Saber Electrnica N 8 5INTRODUCCIONSaberElectrnicaestalserviciode sus lectores y no podra quedarseatrsenloquerespectaalarepara-cin de monitores de PC. Por esa ra-znmeencomendlarealizacindeuncursoalestilodelosqueyahanpasadoporestaseccinenloslti-mos 5 aos. Comotodossusseguidoressa-ben, el autor no analiza los temas to-mndolos a la ligera. Cuando dice quevaexplicarcmosereparaunmoni-tor, lo va a hacer a un nivel de profun-didadquenosepuedaencontrarenotroestudiorealizadosobreeltema.Es decir que este curso no es un cur-so acelerado donde semenciona al-gunascaractersticastcnicasdelosmonitoresyqueelalumnoluegosearregleporsucuentaparaorganizarla bsqueda de una falla. Es un cursodetalladobasadoenreparacionesreales realizadas en el laboratorio delautordondesereparanalrededorde50monitorespormes.Poresoaloslectores de ojito que buscan la pre-cisalosmandamosaotroladopor-queaquhayquepensar,queeselnico modo de aprender. Lamentable-menteelcerebrohumanonoseagranda con el contenido; una cabezavaca tiene el mismo tamao que unallena y eso no nos permite diferenciaralosindividuosconunamirada.Poreso la diferencia est solo en la obra.Porqurazndeprontoapare-cieronmonitorespararepararporto-dos lados, es que se rompieron todosjuntos? No,deningnmodo.Losmonito-res se rompieron siempre, lo que ocu-rreesqueantesnoselosreparabaporunproblemadetipoeconmico.Un monitor moderno de 17 cuesta al-rededorde250dlares. Antesnote-na sentido gastar de 70 a 120 dlares(las partes eran muy caras) en repararunmonitorviejoquesiempreseraviejo.Eramuchomaslgicocomprarunmonitornuevoqueademssecompraba con un crdito blando. Perono vaya a creer que los usuarios, tira-banlosmonitoresrotos.EnAmricaLatina no se tira nada. Los monitoresviejos se guardaban prolijamente por-que nunca se sabe lo que nos puededeparar el destino. En la empresas selosenviabaaldepsitoenesperadeunadecisindefinitivaquenuncalle-g.Coneldlarmscaroylosre-puestosmsaccesibles,elvalordeunmonitorestangrandequenadiepiensa en comprarlo nuevo. Las repa-racionesencambiomantuvieronsuvalor, porque los laboratorios de repa-racin sacrificaron ganancia a cambioCurso de Reparacin de MonitoresLeccin 1: El Tubo de Rayos CatdicosCon este artculo damos comienzo a una serie denotas destinadas a explicar los pasos a seguir paralareparacindemonitorestantodeTVcomodecomputadoras.Enestaprimeranotaharemosunaresea histrica de los monitores para luego explicarlasdiferenciasfundamentalesentrelostubosdeesos aparatos y los tubos de TV.Autor: Ing. Alberto H. Picernoe-mail: picernoa@fullzero.com.arARTCULO DE PORTADA:NUEVO CURSOdetrabajoyademsporquealgunoscomponentesimportadosbajaronsuprecio en dlares, (milagro de nuestralamentablecadenadeventas)sope-na de morir abigarrados en las estan-teras de las casas de electrnica.Actualmente,cuandounaempre-sa debe montar una estacin inform-tica, recurre a su depsito en lugar decomprar y hace arreglar los monitoresdaados,prolijamenteguardadosenel depsito.En fin, que se cre un nuevo mer-cado, el de los monitores reparados, ynoestareafcilrepararunmonitor.UnmonitorsepareceaunTVperosolo se parece; mas all de lo que sesupone, un monitor actual es un apa-ratodeprecisinalpreciodeunpro-ductodeconsumomasivo.Lasnor-mas de TV, sobre todo en lo que res-pecta al detalle o definicin de la ima-gensonampliamentesuperadasporlasnormasdelosmodernosmonito-resmultinorma.Losdefectosgeom-tricos de la imagen son casi irrisorioscomparadosconlosdeunTVylosdefectos de bloming (cambio de las di-mensionessegnelbrillo)prctica-mente se reducen a cero. En cuanto almatiz y la saturacin del color se pue-de decir que el monitor debe compor-tarsecomounelementomuyestabletantoacortocomoalargoplazo,so-bretodosiseloutilizaparaactivida-des grficas.RESEA HISTORICALos primeros monitores usados encomputadoras PC fueron los Hrculesmonocromticosdefsforonaranjaoblanco.Elautortuvooportunidaddedisear un monitor nacional de ese ti-po en la empresa Tonomac por lo quepuededecirqueconoceelproblemadesde dos puntos de vista, el del dise-ador y el del reparador. Se trataba demonitores diseados especficamenteparaelmodotexto(sloposeendosestados de brillo sobre la pantalla, al-to y bajo) es decir que sobre la panta-lla slo se podan ver caracteres alfa-numricos.Nosepodaporejemploverunafotografacontonosmedios.Posteriormentelostubosdefsforonaranjasecambiaronporotrosdefsforoblancoquecomonovedadpresentabanunapantallalevementeesmeriladaqueseasemejabaalatexturadelpapeldeoficina.Lafre-cuencia horizontal era exactamente eldoble de la utilizada en TV es decir delorden de los 32kHz y la vertical de 50o 60Hz.El siguiente paso fueron los moni-toresCGA.Estosmonitoresposeanun tubo tricromtico pero similarmentealosHrcules,loscaonessolopo-danencenderseoapagarse.Nopo-dangenerarbrillosintermedios.Porlo tanto solo reproducan los tres colo-res primarios de la sntesis aditiva: ro-jo, verde y azul ms los tres secunda-rios cian, amarillo y naranja y por su-puestoelnegroyelblanco.Esdecirsolo 8 colores si consideramos al ne-groyalblancocomocolores.Enloque respecta a las frecuencias de ba-rridoutilizabanlasmismasquelosHrcules. Debido al agregado del co-lorladefinicinempeorabanotable-mente y por lo tanto slo se los utiliza-ba cuando el color era imprescindible. Ms adelante aparecieron los mo-nitoresVGA deunasolanormaconuna definicin de 640x480 puntos queya tenan la posibilidad de trabajar condistintasintensidadesporcadacolorbrindando la posibilidad de generar 16coloresaunquecabeaclararquelacantidad de colores a reproducir ya esfuncin de la PC y no slo del monitor.El monitor en s, al trabajar con brillosanalgicos por cada can puede ge-nerar tantos colores como lo requieralaPC.Lasfrecuenciasdetrabajodeestosmonitoresestabanlimitadasalos valores mnimos de 32kHz para elhorizontal y 50 Hz para el vertical.La llegada de los monitores SVGAmultisistemaomultimodoyelincre-mento de la capacidad de memoria ydediscorgidodelasPCactuales,permitenoperaralmonitorconunadefinicinquevaraentre640x480y1280x1024lneasytrabajarcon16colores,256colores,colordealtadensidad de 16 bits o color verdaderode32bits.Estosmonitorestienenlacapacidaddeleerlainformacindesincrona y ajustar sus parmetros au-tomticamentealosrequerimientosde la PC. En los ltimos aos las no-vedades se produjeron ms a nivel deladigitalizacindecontrolesyalta-maodeltuboqueaotrascosas.Enprincipio,unmonitormodernoactualtieneunapantallade17omsyunconjuntosdepulsadoresqueajustantodas las funciones programables porelusuario,sinhacerusodeunsolopotencimetrooutilizandoslodospara el brillo y el contraste que se de-janconesetipodecontrolporrazo-nes ergonmicas.Recinenlosltimostiemposseobserva una mnima confluencia en elmercado de monitores con pantalla decuarzo lquido de alto brillo de las lla-madas de plasma. Pero dado su pre-ciosuponemosquesoloseutilizarndondeelespacioesdefundamentalimportancia (Cajeros de banco) o don-de se requiera una presentacin muymodernaenpuestosdeatencinalpblico.ORGANIZACION DEL CURSOUn curso de reparacin de monito-res se puede encarar de muy diversosmodos.Enprincipioelautorsuponeque todo aquel que desee aprender arepararmonitorestieneunconoci-mientomnimosobreTV.Sinembar-go, cuando el tema lo requiere, el au-tor har una llamada en el texto y ex-plicar el repaso de TV por separado.Elalumnodeberevaluarporsmis-mo la necesidad de realizar o no rea-lizar el repaso correspondiente en fun-cin de sus conocimientos.Cuando el tema lo requiera se tra-bajar con el laboratorio virtual Work-bench Multisim ampliamente difundidoenAmricadehablahispanaporelautor, de modo que sera convenienteque el alumno lo tenga instalado en suPC. De cualquier modo todas los dibu-jos y circuitos del Multisim sern publi-cados para que aquel que no lo posealo pueda seguir por lo menos por ob-servacin. Elautordebemencionar,sinem-bargo,quenoeslomismocorrerlosarchivos que observarlos. En el primercasoelalumnointeraccionaconloscircuitosyobtieneunacomprensinmuysuperiordeltema.Porotroladoenestecursovamosaemplearunmtodo de prctica a la distancia quepor lo que sabemos se emplea por pri-mera vez en el mundo. El autor entre-garlosarchivosdecircuitoscorrec-Artculode Portada6Saber Electrnica N 8Reparacin de Monitores: El Tubo de Rayos Catdicostos y luego generar archivos con fa-llasparaqueelalumnoencuentreelmaterial daado, lo cambie y observequeelcircuitohayarecuperadosubuen funcionamiento. En una palabraque se realizarn reparaciones virtua-les.El autor pretende que los alumnosaprendanalgomsquearepararundado monitor. Por esa razn explicarun circuito en detalle y luego dar in-dicaciones de las variantes de diferen-tesmarcasymodelosydeotroscir-cuitosintegradossimilaresalpro-puesto como ejemplo. En el momentoactuallainformacindecircuitosdemonitoresylasespecificacionesdesuscomponentesseobtieneenmu-choscasosdeInternet.Esevidenteque no podemos brindarle toda esa in-formacin en el curso. Por eso el au-tor explicar como se obtienen los cir-cuitos y las especificaciones como uncomplemento del curso. Por supuestoqueUd.notieneobligacindetenerinstalada una conexin, pero le acon-sejamos que como mnimo se contac-te con algn cybercaf o un lugar conInternetdesdedondepuedaconse-guir impresiones de circuitos y especi-ficaciones si es que se dedicar efec-tivamente a la prctica de la profesinde reparador. Por dnde comenzar el curso? Creoqueenrealidadsepodraempezar por diferentes puntos. El au-toracostumbraacomenzarsuscur-sos de TV comenzando por el tubo yaque considera que el resto del TV es-t al servicio del tubo. El tubo es el nu-do Georgiano donde confluyen los de-mscircuitos(haciendocasoomisode los de sonido) y el conocimiento desus caractersticas en detalle nos per-miten conocer los circuitos que lo ex-citanyloscircuitosqueexcitanalosque excitan al tubo y as hasta llegar ala antena. En nuestro caso comenza-remos por el tubo y llegaremos hastael conector de entrada. Luego analiza-remoselyugodeltuboynosiremoshacialoscircuitosdedeflexinhori-zontalyverticalconfluyendoposte-riormente en el circuito integrado jun-glademonitorendondeseencuen-tran los osciladores horizontal y verti-cal y los circuitos de correccin de ba-rrido y foco.EL TUBO TRICROMATICODE ALTA DEFINICINNo es ninguna novedad que la TVcolorfueanterioralainformticaco-lor. Esto puede hacernos suponer quelos modernos tubos de televisin y lostubosdelosmonitoresseparecenyenefectounamiradaalaligeranosindicaquesonsimilares.Peroenelfondonoesas.Sitomaunalupayobserva la pantalla de su TV y luego lapantalla de su monitor observar unadiferencia fundamental. En la pantallade TV se observan triadas de rectn-gulosconlosbordesredondeadosyen la del monitor tres crculos colorea-dosubicadosenlosvrticesdeuntringulo. Ver la figura 1. En principio, observe la diferenciade tamaos entre una y otra triada. Enun TV la separacin es mucho mayorqueenunmonitor;esosignificaqueese tubo no es apto para ver los deta-llesdeunapantalladePC,indepen-dientementedequelosamplificado-res de video puedan manejar el anchode banda adecuado. Luegoobserveladisposicindelastriadasdepuntos.EnelcasodelTV las triadas de puntos oblongos es-tnenlneayenelcasodelmonitorestnenlosvrticesdeuntringuloequiltero.Estopermitellenarloshuecosdeunalneadelatramadebarridoconlasiguientepermitiendounadistribucinmashomogneadelos puntos y por lo tanto un mayor de-talledelaimagen.Ladisposicindelas triadas define al tubo en dos gran-des grupos denominados: tubos en l-nea y tubos delta en alusin a la le-tra griega con forma de tringulo. Extraamentelosprimerostubosutilizados en TV eran delta. Recin enelao1978Philipspresenteltuboenlneaenloquellamelconcepto20AX. A partir de all todos los TVs es-tuvieron dotados de tubos en lnea y elconcepto delta qued en el olvido. Por qu el cambio, si como aca-bamosdeverladefinicindelaima-gen es mayor en un tubo delta? Simplementeporquelaconver-genciaylapurezadeuntuboenl-nea es mucho mas fcil de conseguir,tanto que no se requieren circuitos deconvergenciadinmica,alcanzandosolo con los imanes de convergenciaesttica montados sobre el cuello deltubo. Pero con la llegada de los mo-nitoreslosfabricantessedieroncuenta que no podan fabricarlos contubosenlnea,sipretendanutilizarunadefinicinhorizontalsuperioralas400lneasyvolvieronalviejoconcepto delta. Nota: el lector puedesuponer que los tubos de 16/9 de losTVdealtadefinicintienenmsde400lneasyescierto,perotienenunadimensinhorizontaldespropor-cionadamente grande.Sin embargo, aun en los primerostubos no se requirieron circuitos espe-cialesdeconvergenciadinmica.Laraznesquelastcnicasdefabrica-cin de caones electrnicos para tu-bos haba avanzado tanto que los ca-ones tenan un dimetro mucho me-nor y por lo tanto se podan poner mscerca uno del otro. Y ocurre que comoloserroresdeconvergenciasonpro-porcionalesalaseparacinentreca-ones,seminimizanybastaconunadecuado diseo del yugo para resol-verlos definitivamente sin requerir cir-cuitoselectrnicosadicionales.UnSaber Electrnica N 8 7Figura 1monitormodernodebetenerpantallaplanaocasiplana.Estoperjudicatambinalaconvergencia,peroloque se ve ms perjudicado es el foco(sobre todo en los bordes) y la formadesealdebarridoqueyanopuedeserunacorrientequevareenformalineal(endientesierraorampa).ElproblemadelfocoexistetambinenTV,perodebidoaquelosrequeri-mientosdedimetrodelpuntosonmenores no se tiene en cuenta. En laindustria de los monitores se tiene encuenta solo en los monitores de pan-tallas superiores a 15 y eso significaque los fly-backs tienen un focus packdetrespotencimetros,asaberunoparaelcontroldescreen(cortesdehaz), uno para el foco y un tercero pa-raelastigmatismooenfoquedelosngulos.Por supuesto que el enfoque serahoradinmico;esdecirquelaten-sin de enfoque no es un valor fijo, si-no que es un valor variable con la po-sicindelhazconformadeparbolasuperpuestaaunacontinua.Cuandoel haz electrnico est en el centro dela pantalla, la tensin de foco est enelmnimoporqueallladistanciaalctodo virtual es mnima. En los ngu-los de la pantalla, la distancia a cto-do virtual es mxima y por lo tanto latensin de foco debe ser mayor.Primeras ConclusionesEnesteprimeraentregaplantea-mos las caractersticas del curso, rea-lizamos una corta introduccin histri-caycomenzamosaexplicaralgunosdetallesdeltubosobretodoaquellosquedifierendeltuboparaTV.Enlasegunda continuaremos con las expli-caciones relacionadas con el tubo tri-cromtico,sobretodoenloqueres-pectaalastensionesdesuselectro-dosydaremosunacortaexplicacinsobre el fenmeno de los arcos inter-nosycomoselosrecluyealosalre-dedoresdeltuboevitandosupropa-gacin. Como elementos prcticos detrabajo le indicaremos como construiruna punta de alta tensin para su ts-terycmoconstruirunestetoscopioelectrnicoparaubicarfugasenlassecciones de alta tensin y foco.Y comositodoesofuerapocolevamos a regalar un generador de cua-drosdepruebademonitoresconto-dos los chiches a cada lector. Por to-do esto le recomendamos que presteespecialatencinalprximonmerodenuestraqueridarevistaquevaaserimperdible.Comoadelantolemostramosunadelasimgenesquepuedegenerarnuestrogenerador(fi-gura 2).CONVERGENCIA Y PUREZAEl tubo color con mscara de som-bra, creado en EE UU por la empresaRCA,paralanaciente TVcolordeladcadadel60delsiglopasado,con-siste en una pantalla cubierta de pun-tos de fsforos de colores rojo verde yArtculode Portada8Saber Electrnica N 8Figura 2Reparacin de Monitores: El Tubo de Rayos Catdicosazul agrupados en triadas. Cada gru-poformauntringuloequilteroconun punto emisor de luz roja y otro deluz verde, colocado en los vrtices su-perioresdeltringuloyotrodeluzazul,colocadoenelvrticeinferior.UnviejotubodeTVposeaunas500.000 triadas y un moderno tubo demonitor unas 2.500.000.A una corta distancia de la panta-lladefsforo(1cmaproximadamen-te) se encuentra una mascara metli-caconunaperforacinporcadatria-dadepuntosdefsforojustoenelcentrodeltringuloimaginario.Lafi-nalidad de esta mscara y sus aguje-ros es que cada can electrnico so-lo pueda bombardear a los puntos defsforoquelecorrespondanytengalos otros dos totalmente tapados. Enlafigura3sepuedeobservarun dibujo donde se ve al can verdebombardeandoaunpuntodefsforoverde.Desdeelpuntodepivotedelcan verde (punto terico en el inte-riordelyugoendondeseconsideraquedeflexionaelhazverde)nosepueden ver los puntos rojo y azul y vi-ceversa.Observequehayunazonadespus de la mscara perforada queesunconodesombraparaloselec-trones que llegan desde los caones.Esto da nombre de mscara de som-bra a la mscara perforada. Como laconstruccindeltubonopermitega-rantizarquecadacanpegueslosobre el fsforo correspondiente exis-teunconjuntodeimanesmontadossobreelcuellocercadelabasequepermite modificar la posicin de cadahaz. Este ajuste se denomina de pure-zaporquegarantizalapurezadeloscolores sobre la pantalla. Es decir queuna imagen roja se vea roja en toda lapantalla, cosa que no ocurre si el hazrojopegaaunquesealateralmentesobre un punto verde o azul.Enlafigura4sepuedeobservarun detalle en perspectiva de cmo esrealmentelainterseccindelams-cararanurada,enestecasodejandopasarelhazrojoeinterceptandoelazul y el verde.Observe la formacin de una lneadepuntosRGBRGBR...logradaporque los agujeros de una fila estncorridos medio paso con respecto a lasiguiente.Estemododetrabajoper-mite llenar los huecos de la pantalla ymejorarlareproduccindelosdeta-lles. Observe tambin que el haz elec-trnicosiempretieneundimetrotalque toma varias triadas a la vez. El fenmeno de la pureza se pue-deentendermejorcuandoseutilizandibujosencolores.Enlafigura5sepuedeobservarcomoseveranlastriadasdefsforodesdeunpuntodepivote ubicado en el centro de los pun-tos de pivote rojo verde y azul.En cambio enlas figuras 6, 7 y 8se puede observar cmo al mirar des-deelpuntodepivoteverdesloseobservan los puntos verdes, desde elpunto de pivote azul los puntos azulesydesdeelpuntodepivoterojo,lospuntos rojos.La existencia de tres caones ge-nerarealmentetrestramasdelneassobre la pantalla; una roja otra verde yotraazul.Lamscaradesombraylos imanes de pureza evitarn que unhazincidasobreelcolorequivocado,peronopodrndeningunamaneraconseguir una coincidencia de las tresimgenesdecolorsobrelapantalla.Los primeros monitores color poseanimanes de convergencia esttica paracontrolar la convergencia en el centrode la pantalla y circuitos electrnicos ybobinasdeconvergenciadinmicaSaber Electrnica N 8 9Figura 3Figura 4Figura 5Figura 610Saber Electrnica N 8para corregir la convergencia perifri-ca. En el estado actual de la tcnica,laconvergenciadinmicaesrealiza-daporuncomplejodiseodelyugoendondesebuscaqueelcampomagntico generado no sea uniformesinoquedependadelapartamientodel haz central.En la figura 9 se puede observarcmoseralaimagendeunrectn-gulo rojo, otro verde y otro azul cuan-do no se corrige la convergencia. Porsupuesto que se ha exagerado la se-paracinentrecaonesparaqueladistorsinseobserveconmsclari-dad. La convergencia dinmica (en laperiferia) se ajusta con la posicin delyugo,queestmontadosobreeltu-bocondispositivosquepermitenelmovimientoaxialyelgiroenunn-gulo slido de 360sobre el punto depivote central. La convergencia est-tica se ajusta con los imanes monta-dos en el cuello del tubo. Estos ajus-tes se realizan en la fbrica de tuboscondispositivosrobotizadosyluegosesellaelyugoconadhesivosper-manentes.Esteajustenodebesermodificados por el reparador salvo siviera en la necesidad de cambiar unyugo. En este caso se deber remitiral manual para encontrar un mtodoespecifico de ajuste si lo hubiera. Es-t previsto por parte de la editorial larealizacindeunvideoaclaratoriodel tema. EL FOCO ESTATICO YDINAMICOPara que un haz se presente co-mounpequeopuntoluminososo-bre la pantalla, la imagen del ctododebeestarperfectamenteenfocadasobreelfsforo.Enrealidadloquedebe enfocarse es el llamado ctodovirtual y no el fsico. El fenmeno dela emisin electrnica es el siguiente:Elfilamentocalientaalctodoysteemiteelectronesconcargane-gativa. Si estos electrones no son re-queridosporelcan,permanecenformando una nube alrededor del c-todo. Esa nube tiene un potencial ne-gativoqueinhibelaemisindenue-voselectrones.Encuantolanubepierdevolumenporrequerimientosdel can que bombardea la pantalla(la grilla de control toma potencial nu-lo con respecto al ctodo permitiendoque los electrones ingresen a la sec-cindeenfoque)lanubepierdepo-tencialnegativopermitiendoquesean emitidos nuevos electrones. Es-to significa que cuando un tubo tienebuena emisin se produce una nubeelectrnicagruesaquesiemprepro-vee de suficiente cantidad de electro-nes al sistema. Cuando el ctodo seagota, la nube se hace ms delgadayterminapordesaparecer,enesecaso los electrones son extrados di-rectamente desde el ctodo real quese encuentra un poco ms alejado dela pantalla que el virtual y por lo tan-to requiere un ajuste diferente del fo-co. Loselectronessonemitidosenforma paralela al eje del tubo que pa-saporelcentrodelostrescaonescondireccinalapantalla,perocuandopasanporelyugodeflexio-nan para generar el barrido en la mis-ma. La deflexin es gradual, sin em-bargo, se puede asignar un punto enel medio del yugo como punto virtualde deflexin y suponer que los hacessequiebranennguloalllegarall.Esepuntodedeflexinesmuyim-portante porque a partir de l se ana-liza la curvatura de la pantalla.Si la pantalla se genera como unaseccindeesferautilizandoesera-dio,ladistanciadesdeelctodovir-tual a la pantalla se mantiene invaria-ble, cualquiera sea el punto de fsfo-ro iluminado. En cambio si la pantallaes plana, esa distancia vara y no esposibleenfocartodalasuperficiedela misma. Enrealidadlapantallanitienetantacurvaturanitampocoestanplana,peroseacercaalaplanitudsobretodoenlostubosmsmoder-nosde17conngulodedeflexingrande(monitoresdepocaprofundi-dad). En los monitores de 14 y 15 al-canzaconajustarelfocoaunvalorpromedio y por lo tanto slo tienen unpotencimetrodefoco,perolosdemayortamaosuelenteneruncon-trol de foco central y otro perifrico. Amedidaqueeltuboseagotasere-quiereunnuevoajustedelfocopor-quelanubeelectrnicadelctodovirtual se hace ms delgada. Cuandodesaparece,porlogeneralesimpo-sibleajustarelfoco,sobretodopor-que ste vara desde las zonas oscu-rasalasmuyiluminadasdelaima-gen; produciendo un marcado efectode solarizacin en las zonas blancas.Tambin es posible que se produzcaun viraje de los colores dado que losctodos pueden tener diferentes des-gastes.!Artculode PortadaFigura 8Figura 9