1, y así sucesivamente. El cambio de signo de la fase se realiza por la in-versión línea por medio del vector V. En la ráfaga de referencia también se incluye informacióndel signo de fase.

La figura 7 pretende demostrar que en el sistema PAL la señal se invierte línea a línea. Paraque el receptor pueda identificar la posición original de este vector se añade la fase de la ráfagade referencia.

Veremos cuál es el proceso de corrección de fase en caso de producirse errores. En el trans-misor se producen cambios de signo de la fase línea a línea. Como ya vimos:

Línea Fase de Crominancia

(n) +j

(n+1) -j

(n+2) +j

Cuando la señal de crominancia tenga un error de fase, ésta siempre tendrá el mismo signo.

Por ejemplo, si se produce un error de fase en adelanto e será:

Línea Error de Fase

(n) + e

(n+1) + e

(n+2) + e

Así a la entrada del receptor, el vector de crominancia tendrá una fase que será la resultantede la suma de su fase original y el error introducido.

Figura 7



Línea Fase con Error

(n) j + e

(n+1) -j + e

(n+2) j + e

En el receptor se restituye la fase normal del vector de crominancia cambiando el signo de lafase al mismo ritmo que el transmisor, la información para esta sincronización está dada por laportadora de referencia.

Línea Inversión de Fase

(n) j + e

(n+1) (cambia) -(-j + e) = j - e

(n+2) j + e

Utilizando el método adecuado es posible realizar el promedio de las fases de las líneas (n) y(n+1).

Esto permite anular totalmente el error producido. Para poder realizar el promedio de las se-ñales éstas deben existir simultáneamente, pero como (n) y (n+1) no existen simultáneamente, esnecesario que una de las líneas sufra un atraso; para ello se utiliza una línea de retardo, la cualdemorará 64µs a la línea (n).

En la figura 8 se observa cómo se hace la separación de los componentes U y V en el recep-tor. La detección de las informaciones diferencia de color en el sistema PAL es similar al sistemaNTSC.

La señal V del sistema PAL cambia cada línea por medio, por lo cual es necesario que la por-tadora recuperada que comanda al detector invierta su sentido para obtener a la salida el mismosigno. Como en el transmisor se produjo la primera inversión, la cual se repite en el receptor, laseñal tendrá la fase que tenía en el transmisor antes de que se produzca la alternancia. La llavePAL es controlada por el barrido horizontal, luego de pasar por un divisor por dos, de manera talque un ciclo de actuación de la llavePAL dura dos ciclos de horizontal (fi-gura 9).

Es necesario que este circuito ubi-cado en el receptor esté sincronizadocon el del transmisor. Para ello se uti-liza la información proporcionada porel burst o señal de ráfaga de referencia.

NORMAS

Las distintas normas de transiciónindican la frecuencia de campo verti-

Figura 8



cal y línea horizontal, la cantidad de líneas transmitidas por cuadro, el ancho de banda total delsistema, el tipo de modulación para la señal de video y sonido, y las señales de sincronismo.

La norma N utilizada actualmente en nuestro país es una adaptación del sistema NTSC. Vea-mos los valores que toman los parámetros comentados anteriormente.

Frecuencia de Horizontal ................................................................................15.625Hz

Frecuencia de Cuadro.............................................................................................25Hz

Cantidad de Líneas de Imagen por Cuadro ..............................................................625

Ancho de Banda del Canal ...................................................................................6MHz

Tipo de Modulación de Video .......................................................NEGATIVA EN AM

Tipo de Modulación de sonido .................................................................................FM

Haciendo un resumen de las distintas normas podemos ver cómo está formada la señal com-puesta de video.

Norma Francesa IFrecuencia Horizontal ......................................................................................20475Hz



Ancho de Banda del Canal .................................................................................14MHz

Tipo de Modulación de Video .........................................................POSITIVA EN AM

Figura 9



Tipo de Modulación de Sonido ................................................................................AM

Norma Francesa IIFrecuencia Horizontal ......................................................................................11025Hz




Tipo de Modulación de Video .........................................................POSITIVA EN AM

Tipo de Modulación de Sonido ................................................................................AM

Norma Internacional EuropeaFrecuencia Horizontal ......................................................................................15625Hz




Tipo de Modulación de Video .......................................................NEGATIVA EN AM

Tipo de Modulación de Sonido.................................................................................FM

Es necesario que exista una compatibilidad entre las transmisiones blanco y negro y las de co-lor, por lo cual fue necesaria la creación de normas que contuvieran la información de color. Acontinuación veremos un detalle de las características básicas de señales de video y señales desincronismo para las normas de blanco y negro.

Norma N1) Número de Líneas de Imagen ..............................................................................625

2) Frecuencia de Trama (frecuencia de campo) ....................................................50Hz

3) Frecuencia de Línea (frecuencia horizontal) ...............................................15625Hz

4) Nivel de Negro ......................................................................................................0%

5) Nivel de Blanco.................................................................................................100%

6) Nivel de Sincronización.....................................................................................-40%

7) Ancho de Banda de Video.............................................................................4,2MHz

Señal de Sincronización de Trama (vertical)

1) Período de Trama (Período de campo)..............................................................20ms

2) Período de Supresión de Trama (borrado vertical) .............................................25H

3) Duración de la Secuencia de Pulsos Ecualizadores ...........................................2,5H

4) Duración de la Secuencia de Pulsos Verticales .....................................2,35 ± 0,1µs

5) Duración de los Pulsos Verticales ..................................................5 x 29,65 ±0,1µs



Señal de Sincronización de Línea (horizontal)1) Período de línea ..................................................................................................64µs

2) Duración de Supresión de Línea (borrado horizontal) .............................12 ± 0,3µs

3) Pórtico Anterior........................................................................................1,5 ± 0,2µs

4) Pulso de Sincronismo...............................................................................4,7 ± 0,2µs

5) Pórtico Posterior ................................................................................................5,8µs

Características de Transmisión

1) Ancho de banda ................................................................................................6MHz

2) Separación de Portadora de Sonido ..............................................................4,5MHz

3) Ancho de Banda Lateral Principal de Video.................................................4,2MHz

4) Ancho de Banda Lateral Suprimida ............................................................0,75MHz

5) Modulación .............................................................................................NEGATIVA

6) Nivel de Sincronismo........................................................................................100%

7) Nivel de Negro ....................................................................................................75%

8) Nivel de Blanco........................................................................................10 a 12,5%

Norma B1) Número de Líneas de Imagen ..............................................................................625

2) Frecuencia de Trama (frecuencia de campo) ....................................................50Hz

3) Frecuencia de Línea (frecuencia horizontal) ........................15625Hz ± 0,000014%

4) Nivel de Negro ......................................................................................................0%

5) Nivel de Blanco.................................................................................................100%


7) Ancho de Banda de Video................................................................................5MHz


1) Período de Trama ..............................................................................................20ms

2) Período de Supresión de Trama (borrado vertical) .............................................25H

3) Duración de la Secuencia de Pulsos Ecualizadores ...........................................2,5H

4) Duración de la Secuencia de Pulsos Verticales .....................................2,35 ± 0,1µs

5) Duración de los Pulsos Verticales .................................................5 x 29,65 ± 0,1µs

Señal de Sincronización de Línea (horizontal)

1) Período de Línea.................................................................................................64µs

2) Duración de Supresión de línea (borrado horizontal)...............................12 ± 0,3µs

3) Pórtico Anterior........................................................................................1,5 ± 0,3µs



4) Pulso de Sincronismo...............................................................................4,7 ± 0,2µs

5) Pórtico Posterior ................................................................................................5,8µs


1) Ancho de Banda ...............................................................................................7MHz


3) Ancho de la Banda Lateral Principal de Video................................................5MHz

4) Ancho de la Banda Lateral Suprimida ........................................................0,75MHz



7) Nivel de Negro ....................................................................................................75%

8) Nivel de Blanco........................................................................................10 a 12,5%

Norma NTSC M1) Número de Líneas de Imagen ..............................................................................525

2) Frecuencia de Trama (frecuencia vertical)........................................59,94Hz(60Hz)

3) Frecuencia de Línea (frecuencia horizontal) ........15734Hz ± 0,00003% (15750Hz)

4) Nivel de Negro ......................................................................................................0%

5) Nivel de Blanco.................................................................................................100%




1) Período de Trama ......................................................................................16,6833µs

2) Período de Supresión de Trama (borrado vertical) .....................................19 a 21H

3) Duración de la Secuencia de Pulsos Ecualizadores ..............................................3H

4) Duración de la Secuencia de Pulsos Verticales ....................................................3H

5) Duración de los Pulsos Ecualizadores..................................................2,29 a 2,54µs

6) Duración de los Pulsos Verticales ..............................................................26,4 28µs

7) Intervalo entre los Pulsos Verticales ....................................................3,81 a 5,34µs

Señal de Sincronización de Línea (horizontal)

1) Período de Línea........................................................................................63,5555µs

2) Duración de Supresión de Línea (borrado horizontal) .........................10,5 a 11,4µs

3) Pórtico Anterior ....................................................................................1,27 a 2,22µs

4) Pulso de Sincronismo ...........................................................................4,13 a 5,08µs

5) Pórtico Posterior ..............................................................................................5,06µs





2) Separación de la Portadora de Sonido ..........................................................4,5MHz

3) Ancho de la Banda Lateral Principal de Video.............................................4,2MHz




7) Nivel de Negro ......................................................................................72,5 a 77,5%

8) Nivel de Blanco...........................................................................................10 a 15%

Norma PAL M1) Número de Líneas de Imagen ..............................................................................525

2) Frecuencia de Trama (frecuencia vertical)........................................59,94Hz(60Hz)

3) Frecuencia de Línea (frecuencia horizontal) ........15734Hz ± 0,00003% (15750Hz)

4) Nivel de Negro ......................................................................................................0%

5) Nivel de Blanco.................................................................................................100%




1) Período de Trama (Período de campo)........................................................16,667µs

2) Período de Supresión de Trama (borrado vertical) .....................................19 a 21H

3) Duración de la Secuencia de Pulsos Ecualizadores ..............................................3H

4) Duración de la Secuencia de Pulsos Verticales ....................................................3H

5) Duración de los Pulsos Ecualizadores..................................................2,29 a 2,54µs

6) Duración de los Pulsos Verticales ...........................................................26,4 a 28µs

Señal de Sincronización de Línea

1) Período de Línea..........................................................................................63,492µs

2) Duración de Supresión de Línea (borrado horizontal) .........................10,2 a 11,4µs

3) Pórtico Anterior ....................................................................................1,27 a 2,54µs

4) Pulso de Sincronismo ...........................................................................4,19 a 5,71µs

5) Pórtico Posterior ..............................................................................................4,79µs






3) Ancho de la Banda Lateral Principal de Video.............................................4,2MHz




7) Nivel de Negro ......................................................................................72,5 a 77,5%

8) Nivel de Blanco...........................................................................................10 a 15%

Es necesario aclarar que la diferencia fundamental entre las normas PAL M y NTSC M se en-cuentran en la forma de transmisión de la información del color. En realidad, la norma es la mis-ma (M); por eso casi no hay diferencias en las señales ni características de transmisión; lo quevaría es la NORMA (PAL o NTSC) que establece la forma en que se va a transmitir la informa-ción de color. El receptor de televisión debe procesar la señal compuesta de video según la nor-ma de transmisión utilizada a los fines de obtener la imagen y sonido de la información transmi-tida.

En nuestro sitio de Internet www.webelectronica.com.ar, se reproducen tres tablas con lascaracterísticas de la señal de video para la televisión en color. Para acceder a ellas debe ingresara la página de contenidos epeciales (ícono password) y digitar la clave enci12.

EL PROCESADOR DE LUMINANCIA

INTRODUCCIÓN

En un TV moderno el tratamiento de las señales de LUMA y CROMA se realiza en un mis-mo integrado; es más, dicho integrado comúnmente llamado jungla, tiene también a su cargo laamplificación de FI de video, la FI de sonido y la generación de las bases de tiempo, horizontaly vertical. En TVs más antiguos, dichas funciones se realizaban separadamente, pero el concep-to del funcionamiento de los circuitos de LUMA es exactamente el mismo. En los circuitos deLUMA se produce la variación de amplitud de la señal (control de contraste) y el agregado de unacomponente continua (control de brillo). Estas son las prestaciones mínimas que debe tener la eta-pa de LUMA, pero en general se le agregan otras, como por ejemplo el control de realce o defi-nición de la imagen, la inclusión de borrado horizontal y vertical y la restauración de la compo-nente continua (dejamos para más adelante, los circuitos de inserción de texto en pan-talla o OSD).

El tratamiento de este tema corresponde exclusivamente a los TVC, ya que en los TV de blan-co y negro, esta etapa de procesamiento de video, prácticamente no existe. En la lección uno, ex-plicamos cómo se realizaba el control de brillo en un TV blanco y negro y a ello, sólo debe agre-garse un control de amplitud de la señal que ingresa por base del amplificador de video, paracompletar el procesamiento. Este ajuste, por lo general, consiste en un simple potenciómetro alque se conecta la señal de video y masa; y desde el cursor, se saca señal para la base. Lo senci-llo del circuito nos exime de mayores comentarios.



GENERADOR DE SEÑAL DE LUMINANCIA

La señal compuesta de video contiene la señal de LUMA, pero ella se encuentra mezclada porla señal de CROMA y con la de FI de sonido, que se transmiten como subportadoras de aproxi-madamente 3,58 y 4,5MHz. Como la banda de video llega hasta unos 4,5MHz, se puede consi-derar que la señal de CROMA y la de FI de sonido, es una interferencia sobre la señal de videoque ingresa al procesador de LUMA y por lo tanto deben ser eliminadas. Por otra parte, la seña-les de LUMA y las diferencia de color, que ingresan a la matriz incluida en los amplificadores fi-nales, deben llegar sin retardo apreciable entre ellas; es decir que deben sufrir el mismo retardoen el procesado de color y en el de LUMA (ya que en caso contrario se observaría, sobre la pan-talla, que el color está corrido con respecto a la imagen de blanco y negro).

El lector se preguntará por qué la LUMA y la CROMA tienen diferente retardo. Ningún fabri-cante busca que ambas señales tengan un retardo diferente, pero esto se produce indefectiblemen-te, porque el ancho de banda de los circuitos de LUMA es de 4,5MHz y el de los circuitos de cro-ma es de 1MHz, aproximadamente, y la teoría de circuitos indica que a diferentes anchos de ban-da le corresponden retardos diferentes. Por lo tanto, para obtener una adecuada señal de LUMA,debemos primero separarla de la croma, por filtrado de la subportadora de 3,58MHz, y luego re-

tardarla unos 400nS, para que llegue alos amplificadores de video al mismotiempo que las señales de color.

RECHAZO DE CROMINANCIA Y

DE SONIDO

A los circuitos que rechazan determina-das frecuencias interferentes, se los de-nomina circuitos trampa y están basa-dos en circuitos resonantes LC que de-ben ajustarse a máximo rechazo o, en laactualidad, en filtros o resonadores ce-rámicos que están preajustados por elfabricante. En la figura 10, se puedenobservar los diferentes tipos de filtrosLC utilizados en la actualidad. Los fil-tros cerámicos tienen una pata de entra-da, una de salida y una de masa y no só-lo debe tenerse en cuenta su frecuenciasino su modelo; ya que también se utili-zan en la FI de sonido.

Un filtro cerámico de toma de sonido no puede reemplazar a una trampa de sonido, porquesus funciones son inversas; uno rechaza y el otro selecciona.

Todos los circuitos mostrados en la figura 10 tienen una curva de respuesta tal como la que fi-

Figura 10



gura en la figura 11. Los circuitos LC detres patas son los llamados trampa demínima transferencia de energía y sonpreferibles a las trampas paralelo, por-que conservan relativamente constantessu impedancia de transferencia y su im-pedancia de entrada.

Como las frecuencias a rechazar sondos, el filtro de entrada de LUMA estácompuesto por dos resonadores cerámi-cos o dos trampas LC en serie; una ajus-tada a la frecuencia de 3,58MHz y laotra a 4,5MHz.

¿Qué ocurre cuando en un TVC falla algunode estos dos filtros?

Ocurre que la portadora correspondiente noes rechazada, se amplifica junto con la LUMA yaparece sobre la señal Y en la matriz de diferen-cia de color. Si aparece en Y, al realizar cualquie-ra de las matrizaciones de color, por ejemplo, laroja: la anulación de Y es parcial porque se anu-la para todas las frecuencias salvo para la de laportadora interferente.

(R-Y)+Y’= R (con interferencia)

Como la interferencia aparece en los tres ca-nales de color, el resultado en la pantalla es unainterferencia de color blanco. Ahora el lector sepuede preguntar si cualquiera de las dos porta-doras no rechazadas, produce la misma figura deinterferencia sobre la pantalla. La respuesta esno; la interferencia de la portadora de sonido(4,5MHz) es de mayor frecuencia y por lo tantova a producir una trama fina sobre la pantalla (sellama efecto muaré, porque es similar a observaruna imagen a través de una cortina semitranspa-rente de tela muaré). La portadora de CROMA,en cambio, produce una figura de interferenciamás gruesa, aunque con el mismo tipo de entra-mado; además, la interferencia de la subportado-ra de CROMA, se observa sólo sobre las partesde la imagen que tienen colores saturados, entanto que la de sonido se observa en toda la ima-gen (vea la figura 12).

Figura 11

Figura 12



La trampa de crominancia puede re-chazar la portadora de zonas con co-lor constante (y por lo tanto con fasede croma constante); pero en lastransiciones de color, sobre todocuando se trata de colores con faseopuesta, se puede notar una figura deinterferencia que se va reduciendo enamplitud a medida que el color semantiene constante (figura 13).

El método de separación de LUMA y CROMA por trampas LC o por resonadores cerámicos,era el único método posible; hasta que en el año 1993 comenzaron a aparecer TVCs, donde la se-paración se realiza con los llamados filtros peine, que utilizan una línea de retardo de crominan-cia (retardo de 64µS). Dejamos la explicación de funcionamiento de estos filtros, para el cursosuperior de TV.

LOS CIRCUITOS DE CONTROL DE LA DEFINICIÓN (REALCE)

La mayoría de los TVC modernos, tienen un control accesible para el usuario, que permite re-saltar los bordes de la imagen, dando una sensación de mayor definición. El mismo control per-mite suavizar los bordes de la imagen, dando la sensación de una imagen menos nítida (pero másagradable a la vista, ya que reduce el ruido que puede contener la imagen).

Desde el punto de vista circuital, lo que se hace es el equivalente al control de agudos de unamplificador de audio. En la música, los sonidos de mayor frecuencia se encuentran por lo gene-ral en los instrumentos responsables del ritmo (platillos, percusión, etc). Cuando se trata de mú-sica, es sencillo imaginarse que el sonido está compuesto de múltiples componentes (basta ima-ginar una orquesta sinfónica). Cada instrumento puede considerarse un generador de sonido. Enel video, cuesta un poco más imaginarse que la señal tiene múltiples componentes; pero esto esenteramente cierto. Las parte más grandes de la imagen tienen componentes de baja frecuencia,en tanto que las partes pequeñas y los bordes de las zonas grandes (si son netos) contienen com-ponentes de alta frecuencia.

Casi todos los TVC tienen un circuito similar. El procesador de LUMA tiene dos entradas: unade frecuencias bajas y medias (50Hz a 2,5MHz) y otra de frecuencias altas (2,5MHz a 4,5MHz).Internamente, cada entrada tiene su propio amplificador: la entrada de bajas y medias, con ganan-cia fija, y la entrada de alta frecuencia, con un amplificador cuya ganancia está controlada portensión. Justamente, el control de realce modifica esta tensión haciendo que el contenido de altafrecuencia pueda ser variado por el usuario (vea la figura 14).

La fuente de tensión de control, se fue modificando con el tiempo, originalmente era un sim-ple potenciómetro conectado entre masa y 12V. Luego, con la irrupción de los microprocesado-res, los potenciómetros desaparecieron, ya que el mismo micro posee salidas de CC para contro-lar los parámetros de la imagen y del sonido. Estas salidas pueden ser también del tipo PWM (porpulso de ancho variable) y, en este caso, entre el micro y la pata de control del procesador de vi-deo, existirá un filtro de valor medio del tipo RC.

Figura 13



Por último, las dosseñales amplificadas sesuman con un sumadorresistivo, que junta lasdos vías de la señal.

El lector puede ob-servar que ninguna delas dos entradas conser-va la componente conti-nua, ya que ambas tie-nen acoplamiento capa-citivo. Por lo tanto, lacomponente continuadeberá ser recuperadaposteriormente, paraevitar severas distorsio-nes de matiz.

LOS CONTROLES DE BRILLO Y DE CONTRASTE

Una vez conformada la señal, en lo que respecta a su respuesta en frecuencia, debe correspon-derse con su amplitud (contraste) y con el nivel de brillo medio de la imagen (componente con-tinua).

El control de contraste se realiza en un amplificador controlado por tensión, similar al respon-sable del realce, pero que en este caso amplifica la señal completa. La tensión puede ser modifi-cada por el usuario con el control de contraste.

Si a la señal de LUMA le agregamos una componente continua con otro potenciómetro, esta-mos agregando el control que nos faltaba: el de brillo. Pero el circuito así construido, no tiene res-taurada la componente continua de la imagen original y provoca errores de matiz. La restauraciónemplea una característica distintivade la señal de video: cada 64µS, enel pedestal anterior del pulso desincronismo horizontal, la emisoratransmite una muestra de color ne-gro. Restaurar la componente con-tinua significa lograr que este sec-tor de la señal de LUMA perma-nezca constante, en un valor fijadopor el control de brillo (figura 15).

Figura 14

Figura 15



No todos los TVC tienen la misma polaridad de la señal de video. En realidad, coexisten apara-tos con la polaridad mostrada en la figura 15, y que se llaman de video directo, con otros dondela señal de video está invertida (pulsos de sincronismo hacia abajo y blancos hacia arriba), que sellaman de video inverso. En todos los casos el procesador realizará las necesarias inversiones deseñal, de modo que las señales de salida R V A tengan polaridad inversa, para que a máxima am-plitud de las mismas se obtenga un blanco sobre la pantalla.

EL ENCLAVADOR DE VIDEO

La función de enclavar el nivel de negro, al valor que fija el control de brillo; lo realiza el cir-cuito enclavador de video. Este circuito es un simple transistor usado como llave, que se cierra

con una señal realimentada desde elcircuito horizontal. Esta señal tienedos nombres, de acuerdo al origendel TVC. Los fabricantes europeos lollaman pulso de Sand Castle (literal-mente castillo de arena, en alusión asu forma). Los fabricantes Japoneseslo llaman BPG (iniciales de BURSTPULSE GENERATOR, pulso separa-dor del burst, ya que ésa es su princi-pal función, figura 16).

En el interior del circuito integrado,este pulso se procesa para obtenertres pulsos diferentes: pulso de encla-vado, pulso separador del burst y pul-so de borrado (figura 17). El pulsoenclavador es el que se utiliza paraexcitar al transistor llave. En la figu-ra 18, se muestra un circuito quecumple con la restauración de lacomponente continua y el agregadodel control de brillo. En realidad, loscircuitos utilizados en los procesado-res son algo más complejos, pero elofrecido permite entender con facili-dad el proceso.

Dado que el circuito de restauraciónutilizado ajusta el nivel de negro alvalor fijado por el control de brillo,se puede decir que el contraste varíatan sólo los puntos blancos de laimagen y se tranforma, por lo tanto,en un control de blanco. Dicho de

Figura 16

Figura 17



otra manera, para ajustar correctamen-te los controles de un TV color; se de-be primero quitar completamente elcolor con el control de saturación, lue-go ajustar las zonas negras de la ima-gen, para que apenas se note un brillomínimo sobre ellas, y luego ajustar elbrillo, para que se observen claramen-te las partes blancas de la misma.

LOS CIRCUITOS DE BORRADO

A pesar de que la emisora envía nivel de negro o deinfranegro, durante el sincronismo horizontal y verti-cal, los CIs de procesamiento de LUMA/CROMA in-cluyen circuitos de borrado. El motivo de este agrega-do, que parece superfluo, debemos buscarlo en la posi-bilidad de variación del contraste y del brillo. En efec-to, si el contraste se lleva a mínimo y el brillo a máxi-mo, el borrado de la emisora puede no ser suficiente.Cuando un TVC tiene una falla en los borrados, se vi-sualiza como la presencia de algunas rayas finas blan-cas o de color, sobre algún sector de la pantalla (faltade borrado vertical), y una especie de velo sobre el bor-de izquierdo, sobre el derecho o sobre ambos (falta de borrado horizontal). En algunos casos, só-lo se visualizan las rayas, pero siempre la falla es afectada por los controles de brillo y contraste(figura 19). Para borrar adecuadamente los retrazados de ambas deflexiones, se debe cortar lostransistores de salida R, V, A, mientras dure el retrazado. En algunos viejos TVC, el borrado serealizaba directamente en esas etapas, pero en la actualidad se realiza a nivel del procesador deLUMA/CROMA. Los circuitos suelen ser muy simples, ya que sólo se necesita que las señalesde salida del procesador vayan a nivel cero, cuando la entrada de borrado va a nivel alto. Si elprocesador tiene salida de R, V, y A, solamente las tres salidas deben ser cortadas al mismo tiem-po. Si el procesador tiene salida de diferencias de color, es necesario cortar las cuatro señales desalida; es decir: R-Y, A-Y, V-Y e Y (figura 20).

LA SEÑAL DE BORRADO COMPUESTA

Por lo visto hasta aquí sabemos que el procesador de LUMA/CROMA tiene una patita de en-trada de borrados. En esta entrada se deben incluir los dos borrados; es decir que la señal de bo-rrado es compleja ya que contiene los dos borrados, que provienen de las dos etapas de deflexión.

Figura 18

Figura 19



En general, estaseñal se obtienede un sumadora diodos y unlimitador deamplitud, talcomo se obser-va en la figura21.

Los TVC euro-peos generanuna señal deSAND CAS-TLE especial,llamada SSC( S U P E RSAND CAS-TLE) que con-tiene, ademásde los elemen-tos menciona-dos anterior-mente, el bo-rrado vertical.De esta mane-ra, el fabricantedel TVC evitael uso de com-plicados circui-tos de genera-

ción de borrado compuesto, ya que estaseñal se genera internamente en el circui-to integrado generador de barridos y sólobasta con interconectar una pata de esteintegrado con otra del procesador de LU-MA/CROMA (figura 22).

EL RETARDO DE LUMINANCIA

El circuito de retardo más elemental es el circuito integrador. Si se trata de retardar una señalsenoidal, dicho circuito cumple perfectamente con su cometido. Pero el retardo es función de lafrecuencia y por lo tanto, si pretendemos usarlo con una señal poliarmónica (y la señal de videolo es), encontraremos que cada componente tendrá su propio retardo y no será posible ajustar elretardo de LUMA y CROMA con precisión.

Figura 20

Figura 21

Figura 22



Una línea de transmisión (pla-na o coaxil) tiene un retardo cons-tante dentro de su banda de fun-cionamiento. En los primerosTVC que se fabricaron en EEUU,se recurría al uso de un rollo de lí-nea coaxil de 75 ohm, para lograrlos retardos necesarios de la LU-MA. Es obvio, que el espacioocupado por este método y sucosto aguzaron el ingenio de losfabricantes, que tomaron un ca-mino alternativo y reemplazaron la lí-nea física común por otra, fabricada apropósito para que tuviera un retardomayor, con menores dimensiones. Elcircuito equivalente de una línea detransmisión coaxil (o de constantesdistribuidas) se muestra en la figura 23, en lo que se da en llamar circuito equivalente de cons-tantes concentradas.

El retardo aumenta cuando aumentan L o C. Por lo tanto, si construimos una línea de constan-tes distribuidas, tratando de que estos valores se magnifiquen, lograremos la buscada reduccióndel tamaño. La construcción que se puede observar en la figura 24 consiste en utilizar, como ba-se para un bobinado, un tubo de cartón metalizado, que oficia como placa de masa de los capa-citores. El bobinado no es lineal, sino que contiene solapados para aumentar la inductancia porunidad de longitud. La otra placa del capacitor distribuido es el alambre del bobinado. En la ac-tualidad, esta construcción se reemplaza simplemente con un circuito de constantes concentradas.En general, para los retardos buscados (300 a 450nS) se utilizan cinco etapas LC, que garantizanun funcionamiento adecuado, con algunas pequeñas ondulaciones de la respuesta en frecuencia(figura 25). La impedancia característica normalizada para estas líneas de retardo es de 1kΩ o dedo 2kΩ y debe tenerse en cuenta en el momento de reemplazarlas, ya que si se cargan inadecua-damente, se produce un efecto de oscilación en los bordes netos de la imagen.

En los TVC de última generación, la línea de retardo de LUMA se reemplaza por circuitoselectrónicos del tipo de transferencia de cargas, que serán explicados en el curso superior de TV.Esto permite que los modernos procesadores de LUMA/CROMA posean en su interior el retardode LUMA, evitándose de ese modo el agregado de un componente costoso.

EL DECODIFICADOR DE COLOR

LA SEPARACION DE CROMA

Vimos que en la señal de video compuesto coexisten LUMA y CROMA. También vimos co-mo una trampa evitaba que la señal de CROMA accediera a los circuitos de LUMA. Ahora esta-

Figura 23

Figura 24

Figura 25



mos en el caso absolutamente opuesto.De la señal de video compuesto, debe-mos rechazar la LUMA y seleccionar laCROMA. Los circuitos utilizados sonsimilares, sólo que conectados de otramanera. Una trampa serie anula laCROMA de la señal de video, en cam-bio una trampa paralelo la selecciona(figura 26).

El circuito resonante se sintoniza justo ala frecuencia de la subportadora de color

y deberá dejar pasar un ancho de banda de aproximada-mente 1MHz, para no afectar la modulación, que comoya sabemos, es de amplitud y fase.

Cuando se separa la señal de CROMA de la señal de vi-deo, la forma de señal que queda es la que se puede obser-var en la figura 27. Se observa una señal de frecuencia fi-ja en el valor de la subportadora de color que varía en am-plitud y en fase. Ya sabemos que la fase indica el matiz yla amplitud el nivel de saturación. La señal va variando enfunción de las zonas coloreadas de la imagen; pero sinembargo una parte de la señal es repetitiva. Esta parte esel pulso de BURST, que es la señal de sincronismo para la

sección de color. Recordemos que la señal de color, se transmite con el método de la portadorasuprimida (o mejor deberíamos decir de la subportadora suprimida) sobre todo para evitar pro-blemas de compatibilidad en los TV de B&N.

Es conocido que cuando una transmisión se realiza con portadora suprimida, no puede ser de-modulada si antes no se restituye la portadora suprimida. Por esto, otros sistemas transmiten unaportadora piloto de baja amplitud. Pero las normas de TVC no usan portadora piloto, sino que uti-lizan el método de transmitir una muestra de la portadora suprimida, durante un pequeño interva-lo de tiempo (un poco después del pulso de sincronismo horizontal). Este pulso se llama BURSTy es una muestra de unos 10 ciclos de la subportadora con una fase fija de 180 grados en NTSC,o con una fase de 135° o 225° en PAL (según si se está transmitiendo una línea par o una lí-nea impar).

EL OSCILADOR DE REGENERACIÓN DE PORTADORA

En la emisora, existe un oscilador de subportadora; en el receptor existe otro; ambos debenestar enganchados entre sí, para que el color aparezca estable en la pantalla. El nexo de comuni-cación entre ambos circuitos, es el pulso de BURST. Como el color es extremadamente sensiblea las variaciones de fase entre ambos osciladores, se provee al receptor del oscilador más esta-ble que se conoce en la electrónica, que es el oscilador a cristal. Pero aún debemos conseguir queambos osciladores oscilen enganchados en fase; ya que si lo hacen a la misma frecuencia, perocon fases diferentes, los colores de la pantalla son estables pero diferentes a los de la escena (re-

Figura 26

Figura 27



cordar que la fase da el matiz). Se agregapara el mantenimiento de la fase, un circui-to de CAFase (Control Automático de Fa-se) que analiza la fase del oscilador de re-generación de subportadora y genera unatensión continua de error, que controla aloscilador (figura 28).

El oscilador a cristal, también se llamaVCO que significa oscilador controladopor tensión (VOLTAGE CONTROLLEROSCILATOR). Se trata de un circuito queoscila a la frecuencia dada por el cristal,pero que puede modificarla levemente, enfunción de una tensión continua aplicadadesde el exterior. En una palabra, tiene unacurva de respuesta V/F (tensión/frecuen-cia) que se puede observar en la figura 29.

La señal de referencia del CAFase es elpulso de burst, que se obtiene de una etapaespecial de separación. Su función es obte-ner una señal que sólo contenga el burst,sin señal de croma, ya que ésta tiene varia-ciones de fase, que pueden alterar el sin-cronismo del VCO. Se trata de una llaveelectrónica, que funciona enganchada conel pulso de gatillado del burst.

Los únicos elementos externos al cir-cuito integrado decodificador de CROMAson el cristal y el filtro de la tensión conti-nua de control.

Para simplificar el estudio, vamos a analizar primero un procesador para NTSC solamente,luego analizaremos un procesador PAL y posteriormente un binorma y un trinorma.

Algunos procesadores, presentan dos patas de conexión para el cristal, que normalmente se in-dican como XTAL1 y XTAL2. Otros, sólo presentan una pata que se indica como XTAL (figura30).

La diferencia está en el circuito interno delprocesador, en el primer caso el cristal se usacomo elemento de realimentación positiva, pa-ra producir las oscilaciones. En el segundo ca-so, se puede decir que en la única pata de co-nexión del integrado, se produce un efecto deresistencia negativa, que compensa la resisten-cia equivalente de pérdidas del cristal. El resul-tado es una resistencia total levemente negati-va, que produce la oscilación.

El cristal puede tener en serie un capacitor

Figura 28

Figura 29

Figura 30



fijo o variable, o no tener ninguno; todo de-pende de la marca y modelo del procesador,y de la precisión del cristal. En general, loscristales NTSC se fabrican en tal cantidad,que las tolerancias de fabricación son míni-mas y no requieren un capacitor variable enserie; sí pueden requerir un capacitor fijocuando el procesador presenta diferentestensiones continuas entre sus patas, o si es deuna sola pata (esa pata siempre tendrá poten-

cial con respecto a masa). Si elcristal es para PALB, también sefabrica en grandes cantidades, demodo que no necesita capacitor va-riable es serie. Sólo cuando se usancristales para PALN (Argentina,Uruguay, Paraguay) o para PALM(Brasil) que se produce en muchamenor cantidad, se agrega un capa-citor variable en serie, que com-pensa las diferencias de produc-ción (figura 31).

El capacitor variable, ajusta la fre-cuencia libre del oscilador de regeneración de portadora; que es la frecuencia a la cual oscila elVCO cuando no está enganchado con el burst. El método de ajuste se verá en un apartado espe-cial.

El filtro RC de la tensión continua de error, cumple una función de alisamiento de la tensiónde error. La tensión de error, normalmente cambia con lentitud (por ejemplo por la deriva térmi-ca del cristal del TV); un cambio rápido puede ser debido a la captación de ruido sobre el burst.En este caso, sería preferible que no existieran cambios en la tensión de error, ya que no obede-cen a una razón real, sino a un ruido introducido externamente al sistema. El filtro elimina el pro-blema, pero genera otro. En efecto, cuando el CAFase está desenganchado (durante un cambio decanal o durante un encendido del TV) e intenta engancharse; la fase del burst y del generador dereferencia se están desplazando constantemente y la tensión de error es una tensión continua conuna alterna superpuesta. En este caso el filtro al anular la alterna dificulta el enganche del oscila-dor porque lentifica la respuesta. Todo lo anterior hace que el filtro tenga un diseño especial condos capacitores y un resistor para que alise los ruidos pero no afecte negativamente el tiempo dereenganche. En la figura 32 se puede observar el filtro completo y su respuesta en frecuencia.

C1 afecta el funcionamiento para las altas frecuencias de ruido, incluyendo el ripple a la fre-cuencia de la subportadora, en cambio R1C2 afectan el funcionamiento de las frecuencias másbajas del ruido y en el reenganche. Este filtro sufre algunos cambios secundarios, que mejoran elfuncionamiento durante el encendido del TV y cuando la tensión de fuente del procesador tienealgo de ripple (figura 33).

Con la disposición original del filtro, cuando el TVC arranca, C2 (figura 32) está descarga-do y puede demorar el enganche hasta que se carga a su tensión normal de trabajo (generalmen-te 4,5V). En cambio, en el circuito de la figura 33, en cuanto aparecen los 9V de fuente, C2 y

Figura 31

Figura 32



C3 forman un divisor capacitivo que carga los ca-pacitores a la mitad de la tensión de fuente, en for-ma instantánea. En el funcionamiento como filtro,C2 y C3 están en paralelo para la CA.

EL AMPLIFICADOR DE COLOR

El circuito decodificador de color y osciladorde regeneración de portadora, deben funcionar in-dependientemente de la amplitud de la señal deCROMA. La CROMA puede tener distintos valores en función de la fuente de señal (emisoras,videocaseteras, videojuegos, etc.) que no siempre operan con valores normales de modulación.Por otro lado, las emisoras pueden ser distantes y la CROMA separada contiene ruido y posible-mente una merma en su amplitud. El amplificador de color deberá amplificar la CROMA hastaun valor adecuado y fijado por el diseño del procesador (en general 1V pico). Si la señal de en-trada oscila entre los valores especificados; que pueden ser de 50 mV a 500 mV, el primer ampli-ficador ajusta su ganancia para obtener la señal normalizada de 1V en su salida. En la figura 34,se observa que el circuito es una combinación de amplificador controlado por tensión y detectorde nivel de pico de salida.

El circuito funciona de la siguiente manera. Cuando se conecta la fuente, C1 comienza a car-garse y aumenta la amplificación progresivamente. Si suponemos que la barrera de D1 y de lajuntura BE de TR1 son de 500mV, recién cuando la salida llegue a 1V de pico, TR1 conducirá ydescargará levemente a C1, de modo que se forma un lazo de realimentación de CC que mantie-ne estable la salida.

Si no existieran TR3 y TR4, el sistema tomaría como valor de ajuste al máximo de la CRO-MA. Pero este valor depende de la imagen tomada por la cámara. Si ésta tuviera realmente pococolor, nuestro sistema aumentaría la ganancia incorrectamente. El único valor constante de la se-ñal de CROMA es el burst y nuestro sistema debe ser sensible sólo a la amplitud del burst. TR4se excita con el pulso BPG (BURST PULSE GENERATOR o generador de pulsos de burst) quecoincide en el tiempo con el pulso de burst. De este modo, TR4 conduce y TR3 se corta duranteel burst, permitiendo que opere el ajuste de ganancia. El resto del tiempo TR3 está saturado y el

Figura 33

Figura 34



sistema de ajuste no opera, haciéndose por lo tanto, insensible a la señal de color de la imagen.

Cuando más pequeña es la entrada de CROMA, mayor es la tensión Vc y mayor la gananciadel amplificador. Pero debe establecerse un límite, porque también se amplifica el ruido y el co-lor aparece con puntos de ruido de color.

El procesador contiene una etapa llamada COLOR KILLER (literalmente: asesino de color);este bloque recibe información desde diferentes etapas del procesador, las analiza y si alguna deesas etapas no funciona correctamente, corta el color en la salida del amplificador, de manera quelos decodificadores de color se quedan sin señal. Como la LUMA se procesa por separado, elTVC sigue trabajando pero en B&N. Es decir que siempre se prefiere una señal monocromáticarelativamente buena, antes que una señal de color con mucho ruido o con lo colores cambiadoso cambiantes. La misma tensión Vc (cuando supera un valor determinado) es quien le informa alCOLOR KILLER que la señal de CROMA de entrada es baja. El KILLER envía una tensión ba-ja a la base de TR2 y corta el camino de la CROMA amplificada hacia el resto del circuito.

OTRO AMPLIFICADOR DE COLOR

En el primer amplificador de color, se normalizó la salida de la señal de croma a un valor de-terminado por el fabricante del procesador. Pero el usuario debe tener la posibilidad de modificarla saturación según su deseo. Por lo tanto, se debe agregar un nuevo amplificador que modifiquela amplitud de la CROMA por medio de una tensión continua controlada por el usuario. Tal co-mo se realiza con el control de brillo, en los TVC antiguos, esta tensión continua se genera conun potenciómetro conectado sobre los 12 V; en cambio, en los modernos viene desde el micro-procesador.

En realidad, lo que se modifica no es la amplitud de toda la señal, sino sólo la parte corres-pondiente a la imagen. La amplitud del burst se debe mantener constante cuando se opera el con-trol de saturación. Es decir que el amplificador deberá ser un amplificador gatillado por el pulsoBSP, de manera que conserve una ganancia fija mientras dura el pulso de burst y una gananciaajustable por el usuario entre 0 y un valor máximo, durante el resto del tiempo. En la figura 35se puede observar un circuito típico. Podemos notar que todos los componentes son internos alprocesador; sólo existe una conexión al exterior, que es precisamente la entrada de control de sa-turación. En realidad la tensión de control no sólo cambia cuando se opera el control de satura-

ción. Cuando se opera el con-trol de contraste la tensión desaturación debe variar automá-ticamente; en caso contrario laimagen tendrá un valor de satu-ración incorrecto. Esto se con-sigue relacionando internamen-te ambas tensiones de controlcon circuitos adecuados, quecambien el color cuando se au-menta el contraste, pero que nomodifiquen el contraste cuandose cambia el color.

Figura 35



COMO SE REALIZA LA REPARACIONDE APARATOS DE TELEVISION

INTRODUCCIÓN

A la hora de reparar un televisor se deben tener en cuenta una serie de consideraciones. LosTV color actuales presentan cambios notables con respecto a los primeros de fines de los 70, co-mo por ejemplo mayor compactación, incremento de funciones, mayor vida útil del aparato, in-clusión de control remoto y funciones adicionales, sonido estéreo, efectos digitales en pantalla,mejora en el color y nitidez de las imágenes, etc.

La mayoría de estos avances son posibles debido al empleo de circuitos integrados de alta es-cala de integración, a las mejoras en el tubo de imagen, al empleo de las técnicas digitales y a laimplementación de protocolos de comunicación, factores que a su vez han transformado de unamanera muy importante el concepto del servicio. En efecto, en años anteriores bastaba con domi-nar las leyes y fundamentos de los sistemas analógicos, para tener una idea clara de la operacióngeneral del aparato y por lo tanto de los procedimientos de reparación necesarios; sin embargo,actualmente estos conocimientos no son suficientes, puesto que con la necesidad de reparar sec-ciones digitales, es preciso dominar también algunos conceptos de microprocesadores, memorias,buses de datos y control, etc. Por otra parte, en los equipos del 2000 en adelante, muchos ajustesse realizan desde el control remoto o desde el panel frontal, como son los de linealidad y alturavertical, anchura horizontal, sub brillo y otros que antes se efectuaban con resistores variables o"presets", lo que implica una lógica de "reparación" completamente distinta a la tradicional, pues-to que ni siguiera hay que manipular directamente al aparato, ni hace falta osciloscopio u otro ins-trumento auxiliar.

El técnico reparador cuenta entonces, con el control remoto y una serie de ajustes que se in-cluye en el manual de servicio del equipo. Esto siginfica que gran parte de las fallas se localizanpor software, de manera parecida (aunque en forma muy rudimentaria) a como ocurre en las com-putadoras personales y otros sistemas a microprocesador. Esto significa que la reparación de lostelevisores modernos en algunos aspectos se ha simplificado, mientras que en otros se ha compli-cado o simplemente ha cambiado la lógica del procedimiento. Es por ésto que el técnico debecontar con la preparación, información e instrumental suficientes para ofrecer un servicio califi-cado. Hoy es preciso que posea instrumental apropiado, el diagrama del equipo, información so-bre el modo de servicio del Tv, etc. En esta obra presentaremos diferentes fallas y sus soluciones,mostrando cuál es el método empleado para la localización de fallas, sin embargo, comenzare-mos con conceptos básicos sobre televisores antiguos, utilizando al osciloscopio como instru-mento de apoyo.

REPARANDO TELEVISORES CONVENCIONALES

Evidentemente, la utilización de un osciloscopio con recursos propios para señales de TV re-sulta muy interesante a la hora de reparar receptores, lo que significa que los equipos adecuadospara el trabajo con TV poseen algunas diferencias en relación con los osciloscopios de uso gene-

COMO SE REALIZA LA REPARACIÓN DE APARATOS DE TELEVISIÓN


ral. Los osciloscopios para servicios es-pecíficos en TV, poseen como importanterecurso la posibilidad de sincronizar laimagen con la propia señal de video, eli-giéndose el componente vertical de bajafrecuencia (cuadro) y el componente ho-rizontal (línea), para la observación de to-da la imagen o solamente de una línea,según se desee. Cabe aclarar que en la ac-tualidad el 90% de los osciloscopios con-vencionales ya poseen estas característi-cas.

En la figura 36 tenemos la forma de ondatípica de una señal de TV, tal como ya he-mos estudiado.

Cuando elegimos el disparo en la posi-ción TV-V o TV-campo (Field), aparecela señal correspondiente a una pantallacompleta o a un campo, según muestra lafigura 37.

La señal puede estar con polarización po-sitiva o negativa (figura 38), lo que debeser tenido en cuenta en su interpretación.

Por otro lado, si elegimos el disparo(TRIG) en el modo TV-H o TV-line (lí-nea), tendremos la observación de la se-ñal correspondiente a una línea de la señalde video, según muestra la figura 39. Al-gunos osciloscopios solamente sincroni-zan la señal de línea si el pulso es nega-tivo, lo que hay que tener en cuenta al to-mar del televisor la muestra para análisis.

Es importante observar que el retiro de laseñal del circuito de un televisor, exigecuidados en función de la frecuencia in-volucrada y también de la propia intensi-dad.

Fabricantes como Hitachi resaltan, porejemplo, que los circuitos convenciona-les de osciloscopios hacen el retiro direc-to de la señal de video con un circuitosimple como muestra la figura 40(a), ocomo máximo con un filtro RC (figura40b), lo que causa problemas de dificul-tad de sincronización tanto por la adapta-ción de características como por el corte

Figura 36

Figura 37

Figura 38



de componentes en alta frecuencia (casob). Los circuitos que emplea Hitachi, encambio, son más elaborados.

En la figura 41 tenemos el circuitousado por Hitachi, que separa los pulsosde sincronismo de la componente de altafrecuencia, facilitando así la obtenciónde una imagen estable.

Es importante observar que en los te-levisores encontramos básicamente 3 ti-pos de señales:

a) Las señales del sector de audio,que son semejantes a las de cualquieramplificador convencional.

b) Las señales de altas frecuencias generadas en el propio aparato, que son dos osciladoresde barrido y del circuito receptor de alta frecuencia en el selector de canales como el conversor-/mezclador.

c) Finalmente tenemos las señales que son recibidas por el televisor a partir de una estacióny que son procesadas por los circuitos.

Figura 39

Figura 40

A)

B)



En los televisores a color tenemos circuitos adicionales que operan tanto con señales recibi-das como con señales generadas en el propio aparato.

EL TRATAMIENTO DE LAS PUNTAS DE PRUEBA DEL OSCILOSCOPIO

La mayoría de los diagramas de televisores poseen indicaciones de las formas de ondas en losprincipales puntos con indicaciones que facilitan al técnico la detección de eventuales anomalías.

Debemos alertar al lector que en la mayoría de los televisores existe una tolerancia de más omenos 20% en la amplitud de las señales indicadas, lo que podría llevar al técnico de menos ex-periencia a pensar que hay una etapa con falta de ganancia u otro problema, al observar una di-ferencia de este orden en una señal, según muestra la figura 42. También es importante notar que

en los manuales de servicio de muchos televisores estánprevistos los procedimientos para ajuste y pruebas con sa-lidas para el osciloscopio en la propia placa de circuitoimpreso, lo que facilita mucho el trabajo del técnico.

Para los pulsos que aparecen en muchos puntos de unaparato de TV, también debe ser considerada una toleran-cia en relación con la forma y el ancho.

Esta tolerancia es ejemplificada en la figura 43, donde te-nemos el valor indicado o medio y los dos extremos de

Figura 41

Figura 42



formas y valores que, sin embargo, no significan que elaparato tenga algún tipo de problema.

Un caso importante a ser considerado en un televisores que algunas señales tienen como exigencia básica la li-nealidad. Esto es válido por ejemplo, para la señal dientede sierra de deflexión. Una variación de esta linealidadprovoca problemas de imagen, como se muestra en la fi-gura 44. La linealidad puede ser observada fácilmente enel osciloscopio y hasta podemos medirla con una regla.No debe superar el 15% de lo permitido, para un funcio-namiento normal.

Para observar formas de onda en las diversas etapas,un osciloscopio de hasta 20MHz sirve perfectamente parala localización de fallas. En la observación de los pulsoses muy importante que el osciloscopio tenga una buenarespuesta en este límite de frecuencia, para que podamosconstatar cualquier deformación, sin peligro de pensarque la misma se debe al circuito analizado, cuando en larealidad es provocada por los circuitos amplificadores delpropio osciloscopio, como muestra la figura 45.

Los pulsos de sincronismo son ejemplos de puntos crí-ticos en la observación, ya que los mismos pueden sufrireste tipo de deformación en el propio osciloscopio si ésteno está debidamente calibrado, o presentar alguna anoma-lías de operación.

Como el receptor de TV opera con banda lateral vesti-gial, ocurren deformaciones en el pulso luego de ser detectado, después de lo cual el mismo su-fre una serie de integraciones que lo llevan a la forma original. La interpretación errónea de es-tas fases intermedias de procesamiento del pulso pueden llevar al técnico a deducir que algo vamal en el televisor, cuando en realidad esto no ocurre.

Esto puede ocurrir cuando el técnico no posee un diagrama con las formas de onda previstase intenta él mismo deducir lo que encuentra.

VERIFICACIÓN DE FORMAS DE

ONDA EN EL TV

La verificación de las formas de onda y delcomportamiento de los circuitos de los televi-sores exige el empleo de algunos instrumentosadicionales importantes. El primer instrumentoa ser considerado es el generador de barrido.Este aparato es de extrema utilidad en la veri-

Figura 43

Figura 44

Figura 45

Figura 46



ficación de circuitos resonantes, no sólo de tele-visores sino también de receptores en general.

El principio de funcionamiento de este aparatoes simple: Se trata de un generador que barrecontinuamente una banda predeterminada defrecuencias, según muestra la figura 46. Losmodelos antiguos usaban motores que hacíangirar las placas de un capacitor variable, quecontrolaba la frecuencia de un circuito oscila-dor. Hoy contamos con técnicas más avanzadasque van desde el uso de circuitos sintetizadoresde frecuencia hasta simples varicaps.

En la figura 47 tenemos un ejemplo del circuitoque puede ser usado con la finalidad indicada.Aplicando una señal de 50Hz en el varicap, lafrecuencia del oscilador varía entre el valor má-ximo y el valor mínimo 50 veces por segundo.

¿Cómo puede usarse el generador de barrido para analizar un circuito resonante?

Vamos a suponer que deseamos ajustar una etapa de FI de un receptor de radio (o incluso deTV). Para eso centralizamos la frecuencia del generador de barrido en el valor que correspondaa la etapa de FI, por ejemplo 455kHz.

El generador alimenta el circuito resonante y proporciona la señal de sincronismo para el os-

Figura 47

Figura 48



ciloscopio simultáneamente. Esta señal de sincronismo corresponde justamente a la frecuencia de50Hz con que la frecuencia generada (455kHz) varía entre los dos extremos de la banda ajusta-da (por ejemplo entre 400 y 500kHz), según sugiere la figura 48.

Cuando conectamos este circuito, la frecuencia del barredor comienza a correr entre los dosextremos ajustados, por ejemplo partiendo de 400kHz. A medida que la frecuencia aumenta, elcircuito resonante va a responder a esta señal, y conforme nos acercamos a la frecuencia de reso-nancia, la tensión en los extremos del circuito resonante aumenta. Con la variación de la frecuen-cia aplicada, podemos ver en la pantalla del osciloscopio exactamente la respuesta del circuito. Amedida que nos aproximamos a la frecuencia superior ajustada en el barredor, la respuesta cae.El barrido de la banda se hace 50 veces por segundo, lo que significa la obtención de una imagencontinua que facilita la observación de lo que ocurre.

En la figura 49 mostramos un modo de utilizar el Generador de Barrido para verificar la res-puesta de frecuencia de ajuste de una etapa de FI de un televisor. El generador de barrido es ajus-tado para producir una señal en la banda de 38 a 48MHz.

La salida del generador es conectada a la entrada de la etapa mezcladora de FI del televisor,mientras que la señal de barrido de 50Hz está conectada en la entrada de sincronismo externo delosciloscopio (el cual debe estar conmutado para esta función). Ajustamos tanto la ganancia hori-zontal como la vertical del osciloscopio para obtener una imagen estable. La salida de la señal ha-cia la entrada vertical, es tomada después del detector de video. Obviamente, éstos son sólo al-gunos aspectos a tener en cuenta. En el próximo volumen, en la sección práctica, se analizará laforma de realizar ajustes en los televisores convencionales.

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Figura 49


TEST DE EVALUACIÓN

Tes de EvaluaciónCómo se Cómo se TTransmite el Colorransmite el Color, EL, EL DECODIFICADOR DE COLORDECODIFICADOR DE COLOR

Ud. puede rendir un test de evaluación de esta lección que, al aprobarlo, le permitirá obtener uncertificado de aprobación avalado por el Club Saber Electrónica. Para realizar la evaluación deberáser socio del Club SE (es gratuito) y tiene que haber adquirido esta obra, ya que antes de efectuarlose le harean algunas preguntas relacionadas con las páginas de este texto. Para contestar este cuestio-nario, ingrese a nuestra página: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingre-se la clave: testtv; se desplegará una ventana con los títulos de las 8 lecciones del curso, haga clickem “Cómo se Transmite el Color, EL DECODIFICADOR DE COLOR” y aparecerá el cuestionarioque está meas abajo. Para realizar la evaluación deberá hacer click en una y sólo una de las casillasque hay debajo de cada pregunta y cuando termine deberá clicar sobre el botón “enviar”. Si contestóbien 7 o mas preguntas, habrá aprobado la lección y podrá imprimir un certificado que posee un nú-mero único e irrepetible que acredita la autenticidad del mismo. Sólo podrá realizar el examen unaúnica vez, si no aprueba deberá enviar un mail al moderador del curso para que se le habilite una nue-va oportunidad. Una vez que Ud. haya aprobado los Test de Evaluación de las 8 lecciones, obtendráun Cetificado de Aprobación del Curso.

1) ¿Cuál es la frecuencia horizontal y verticalen la nomra PAL N?

fv = 50Hz, fh = 15625Hzfv = 50Hz, fh = 15750Hzfv = 60Hz, fh = 15625Hzfv = 60Hz, fh = 15750Hz

2) ¿Cuál es la frecuencia horizontal y verticalen el sistema NTSC M?

fv = 50Hz, fh = 15625Hzfv = 50Hz, fh = 15750Hzfv = 60Hz, fh = 15625Hzfv = 60Hz, fh = 15750Hz

3) ¿Qué sistema de modulación se emplea pa-ra transmitir las señales diferencia de color?

AM FMBLV QAM

4) ¿Qué se detecta en el receptor para poderobtrner las señales diferencias de color desdela señal compuesta de video?

los pulsos de sincronismoel burstla señal de blankingel modulador balanceado

5) La señal de crominancia (señal de color)transporta dos informaciones que deben serrecuperadas, ¿cómo se las obtiene?

por medio de un filtro pasa bajopor medio de un demodulador de portadorautilizando un detector sincrónicoempleando un diodo y un capacitor

6) Indique cuál de estas afirmaciones es correctaEn el Sistema NTSC cada fase del vector

de crominancia corresponde a un colorEn el Sistema PAL cada fase del vector de

crominancia corresponde a un colorEl sistema NTSC es estable frente a varia-

ciones de faseEl sistema PAL es crítico frente a variacio-

nes de fase

7) ¿Tanto en PAL como en NTSC la subporta-dora de sonido se encuentra a una frecuenciaaproximada de?

15625Hz 15750Hz3,58MHz 4,5MHz

8) ¿Tanto en PAL como en NTSC la subporta-dora de color se encuentra a una frecuenciaaproximada de?

15625Hz 15750Hz3,58MHz 4,5MHz

9) ¿Qué tiempo debe retardarse la señal de lu-minancia en un receptor luego de separarla dela de crominancia?

20ns 100ns400ns 1s

10) ¿Qué función cumple el pulso de sandcastle?

enclavar el video para recuperar el burstseparar audio de videovariar el contraste de la imagenvariar el brillo de la imagen

FUENTE DE ALIMENTACIÓN


Apéndice: Apéndice:

IINSTRUMENTNSTRUMENTOSOS PPARAARA ELEL SSERERVICIOVICIO

INTRODUCCIÓN

El técnico reparador debe tener una serie de instrumentos básicos que le permitan realizar elservicio electrónico con responsabilidad, entre los distintos equipos podemos citar algunos:

* Fuente de alimentación

* Inyector de señales

* Multímetro

* Analizador dinámico

* Generador de funciones

* Medidor de capacitores

* Probador de bobinados, yugos y fly backs

* Generador de AF RF

* Generador de patrones para TV

De más está decir que para la reparación de televisores puede hacer falta un osciloscopio, unbarredor y otros instrumentos que “ayudan” a calibrar equipos en circunstancias especiales peropor ser equipos muy caros, en primera instancia se puede prescindir de ellos. En las siguientespáginas comenzaremos a describir el funcionamiento y montaje de algunos de estos aparatos, yen otras entregas se describe el resto.

FUENTE DE ALIMENTACIONDE 0V A 15V X 1A CON VARIACIÓN AL TACTO

La elevada resistencia de entrada de los amplificadores operacionales con FET de la serieTL070 de Texas Instruments, permite la realización de proyectos interesantes como éste: unafuente de alimentación que no usa potenciómetros u otros dispositivos para el control de la ten-sión y sí en cambio el toque de sus dedos en sensores. Se usan dos sensores, uno para elevar y elotro para bajar la tensión exactamente hasta el nivel que usted desee en la salida. Este circuitofue modificado y publicado en Saber Electrónica Nº 182.

Sin potenciómetros de control en la salida, esta fuente mantiene su tensión en función de lacarga de un capacitor. Como la corriente que el amplificador operacional con FET exige, para to-mar esta tensión de referencia, es extremadamente baja, pues, su resistencia de entrada es de 1012

INSTRUMENTOS PARA EL SERVICIO


ohm, el capacitor se mantiene por horas con la misma tensión que es fijada por el toque de susdedos. Se trata de una fuente evidentemente experimental, pues, para alimentar circuitos en quese exige gran estabilidad de tensión, el sistema no sirve. Usando un transformador de 12V x 1Apodemos obtener tensiones de salida de poco más de 12V, pero nada impide seguir usando untransformador de 15V y hasta incluso de 20V para obtener una tensión mayor de salida en el lí-mite. El integrado CA3140 puede usarse, también, en esta versión, pues, se trata de un amplifi-cador operacional con FET en la entrada (también se puede emplear el LF356).

La idea básica es simple: un operacional controlando la tensión de salida vía dos transisto-res, uno de los cuales es de potencia.

En este caso, sin embargo, como el amplificador operacional tiene una elevadísima resisten-cia de entrada, podemos usar para la referencia, no un diodo zener como se hace normalmente,sino un capacitor cargado con la tensión que se desea en la salida. La elevadísima resistencia deentrada del operacional impide que la carga del capacitor disminuya, alterando así en períodoscortos, la tensión de salida.

Lo que ocurre normalmente es la pérdida de esta carga por fugas o por la propia resistenciadel aire, pero eso lleva mucho tiempo para ocasionar preocupación. La preocupación mayor es laelección del C2 que debe ser obligatoriamente de poliéster (de buena calidad), con valores entre2,2µF y 5,6µF.

En el prototito usamos un capacitor de 6,6µF que mantiene la carga por largos intervalos detiempo, sin alteración sensible de la tensión de salida.

Para cargar y descargar el capacitor con la tensión de referencia (deseada en la salida) usamosel proceso del toque. Tenemos, entonces, dos sensores conectados a resistores de 1M5, lo que per-mite una excursión de mínimo a máximo y viceversa, del orden de 10 segundos.

Tocando en X1, la corriente carga al capacitor, elevando así la tensión de referencia. Tocandoen X2 ocurre la descarga.

El interruptor S2 de presión es optativo, pudiendo ser usado para descargar el capacitor C2cuando desconectamos la fuente, garantizando así que, cuando la misma es conectada de nuevo,la tensión parta de cero en la salida.

Figura 1

FUENTE DE ALIMENTACIÓN


El transistor Q1 es un sensor de tensión que realimenta el integrado, proveyendo así la pola-rización para la salida.

Entre los puntos A y B, que corresponden a la salida, podemos conectar tres tipos de indica-dores.

El más simple consiste en un indicador de hierro móvil, de costo bajo, con escala de 0-15 omás, conforme al tipo de transformador usado. Recordamos, sin embargo, que este tipo de indi-cador no es muy preciso, pero posee bajo costo en relación a los demás.

Otra posibilidad consiste en conectar un multímetro en la escala de tensiones DC para moni-torizar la salida de tensión, pero en este caso quedará ocupado imposibilitando otro tipo de apli-cación simultánea.

Finalmente, tenemos la posibilidad de conectar un VU-metro de 200µA o incluso de 1mA, conuna escala previamente preparada para medir la tensión de salida.

Se debe usar un trimpot de ajuste, para calibrar la lectura del instrumento (este trimpot debeser de 100kΩ y no se muestra en el circuito completo de la figura 1 -conviene emplear un trim-pot en serie con un resistor de 18kΩ-).

Hacer el ajuste del trimpot resulta fácil. En la salida de la fuente conecte, también, el multí-metro en la escala DC-volts que permite leer la tensión máxima.

Ajuste la fuente para la tensión máxima, y, al mismo tiempo, el trimpot para que el VU vayahasta el fin de la escala. Vea a cuánto corresponde esta indicación el propio multímetro, anotan-do el valor en el VU.

Después basta dividir en partes iguales la escala, anotando los valores correspondientes.

Podemos realizar la parte básica del proyecto en una placa de circuito impreso, como mues-tra la figura 2.

Para el circuito integrado podemos usar un zócalo y para el Q2 se debe emplear un buen disi-pador de calor.

C1 debe tener una tensión de operación, por lo menos 100% mayor que la tensión del trans-formador usado. Sugerimos 2.200µF x 25V para transformadores de 12V y 2.200µF x 35V paraun transformador de 15V.

Los sensores pueden ser fijados en el propio panel del gabinete de la fuente, habiendo diver-sas posibilidades para esto.

Sugerimos la confi-guración mostradaen la figura 3, con-sistente en 4 torni-llos de bronce, queproporcionan buencontacto al toque(dos tornillos parasubir la tensión yotros dos para ba-jarla). Lógicamen-te, esos tornillosdeben estar monta-dos sobre un mate-

Figura 2



rial aislante. Otra posibilidad consiste en el uso de un panelde circuito impreso. En el diagrama no incluimos un LEDpara monitorización, pero puede emplearse, recordando quedebe ser conectado inmediatamente después del D1 en seriecon un resistor de 1k5.

El resistor R4 debe ser de alambre con por lo menos1watt de disipación y C3 puede tener una tensión de traba-jo de 25V.

Para la prueba el procedimiento es simple. Conecte laalimentación, accionando S1.

Conecte un multímetro o voltímetro en la salida, si no lotuviera ya incorporado.

Toque inicialmente en el sensor X1. La tensión de salidadebe subir lentamente hasta alcanzar el máximo. Tocandoen X2 la tensión debe caer. El ascenso o descenso debe pa-rar inmediatamente cuando dejamos de tocar los sensores.

Si la tensión cae después que dejamos de tocar los sensores, es señal que el capacitor C2 pre-senta fugas y debe ser sustituido.

Para usar la fuente tenga en cuenta la polaridad de salida y principalmente los límites de co-rriente. No conecte cargas que consuman más que lo previsto.

Para usar la fuente tenga en cuenta la polaridad de salida y principalmente los límites de co-rriente.

Cuando conecte aparatos electrónicos en la salida, proceda siempre del siguiente modo:

“Ajuste antes la tensión para después accionar el aparato alimentado y nunca lo contrario”.

Lista de Materiales de la fuente:

C1-1-TL071, TL08l, CA3140 o LF356- Amplificador operacional con FET (Texas o equiva-lente)

D1, D2 - IN4002, IN4003 O IN4004 - diodos de silicio

Q1 - BC548 o equivalente - transistor NPN de uso general

Q2 - TIP3l o equivalente - transistor NPN de potencia

T1 - transformador de 12 + 12V ó 15 + 15V x 1A - primario de acuerdo con la red local

F1 - 1A - Fusible

S1 - Interruptor simple

S2 - Interruptor de presión

J1, J2 - Bornes rojo y negro

M1 - Voltímetro

C1 - 2.200 µF x 25 ó 35V - capacitor electrolítico

C2 - ver texto

C3 - 100µF - Electrolítico x 25V

X1, X2 - Sensores (ver texto)

Figura 3

PROBADORES DE BOBINADOS / YUGOS Y FLY-BACKS


R1, R2 - 1M5 x l/8W

R3 - 4k7

R4 - 0,47Ω

Varios:

Caja para montaje, cable de alimentación, placa de circuito impreso, alambres, soporte parafusible, disipador de calor para Q2, soldadura, etc.

PROBADORES DE BOBINADOSYUGOS Y FLY - BACKS

Probar un fly-back puede ser una tarea engorrosa si no se tiene el instrumento adecuado. Escomún encontrar un probador de fly-back usando transistores bipolares, lo que muchas veces noresulta conveniente, especialmente para los componentes usados en TV color. Damos ahora unaversión que tiene por base un FET de alta potencia que, además de simplificar este tipo de mon-taje, otorga más eficiencia al aparato. El circuito es de gran utilidad para los que se dedican ala reparación de televisores. También se describe el circuito de un oscilador que permite la me-dición de bobinas y yugos.

La prueba del fly-back es fundamental para la detección de los defectos de las etapas de sali-da de alta tensión de los televisores. La mayoría de los circuitos probadores realizan verificacio-nes estáticas, mientras que a veces es necesarios verificar que realmente el elemento genera latensión que se pretende. En particular, describiremos un probador activo y luego un verificadorde bobinados que permitirá hacer pruebas pasivas. Tenga en cuenta que las pruebas estáticas, quese resumen como las medidas de resistencia de arrollamientos, no pueden revelar situacionesanormales, tales como fugas o cortos entre espiras.

De esta manera, un fly-back que al ser examinado con un multímetro común no presenta fa-llas, podrá no funcionar cuando se lo utiliza para su aplicación normal.

Figura 4



Para el primer circuito proponemos una prueba del fly-back debe ser dinámica, con la aplica-ción de una señal de alta potencia con frecuencia de entre 2 y 20kHz, con lo que debe verificar-se la generación de altas tensiones y eventuales fugas. El circuito que proponemos emplea untransistor de efecto de campo de potencia, lo que simplifica el proyecto y garantiza una excelen-te eficiencia.

Con este circuito podemos hacer que los fly-backs se vean obligados a producir alta tensiónaunque las etapas correspondientes del televisor estén inoperantes y, así, verificar si este compo-nente está funcionando bien o si es el causante de los problemas del televisor. El circuito se ali-menta por la red local y es bastante simple de montar, no exigiendo ajustes especiales. Las carac-terísticas son las siguientes:

• Tensión de entrada: 110/220Vc.a.

• Potencia: 15W (aprox.)

• Frecuencia de operación: 2 a 20kHz

• FET usado: cualquiera de 200V y, por lo me-nos, 2A

En la figura 4 tenemos el diagrama completodel probador. Este probador lo armamos y simula-mos en Livewire, definiendo pérdidas y analizan-do los resultados, los cuales son satisfactorios pa-ra la mayoría de las fallas (figura 5).

Para probar un fly-back se precisa generar unaseñal de buena potencia en la banda de 2 a 20kHz.

Esta señal se genera a partir de un 555 establecuya frecuencia es ajustada por el potenciómetroP1. En este potenciómetro se ajusta el aparato demodo de obtener la señal que dé mayor rendi-miento en la prueba de un determinado fly-back.

La señal del oscilador en cuestión se aplica,

Figura 5

Figura 6



vía R5, a la compuerta de un FET de potencia. En el mismo instante en que la compuerta (gate)llega al nivel alto, el FET conduce la corriente; en estas condiciones, la resistencia entre el dre-naje (d) y la fuente (s) cae a una fracción de ohm, pudiendo fluir una corriente muy intensa. Es-ta corriente será aplicada al fly-back en prueba por medio de algunas espiras de cable arrolladasen su núcleo. Con esto podemos tener inducción de alta tensión en el secundario, lo que nos per-mite comprobar si el componente está o no en buen estado, como lo sugiere la figura 6.

El resistor R4 limita la corriente en el circuito a un valor seguro para que el transistor no ten-ga que consumir excesiva potencia.

La fuente de alimentación del circuito consiste en un transformador que baja la tensión de lared a 12V. Luego de la rectificación por D1 y D2 y el filtrado por C1, se obtiene alrededor de 16Vque alimenta el circuito.

El rendimiento es bueno ya que la corriente en el fly-back tendrá picos que llegan a los 2A.

La disposición de los componentes enuna placa de circuito impreso se muestraen la figura 7.

El FET de potencia debe ser dotado de unbuen disipador de calor y el circuito inte-grado debe montarse en un zócalo. Parala conexión al fly-back en prueba, deja-mos dos cables de 40 a 80 cm con puntascocodrilo.

El transformador tiene arrollamiento pri-mario de acuerdo con la red local y se-cundario de 12 + 12V con, por lo menos,2A.

El electrolítico del filtro debe tener unatensión de trabajo de 25V, como mínimo.

Para probar el aparato se precisa un fly-back en buen estado. La conexión debehacerse como muestra la figura 6.

En este caso, el arrollamiento de pruebaconsiste entre 3 y 5 espiras de cable co-mún, o un poco más, enlazadas al núcleode ferrite. Accionando S1 y ajustando P1debe surgir la producción de alta tensión,la que puede ser detectada con una llavede tuercas.

Si todo está bien, debe producirse unchispazo (arco).

Si la bobina tuviese problemas como, porejemplo, fugas, aparecerá un ruido comode fritura y un fuerte olor a ozono.

A veces podemos hasta visualizar estasfugas entre las espiras del arrollamiento.

Figura 7



En este caso, la alta tensión será reduci-da. Si no hubiera alta tensión pero el ruidode oscilación aparece cuando variamos P1,esto es señal de que el componente (fly-back) tiene espiras en corto.

También puede ocurrir que el arrolla-miento se haya interrumpido; en este caso,tendremos oscilación pero no alta tensión.

En algunos casos, la presencia de fugas(arcos) al exterior puede corregirse con laaplicación de resina por ejemplo, cera devela.

Estas fugas también pueden reducirsecon una limpieza con solvente.

Para usar, basta arrollar las espiras en elnúcleo y conectar el aparato.

Para probar el fly-back con este aparato, no es necesario retirarlo del televisor.

Lista de Materiales del Probador Activo de Fly - Backs

CI1 - 555 - circuito integrado

Q1 - IRF640 o equivalente - FET de potencia

D1, D2 - 1N4002 o equivalentes - diodos de silicio

LED1 - LED rojo común

R1 - 2,7kΩR2, R3 - 10kΩR4 - 1Ω x 2W - resistor de alambre

R5 - 1kΩP1 - potenciómetro de 100kΩC1 - 1500µF - electrolítico de 25V

C2 - 100nF - poliéster o cerámico

Varios:

S1 - interruptor simple

F1 - fusible de 2A

T1 - transformador con primario según la red local y secundario de 12 + 12V x 2A

G1 - G2 - clip cocodrilo

Placa de circuito impreso, caja para montaje, cable de alimentación, soporte para fusible, ca-bles, soldadura, etc.

Ahora bien, para probar bobinados tales como yugos o, incluso, fly-backs, podemos emplearun circuito como el mostrado en la figura 8.

Se trata de en un oscilador al que se le mide la corriente de compuerta, como forma de verifi-car la amplitud de las oscilaciones. Si se conecta un bobinado en buenas condiciones, a las pun-



tas de prueba, las oscilaciones se mantendrán estables ó au-mentarán, lo cual es acusado por la aguja del microamperí-metro.

Un bobinado en corto (aunque sea una sóla espira) car-gará al circuito, reduciendo la oscilación ó extinguiéndolapor completo.

Como microamperímetro se puede usar un téster en la es-cala de microamperes (como los multímetros analógicos de20K/V tienen un rango de medida de 50µA, se lo puede usarsin problemas). La lectura del instrumento es regulable pormedio de VR1. La alimentación es de 9V, y el consumo esmuy bajo. La sensibilidad del probador puede apreciarse fá-cilmente; se conecta un Fly Back o un yugo en los termina-les de prueba, y con un pedazo de cable se da una vuelta ro-deando el núcleo y poniéndolo en corto sus extremos. Se ve-rá que la lectura del medidor desciende.

Para la prueba de yugos, debo aclarar que al medir las bo-binas verticales, deben desconectarse las resistencias amor-tiguadoras (si existen) de lo contrario se obtendrá una lectu-ra falsa. Los transformadores de salida de audio deberán me-dirse conectándolo por el primario, ya que el secundariopuede tener pocas vueltas lo que ocasionaría lecturas falsas.Por último, es conveniente regular VR1 para que la agujaquede en la mitad de la escala con el instrumento en reposo.

En la figura 9 se da una sugerencia para la placa de cir-cuito impreso.

Lista de Materiales del Oscilador

Probador de Bobinados

Q1 - BF244 - Fet de pequeñas señales, se puede utilizarcualquiera de canal N

Figura 8

Figura 9



R1 - 1MΩVr1 - Potenciómetro de 50kΩC1 - .47µF - cerámico

C2 - .039µF - cerámico

C3 - .0047µF - poliéster

Varios:

Microamperímetro o téster usado en la escala más baja de corriente, puntas de prueba, bate-ría de 9V, placa de circuito impreso, etc.

MEDIDOR DIGITAL DE CAPACITORES

Si bien en Saber Electrónica publicamos varios circuitos probadores y medidores de capa-citores y hasta vimos cómo medir estos componentes con un multímetro y la ayuda de un trans-formador y algunos componentes adicionales, un lector me mostró el desempeño de un proto-tipo que describimos a continuación. El proyecto aparece en Internet, en diferentes páginas, yel diseño del impreso es atribuido al Sr. Hugo Méndez, aunque también se encuentra comoproyecto de grado de un estudiante de una Universidad de la República Argentina. Para no“perder el espíritu del trabajo alcanzado por Víctor Romero”, sólo hemos hecho un par de re-toques al circuito.

El tiempo en segundos que tarda un capacitor en cargarse hasta las 2 terceras partes del vol-taje de la fuente de alimentación, es numéricamente igual al producto de los ohms de la resisten-cia en serie utilizada, por los farads de la capacidad del capacitor, todo esto se multiplica por unvalor constante, (0.693). A este producto se lo llama “constante de tiempo”.

TIEMPO: (segundos) = 0.693 x resistencia (ohm) x capacidad (farad)

Haciendo uso de las matemáticas tenemos que

Capacidad = (tiempo/0.693) x resistencia

Con esta fórmula podemos encontrar el valor de un capacitor "X", usando únicamente un re-loj temporizador y un voltímetro. La forma de hacerlo es la siguiente: usamos una fuente de co-rriente directa de 12V, colocamos un resistor en serie con el capacitor y se alimenta el circuito,luego se conecta el voltímetro en paralelo con las terminales del capacitor y se mide el tiempoque tarda en subir la tensión a las 2 terceras partes de los 12V (8V aproximadamente).

Este método presenta algunos problemas, por supuesto, porque debemos tomar en cuenta que

MEDIDOR DIGITAL DE CAPACITORES


tanto el resistor como el voltímetro consumen corriente, y que los capacitores muy pequeños tar-darán milésimas de segundo para cargarse.

En el capacímetro digital de la figura 10 hacemos uso del IC 555, el cual como sabemos, es-tá construido de forma tal que entrega un voltaje positivo en su terminal 3. Cuando el voltaje enel capacitor de carga esté por debajo de las 2 terceras partes del voltaje de alimentación en los ter-minales 8 y 1; si conectamos un capacitor en entre los terminales 1 y 6 (comparador de voltaje)y lo sometemos a una carga lenta, auxiliados por un resistor conectado al positivo de la fuente, elterminal 6 hará que la salida del IC555 pase a estado bajo, de inmediato detectará 2/3 de Vcc en-tre las 2 placas de capacitor. Otra de las características del 555 es que el terminal 7 (descarga) va-ya a tierra siempre que el 6 detecte los 2/3 del voltaje; si se une con el 6, el capacitor se descar-gará a tierra, siempre que se logre lo antes mencionado; para iniciar de nuevo el ciclo de conteode tiempo le damos un pulso negativo al terminal 2 (Trigger).

Si conectamos la salida del 555 a un reloj electrónico que funcione únicamente cuando le lle-

Figura 10



gue un pulso positivo, tendremos todos los datos necesarios para aplicar la fórmula de la capaci-dad. No importa el valor del resistor de carga que se colocque ya que el tiempo "T" es directa-mente proporcional a la Resistencia/capacidad; significa entonces que la fórmula no se altera alcolocar un valor mayor de resistencia, ya que el tiempo aumenta en la misma proporción.

Figura 11

INYECTOR DE SEÑALES


Capacidad = K x (T/K1) x R

Se puede calcular el resistor que se necesita para que el reloj muestre el número de faradiosdel capacitor en prueba. Por ejemplo, obtenemos un capacitor de 40µF. y queremos que el relojmuestre 40 segundos, aplicamos la fórmula:

Resistencia = (tiempo/0.693) x capacidad

Lo que en números reales sería:

Resistencia = (40/0.693) x 0.000040 = 1.443.000Ω

Si queremos medir capacitores de 60 nanofarad, la fórmula sería:

Resistencia = (60/0.693) x 0.000000060 =

Aunque esto, en la práctica, no es del todo cierto; porque si queremos medir µF, se tardaríademasiado. Para medir nF, se necesitan resistores muy altos y sería imposible medir capacitoresdel orden de los picofarads (lea el tema: “Inyector de Señales” para entender mejor los cálculosmatemáticos).

El capacímetro posee un “transconductor” conformado por 2 integrados IC555 que se encar-ga de hacer que los valores de capacidad sean convertidos “al idioma que hablan los circuitos di-gitales” y que puedan ser presentados en un display. Esta parte del circuito también lo podemosusar para un óhmetro, velocímetro, frecuencímetro, etc.

La primera parte del transconductor se encarga de convertir en mayor o menor duración detiempo la capacidad del capacitor, el cual se conecta como elemento de retardo en el temporiza-dor 555B. El tiempo "T" es directamente proporcional al producto RC, por lo que resulta eviden-te que la duración del pulso positivo de salida del 555, dependerá únicamente del capacitor enprueba, ya que el resistor será siempre igual para todas las lecturas en la misma escala.

La segunda parte del transconductor la constituye el 555A, configurado en un oscilador asta-ble, el cual se encarga de generar una cantidad determinada de pulsos por segundo, que llamare-mos Clock. La última parte del transconductor está a cargo de una compuerta NAND, ésta entre-ga a los contadores 7490 una cantidad de pulsos "A" de acuerdo con la duración del los pulsos"B". En otras palabras, el pulso largo del 555B, proporcional a la capacidad medida, abre la com-puerta NAND "D" para que pasen los pulsos iguales y cortos del oscilador "A".


Un inyector de señales es un oscilador cuya frecuencia está comprendida dentro de la gamade las señales audibles por el hombre.

Se utiliza para comprobar el buen funcionamiento de las etapas de audio y radiofrecuenciade cualquier aparato electrónico. Estas características, junto con su reducido tamaño, hacen de



éste un instrumento sumamente útil para el técnico; especialmente cuando se desea detectar unaetapa defectuosa con rapidez y sin temor a equivocarse.

El inyector de señales no es más que un oscilador de audio, razón por la cual daremos una bre-ve descripción teórica sobre el principio de funcionamiento de un oscilador. Un oscilador es unamplificador con realimentación positiva. El lazo de realimentación puede estar formado por dis-tintos tipos de elementos, por ejemplo: un capacitor y un inductor, un resistor y un capacitor, so-lamente un resistor, circuito activo formado por transistores, etc. (realimentar significa formarparte de la señal de salida de un circuito y reinyectarla nuevamente a la entrada).

En síntesis, un amplificador se convierte en oscilador cuando posee una realimentación posi-tivo y el sistema realimentado tiene una ganancia igual a 1.

En la figura 12 puede observarse un circuito formado por dos amplificadores en emisor co-mún acoplados ambos a capacitor. La salida de Tr1 se acopla a la entrada de Tr2 por medio de C2y la entrada de Tr1 está acoplada por C1 desde la salida de Tr2.

Las oscilaciones son provocadas, en un comienzo, por el ruido presente en base de uno de losdos transistores cuando se aplica la alimentación al transistor. El ruido aparece por ejemplo, en labase de Tr1, es amplificado por él y por Tr2 reapareciendo en base de Tr1 para ser amplificadonuevamente. Esta reacción ocurre instantáneamente y se repite indefinidamente. De esta manerala tensión de base de Tr1 (Vbc1) crece repentinamente hasta saturarlo, disminuyendo práctica-mente a OV la tensión de colector (Vce de saturación = 0 Volt) en un instante.

Supondremos que, en ese momento se encuentra Tr1 saturado y Tr2 cortado, es decir:

Vbe2 = 0V y Vce2 = Vcc

Vbe1 = 0,7V y Vce1 = 0V

ACLARACION: Suponemos el uso de transistores de silicio.

Nótese que al estar saturado Tr1 y cortado Tr2 C1 se encuentra cargado entre 0,7 y Vcc, mien-tras que C2 está descargado y se carga desde Vcc a través de Rb2 y Tr1 (que está saturado). Co-mo Tr2 está saturado el colector es una tierra virtual, es decir, es como si fuera tierra para la co-rriente de carga de C2. Cuando la tensión en la base de Tr2 (Vbe2) alcanza los 0,7V como con-secuencia de la carga de C2, Tr2 conduce bajando la tensión de colector (Vce2), dicha variaciónpasa rápidamente a base deTr1 ya que los capacitorespermiten el paso de señalesvariables, es amplificadapor Tr1, pasa a base de Tr2a través de C2 y así sucesi-vamente con mucha rapidezalcanzando Tr2 el estado desaturación y Tr1 al estadode corte. Las tensiones enlos distintos puntos del cir-cuito, en este momento, sonlas siguientes:

Figura 12



Vce1 = Vcc

Vbe1 = 0,7V - Vcc

Vce2 = 0V

Vbe2 = 0,7V

Si aún no entendió lo sucedido, preste atención al siguiente párrafo: "al alcanzar Vbe2 los0,7V (como consecuencia de la carga de C2) el Tr2 se satura casi instantáneamente, razón por lacual la tensión de colector (Vce2) disminuye instantáneamente de Vcc a 0 volt; como es una dis-minución brusca y está presente en una placa de C1, también disminuirá la tensión en la otra pla-ca del capacitor que va conectada a base de Tr1 llevándolo al corte”.

Por ejemplo, si Vcc = 6V; al saturarse Tr2 la tensión de colector disminuye de 6V a 0V, es de-cir, hay una variación de 6V, por lo tanto en base de Tr1 la tensión disminuirá desde 0,7V a -5,3Vexistiendo también una variación de tensión de 6V (se supone que C1 no opuso resistencia a esavariación brusca de tensión comportándose como un cable) y como en base de Tr1 hay una ten-sión negativa, está cortado, razón por la cual Vce1 = 6V.

C1 ahora se carga desde Vcc a través de Rb1 haciendo que aumente gradualmente la tensiónen base del Tr1 (Vbe1). Cuando Vbe1 alcanza los 0,7V aproximadamente el Tr1 entra rápidamen-te en saturación disminuyendo la tensión de colector (Vce1) de 6V a 0V, dicha variación pasa através de C2 lo que hace que Vbe2 pase de 0,7V a -5,3V con lo cual Tr2 se corta en el mismo ins-tante en que Tr1 se satura.

Nótese que ahora es C2 quien se carga desde Vcc pero a través de Rb2 hasta que Vbe2 = 0,7V(como consecuencia de la carga de C2) en cuyo momento Tr1 se va al corte y Tr2 a la saturacióncomo ya lo habíamos explicado. De esta manera se produce una constante oscilación donde untransistor se va al corte y el otro a la saturación alternativamente, teniendo en colector de cadatransistor una señal de onda cuya amplitud es casi igual a la tensión de fuente.

Los transistores cambian rápidamente del corte a la saturación, pero no existe una transiciónabrupta desde la saturación al corte.

Nos interesa ahora conocer los períodos de carga de C1 y C2 (T2 y T1) con el objeto de po-der calcular la frecuencia de la señal resultante.

Cuando Tr1 está saturado y Tr2 está cortado, C2 se carga desde Vcc a través de Rb2 teniendoentre sus placas una diferencia de potencial de (-Vcc + 0,7V). C2 se carga siguiendo una ley ex-ponencial; para saber el tiempo que tarda en alcanzar un determinado potencial se utiliza la si-guiente fórmula:

V (t) = ∆ Vmáx (1 -e -t/T ) (1)

donde:

V (t)= diferencia de tensión desde el comienzo de carga hasta el instante t.

∆ Vmáx = máxima diferencia de potencial que puede poseer el diodo.

T = constante de tiempo de carga del capacitor.

En nuestro caso, el capacitor comienza a cargarse teniendo una tensión igual a (-Vcc + 0,7 V)y puede llegar a la tensión de fuente, por lo tanto la máxima diferencia de tensión tendrá un va-lor igual a:



∆ Vmax = Vcc - (-Vcc + 0,7V)

∆ Vmax = Vcc + Vcc - 0,7V

∆ Vmax = 2 Vcc - 0,7V (2)

Nos interesa saber cuál es la diferencia de tensión V(t) para poder calcular el tiempo de cargaT1 de C2, sabiendo que la tensión final será 0,7V ya que en ese momento los transistores cam-bian de estado:

V(T1) = 0,7V - (-Vcc + 0,7V)

V(T1) = 0,7V + Vcc - 0,7V

V(T1) = Vcc (3)

La constante de tiempo de carga de C2 se calcula:

T2 = Rb2 x C2 (4)

Luego, aplicando (2); (3) y (4) en (1) se tiene:

V(T1) = V max (1 - e -T1/(Rb2 x C2) )

Vcc - (2Vcc - 0,7V) (1 - e (-T1/Rb2 x C2) )

Operando matemáticamente se llega a las fórmulas:

2 Vcc - 0,7VT1 = Rb2 x C2 x In ( ——————) (5)

Vcc - 0,7V

2 Vcc - 0,7VT2 = Rb1 x C1 x In ( ——————) (6)

Vcc - 0,7V

Figura 13



NOTA: Los cálculos matemáticos deben ser tenidos en cuenta sólo por aquellos lectores queconozcan los fundamentos necesarios.

En la figura 13 vemos el circuito de nuestro primer inyector de señales y en la figura 14 pro-ponemos un montaje en puente de terminales.

Ahora bien, sabemos algo más acerca de un oscilador del tipo multivibrador astable, pero ¿quévinculación tiene este tema con un inyector de señales?

Hemos estudiado una forma sencilla de conseguir una señal audible de onda cuadrada. Estaseñal provocará interferencias cuando se la aplique sobre un circuito electrónico (radio, televisiónequipo de audio, etc.) pero debe comportarse como un generador de tensión; razón por la cual suimpedancia de salida debe ser baja, para ello, al circuito estudiado se le agrega un amplificadorcolector común acoplado a capacitor cuya característica más importante es tener ganancia de ten-sión unitaria y baja impedancia de salida (figura 15).

P1 junto con R1 forman un divisor resistivo cuya función es limitar la amplitud de la señalque inyectará al amplificador colector común, por lo tanto es un control de ganancia del equipo.

C3 es un capacitor de acoplamiento interetapa que deja pasar la señal del inyector pero aíslalos niveles de continua.

Tr1, junto con R2, R3, R4 y R5 forman un amplificador colector común y C4 aísla los nive-les de continua del inyector y el equipo a probar.

Un modo práctico de armar un inyector de señales es el colocar todos sus componentes, inclu-

Figura 14

Figura 15



so la fuentede alimenta-ción, dentrode una sonda(tubo o cajade reducidotamaño). Co-mo es lógico,t e n d r e m o sque efectuar el armado de un modo compacto y a la vez prolijo, adecuado al envase que utilice-mos. En la figura 16 se da una sugerencia para la placa de circuito impreso.

Lista de Materiales

Q1, Q2, Q3 - BC548 - Transistores NPN de uso general

Rb1, Rb2 - 100kΩRc1, Rc2 - 2k2

P1 - Potenciómetro logarítmico de 100kΩR1 - 6k8

R2 - 10kΩR3 - 4k7

R4 - 68ΩR5 - 68ΩC1 - 0,01µF - Cerámico

C2 - 0,01µF - Cerámico



Varios:

Placa de circuito impreso, interruptor simple para S1, fuente de alimentación o 2 pilaspequeñas, cables, gabinete, etc.

Con este tema, damos por finalizada esta obra “expresando lo mismo que al comienzo”. Re-cuerde que el curso “Aprenda TV Color en 8 Lecciones” es un curso que se publica en 4 tomosy que en la Colección Club Saber Electrónica corresponde a los números 11 (este ejemplar), 13,15 y 17. Es decir, bimestralmente tendrá la oportunidad de adquirir “2 lecciones” en un sólo tex-to. Esto se realiza así por dos motivos, por un lado porque creemos que debe estudiar y poner enpráctica una lección por mes y segundo porque damos la oportunidad de publicar otros temasen la Colección del Club SE; el próximo número por ejemplo, contiene fichas de montajes prác-ticos, tratándose de un tomo de colección que no puede faltar de su banco de trabajo, ya que sonmás de 170 circuitos explicados para diferentes aplicaciones. Por último, recuerde que éste esun curso que tiene asistencia por Internet y que las demás lecciones las podrá bajar sin cargo(si no quiere esperar hasta el próximo tomo de colección) una vez que haya respondido los exá-menes contenidos en este texto.

Figura 16

Leccion 1 y 2

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