Saber Electronica 115

$6.50 / Ao 10 / 1996 / N 115

SSAABBEERR

EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

ISSN: 0328-5073

CAPTOR PARA GUITARRA AMPLIFICADOR

MULTIPROPOSITO DE ALTO RENDIMIENTO DETECTOR DE VIBRACION TIMBRE MUSICAL

MONTAJES CAPTOR PARA GUITARRA AMPLIFICADOR

MULTIPROPOSITO DE ALTO RENDIMIENTO DETECTOR DE VIBRACION TIMBRE MUSICAL

MONTAJES

TODO LO QUE DEBE SABER SOBRE:CODIFICACION Y DECODIFICACIONDE SEALES DE TV

TODO LO QUE DEBE SABER SOBRE:CODIFICACION Y DECODIFICACIONDE SEALES DE TV

ROBOTICA

PICsSISTEMAS DE CONTROLPARA ROBOTS AUTONOMOS

ROBOTICA

PICsSISTEMAS DE CONTROLPARA ROBOTS AUTONOMOS

TECNICO REPARADOR

FALLAS EN LOS SERVOS

TECNICO REPARADOR

FALLAS EN LOS SERVOS

RADIOARMADORLOS COMPONENTES

EN RF

RADIOARMADORLOS COMPONENTES

EN RF

DEL DIRECTORAL LECTOR

"REDOBLAMOSNUESTROS ESFUERZOS"

Bien, amigos de Saber Electrnica, nos encontramos nuevamenteen las pginas de nuestra revista preferida, para compartir lasnovedades del mundo de la electrnica.

Comienza un nuevo ao y con l nacen nuevas expectativas.Planificamos nuestras tareas pensando que este 1997 ser mejor queel ao viejo y por ello nos fijamos en las herramientas con que conta-mos para alcanzar nuestros objetivos.

Atentos a esta realidad, les anunciamos que el prximo mes defebrero pondremos en marcha una Bolsa de Trabajo para todos losSocios del Club Saber Electrnica que tengan dificultades en con-seguir un empleo. Se trata de una propuesta novedosa con la cual,capacitando gratuitamente a todos los interesados, realizaremos lasgestiones necesarias para encontrar la mejor alternativa laboral.

Tambin les anunciamos que en el transcurso de este ao publi-caremos un Curso sobre Teora de Circuitos y editaremos diferentesobras sobre "Nuevas Tendencias en el Desarrollo del Audio","Reparacin de TV Color Asistido por Computadora", "Codifi-cacin de Seales de TV", "Controladores Lgicos Programables",etc.

Pero eso no es todo, es slo el comienzo... dado que debemos ofre-cerles la mejor propuesta para que nos sigan eligiendo y para ello:"Redoblamos Nuestros Esfuerzos"

E D I C I O N A R G E N T I N A - N 115 ENERO DE 1997

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProduccinPablo M. Dodero

ArteMara A. Alaniz

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicacinmensual SABER ELECTRONICARIVADAVIA 2421, Piso 3, OF. 5 - Capital(1034) TE. 953-3861

Editorial Quark es una Empresa del Grupo Editorial Betanel

PresidenteElio Somaschini

StaffTeresa C. JaraHilda B. Jara

Mara Delia MatuteNstor Tantotero

Distribucin: Capital

Distribuidora Cancellaro S.R.L.Virrey del Pino 2639 - Cap.

InteriorDistribuidora Bertrn S.A.C.

Av. Vlez Srsfield 1950 - Cap.

UruguayBerriel y Martnez - Paran 750 - Montevideo -

R.O.U. - TE. 92-0723 y 90-5155

ImpresinMariano Ms, Buenos Aires, Argentina

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entraan respons-abilidad de nuestra parte. Est prohibida la reproduccin total oparcial del material contenido en esta revista, as como la indus-trializacin y/o comercializacin de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sancioneslegales, salvo mediante autorizacin por escrito de la Editorial.

SSAABBEERR

EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

Ing. Horacio D. Vallejo

SECCIONES FIJASFichas de coleccin de Circuitos Prcticos 73Fichas 79Del editor al lector 3Seccin del lector 62

ARTICULO DE TAPA Codificacin y decodificacin de seales de TV 6

INFORME ESPECIALEvaluacin de camcorders y videograbadores 22

MONTAJESTimbre musical 25Detector de vibracin 27Amplificador multipropsito de alto rendimiento 30Captor para guitarra 33

TECNICO REPARADORMemoria de Reparacin 37Curso de TV color - captulo 13 41

ROBOTICAPICs sistemas de control para robots autnomos 45

AUDIOEfectos sonoros 50

VIDEOLos nuevos modelos de camcorder 96-97 (parte 6) 55

RADIOARMADORLos componentes en RF: el transistor unijuntura 65

EDITORIALQUARKAo 10 - N 115

ENERO 1997

NUESTRANUESTRA

DIRECCIONDIRECCION

AV. RIVADAVIA 2421, PISO 3,

OF.5

TEL.: 953-3861

HHH OO RR AA RR II OO DD EE AATT EE NN CC II OO NN AA LL P

P UU BB LL II CC OO

EXCLUSIVAMENTEDE LUNES A VIERN

ES DE

10 A13 HS. Y DE14 A17 HS.

CODIFICACION Y DECODIFICACION DE

SEALES DE TV

Cuando un televidente observa en su pantalla una seal codificada sufre una frus-tracin. Si l es adems un tcnico en TV su sufrimiento ser doble, como usuarioy como tcnico. Con toda seguridad esa frustracin lo llevar a estudiar el tema dela codificacin de seales de TV, con la intencin de experimentar y realizar algncircuito que mejore la recepcin de la seal codificada. En este artculo, brindamosdetalles sobre los mtodos usuales de codificacin de seales de TV como an

ticipo del libro que ser editado por Quark en abril de este ao.

Comentarios: Agui Samper

6SABER ELECTRONICA N 115

A R T I C U L O D E TA PA

Introduccin

Por otro lado, estn los explota-dores de un sistema de cable o deaire cuyo negocio es difundirseales de TV esperando a cambioun beneficio econmico. Si se tratade un sistema irradiado todos suscanales debern estar codificadospara que slo sus abonadospuedan recibir la informacin (gen-eralmente irradiada en UHF). Si setrata de un sistema de cable secodificarn slo los canales premi-um (eventos deportivos, pelculasde estreno, pelculas condi-cionadas, recitales especiales), cuyopago excede el abono normal. Eneste caso la frustracin ocurrecuando un usuario que no abonapuede acceder a los canales codifi-cados.

Este libro es de utilidad paraambas partes; la descripcin de to-dos los mtodos conocidos de codi-ficacin y la discusin de las posi-bilidades de decodificacin porparte de personas no autorizadas,sern de utilidad para los explota-dores de canales codificados a lahora de elegir el mtodo de codifi-cacin. A los tcnicos les recor-damos que comerciar decodifi-cadores est penado por la ley, perola investigacin a nivel personal,agregando partes a su video o a suTV, no implica delito alguno; Ud.puede estar seguro de que no haymejor manera de aprender que re-alizando y probando decodifi-cadores caseros, ya que elconocimiento de las normas detransmisin es funda-mental a la hora deexperimentar.

En nuestro pashace poco tiempo quecomenzaron las trans-misiones codificadas(5 aos aproximada-mente), pero en otrospases ya existe unaexperiencia de ms de

20 aos. El problema de la codifi-cacin y la decodificacin no es sloun problema tcnico, es tambineconmico. Una codificacin puedeser tan perfecta que nadie puedarealizar un decodificador casero,pero seguramente el de factura pro-fesional tendr un costo prohibitivopara el usuario abonado y el sis-tema no tendr xito. Por lo tanto,una codificacin eficiente debe sereconmica y permitir que un mni-mo porcentaje de tcnicos logre re-alizar un decodificador que fun-cione aceptablemente bien para suuso personal.

Pero, qu ocurre si, elegido unsistema de codificacin, un elevadoporcentaje de usuarios posee de-codificadores no oficiales? La em-presa explotadora del sistema deTV por abono debera cambiar elsistema de codificacin y, por lotanto, todos los decodificadores desus abonados (gratuitamente,porque ellos no son culpables delcambio). Esto puede provocar im-portantes prdidas e inclusive la ce-sacin del servicio de la empresa(sobre todo si es un sistema irradia-do porque se queda sin ningn in-greso).

Afortunadamente para las em-presas, la tcnica actual permite re-alizar codificadores y decodifi-cadores programables a un precioaceptablemente bajo (basados enmicroprocesadores). En este caso laeleccin de un sistema de codifi-cacin nunca es definitivo. Puedeelegirse un sistema y, si es decodifi-cado no oficialmente en forma ma-

siva, cambiar la codificacin sinotro trabajo ms que colocar undiskette en una computadora en lacabecera del sistema de cable o enla planta transmisora del sistemade propagacin por aire.

El problema parece similar al dela industria blica naval y al de losfabricantes de armas. El blindaje deun barco se mejora de tiempo entiempo y esto obliga a los fabri-cantes de armas a aumentar la po-tencia de las mismas. Al tiempo, laindustria naval responde con unblindaje ms efectivo que obliga adisear nuevas armas y as sucesi-vamente.

En el caso que nos ocupa pareceque se ha llegado a un punto de in-flexin. Luego de los decodifi-cadores programables existe unsalto tecnolgico, hasta los decodi-ficadores de ltima generacin queutilizan el mtodo de digitalizar laseal de video. Estos decodifi-cadores tienen un costo muy eleva-do y por el momento, slo se apli-can a la codificacin de lasemisiones va satlite entre loscanales de origen de las seales ylos explotadores del sistema de TVpor abono.

Como se puede observar, se harecorrido un largo camino desde losdecodificadores pasivos (el filtro quese conecta en la entrada de antena)y los modernos decodificadores pro-gramables que, adems de contenerun sintonizador electrnico y unaFI, potencian el uso de un TV an-tiguo hacindolo apto para captar120 canales de cable.

C ODIF ICACION Y D ECODIF ICACION DE S EALES DE TV


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En este punto, el autor pretendeno hacer predicciones. Slo deseamencionar que el servicio de TV porcable est vislumbrando la posibili-dad de usar la red de distribucinpara otros servicios, que requierencomunicacin bidireccional comopor ejemplo, la TV interactiva, elservicio de Internet y el sistemapay per view (pagar para ver, en elque se solicitan pelculas por elcontrol remoto del decodificador yse factura de acuerdo al pedido).Esto puede modificar el diseo delos decodificadores para hacerlosaptos a sus nuevas funciones, conun costo pagado por el usuario yaque involucra nuevos servicios.

LOS METODOS DE CODIFICACION Agrupacin de los codificadores

Se puede decir que todos loscodificadores se agrupan en cuatrograndes categoras: A) por seal in-terferente en RF, B) por seal inter-

ferente en video, C) por codificacinde sincronismo y D) por codifi-cacin digital del video. Paralela-mente, el video puede ser invertidoen las categoras B, C y D dando lu-gar a nuevas variantes y estasnuevas variantes a su vez, dan lu-gar a muchas otras cuando el videoes invertido a un ritmo aleatorio osecuencial, que puede llegar hastala velocidad de una inversin porcampo.

A continuacin se dar unabreve sntesis del funcionamientode cada grupo que luego serntratados con ms detalle en captu-los dedicados a los mismos.

En la fig. 1 se puede observar elsistema de codificacin ms ele-mental y econmico utilizado sobretodo en sistemas de cable. Se tratade agregar una seal interferente,por medio de un multiplexador deRF en el transmisor. La seal inter-ferente es, por lo general, una sealde AM con una modulacin elegidapara provocar una interferencia vis-ible y audible. El nivel de la porta-dora interferente debe ser superior

al de la seal a trans-mitir, para que el recep-tor de TV reduzca suganancia de FI y sediluya el video propioresaltando la interfer-encia.

En el receptor seconecta un filtro sobrela entrada de RF ajus-tado a la frecuenciainterferente. Este filtrodel tipo aguja con ele-vada atenuacin reducela interferencia a unnivel despreciable, per-mitiendo una obser-vacin con una acept-able relacin de seal aruido.

La enorme ventajade este sistema radicaen el mnimo costo delfiltro y a su condicin

de ser pasivo, simplificando su in-stalacin. La desventaja es que sufabricacin casera puede ser real-izada sin mayores inconvenientes yadems no produce una elevadacancelacin de la seal, que puedeser observada con el receptor leve-mente fuera de sintona. Adems,su uso reduce la definicin y au-menta el nivel de ruido.

En la fig. 2 se puede observarun sistema por interferencia devideo. La seal interferente es, porlo general, una sinusoide o una on-da rectangular de frecuencia hori-zontal sincrnica, cuasisincrnicao de alguna otra frecuencia queprovoque un elevado encriptamien-to; esta seal interferente simple-mente se suma a la seal de videooriginal. La seal interferente debeser enviada por un medio diferentea los habituales, por ejemplo: mod-ulacin de amplitud de la subporta-dora de sonido, subportadora es-treo I-D o cualquier otrasubportadora.

En el demodulador se recuperala seal interferente desde un canal



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de sonido especialmentediseado y se resta de laseal de video para can-celar la interferencia. Porlo general se utiliza almismo tiempo inversinde video.

Su ventaja es que laimagen queda realmentetransformada en algo nodiscernible, en todo mo-mento (elevado encrip-tamiento) ya que el sepa-rador de sincronismo del TV (quefunciona como un detector de am-plitud) se confunde, debido a que lasuma del video y la interferenciatienen mayor amplitud que los pul-sos de sincronismo.

La desventaja es el costo, sobretodo si se utiliza el mtodo de en-viar la interferencia como una sub-portadora I-D (en este caso lastransmisiones no pueden ser es-tereofnicas) y, adems, la sealenviada por el canal de sonido y lainterferencia de video no siempre secancelan completamente, dando lu-gar a inestabilidad de sincronismohorizontal en algunos televisores.

En la fig. 3 se indica el sistemaque ms se utiliza en la actualidad.Consiste en codificar los pulsos desincronismo horizontal. Este sis-tema tiene diferentes variantes enfuncin del tipo de codificacin delsincronismo. El sistema ms simpleconsiste en invertir el sincronismohorizontal (acompaado o no porinversin del video o, en algunoscasos, invirtiendo el video por al-gunos minutos y con video normalpor algunos segundos para pasarotra vez a video invertido). En otroscasos el pulso de sincronismo hori-zontal no slo se invierte sino quese transmite con diferentes ampli-tudes (100%, 66,6% y 33,3%) en in-tervalos de tiempo de 3 4 segun-dos. En algunos casos, elsincronismo horizontal simple-mente se quita del canal de video yse enva como modulacin de am-

plitud de la subportadora de sonidoo como una subportadora de lasubportadora de sonido (similar alsistema estreo).

El decodificador deber recon-stituir el pulso de sincronismo asus valores normales por el medioque sea y sumarlo o insertarlo en laseal de video.

La ventaja de este sistema es su

relativa sencillez a nivel del decodi-ficador (si slo se invierte el sincro-nismo horizontal) y la estabilidadde la suma o insercin del sincro-nismo. Otra ventaja es que admiteuna buena posibilidad de digitalizarlas seales que permitiendo recon-stituir el sincronismo, evitan as lafabricacin no autorizada. Sudesventaja con respecto al mtodo



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anterior es que los desgarros hori-zontales que sufre la imagen sindecodificar dependen del contenidodel video. Con algunas imgenespoco saturadas, las figuras son dis-cernibles o, por lo menos, sepueden identificar secciones de lasmismas.

El mtodo de digitalizar el videono es aplicable en la actualidad anivel masivo por razones de costo.En la fig. 4 se puede observar quela seal de video primero se digital-iza y luego se codifican los valoresdigitales segn un algoritmomatemtico muy complejo para queno pueda ser descifrado.

En el decodificador se debe, uti-lizando el algoritmo inverso, trans-formar la seal digital en analgicay luego proceder a modular sonidoe imagen en la norma adecuada.

El lector observar que son in-numerables las variantes quepuede sufrir un codificador. Por esemotivo es seguro que nadie podrfabricar un decodificador que cubratodas las posibilidades y muchomenos an, que las reconozca au-tomticamente. Por otra parte lacomercializacin de los sistemas decables hace que el dueo de cadacabecera elija el codificador de supreferencia; es decir que muy bienpuede ocurrir que el mismo sistemade cable use decodificadores difer-entes, segn que el usuariopertenezca a una cabecera o a otra,aunque estn separados muy pocosmetros entre s.

Si el amigo lector decodific laseal que llega a su casa y pre-tende extrapolar sus experienciascon colegas de otras zonas, le acon-sejamos que no lo haga, ya que lasexperiencias en estos casos tienenslo un valor local.

Si existiera un decodificadoruniversal no hara falta este libro yno habra lugar para ninguna ex-perimentacin; si el monte Everesttuviera un ascensor, seguramentenadie intentara escalarlo. Por el



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contrario, en este libro expli-caremos todos los sistemasvigentes y los circuitos asoci-ados y adems ensearemoscmo se reconoce cada tipode codificacin.

1.2 LOS DESGARROS HORIZONTALES DELVIDEO CODIFICADO

Salvo el sistema por inter-ferencia de RF (ya prctica-mente obsoleto) y el digital-izador, todos los sistemasbasan su funcionamiento enla modificacin del sincronis-mo horizontal. Por lo tanto,analizaremos aqu con elmayor rigor, cmo funcionauna etapa separadora de sin-cronismo en presencia deseales normalizadas y deotras que no lo estn.

Los pulsos de sincronismose caracterizan porque for-man los picos mximos demodulacin de la portadorade RF de la emisora. Este tipode modulacin de video sellama modulacin negativa oinversa de video y es comna todas las normas actualesde TV.

La modulacin negativa (omodulacin inversa) tieneuna ventaja inherente: el sin-cronismo tiene una amplitudestable, en cambio la infor-macin de video correspondi-ente a los colores claros pre-senta fluctuacionesrelacionadas con el contenidode la imagen. De esta manera, elcontrol automtico de ganancia dela FI siempre tiene un nivel establepara realizar su funcin de control.

Para explicar el funcionamientodel separador de sincronismo, nosinteresa saber que la etapa de FIentrega una seal de video com-puesto, relativamente estable en

amplitud y cuyo valor mximo omnimo (dependiendo de qu semi-ciclo de la portadora se detecte) secorresponde con los pulsos de sin-cronismo horizontales y verticales;los pulsos siempre superan el nivelde negro mximo de la imagen ydan lugar a un nivel de amplitudllamado infranegro.

La seal de video compuesto noes apta para sincronizar las etapasde deflexin vertical y horizontal deltelevisor. De ella se deben separarlas informaciones de sincronismovertical y horizontal y luego separarel sincronismo vertical por un ladoy el horizontal por otro, para diri-girlo a la correspondiente base de



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tiempo.Ver fig. 5. Algunos televi-sores trabajan por nivel de recortefijo, didcticamente convieneanalizarlos primero.

En casi todos los TVs la seal devideo que sale de la FI tiene unaamplitud de valor pico a pico de2,5V (infranegro). El nivel de negro,a su vez, est fijado al 70 % del niv-el mximo correspondiente al in-franegro (100 %).Ver fig. 6.

Nota: en esta seccin tratamosel caso de los TVs donde se demod-ula el semiciclo positivo de la porta-dora de video. En los ca-sos en que se detecta elpico negativo, la seal devideo es inversa a lamostrada en la fig. 6 y entoda la explicacin sigu-iente se debern modi-ficar los circuitos tenien-do en cuenta estacondicin.

Un simple circuitorecortador a nivel de2,1V permite separar la

seal de sincronismo (en la fig. 6slo se dibuj el pulso horizontal,pero el vertical tiene niveles simi-lares). Por ejemplo, el circuito de lafigura 7 cumple perfectamente elcometido de recortar el sincronismoy su posterior inversin. En lostelevisores donde se emplea estecircuito, primero se deforma laseal de video para enfatizar losniveles superiores al 70 % y permi-tir la utilizacin de un eje de recortedel orden del 50% de la amplitudtotal.Ver fig. 8.

Si el nivel de tensin de 2,1V dela figura 8 se pudiera variar en fun-cin de la amplitud de pico de laseal de video, el circuito perderala inestabilidad inherente que locaracteriza.Ver fig. 9.

Este circuito puede funcionarcorrectamente pero es algo comple-jo. En realidad con un solo transis-tor se puede lograr un circuito quetiene las caractersticas de ajusteautomtico de nivel de recorte, y esel que se utiliza prcticamente entodos los televisores desde la pocade los circuitos transistorizados deblanco y negro. Didcticamenteconviene analizar primero el recor-tador a diodo.

Si bien el separador a diodo notiene utilidad prctica, todos loscircuitos usados en la actualidadbasan su funcionamiento en l. Enla fig. 10 se observa el sencillo cir-cuito de un separador a diodo y lasformas de seal relacionadas conl. Para simplificar nuestro estudiose considera solamente el pulso desincronismo horizontal y una sealde video en escalera con amplitudnormalizada de 2,5V con sincronis-mo positivo.

Conociendo el funcionamientode un rectificador a diodo, se puedeentender fcilmente el del sepa-rador a diodo. En principio se debeconsiderar que R2 tiene un valordespreciable y no modifica la corri-ente de carga de D1. De este modo,el circuito tiene slo tres compo-nentes: D1, R1 y C1. Cuando se



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conecta la fuente de video C1 secarga al valor de pico del video, queen este caso es de 2,5V (despreci-amos la barrera del diodo). Cuandotermina el pulso de sincronismo,sobre C1 hay ms tensin que en lafuente de video y D1 queda en in-versa. Esta condicin se mantienehasta la llegada del siguiente pulsode sincronismo.

En los instantes en que D1 noconduce, el capacitor C1 se descar-ga sobre R1. La constante de tiem-po R1C1 se elige con todo cuidadopara que el nivel de descarga siem-pre sea inferior a la amplitud delpulso de sincronismo (en este caso30% de 2,5V = 0,75V). Si el nivel dedescarga es excesivo existe el peli-gro que un pico a nivel de negro,anterior al sincronismo, haga con-ducir al diodo y genere un falso sin-cronismo. Si el nivel de descarga esmuy pequeo, la corriente que cir-cula por el diodo es pequea y elpulso de sincronismo tendr pocaamplitud.

El pulso de salida del sincronis-

mo se obtiene sobre el resistor R2 yes una muestra de la corriente cir-culante por el diodo. La sealV2tendr amplitud nula durante todoel tiempo, salvo cuando llega el pul-so de sincronismo; en este momen-to comienza la carga de C1 a unvalor alto de corriente que luego seva reduciendo. Cuando finaliza elpulso de sincronismo la corrientepor el diodo, que se iba reduciendosuavemente, se corta en formaabrupta (corriente de corte) y vuelveal valor cero. La tensinV2 podraconsiderarse como un pulso de sin-cronismo incipiente, que posterior-mente se deber amplificar y con-formar hasta obtener un pulsorectangular. Antes de estudiar esteproceso de conformacin,analizaremos cmo se comporta elcircuito al reducir la tensin de lafuente de video.

En la fig. 11 podemos observarque al reducir la excitacin se re-duce la corriente por el diodo y latensin de carga de C1 (equivalenteal nivel de recorte del circuito de

recorte variable). Como elnivel de descarga de C1 de-pende de la tensin mediasobre el capacitor, se ob-tiene un nivel de descargamenor que estabiliza el fun-cionamiento automtica-mente. Si observamos lasealV2, veremos que slose produce una reduccindel valor de pico del sincro-nismo y, sobre todo, delvalor final del pulso. El cir-cuito posterior deber teneren cuenta estas variacionesy ser capaz de funcionaran con los mnimos val-ores de seal de video.

Amplificar y conformareste pulso es un procesosencillo. En el ejemplo de lafig. 12 se agrega un amplifi-cador por 20 que eleva elvalor de pico deV2 de 0,2Va 4V formando la sealV3.

El conformador es un transistorusado como llave. El valor mnimodel pulso amplificado debe ser ca-paz de mantener al transistor satu-rado. De este modo, manteniendola saturacin de Q1 durante todo elpulso de sincronismo, se obtieneun pulso rectangular de suficienteamplitud, aunque de polaridad in-versa. Si fuera necesario, otro tran-sistor se puede encargar de invertirla polaridad. El lector se preguntaren este momento dnde est la sim-plificacin circuital que nos hizodesechar el sistema de recorte conajuste automtico de nivel. En esteapartado todava no puede aprecia-rse, recin podr hacerlo en elprximo: llegando a un circuitoprctico, se observar la simplici-dad anticipada.

Si en lugar del diodo D1 de lafig. 10 utilizamos la junturabase/emisor de un transistor ob-tendremos el circuito de la fig. 13(el diodo D1 puede estar antes o de-spus del RC, sin que cambie laforma bsica del circuito).



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No es necesario un resistor sen-sor de corriente; en efecto, la corri-ente que circula por el diodo baseemisor provocar una corriente decolector que se relaciona con la debase a travs del beta del transis-tor, que puede ser del orden de

300.El transistor Q1 cumple, por lo

tanto, con tres funciones: sensar lacorriente, amplificar y conformar laseal, si se tiene en cuenta que lacorriente de corte es capaz de satu-rar el transistor. El circuito es aho-

ra muy simple, peroel lector debe recor-dar que habamosrealizado unaenorme simplifi-cacin al considerarslo los pulsos hori-zonta les .Veremosahora cmo se con-sigue que nuestrosencillo circuito secomporte, al mismotiempo, como sepa-rador de ambos pul-sos de sincronismo.En la fig. 14 se agre-ga una constante detiempo de mayor val-or, adecuada para elpulso de sincronismovertical. El lectordebe observar queC1 y C2 estn en se-rie entre s y con lajuntura base emisor.Durante el pulso desincronismo horizon-tal, la corriente debase carga a los doscapacitores en serie;la carga acumuladaen cada capacitor esfuncin del valor decapacidad y como C2es mucho menor queC1; todo ocurre co-mo si C1 no existieray el circuito es simi-lar al de una solaconstante de tiempo.Cuando llega el pul-so vertical C2 se car-ga de inmediato,pero C1 lo hace mslentamente a travsde R2. La carga de

C1 provoca corriente de base y Q1se satura mientras exista pulso desincronismo vertical, es decir, queel circuito tiene un doble fun-cionamiento adecuado a ambospulsos de sincronismo. La descargade C1 entre pulso y pulso se pro-



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duce a travs de R1 y de la re-sistencia interna de la fuente devideo.

Cuando las seales que ingre-san a un separador de sincronismono son las normales, ste reaccionasegn la anormalidad de la seal.Por ejemplo, la seal puede tenerinversin de video y sincronismohorizontal con el pulso vertical

normal. En este caso el pulso verti-cal se debera separar normal-mente pero no siempre es as;puede ocurrir que el nivel de videoinvertido supere la amplitud de lospulsos verticales.Ver fig. 15.

Como se observa cuando elvideo supera en amplitud al sincro-nismo, se produce corriente de basedel transistor separador en concor-

dancia con el video in-vertido y, por lo tanto,se generan pulsoshorizontales fuera detiempo (se dice que segeneran pulsos hori-zontales aleatorios)que son los queprovocan el desgarrode la imagen. Ademsel video invertidopuede cargar tambinel capacitor de con-stante de tiempo altay generar pulsos verti-cales fuera de tiempoo suprimir los reales.Si se tratara de unsistema con supresinde sincronismo hori-zontal o consincronismo horizon-tal variable en ampli-tud ocurre algo simi-lar, el video haceconducir aleatoria-mente al transistorseparador de sincro-nismo y se generanfalsos pulsos de sin-cronismo horizontalque modificando lafrecuencia del os-cilador, provocantorceduras de la ima-gen sincrnicamentecon la informacin devideo.

Por supuesto, tododepende de la infor-macin de video exis-tente en cada momen-to. Si la informacin

de video tiene poca amplitud, elseparador puede perder los pulsoshorizontales pero no genera pulsosfalsos; en este caso todo dependede la estabilidad del oscilador hori-zontal. Si el TV es moderno tendrun oscilador con resonador cermi-co y la imagen puede tener un cor-rimiento de frecuencia horizontalmuy leve, producir una imagen per-



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fectamente discernible o casi en-ganchada (por este motivo se re-curre a invertir el video para con-seguir un encriptamiento mayor).

Si la codificacin es por interfer-encia de video esta situacin nuncase produce porque la seal interfer-ente sumada al video siempre tieneamplitud suficiente como paragenerar pulsos horizontales adestiempo que engaan al gener-ador horizontal.

1.3 EL CONTROL AUTOMATICO DE GANANCIA DE LA FI

Parece superfluo tratar estetema aqu, pero crame amigo lec-tor que es de la mayor importancia.Al modificar el contenido del videoinvirtiendo el sincronismo horizon-tal o suprimindolo, se produceuna alteracin del funcionamientodel AGC de la FI de video. Ocurreque el AGC posee una constante detiempo relativamente pequea yaque los pulsos de sincronismo hori-zontal, siempre presentes en unatransmisin normal, son una ade-cuada referencia de amplitud en to-das las normas con modulacin devideo inversa (PAL N, PAL M, PALB, NTSC, etc).Ver fig. 16.

Esta constante de tiempo del or-den de unos 10 H (640 ms) no seutiliza por razones de economa,sino para evitar el llamado efectoavin de fundamental importanciaen las transmisiones de canalescodificados de aire (importante enalgunas zonas del interior).

Explicaremos cmo se produceel efecto avin: la seal de TVdebe llegar en forma directa desdela antena transmisora a la recepto-ra; si adems de la seal principalllega algn rebote o fantasma la im-agen aparecer degradada con unarepeticin de la imagen principalque ser positiva o negativa, depen-diendo de la diferencia de caminos

recorridos por la seal principal yla reflejada (cada longitud de ondaentera de la diferencia, se produceuna imagen positiva y cada medialongitud de onda una negativa).

Cuando la seal rebota en unavin, la diferencia de caminosvara constantemente y se produceun efecto de cambio de la amplitudde RF recibida (cancelacin o sumade onda directa y reflejada). Si elAGC del TV es lento, se produciruna variacin de brillo y contrastemuy molesto en la pantalla. Por lotanto, la solucin de aumentar laconstante de tiempo del AGC en losconversores decodificadores paraun sistema de TV codificada poraire, no es una solucin aceptable,sobre todo si el sistema se encuen-tra en cercanas de un aeropuerto.En este caso se utiliza una codifi-cacin especial que suprime la in-versin de sincronismo cada 10pulsos horizontales.

Es obvio que los sistemas de ca-ble no presentan este problema y,por lo tanto, la capacidad de la con-stante de tiempo de AGC del con-versor/decodificador se deber au-mentar unas 100 veces conrespecto al valor habitual para la FIde un TV. Con este cambio se evitaque el AGC se vea influenciado porel video que, por lo general, signifi-ca distorsin del sincronismo verti-cal a la salida de la FI de video,con el consiguiente desenganche enla pantalla. Paralelamente, pode-mos decir que no existen sistemas

que codifiquen el sincronismo ver-tical por dos razones: A) porqueuna imagen desenganchada en ver-tical es perfectamente discernible(poco encriptamiento) y B) porquese debe dejar un nivel de referenciafijo para que funcione correcta-mente el AGC de la FI de los decod-ificadores oficiales.Ver fig. 17.

El lector puede decir que agre-gar un capacitor en la constante detiempo del AGC de la FI de un TV ode un videograbador no significamayor problema para un tcnico ytiene razn; pero a las empresas ex-plotadoras no les interesa la exis-tencia de un investigador aisladoque modifica su propio TV o video.A ellos les interesa la fabricacinmasiva de decodificadores clandes-tinos que sean instalables por elpropio usuario, por ejemplo entre lavideo y el TV, ya que dicho decodifi-cador tiene un costo mnimo al nonecesitar etapas de RF (sin-tonizador FI y el microprocesadorque controla al sintonizador).

El mal funcionamiento del AGCde la video es un factor disuasivoimportantsimo. Si se trata de agre-gar un apartado externo al sistemade TV y video, son muchos losusuarios que estaran dispuestos acomprarlo, pero si adems se debemodificar la video el costo se incre-menta y aparece la desconfianza,producto del desconocimiento (novaya a ser que por ver un canalcodificado me arruinen la video).

Tampoco queda la alternativa de



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comprar un conversor y modificar-lo, ya que los conversores normalesno tienen un sintonizador y una FI,simplemente convierten la sealpor heterodinaje pero no generan labanda base de video y sonido (a pe-sar de ello cuestan unos U$S100).Un conversor con seales de bandabase y salidas de audio video en elcomercio tiene un costo de U$S170.Si se agrega el costo del circuito de-codificador y una mnima gananciase llegan a costos prohibitivos parauna venta masiva.

Por este motivo, a la hora de ele-gir una codificacin, las empresasdebern observar especialmenteque la codificacin elegida distor-sione el video en la salida homni-ma de una buena cantidad demquinas videograbadoras comer-ciales. Lo ms importante es que elpulso vertical quede reducido enamplitud por saturacin de la FI (elAGC al no tener pulsos horizontalesgenera menos tensin de control yesto incrementa la ganancia de FIpara aumentar la salida de video,provocando la saturacin de la lti-ma etapa de FI). Pero debe cuidarseque el pulso vertical tenga la ampli-

tud y polaridad fijadas en la normaya que los decodificadores oficialesbasarn el funcionamiento de suAGC en la amplitud del sincronis-mo vertical (por incremento de laconstante de tiempo en sistemaspor cable).

En la mayora de las FI la dis-torsin que se produce se conocecomo inmersin del sincronismovertical.Ver fig. 18.

1.4 CONSEJOS PARA EL EXPERIMENTAR INDIVIDUAL

En prximos artculos se indi-car con qu medios se puedeanalizar el tipo de codificacin em-pleada por su cabecera. Pero aquindicaremos cmo resolver el prob-lema de la distorsin de FI. Por logeneral, aumentar 100 veces el ca-pacitor de la constante de tiempodel AGC es la solucin definitiva alproblema.Ver fig. 19.

Pero si el problema subsiste,conectando una fuente reguladorade tensin variable sobre C1 y ajus-tando la salida de video al valornominal (1V para videograbadores y2,5V para TVs), se puede realizar

un ajuste manual de la ganancia deFI. Por supuesto que este ajuste sedebe modificar cada vez que cambiela seal de entrada (cambio decanal o cambio de la propagacindel cable o del aire).

En casos extremos se debe re-alizar un AGC externo con salida debaja impedancia para que anule elAGC interno. La salida del AGC ex-terno debe operar sobre C1.Ver fig.20. Para ajustar el circuito se debeobservar con un osciloscopio la ten-sin de los pulsos verticales conuna seal no codificada.Ver fig. 21.RV1 se debe ajustar para obtener elvalorV1 en su cursor. Luego se qui-ta la seal y se mide la tensincontinua sobre C1. Este valor, var-iando R4, debe ser entregado por eldivisor R3-R4 a la entrada positivadel inversor. El circuito agregadoproducir la carga del capacitor C1cuando el video se reduce por deba-jo del valorV1. Esto ocurre sola-mente durante el pulso de sincro-nismo vertical, momento en que C1se carga a su valor mximo que semantiene hasta el prximo pulso desincronismo vertical, debido al ele-vado valor de C1.



1. Las especificaciones tcnicas

Las especificaciones tcnicas detodo equipo de video del hogar indicaen forma preponderante el sistema decolor, el formato del casete y a vecesmuy pocos datos ms. En la figura 1vemos un ejemplo tpico de las especi-ficaciones de un camcorder, el modeloGR-SZ7 de JVC. Estas indicacionesson, desde luego, imprescindibles,pero no son suficientes para permitirformarse opini sobre la calidad deimagen y sonido que podemos esperaren el monitor, tanto en audio como envideo, tanto en videograbadores comoen camcorder. Cada modelo de estosequipos posee diferentes caractersti-cas y prestaciones adicionales que nopueden omitirse para reflejar ade-cuadamente las virtudes y defectos deun modelo particular.

En el ejemplo de figura 1 vemosslo 8 parmetros que son suficientespara que el fabricante caracterice uncamcorder de tanta categora, calidady precio. En la figura 2 vemos el as-pecto del modelo GR-SZ7 de JVC al

cual se refieren las especificaciones dela figura 1. Los datos consignados co-mo especificaciones se amplan, eneste ejemplo, en el rubro nivel mni-mo de iluminacin, al indicar un niv-el de 2 lux para una seal de video de

LO QUE CALLA EL CANTOR...EVALUACION DE CAMCORDER

Y VIDEOGRABADORESTcnicos, comerciantes y usuarios tienen a veces dificultadespara evaluar la performance de equipos de video paragrabacin y reproduccin, debido a que no todas las carac-tersticas estn debidamente especificados en los folletos tc-nico-comerciales correspondientes. Cmo podemos llegar alfondo de este secreto? En la presente nota trataremos estetema.

Por Egon Strauss

I N F O R M E E S P E C I A L

Especificaciones del camcorder modelo GR-SZ7 de JVC.

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30 unidades IRE. Como se sabe, lasunidades IRE se refieren a una sealde video con su excursin tpica delnivel blanco hasta el pico del impulsode sincronismo, dividido este espacioen 140 partes iguales de una sealtipo de 1 volt cresta a cresta, como ve-mos en la figura 3. En este esquemase observa la ubicacin del eje cero dereferencia en el nivel de borrado de laseal de video. A partir de este nivelde referencia encontramos en -40 IREla cresta del pulso de sincronismo yen 100 IRE la mxima excursin de laseal de video propiamente dicha. Eltotal de 140 IRE ocupa entonces la ex-cursin de 1 volt cresta a cresta y, porlo tanto, 1 unidad IRE iguala a1000/140 = 7,1428571 milivolt. La in-dicacin de 30 IRE de las especifica-ciones se refiere, por lo tanto, a unaseal de video que slo posee una am-plitud de unos 214 milivolt. Este tipode indicacin numrica es til ya quepermite la comparacin entre difer-entes equipos. La sola indicacin de lacantidad de lux en realidad no es sufi-ciente para la evaluacin de unequipo.

Aun cuando estos datos sean im-portantes y no deben omitirse, no son,sin embargo, suficientes para de-scribir adecuadamente la performancede camcorder y videograbadores, so-bre todo en forma comparativa entre

diferentes modelos. Deestos datos adicionalesnos ocuparemos a con-tinuacin.

2. Otras caracters-ticas

Para lograr un cuadroms completo se usan di-versos parmetros,muchas veces con criteriovariado. Por ejemplo, lasevaluaciones de origen deEstados Unidos con-tienen muchas veces losvalores de la resolucinhorizontal, en funcin de

cmara y en funcin de reproduc-tores, expresados en la cantidad delneas equivalentes. En un caso tpico,por ejemplo: en el modelo CCD-FX730V de Sony que es NTSC del for-mato de 8 mm, se indica una resolu-cin horizontal de 350 lneas paragrabar y de 250 lneas para repro-ducir.

En muchas publicaciones tcnico-comerciales de origen europeo, se us-an para la misma funcin la indi-cacin en dB de la respuesta a unadeterminada frecuencia. Un ejemplotpico sra el caso de un modelo decamcorder, el UC-X1H1 de Canon quees del formato Hi-8 en PAL y ofrece lossiguientes datos:

Respuesta de frecuencia en Hi-8, en 2 MHz: -2,95dBen 3MHz: -7,56dBen 3,5MHz: -12,58dBy en 8 mm tendramos,en 2MHz: -4,88dBEste tipo de informacin es, desde

luego, ms completa que la anterior,pero tambin requiere del tcnico,usuario o comericante una compre-sin ms amplia de las magnitudesinvolucradas. Uno de los parmetrosque debe comprender el interesado esla relacin que existe entre la frecuen-cia y el nivel de la seal, relacin quevemos graficada en la figura 4. Eneste grfico se ilustra una respuesta

de -1,9dB en la frecuencia de 2MHz,tomando como referencia el nivel de0dB en 0,24MHz. En general podemosexpresar que el valor de 2MHz es elms importante en todo tipo de cam-corder, pero los valores de frecuenciasms altas comienzan a pesar en losformatos de alta definicin como losS-VHS, S-VHS-C y Hi-8. Este criterioes aplicable tambin envideograbadores, donde se consideraun valor de respuesta de frecuenciacorrecto de 0dB o ms, un valor de -2dB es an aceptable pero -4dB estpor debajo del valor mnimo aceptable.En camcorder se usan otras referen-cias y se puede aceptar como prome-dio -8dB. En los formatos de alta fre-cuencia, el valor de -13dB en 3,5dB esbueno, pero -18dB en 3,4MHz no esaceptable. Para videograbadores debanda alta se considera -5dB en3,5MHz como valor bueno, pero -10dBen 3,5MHz sera objetable.

Un aspecto crucial en todo equipoelectrnico del tipo analgico es larelacin seal-ruido que, en definitiva,es el valor lmite de su calida.

Todos los equipos analgicos,cualquiera sea su aplicacin, debentener una relacin seal-ruido mnimade 40dB o, en otras palabras, el ruidopresente en la seal no debe superarel 1% de la amplitud de la seal til.La medicin de este parmetro puedeseguir diferentes mtodos, por ejemp-lo: se puede medir ponderado o noponderado, pero cualquiera que sea elmtodo usado, deben superarse los40dB. Equipos de buena claidadpueden superar los 45dB y valorespodnerados pueden llegar a 48dB oms.

Las mediciones de la relacinseal-ruido en la seal de crominan-cia se efectan por separado y se mideesta relacin en AM (amplitud) y enPM (fase). El valor de AM refleja la sat-uracin y el de PM refleja el matiz.Ambas mediciones deben superar ellmite mnimo con la cifra mgica ded40dB como piso. Una falla en estosguarismos puede manifestarse como

L O Q U E C A L L A E L C A N T O R


Aspecto del modelo GR-SZ7 de JVC.

2

sangra de colores, donde un campode color invade a otro campo de colory produce un efecto de contaminacincromtica.

Este tipo de falla se suele observarespecialmente en los equipos reforma-dos de NTSC a PAL, debido a larelacin no-lineal entre ambos sis-temas.

En equipos que son multinormade fbrica, esta falla es generalmentesuperada por circuitos adecuados,pero en algunas reformas esto nosiempre sucede. Un aspecto adicionalse toma en cuenta en algunas evalua-

ciones de equipos europeos, sobre to-do en PAL, donde se mide las varia-ciones en el sincronismo horizontalque suceden durante un cuadro com-pleto. Estas variaciones de tiempo sondel orden de los nanosegundos y enningn caso deben superar 1000nanosegundos (1 microsegundo), yaque de otra manera pueden provocarmovimientos ondulatorios laterales enla imagen. En ingls se denomina estafalla JITTER (temblor), dato que sepuede medir e incluir en el respectivoinforme. En este caso se suelen in-cluir tambin los datos relacionados

con el sistema de TV en que se mideeste valor, por ejemplo: 50Hz - 625lneas. En la evaluacin del sonido decamcorder y videograbadores se usanlas mediciones clsicas de respuestade frecuencia, distorsin total armni-ca y relacin seal-ruido. Tambin seincluye a veces la medicin de la mod-ulacin cruzada (crosstalk) entrecanales de izquierda y derecha en sis-temas estereofnicos.

En muchos pases europeos se uti-liza el sistema NICAM de sonido digi-tal y en estos casos se agregan algu-nas comprobaciones especficas paraeste sistema.

3. Conclusiones

La evaluacin seria y completa deequipos de video requiere un anlisiscuantitativo y cualitativo muy detalla-do, aun cuando no todas las partesefectan este anlisis ni lo toman encuenta en su totalidad.

Esperamos que la lucha competiti-va en el mercado permita lograr resul-tados de un nivel tcnico cada vezmayor.

L O Q U E C A L L A E L C A N T O R


Respuesta de frecuencia.

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Las unidades IRE.

3

El circuito de este proyectopuede ser empleado comotimbre musical, o comoparte integrante de un instru-mento, indistintamente, dado quecon un solo toque es posible re-producir una meloda completa,que se encuentra almacenada enun circuito integrado.En realidad, si utilizara sola-mente el integrado generador demelodas, el sonido reproducidocesara cada vez que dejo de pul-sar el interruptor, con lo cualsera necesario mantenerlo pre-sionado durante un perodo pro-longado para evitar que slo seanejecutadas un par de notas.

M O N TA J E S


TIMBREMUSICAL

Proponemos el arma-do de un sencilloaparato que puedesustituir la clsicachicharra de llamada.Posee un integradoque almacena unameloda determinaday presenta una poten-cia considerable quepermite utilizarlo enmuchas aplicaciones.

Por Horacio D. Vallejo

CI1 - CA556 - Doble temporizador.CI2 - TBA820 - Amplificador de audio.CI3 - CI4 - UM66 (T y S) - GeneradorMelodaDz - 4,7V x 1W - Zener.P1, P2 - Pulsadores simplesR1, R11 - 4k7R2 - 10kR3, R13 - 220kR4, R5 - 1kR6 - 1k2R7 - 68kR8 - 100R9 - 10R10 - 390

P1, P2 - 1M - Trimpots multivuelta.P3 - 10k - Potencimetro logartmico.Pte - Parlante de 8C1, C3, C4, C6, C8 - 10nF - Capacitorescermicos.C2, C5, C10, C16 - 10F x 16V - Elec-trolticos.C7, C11 - .1F - CermicosC9, C14 - 1F - Tantalio.C12 - 220pF - PolisterC13 - 220F x 16V - Electroltico

Varios: Placa de circuito impreso, gabinete, cablesde conexin, estao, etc.

LISTA DE MATERIALES

Este inconveniente se supera conla inclusin de un CI555 que fun-cionan como oscilador mo-noestable de perodo prolongado,de modo que cada vez que se lodispare, el integrado musicalquede habilitado durante todo elciclo activo del mencionado tem-porizador.Para nuestro proyecto hemospensado que resultara conve-

niente tener la posibilidad de quesean ejecutadas dos melodas enfuncin del pulsador que sea pre-sionado, de esta manera seraposible colocar un interruptor enla entrada principal de unavivienda y otro pulsador en lapuerta trasera, de modo que alaccionarse el timbre se sepa des-de dnde se est realizando la lla-mada.

El circuito elctrico semuestra en la figura 1.En dicho esquema sepuede ver que existendos temporizadores que"habilitan" a dos gener-adores de meloda clsi-cos como el HT381, o elUM66, con la salvedadde que los generadoresdeben ejecutar melodasdiferentes para que pue-da ser reconocido el lu-gar de procedencia de lallamada. Recuerde queen artculos anterioresmencionamos que lameloda grabada en es-tos integrados se re-conoce con la letra al fi-nal de la denominacindel componente.La meloda generada seaplica a un amplificador

de audio que en nuestro casopuede ser un TBA810, TBA820,TBA820S, etc. Tenga en cuentaque el tipo de amplificador em-pleado determinar la potenciade salida del dispositivo.P1 y P2 ajustan el tiempo de eje-cucin de cada meloda y P3 elvolumen final. Por ltimo, en lafigura 2 se da el diagrama de laplaca de circuito impreso.

T I M B R E M U S I C A L


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El circuito que pro-ponemos en este artculo,puede emplearse comoalarma de movimiento en difer-entes aplicaciones, ya sea paraproteger una bicicleta o moto,para detectar la rotura devidrios de una ventana, paraalertar sobre el derrame delquidos inflamables, etc.Como sensor propiamente di-cho se emplea una ampolla demercurio de las que se con-siguen en casas de telefona(para los clsicos reed swiches).

Debe tener en cuenta que losbordes de dicha ampolla nodeben hacer contacto cuando elelemento a proteger est en re-poso y al menor movimiento,por desplazamiento del mercu-rio, se tenga una resistenciaprcticamente nula que alertesobre dicha condicin.En la figura 1 se da el circuitoelctrico de nuestro proyecto enel que se aprecia que como ten-sin de alimentacin podemosemplear la provista por unabatera de 9V.

M O N TA J E S


DETECTORDE VIBRACION

En sistemas de seguridad domiciliarios, es muy frecuente eluso de sensores devibracin que puedandetectar la rotura devidrios de una ven-tana. Incluso, en motocicle-tas, se pueden colo-car sensores apropia-dos q ue disparen uncircuito de alarmacuando alguien noautorizado, intentemoverlas. El circuitoque describimos combina el sensor de movimiento con el sis-tema sonoro.


CI1 - 40106 - Integrado digitalD1 - 1N4148 - Diodo de uso generalR1 - 560kR2 - 1kR3 - 10kC1, C2 - 47F x 16V - ElectrolticosC3 - 100nF - Cermico.Sensor de mercurio comn.Buzzer piezoelctrico

Varios: Placa de circuito impreso, gabinete,bornes de conexin, estao, etc.

LISTA DE MATERIALES

Los amplificadores de audiotransistorizados, de uso fre-cuente y poca potencia, gen-eralmente poseen bajorendimiento como consecuenciade operar en clase A y presentar,adems, un parlante en elcamino de la corriente de emisoro de colector.El circuito de la figira 1 ha sidodiseado para aumentar esterendimiento, colocando dos par-lantes, uno en el camino de lacorriente de colector y el otro que

ser atravesado por la corrientede emisor.La primera pregunta que unopuede formularse es por qu noutilizamos un circuito integradoamplificador de audio para estepropsito. La respuesta consisteen que, en primer lugar, no siem-pre tenemos la oportunidad decontar con estos componentes encaso de emergencia y, por otraparte, ecualizarlos para un usoespecfico, suele ser complicadosi no se domina el tema.

La ventaja de nuestro proyecto esque puede emplearse cualquiertransistor PNP de baja potenciacomo excitador y lo mismosucede con el transistor de sali-da, que puede ser desde un sim-ple BC641, hasta un clsicoTIP31.Q1 acta como amplificador detensin que alimenta un seguidorde emisor (Q2) que cumple lafuncin de excitar al amplificadorde salida (Q3).Por supuesto, para evitar oscila-

M O N TA J E S


AMPLIFICADORMULTIPROPOSITO

DE ALTO RENDIMIENTO

La mayora delos amplifi-cadores de au-dio de poca po-t e n c i aempleados enreceptores, re-productores deCD, instrumen-tos para eltaller, etc.poseen poco rendimiento como consecuencia de tener que op-erar en clase A. El circuito que describimos, utilizando unparlante tanto en colector como en el emisor del transistor desalida, soluciona en parte este problema.


ciones y obtener mxima fideli-dad para toda la banda de audio,se ha dispuesto de una reali-mentacin negativa provista porR2 y P1.Un anlisis detallado del circuitopermite observar que la tensinde reposo del transistor de salidano depende de la tensin de ali-

mentacin, dado que est fijadapor la tensin base emisor de Q1y la cada en el parlante PT1. Conuna tensin de trabajo de 9V seobtiene una potencia de salida to-tal del orden de los 100mW reales(cerca de 800mW mximos) conuna distorsin del orden de 0,1%en toda la banda de 15 a

20.000Hz.Debe tener en cuenta quesi va a alimentar el ampli-ficador con una fuente dealimentacin, la mismadebe estar bien desacopla-da, especialmente porqueel lazo de realimentacinest vinculado con el polopositivo de dicha feuente.En ese caso conviene au-mentar el valor de C4 a2200F y colocar en par-alelo otro capacitor de100nF.Otro dato interesante esque la corriente totalpuede alcanzar los 130mA,por lo cual, en caso de em-plear una batera, la mis-

ma no tendr una vida prolonga-da.El montaje no reviste considera-ciones especiales; mostramos enla figura 2 el lay-out de la placade circuito impreso para poderrealizar el montaje.Por ltimo, digamos que Q3 norequiere disipador de calor.

AMPLIF ICADOR MULT IPROPOSITO DE ALTO RENDIMIENTO


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Q1, Q2 - BC558B - Transistores PNP debajo ruido.Q3 - TIP31B - Transistor de potencia deaudio.P1 - Potencimetro de 25k.R1, R2 - 56kR3 - 12kR4 - 68C1 - 220nF - CermicoC2 - 4,7pF - PoliesterC3, C5 - 10pF - PoliesterC4 - 470F x 16V - Electroltico.

Varios: Placa de circuito impreso, gabinete,bornes de conexin, batera de 9V 0fuente de alimentacin, estao, etc.

LISTA DE MATERIALES

El dispositivo que se pre-senta en este artculo con-siste en un sistema decaptacin y un preamplificadorcon control de volumen, gravesy agudos que puede ser acopla-do a cualquier guitarra debido ala buena sensibilidad y fideli-dad, con lo cual el sonido elec-trnico podr ser aplicado acualquier amplificador de baja oalta potencia.El corazn del proyecto es el cir-cuito integrado LM3900 queconsiste en un preamplificadorde alta fidelidad con controlesde tono, que puede ser alimen-tado con una bateria de 9V.

Para la captacin del sonido seemplea un micrfono de electretde dos terminales, lo que noimpide utilizar otro de tres ter-minales si se lo polariza a travsde una resistencia de 1k5 a+Vcc.El circuito elctrico se muestraen la figura 1. Note que la com-plejidad del sistema es relativa,dado dado que se emplean sola-mente dos amplificadores inter-nos del LM3900 (contiene 4 am-plificadores operacionalescompensados). Se debe tener encuenta que los otros dos opera-cionales pueden ser empleadospara construir otro canal y asi

convertir el sistema en estreo.A los fines prcticos, digamosque en el banco de trabajohemos experimentado con elLM324, que es ms conocidopor los lectores, pero no se haobtenido una distorsin reduci-da en toda la banda de audio,en cambio, con la disposicinque emplea el LM3900, se haconseguido una distorsin infe-rior a 0,2% en toda la banda,cuando se lo ha alimentado conuna batera de 9V.El montaje no reviste considera-ciones especiales, dado que elsistema es compacto y la red deecualizacin que conforma el

M O N TA J E S


CAPTOR PARA GUITARRA

Describimos un cir-cuito de captacinpara instrumentosde cuerda que in-cluye un preamplifi-cador con control devolumen, graves yagudos. Posee altasensibilidad y fideli-dad, pudiendo serempleado en sis-temas profesionales.


control de tonos se encuentracerca del circuito integrado.Se recomienda el uso de unzcalo para el integrado y unaconfiguracin para la placa de

circuito impreso como lamostrada en la figiura 2.El conjunto puede montarsedentro de la guitarra, se colo-carn los controles de tono y

volume de forma tal que quedencmodos para quien va a tocarel instrumento y se realizarnperforaciones pequeas para noarruinar la acstica de la guitar-

C A P T O R P A R A G U I TA R R A


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ra. Para quien no est acostum-brado a este montaje, se re-comienda colocar el captor enun gabinete adosado a la partetrasera de la guitarra para notener que agujerearla, colocandoel micrfono cerca de la "boca",por medio de un cable blindadode pequeo dimetro.La conexin de salida delpreamplificador hasta el amplifi-cador de potencia debe ser real-izada por medio de cable malla-do apropiado, con el objeto deevitar ruidos e interferencia in-deseadas.Si va a utilizar este aparato enversin estreo, puede instalarloen un gabinete: coloque los mi-crfonos de electret con un ca-ble mallado de hasta 5 metrosde largo, de manera que puedaninstalarse dichos captores en

sendos instrumentos con el em-pleo de un solo preamplificador.Una vez armado nuestro proyec-to, conviene realizar una pruebade efectividad, para ello, se debeinstalar la salida del captor a unamplificador de potencia y conambos equipos conectadoshablar por el micrfono, verifi-cando que el sonido sea amplifi-cado.Posteriormente se colocar elmicrfono cerca del instrumen-to, deber ejecutarse una piezamusical para verificar la fideli-dad de nuestro equipo. Porsupuesto, debe actuar sobre losdiferentes controles para certi-ficar el correcto funcionamiento.Una vez que est seguro de queel equipo funciona correcta-mente, puede realizar la insta-lacin definitiva.

C A P T O R P A R A G U I TA R R A


CI1 - LM3900 - Circuito integrado.P1, P2 - Potencimetro de 100k lineal.P3 - Potencimetro de 10k lineal.R1 - 1k5R2 - 56kR3, R4 - 470kR5 - 4k7R6 - 33kR7, R8 - 10kR9, R10 - 1M5R11, R12 - 100kC1, C2, C6, C8 - 10F x 16V - Electrolti-cos.C3, C4 - 2,2nF - CermicosC5 - 0,47F - CermicoC7 - 47F x 16V - Electroltico.C9 - 100F x 16V - Electroltico.S1 - Interruptor simple.Micrfono de electretr.

Varios: Placa de circuito impreso, gabinete,conectores, fuente, estao, etc.

LISTA DE MATERIALES

1. LA ODISEA DE NUESTRO CLIENTE

Ulises, nuestro cliente, haba comprado suvideograbador Panasonic 2004 en un viaje a Miami yrecordamos cmo, de regreso, se acerc a nuestrolaboratorio para solicitar un presupuesto por modifi-cacin de norma. Como ste le pareci elevado, llevsu mquina a un colega que le realiz una modifi-cacin elemental, basada en uno de los tantos librossobre el tema que se ven en las libreras tcnicas. Sequed contento con la ganga y us su mquina comoreproductor por mucho tiempo.

Un da Ulises quiso grabar de una seal de airepara un vecino y... OH SORPRESA! El vecino no lapudo reproducir en su mquina. Ulises, suponiendoque se trataba de un cassette de mala calidad, no ledio mayor importancia al problema.

Hace poco tiempo Ulises volvi a viajar a Miami y

compr un camcorder (eligi un Panasonic porquesupuso que la compatibilidad con su video seramejor). Realiz una filmacin del cumpleaos de suhija y al final del mismo invit a toda la familia a verlas escenas filmadas. Us un adaptador de cassetteVHSC a VHS y coloc la cinta filmada en su video quetiene conectada a un TV de 29 con sonido estreo.

El desastre total, la imagen tena un ruido fluctu-ante sobre la pantalla y el sonido pareca una cancinde las ardillas (SIC).

Tozudo, nuestro cliente, no se desesper, sac eladaptador de cassette, retir el cassette VHSC, locoloc en el camcorder y lo reprodujo correctamente(sin sonido porque no conect los auriculares y sincolor porque el monitor de la cmara era B y N).

Est claro -se dijo- que es un problema delvideograbador; si yo conecto el camcorder directa-mente al TV est todo solucionado. Tom el conversor

CUADERNO DEL TECNICO REPARADOR


CUADERNO DELTECNICO REPARADOR

FALLAS EN LOS SERVOS DEVIDEOGRABADOR

PANASONIC MODELO 2004

ING. ALBERTO H. PICERNOIng. en Electrnica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE

CONTINUAMOS CON LAS REPARACIONES DEL SERVO DE CAP-STAN DE UN VIDEOGRABADOR PANASONIC 2004. ESTA VEZSE TRATA DE UNA FALLA EN LA MODIFICACION DE NORMACASERA AGREGADA AL SERVO.

de RF que acompaa la cmara y lo conect a laentrada de antena del TV. Coloc el TV en el canal 4 yemocionado mir la pantalla, pero el resultado fuedecepcionante: slo ruido, como si estuviera fuera decanal. Cambi de canal en el TV y la seal no apare-ci. Mir el conversor y observ que deca FORCHANEL 31 UHF, puso el TV en el canal 31 y nada, lacondenada nieve se vea en la pantalla y el ruidoblanco sala por los parlantes.

La familia se mova nerviosamente en sus sillas eintercambiaban guios sobradores. La abuela sehaba quedado dormida en el silln.

Nuestro cliente se acord que su TV tena entradade audio y video y que el camcorder tena salida deaudio video. Busc el cable que vena con el cam-corder, lo conect con una sonrisa al estilo MonaLisa, puls audio/video del TV, la pantalla se oscure-ci, puls PLAY con los ojos cerrados y, por fin, elsonido hermoso en estreo, abri sus ojos lentamentepara gozar del espectculo, contento por haberdemostrado su erudicin en temas tcnicos. Pero slofue una nueva frustracin, la imagen era ntida peroen blanco y negro. Apret el pulsador de color + delcontrol remoto con todas sus fuerzas pero el color noapareci.

Cuando se volvi para dar excusas a su familia,comprendi la palabra abandono. Haba quedadocompletamente slo, transpirando sudor fro y con suautoestima por el piso.

2 . VISITANDO EL PSICOLOGO ELEC-TRONICO

Ulises no pudo soportar el escarnio de su esposa ehijos y al da siguiente, domingo, buscando ms elconsejo del psiclogo que el del ingeniero, golpe mipuerta. Me relat sus peripecias y, por ltimo,expres su duda existencial con la consabida pregun-ta de aqul que se encuentra vencido por las circun-stancias:

En qu me equivoqu?

Tard en armar una respuesta porque Uliseshaba cometido 3 errores mayores y varios menores.Me pareci que sus culpas seran difciles de sobrelle-var si no las dilua en el entorno de la complejidad delos artefactos electrnicos actuales.

Caf de por medio, le contest lo siguiente:Tu primer error fue con respecto a la modificacin

del videograbador. Si nuestro presupuesto fue msalto debieras haber consultado el porqu. Para com-parar hay que asegurarse de que los trabajos pre-supuestados son iguales; a tu mquina le hicieron elcambio mnimo que permite su uso como reproductoren velocidad SP.

Tu segundo error fue comprar un camcorder nor-ma PALB cuando tu videograbador y tu TV son binor-ma PALN-NTSC. Y tu tercer error es de forma. Tu con-sulta debe ser previa a una compra. Si me hubierasconsultado antes de comprar, y no despus, tehubieras ahorrado muchos pesos.

3. LA ODISEA EXPLICADA

Voy a intentar que mis lectores puedan entenderla odisea de Ulises. Su videograbador fue modificadosegn lo clsico que consiste en anular el servo develocidad en PAL. Ver fig. 1.

Cuando la mquina est en PAL, Q2 se satura, lavelocidad del capstan baja, el procesador de servoslevanta la tensin de la pata 25 siguiendo la curva Eerror / F6 mostrada en la fig. 2, pero an con la mx-ima tensin de salida del discriminador programableno se llega a darle la velocidad correcta al capstan. Eldivisor de tensin formado por R1+R2 y R3 deja lavelocidad de traslacin en alrededor de 20 mm/seg demanera que el control de fase suele tener suficienterango para ajustar la velocidad en el valor correcto.

El lector debe notar que el discriminador de veloci-dad queda en la zona de saturacin y, por lo tanto, nocumple con su funcin de ajuste automtico. Slo esuna fuente de tensin continua que alimenta los resi-stores R6230 y R3. Pero, qu tan estable es estafuente? Tiene muy poca estabilidad, vara mucho conla temperatura y con la fuente de 5V. Entonces, porqu motivo se la utiliza en la modificacin de norma?Porque por la pata 25 se realiza la funcin de encen-dido y apagado del capstan.

Para mejorar la estabilidad se debe utilizar el cir-cuito de la fig. 3 en donde la tensin de la pata 25 seregula con DZ1 y R5 y se ajusta con R1 y otros.

Cada mquina que se modifica debe ser ajustadadel siguiente modo: A) cargar un cassette de pruebagrabado en PAL SP, B) tapar la cabeza CTL con unpequeo cartn para que no capte los pulsos de con-trol, C) pulsar PLAY, D) ajustar el preset para que lasbarras de ruido se transformen en ruido desparrama-do por toda la pantalla, que lentamente se reducehasta obtener una imagen correcta y otra vez ruido,cambiando esta condicin lentamente, E) por ltimose quita el cartn y se verifica el funcionamiento deltracking en condicin de servo de capstan engancha-do (si se realiza la modificacin para las tres veloci-dades, el ajuste se debe realizar en cada velocidad).

Con este cambio la mquina quedar funcionandocorrectamente en PAL SP, LP y SLP tanto para repro-duccin como para grabacin. No es conveniente,usando otra velocidad de grabacin que no sea SP,tratar de ahorrar cinta, ya que el resultado ser defi-ciente en calidad de imagen dado que la modificacinno incluye el agregado de un retardo de 2 H para el



circuito de CROSSTALK COLOR PAL.Ulises haba realizado la grabacin para su vecino

en velocidad SLP y esa grabacin qued fuera develocidad de traslacin, ya que el servo de fase notiene suficiente rango para modificar la velocidadforzada en SP y llevarla a SLP.

Cuando Ulises film el cumpleaos de su hija uti-liz la cmara en LP y tampoco pudo reproducir elcassette VHSC por una razn similar a la anterior. Eneste caso, para no tener que agregar una llave decambio de velocidad manual dereproduccin en el videograbador,simplemente reproducimos la cintaen una mquina de tres velocidadesen PAL y la copiamos en la de Ulisesa velocidad SP, luego de modificar elservo slo para velocidad SP (Fig. 3sin la llave de cambio de velocidad).

El misterio de la nieve en la pan-talla cuando us el modulador de RFes fcil de explicar.

El camcorder emite en el canal 31de UHF, que es el utilizado normal-mente en Europa para losvideograbadores y videocmaras, yaque la mquina que compr es unaPALB. El TV estaba predispuestopara canales de cable y cuandoseleccion el canal 31 qued en uncanal de la superbanda de VHF, uti-

lizado slo para la teledifusin por cable. De cualquiermanera el TV tiene la banda de RF correspondiente aAmrica y el videograbador la correspondiente aEuropa. En una y otra banda, el canal 31 no es elmismo.

Al conectar audio video de la cmara al TV, elsonido funciona correctamente ya que es transmitidocomo seal de audio.

El sincronismo es correcto porque Europa tienelas mismas frecuencias de barrido que Argentina,



Fig. 1

Fig. 2

pero la subportadora de color tiene otra frecuencia,por eso Ulises slo pudo observar en blanco y negro.

4. LA REPARACIN

En este caso el trabajo a realizar debe ser conver-sado con el cliente, ya que el mismo puede variar enfuncin de las prestaciones que ste le exija al sis-tema. La cmara siempre se deja original, ya que sumodificacin no es prcticamente posible. Nos quedael TV y el videograbador.

Si el cliente desea reproducir en una videoNTSC/PALN las cintas grabadas en un camcorder PALBno va a tener ningn problema, ya que el formato degrabacin en ambas normas es idntico. Elnico problema ocurre si su mquina tienevelocidades de grabacin LP y EP (que noes comn en mquinas PALB ya que lanica velocidad reconocida para la normaPALB es la SP), el videograbador deberreconocerlas. Esto ltimo implica realizaruna modificacin de norma del servo develocidad con circuito PLL que sale muchoms cara que la modificacin normal ocolocar en alguna parte del gabinete unallave de 3 posiciones para variar en formamanual la velocidad del capstan en PAL(Fig. 2 completa).

Como ya dijimos, Ulises nos pidIslo la modificacin para SP ya quepensaba grabar con su camcorder slo

en esa velocidad.Si el cliente desea ver los cassette directamente

desde el camcorder al TV se debe modificar el TV a finde hacerlo trinorma PALN - NTSC - PALB pero notiene mayor sentido, teniendo entrada A/V, entrar alTV por RF; por lo tanto, agregando un cristal paraPALB, se realiza slo el cambio de la subportadoracolor de la etapa de CROMA.

5. FICHA DE REPARACIN

Continuando con la costumbre introducida en laentrega anterior adjuntamos la ficha de reparacinN 2.



Fig. 4

Fig. 3

13.1 INTRODUCCION

La funcin del oscilador y la etapa de salida verti-cal de un TV es muy simple. Deben convertir el pul-so de sincronismo vertical en una rampa de corri-ente que circula por el yugo. El pulso desincronismo marca el final de la rampa que debecrecer en forma constante con un valor tal, que hagaviajar el haz desde el borde superior al borde inferiorde la pantalla (ms un sobrebarrido de un 5 %). Verfig. 13.1.1.

Esto, que parece tan sencillo, involucra el uso de

amplificadores de potencia, amplificadores de seal,osciladores RC, redes de realimentacin lineales yalineales, generadores de rampa, etc. que hacen deesta etapa un bloque muy complejo, que sufri var-ios cambios desde los comienzos de los TV transis-torizados de B y N hasta la actualidad.

13.2 SINCRONISMO DIRECTO Y PORCONTADOR

El pulso de sincronismo podra usarse para oper-ar un transistor usado como llave, genera de ese

modo una rampa que, luego de amplificarla, ali-menta directamente al yugo. Ver fig. 13.2.1.

Esta disposicin tan simple adolece de ungrave problema. Cuando el televisor est fuera decanal no existen los pulsos de sincronismo y, porlo tanto, la pantalla mostrar una lnea horizontalblanca brillante en su centro, que puede daar elfsforo de la pantalla del tubo.

La disposicin utilizada debe incluir unoscilador, que no requiera la existencia de los pul-sos de sincronismo para excitar el amplificador de



CURSO DE TV COLOR:LAS SEALES

DE DEFLEXIONCaptulo 13

ING. ALBERTO H. PICERNOIng. en Electrnica UTN - Miembro del cuerpo docente de APAE

EN EL CAPITULO ANTERIOR LLEGABAMOS A LA OBTENCIONDE LOS PULSOS DE SINCRONISMO VERTICAL Y HORIZONTAL,EN ESTE CAPITULO EXPLICAREMOS COMO, A PARTIR DELPULSO VERTICAL, SE PRODUCE LA SEAL DE DEFLEXIONQUE INGRESA AL YUGO.

1

salida. En este caso los pulsos de sincronismosirven para mantener al oscilador enganchado.Ver fig. 13.2.2.

Los nombres de estos dos ltimos circuitospueden traer confusin, pero los damos asporque estn aprobados por la costumbre. Elcircuito de la fig. 13.2.2 se llama de sincronis-mo directo, en tanto que el de 13.2.1 se llamade llave directa.

Existe una tercera posibilidad que se utilizaen los receptores ms modernos y que se llamapor contador. Ocurre que la deflexin hori-zontal tambin requiere de un oscilador y,como ya estudiamos en captulos anteriores,las frecuencias de horizontal y verticalmantienen una relacin estricta; por lo tanto,no es extrao que utilizando un contador ali-mentado por el oscilador horizontal se obtengaun pulso vertical de excitacin que cumple conla condicin requerida: no se corta fuera decanal. Esta manera de generar el pulso deexcitacin ser analizada con ms detalle enprximos captulos. Aqu continuaremos conlos circuitos convencionales que cuentancon un oscilador RC.

13.3 EL OSCILADOR VERTICALPOR RC

Existe una gran cantidad deosciladores por RC de los cuales sloanalizaremos uno como ejemplo. Lo msimportante es entender el funcionamien-to genrico de un oscilador vertical yaque, en la actualidad, todos lososciladores se encuentran integrados yslo se necesita verificar los componentesexternos que suelen ser muy pocos.

Todos los circuitos pueden descom-ponerse segn el diagrama genricomostrado en la figura 13.3.1.

El circuito combina dos amplifi-cadores operacionales, un sumador adiodos y una llave electrnica. A pesar desu complejidad, su funcionamiento essimple. Comencemos la explicacin conel capacitor C1 descargado. El compara-dor COMP 1 tiene su entrada + por debajo de la neg-ativa y, por lo tanto su salida es baja, manteniendola llave LL1 abierta (CIERRE baja). El comparadorCOMP 2 tiene su entrada - por debajo de la positiva,por lo tanto su salida es alta, confirmando que lallave LL1 est abierta (APERTURA alta). En estacondicin C1 comienza a cargarse a travs de R1con una tensin exponencial; cuando la tensin decarga llega a VREF1, el comparador 1 accionando elcierre de la llave LL1, produce la descarga del capac-itor a travs de R4. El proceso de descarga se realizahasta que la tensin de la pata inversora de COMP2provoca la apertura de la llave, momento en quecomienza un nuevo perodo de carga.

En el funcionamiento anterior se sobreentiende

que no existen pulsos de sincronismo vertical; estacondicin es la llamada oscilacin libre. La frecuen-cia de trabajo para tensiones VREF1 y VREF2 fijas



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slo depende de los valores de R1 y C1, y en menormedida de R4. Por lo general, R1 es una rama vari-able formada por un preset y un resistor fijo quepermiten realizar un ajuste fino de frecuencia.

Un detalle a tener en cuenta es que la amplitudde la seal no vara con la frecuencia; siempre seobtiene un valor mximo igual a VREF1 y un mni-mo igual a VREF2. Ver fig. 13.3.2.

En cambio, si se modifican las tensiones de refer-encia se producir un cambio en la frecuencia libre.Ver fig. 13.3.3.

Para un correcto funcionamiento del sistema, lafrecuencia libre se ajusta en un valor ligeramenteinferior a la frecuencia del sistema (por ejemplo45Hz para PALN y 55Hz para NTSC).

En la anterior figura 13.3.1 se puede observarque el cierre de la lleve LL1 se puede efectuar por lasalida de COMP1 y el diodo D1 o por el pulso de sin-cronismo que llega por el diodo D2. Como los pulsosde sincronismo tienen una frecuencia de 50 60Hzllegarn en forma anticipada a la orden de cierre y elsistema comenzar a funcionar en el modo engan-chado.

En la figura 13.3.4 se pueden observar los oscilo-gramas de tensin sobre C1 y el pulso de sincronis-mo vertical.

Por lo tanto, en ausencia de pulsos de sincronis-mo (fuera de canal) la nica variante de la salida delgenerador vertical es un mnimo cambio de frecuen-cia, pero el barrido se mantiene presente.

En la mayora de los circuitos integrados, losnicos elementos externos son el resistor y el capac-itor formados de la base de tiempo (R1 y C1 de la fig.13.3.1). Por lo tanto, a los efectos de una reparacin

de un oscilador vertical, el tcnico tiene unadisposicin como la observada en la fig. 13.3.5.

El correcto funcionamiento del oscilador ver-tical se determina simplemente conectando unosciloscopio sobre C1 y observando la amplitudy frecuencia de la seal fuera de canal y con uncanal sintonizado; la reparacin consiste sloen medir RV1, R1 y C1 con un tster. Si estnen correctas condiciones el problema est en elcircuito integrado.

En algunos TV color de 10 aos atrs, todala etapa vertical estaba realizada con elementosdiscretos y nuestro estudio no estara completosi no analizamos por lo menos, un circuito rep-resentativo, que puede ser un circuito dePhilips llamado oscilador vertical con tiristorsimulado. Ver fig. 13.3.6.

La combinacin de Q1 y Q2 forma un tiris-tor simulado, con sus terminales K, A y C mar-cados en el circuito. El funcionamiento es sen-cillo: el divisor de tensin R2, R3 y R4 generauna tensin continua de aproximadamente 4Vcon el preset en posicin central. En el

arranque C3 est descargado y el emisor de Q1 (no-do del tiristor) tiene menos tensin que la base (com-puerta del tiristor); tratndose de un transistor PNPpermanecer cortado dando lugar a la carga delcapacitor por R6 desde la fuente de 30V.

Cuando el punto A llegue a un valor de 4,6 V, Q1se hace levemente conductor, circula corriente debase por Q2 que se satura y reduce la tensin deldivisor reforzando la condicin de Q1. Este procesorealimentado hace que ambos transistores se sat-uren provocando la descarga de C3 por medio de R5(de bajo valor). Los transistores continuarn en suestado de conduccin hasta que C3 se descargue aun valor de tensin tan pequeo, que las corrientesde base de ambos transistores no les permitan man-



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tener el estado de saturacin ypasen rpidamente al corte, cuan-do la tensin de C aumente hastael valor entregado por el divisorresistivo. En estas condicionescomienza un nuevo proceso de car-ga de C3.

Lo anteriormente descripto es elproceso de oscilacin libre. Pero siantes de iniciarse la descarga natu-ral, se introduce un pulso de sin-cronismo invertido en la compuertadel tiristor, el proceso de descargase inicia ms temprano y sin-croniza el generador.

Este oscilador cumple en reali-dad dos funciones, la de oscilador yla de generador de rampa, ya quesobre C3 se genera una rampa con

buena linealidad debido a que la fuente dealimentacin tiene un valor 8 veces mayorque la tensin de pico generada sobre C3.

La frecuencia se modifica con R3 perohay que tener en cuenta que en este casocambia tambin la tensin de salida deloscilador.

13.4 EL GENERADOR DE RAMPA

Si volvemos a nuestro circuito integradogenrico de la fig. 13.3.1 nos encontramoscon que la salida del mismo es una sealrectangular que, de ningn modo es aptapara excitar al amplificador de salida verti-cal. Se impone, por lo tanto, una etapa for-madora de una rampa.

Apoyado en los conocimientos de loscaptulos anteriores sabemos que un tran-sistor es un generador de corriente con-stante, con este criterio se puede decir queun generador de rampa genrico es el indi-cado en la fig. 13.4.1.

Cuando el oscilador pasa al estado bajo,C1 se carga a corriente constante dandolugar a una rampa creciente. La corriente decarga est determinada por los valores deR2, R3, R4 y el preset RV1. Al cambiar lacorriente cambia la pendiente de la rampa ycomo el tiempo destinado al crecimiento esfijo, esto significa que la amplitud pico apico puede variarse con RV1. Ver fig.13.4.2. La seal obtenida sobre el capacitorC1 se aplica a un transistor en disposicincolector comn, para obtener bajaimpedancia de salida y poder excitar alamplificador de potencia. La funcion de stees excitar al yugo para producir la deflexinvertical. As como el control de volumen deun amplificador de audio ajusta la potenciaaplicada a los parlantes, el control de alturaajusta la potencia aplicada al yugo.



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Ms que reemplazar la experi-encia humana e inteligencia, losrobots sern muy tiles para de-sarrollar tareas muy repetitivas,peligrosas o en algunos casos im-posibles para realizar por el serhumano.

Estas mquinas utilizarn tc-nicas de programacin de subsub-tion. Esta tcnica permite amquinas simples no slo exhibirconductas complejas sino tambinrealizar tareas en el mundo real.

Estos robots no concentrarn

su inteligencia en su unidad cen-tral. Tienen definidas las funcionesoperativas de cada una de suspartes y cmo interacta cada unade ellas con las restantes y con elmedio exterior. El robot no poseeun modelo interno de su campo deaccin, como sucede en los sis-temas de inteligencia artificial, encambio utiliza sus sensores paraobtener la mejor imagen del mundoexterior.

Una topologa tpica de un robotestar compuesta por una unidad

central de merodeo y otrasunidades que por ejemplo se en-carguen de la locomocin y opera-ciones especificas locales. Cadauna de estas partes podrn tenerun sistema de control que poseaentradas/salidas hacia las otrasunidades (entradas de campo atravs de sus sensores y salidaspara sus actuadores). La disgre-gacin de un problema lgico glob-al en diferentes subproblemas haceque la lgica y los niveles de inte-gracin de los dispositivos utiliza-

PICsSISTEMAS DE CONTROL PARA

ROBOTS AUTONOMOSLa aparicin de micro-computadoras, maqui-nas inteligentes, senso-res y fuentes de energacompactas hacen queen los siguientes aosse desarrollen robotsautnomos para la reali-zacin de una ampliagama de tareas. En esteartculo se analizarnlas caractersticas tcni-cas, herramientas y al-goritmos para las Basic Stamps y los microcontroladores PICs.

Por Gustavo Raimondo

R O B O T I C A


dos en cada unidad seanmucho ms econmicos yfciles de disear. Cadauna de estas unidadespuede ser implementadacon Basic Stamps, micro-controladores PICs, dis-positivos de lgica pro-gramable, etc.

Qu son las BasicStamps?

Las Basic Stamps sonmicrocomputadoras muyfciles de utilizar y pro-gramar. Tienen el tamaode un circuito integrado, ycontienen un microcon-trolador en su interior,cristal, memoria, lneas deentrada, salida digitales y hasta unregulador interno de 5 voltios. Sonreprogramables, nos permiten re-utilizar la misma estampa paradistintos proyectos o para re-alizarle mejoras al que estamos im-plementando. Son como pequeosPLCs.... Lo mejor de todo, es queel lenguaje BASIC de las estam-pas est orientado a robtica ycontrol de procesos, lo que le per-mitir escribir rpidamente progra-mas para robots y otras aplica-ciones que requieran enviar orecibir datos serie, leer sensoresanalgicos y digitales, realizar cl-

culos, operar motores, etc.Adems, al tener una memoria deltipo regrabable elctricamenteEEPROM, podr realizar sus modi-ficaciones instantneamente atravs de un cable de conexin aPC.

Existen dos modelos, una es laBASIC STAMP I y otra la BASICSTAMP II.

La uno posee 8 entradas/sali-das de propsito general, 256 bytesde memoria de programa (equiva-lente a 100 instrucciones BASIC),y un reloj de 4 Mhz. La estampados, posee 16 lneas de entrada

salida para uso general,2.048 bytes de memoria deprograma (hasta 600 in-strucciones Basic), un relojde 20 Mhz, y un set de in-strucciones expandido parageneracin de tonos tele-fnicos y comandos X10.

Cmo se programanlas Basic Stamps?

Todo lo que Ud. necesitapara programar estas po-tentes microcomputadorases un paquete de desarrol-lo, una PC con sistemaDOS, un Port paralelo y unPort serie RS232. Elpaquete de desarrollo estcompuesto por un editor, elcual le permitir escribir los

programas en Basic, un debuggerel cual le permitir recibir men-sajes y monitorear el estado de laestampa mientras esta corriendo laaplicacin programada.

Adems incluye todos los cablesde programacin para la stampa I yII.

Qu hace falta para poneren marcha un sistema?

1. Se debe editar el programaen Basic.

2. Se conecta la stampa al ca-

PICs - S I STEMAS DE CONTROL PARA ROBOTS AUTONOMOS


1

ble de progra-macin.

3. Se baja elprograma de laPC a la estampa.

4. Para que laestampa funcionerequiere sola-mente de ali-mentacin.

Las caracters-ticas principalesse dan en elcuadro de la pgi-na anterior.

El lenguaje Ba-sic Incluye in-strucciones de salto a subrutinas,condicionales, go to; For next; op-eraciones lgicas y matemticas,suma, divisin, multiplicacin,etc...; funciones de bajo consumo,sonido, acceso a memorias EEP-ROM serie y funciones de entra-da/salida.

Las funciones de entrada/sali-

da ms se dan en el cuadro 1.Ejemplos y aplicaciones

Supongamos que tenemos unrobot constituido por varias partesconectadas todas ellas por mediode un canal de comunicacionessincrnicas (como podra serRS232, RS422, RS485). El cualposee como una de sus partes un

brazo articulado controlado poruna Basic Stamp con capacidadpara controlar tres actuadores(Alambres Musculares, PistonesElctricos, etc.. ) y leer tres sen-sores analgicos (implementadoscon potencimetros) de rotacin decada articulacin. Con un diagra-ma funcional sintetizado como elde la figura 1.

El diagrama circuital podra serel mostrado en la figura 2

Algoritmo de control en Ba-sic:

El programa mostrado en elcuadro 3, har trabajar al contro-lador como una unidad independi-ente la cual aceptar parmetrosde posicin a travs de una comu-nicacin serie RS232 desde otraStampa o desde una PC. Se les daun nombre a los pines

Este ejemplo trata de mostrarque fcil es la implementacion desistemas de control con este tipode dispositivos. El algoritmo puedeser mejorado mucho ms para lo-grarse un funcionamiento eficientey con interaccin real con otrossistemas equivalentes.



2

Entrada/salida digitalesINPUT setea un pin como entradaOUTPUT setea un pin como salidaREVERSE si un pin esta como entrada lo setea como salida y viceversa.LOW pone un pin a nivel logico 1.HIGH pone un pin a nivel logico 0.TOGGLE setea el pin como salida y en estado togglePULSEIN mide el ancho de un pulso de entradaPULSOUT genera un pulso de salida de duracin determinada por softwareBUTTON lee una botonera y realiza operaciones de salto condicional segn el

estado de esta.SHIFTIN lee un registro paralelo/serie , lee datos sincrnicos serie.SHIFTOUT saca datos en forma serie COUNT cuenta una cantidad de ciclos aplicados a un pin durante un determi-

nado tiempo ( 0-125 Khz ).Comunicaciones serie (RS232)

SERIN entrada de comunicaciones asincrnicas, para comunicacion con PCs uotros dispositivos

SEROUT salida de comunicaciones sincrnicas, para comunicacion con PCs uotros dispositivos

Entrada/salida analgicaPWM salida modulada por ancho de pulso, puede ser utilizada para sacar

una tensin de 0-5v por cualquier pin utilizando un capacitor y un resistorPOT lee potenciometros y sensores resistivos (5-50k); y devuelve como re-

sultado la escala.RCTIME Mide el tiempo de carga y descarga de circuitos RC

Cuadro 1



symbol EP1 = pin5 salida de excitacin al pistn 1symbol EP2 = pin6 salida de excitacin al pistn 2symbol EP3 = pin7 salida de excitacin al pistn 3symbol TxD = pin1 salida de datos seriesymbol TxR = pin2 entrada de datos seriesymbol ANA1 = pin8 entrada de sensor analgico 1symbol ANA2 = pin9 entrada de sensor analgico 2symbol ANA3 = pin10 entrada de sensor analgico 3

POT var byte se define POT como variablePOS1 var byte POS1 = posicin deseada para articulacion 1POS2 var byte POS2 = posicin deseada para articulacion 2POS3 var byte POS3 = posicin deseada para articulacion 3

SERIN TxR,32,10, cont,[#POS1,#POS2,#POS3] Espera nuevas rdenes, sino las recibe contnua.cont GOSUB posicin1 salta a la subrutina de lectura analogica de la posicin1.

IF POT < POS1 THEN on_msculo1 si la posicin de la articulacin es menor a la deseada activa el musculoLOW EP1 si no pone a 0 el pin de excitacin del msculo 1.

cont2 GOSUB posicin 2 salta a la subrutina de lectura analgica de la posicin2.IF POT < POS1 THEN on_msculo2 si la posicin de la articulacin es menor a la deseada activa el musculoLOW EP2 si no pone a 0 el pin de excitacin del msculo 2.

cont3 GOSUB posicin2 salta a la subrutina de lectura analgica de la posicin 3.IF POT < POS1 THEN on_msculo2 si la posicin de la articulacin es menor a la deseada activa el musculoLOW EP2 si no pone a 0 el pin de excitacin del msculo 3.

continuaGOTO rdenes

Saltos de los IF..ThEN..

on_msculo1 HIGH EP1 pone a 1 la salida de excitacin del musculo 1GOTO cont2 salta a cont2

on_msculo2 HIGH EP2 pone a 1 la salida de excitacin del musculo 2GOTO cont3 salta a cont3

on_msculo3 HIGH EP3 pone a 1 la salida de excitacin del musculo 3GOTO continua salta a continua

Subrutinas analgicasposicin1 HIGH ANA1

PAUSA 1RCTIME ANA1,1,POTRETURN devuelve en POT el valor actual de la articulacin 1

posicin1 HIGH ANA2PAUSA 1RCTIME ANA2,1,POTRETURN devuelve en POT el valor actual de la articulacin 2

posicin1 HIGH ANA3PAUSA 1RCTIME ANA3,1,POTRETURN devuelve en POT el valor actual de la articulacin 3

Cuadro 3

1 - Los efectos sonoros y elrango de frecuencia

Toda expresin vocal o musicaltiene su rango de frecuencias y, a suvez, los efectos sonoros se producenen forma intencional, a veces sin con-tenido musical o vocal, se suelen de-nominar en ingls, Sound FX y, cuan-do se producen en forma aleatoria yajena a la pieza musical en ejecucin,los denominamos, simplemente rui-do. Ambos efectos pueden presen-tarse y deben tratarse elctricamenteo acsticamente, de acuerdo a su nat-uraleza. En la figura 1 vemos un es-quema del espectro de las frecuenciasaudibles, de unos 30 hertz a 16 kilo-hertz, aproximadamente, en el cual sehan marcado diferentes tipos de men-sajes sonoros, incluyendo la voz hu-mana, los instrumentos musicales yalgunos ruidos. Analizando este es-

pectro de frecuencias audibles, vemosen su lmite inferior, desde menos de30Hz hasta nos 130Hz, el ruido deronquido o retumbo caracterstico dealgunos micrfonos no-protegidos y, aveces, producido por el viento. En eldominio de los instrumentos musi-cales, se observa la guitarra de bajosque produce sonidos graves y de reg-istro medio entre unos 30 a 1.200hertz, aproximadamente. En la zonade 50 a 60Hz se observa la presenciade los zumbidos de segunda, tercera ycuarta armnica (100, 150 y 200Hz enredes de 50Hz y de 120, 180 y 240Hzen redes de 60Hz). La voz humana seextiende entre unos 150Hz en el ex-tremo inferior hasta unos 10.000Hzen el superior.

Ninguno de estos lmites es com-pletamente fijo y, en cambio, sepueden presentar variaciones por arri-ba y abajo de estos valores nominales.

La sensacin de retumbo vocal sesuele presentar entre 150 y 400Hz,por exceso de acentuacin de estasfrecuencias. La claridad vocal, porotra parte se aprecia especialmente enel rango de 2.000 a 10.000Hz, en con-traposicin con el fenmeno anteriordel ret

Saber Electronica 115

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