3 tapa se 326 2.qxd:maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/desde...

84

Upload: phungtram

Post on 20-Sep-2018

245 views

Category:

Documents


21 download

TRANSCRIPT

Page 1: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 Página 1

Page 2: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Retiracion de Tapa.qxd:club 18/12/13 17:19 Page 2ªFo1

Page 3: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

SEC CIO NES FI JAS

Descarga de CD: Reparación de Impresoras 16

Sección del Lector 80

ARtÍCuLO DE tApA

Drone o Vant. Vehículo Aéreo No tripulado 3

CuRSO DE ELECtRÓNICA

Etapa 4, Lección 5:

Configuraciones Circuitales de las

Etapas de Salida de Audio 17

MONtAJES

Montaje Destacado: Amplificador de 40W HI-FI 30

Sirena con Circuito Integrado CMOS 53

Medidor de umbral de Ruido 59

MANuALES tÉCNICOS

Fundamentos de las Fuentes Conmutadas 33

tÉCNICO REpARADOR

Liberación de iphone 4, 4S, 5, 5S y 5C

con Gevey y R-SIM 49

MICROCONtROLADORES

El Mundo de los Microcontroladores.

Lección 9: programación de Matrices

en Lenguaje MikroC 61

ELECtRÓNICA DEL AutOMÓVIL

Los Sensores del Sistema Electrónico de Control de Motor:

Interruptores y Sensores de temperatura 67

Año 28 - Nº 332

ABRIL 2015

SABER ELECTRONICA

Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo

Pro duc ciónJo sé Ma ría Nie ves (Grupo Quark SRL)

Co lum nis tas:Fe de ri co Pra do

Luis Ho ra cio Ro drí guezPe ter Par ker

Juan Pa blo Ma tu te

Edi­to­rial­QUarK­S.r.l.Pro­pie­ta­ria­de­los­de­re­chosen­cas­te­lla­no­de­la­pu­bli­ca­ción­men­-sual­Sa­bEr­ElEc­tro­ni­caargentina: (Grupo­Quark­SRL)­San­Ri-cardo­2072,­Ca­pi­tal­­­Fe­de­ral,­Tel­(11)­4301-8804México (SISA):­Cda.­Moctezuma­2,­Col.Sta.­Agueda,­Ecatepec­de­Morelos,­Edo.

México,­Tel:­(55)­5839-5077

ARGENTINAAd mi nis tra ción y Ne go ciosTe re sa C. Ja ra (Grupo Quark)

StaffLiliana Teresa Vallejo, Mariela Vallejo, Diego Vallejo

Sis te mas: Pau la Ma ria na Vi dalRed y Com pu ta do ras: Raúl Ro me ro

Video y Animaciones: Fernando FernándezLe ga les: Fer nan do Flo res

Con ta du ría: Fer nan do Du cachTécnica y Desarrollo de Prototipos:

Alfredo Armando Flores

MéxicoAd mi nis tra ción y Ne go cios

Patricia Rivero Rivero, Margarita Rivero RiveroStaff

Ing. Ismael Cervantes de Anda, Ing. Luis Alberto Castro Regal-ado, Victor Ramón Rivero Rivero, Georgina Rivero Rivero, José

Luis Paredes Flores

Aten ción al Clien teAle jan dro Va lle jo

ate clien @we be lec tro ni ca .co m.ar

Grupo Quark SRLSan Ricardo 2072 - Ca pi tal Fe de ral

www .we be lec tro ni ca .co m.arwww .we be lec tro ni ca .co m.mxwww .we be lec tro ni ca .co m.ve

Grupo Quark SRL y Saber Electrónica no se res pon sa bi li za por elcon te ni do de las no tas fir ma das. To dos los pro duc tos o mar cas quese men cio nan son a los efec tos de pres tar un ser vi cio al lec tor, y noen tra ñan res pon sa bi li dad de nues tra par te. Es tá pro hi bi da la re pro -duc ción to tal o par cial del ma te rial con te ni do en es ta re vis ta, así co -mo la in dus tria li za ción y/o co mer cia li za ción de los apa ra tos o ideasque apa re cen en los men cio na dos tex tos, ba jo pe na de san cio nes le -ga les, sal vo me dian te au to ri za ción por es cri to de la Edi to rial.

Dis tri bu ción en Ca pi tal: Carlos Can ce lla ro e Hi jos SH.Gutenberg 3258 - Cap. 4301-4942

Dis tri bu ción en Interior: DISA, Distribuidora InterplazasSA, Pte. Luis Sáenz Peña 1836 - Cap. 4305-0114

número­de­registro­de­Propiedad­intelectual­Vigente:­966­999

Vea en Internet el primer portal de electrónica interactivo. Visítenos en la web, y obtenga información gratis e innumerables beneficios.

www.webelectronica.com.ar

SUMARIO 332 cancellaro.qxd:*SUMARIO 274 09/04/15 11:56 Página 1

Page 4: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

CómO DeSCARGAR lOS lIbROS y lOS CDS SuGeRIDOS eN eStA eDICIóN eSpeCIAl

Descargue graTIs

4 LIbros y 1 PaqueTe eDucaTIvo

Bien, ami gos de Sa ber Elec tró ni ca, nos en con tra mos nue va men te en las pá gi nas de nues tra re vis -

ta pre di lec ta pa ra com par tir las no ve da des del mun do de la elec tró ni ca.

La situación del sector de distribución de revistas “no mejora” por lo cual “nuevamente” está por leerun ejemplar ya circulado de nuestra querida revista, sin embargo, podrá descargar la edición digital “totalmente

actualizada” y una serie de información adicional que mencionamos en esta página.

Si Ud. es lector asiduo de Saber Electrónica, recordará que le mencionamos que, en Argentina, las condicio-

nes de mercado no están siendo cumplidas por parte de algunos eslabones de la cadena de distribución, a tal punto

que hoy acumulamos un retraso mayor a tres meses en el cobro de las revistas vendidas. Como nuestra editorial se

sustenta con la venta de las revistas (ya que casi no tenemos ingresos por publicidad), si no cobramos “no pode-

mos pagar” pero, además, la imprenta nos comunicó que “no puede sostener las condiciones de pago” (históricamente cobrábamos a 30 y 60

días) por lo cual, para poder imprimir necesitamos el dinero “para pago prácticamente de contado”. Estamos trabajando para superar esta etapa.

Por ser lector de este ejemplar le ofrecemos la posibilidad de descargar la edición digital completa que hubiésemos impreso en condiciones

normales y los siguientes productos:

1) Los Libros deL CLub saber eLeCtróniCa que pubLiCamos este año.2) paquete eduCativo: reparaCión de impresoras

Para realizar la descarga diríjase a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, ingrese en la web, haga clic en el ícono password y coloque la clave

ARG0415. Recuerde que seguiremos trabajando para que pueda “comprar la revista en papel” y también descargarla SIN CARGO desde nuestra web.

Bien, ya tiene material para todo el mes así que: ¡a disfrutarlo!

ing. Horacio daniel vallejo

Club Saber Electrónica, Tomos 116 a 119:Club Saber Electrónica, Tomos 116 a 119:Descargue GRATIS los 4 libros del Club Saber Electrónica editados durante esteDescargue GRATIS los 4 libros del Club Saber Electrónica editados durante este

año.año.

La Colección Club Saber Electrónica está por cumplir 10 años de edición ininterrumpida yqueremos festejar este hecho con todos nuestros lectores. Por tal motivo, Ud. puede descar-gar de nuestra web los últimos 4 tomos “completos” con los datos mencionados más arriba.

Los títulos de los textos son los siguientes:

Club SE Nº 116: Curso de PICs para EstudiantesClub SE Nº 117: Telefonía Celular, Funcionamiento y Liberación de MóvilesClub SE Nº 118: Manejo de Instrumental Electrónico vol. 1Club SE Nº 119: Servicio de Equipos Electrónicos Básicos

Cada libro trata un tema completo, a diferencia de lo que ocurre con Saber Electrónica, en lacual publicamos diferentes artículos, entre informes, montajes, reparación, etc. J

Aprenda Paso a Paso “Reparación de Impresoras”Aprenda Paso a Paso “Reparación de Impresoras”

Las impresoras seguirán acompañándonos durante mucho tiempo. Hoy es una realidad la conexión ina-lámbrica y la impresión por sistemas continuos de inyección de tinta, de la misma manera que cada vezson más las impresoras láser que se venden. Los papeles siguen existiendo en las oficinas y casi en igual

cantidad, solo que cumplen diferentes funciones. Las impresoras surgen con la necesidad de llevar al papellos resultados que se obtenían de las computadoras, como por ejemplo para hacer informes a la gerenciade la empresa. Claro está que se sigue sosteniendo el concepto de la “oficina sin papeles” pero a mi enten-der por un largo tiempo van a convivir los diferentes sistemas de almacenamiento y disposición de informa-ción.

Este Paquete Educativo no fue específicamente pensado para el técnico, más bien está orientado al aficionado, sin embargo, la obrase complementa con un CD multimedia interactivo que posee todo el material que necesita el técnico para poder dar servicio acualquier impresora, desde las más viejitas hasta las de última tecnología. J

2 Descarga 332 cancellaro:DescargaCD 05/05/15 13:42 Página 2

Page 5: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Drone o Vant 3

AA rtículortículo dede ttApAApA

Drone o Vant

Vehículo aéreo no tripulaDoUn vehículo aéreo no tripulado, UAV por siglas en inglés (Unmanned Aerial Vehicle), o sistemaaéreo no tripulado, UAS (Unmanned Aerial System), conocido en castellano por sus siglas comoVANT o drone, es una aeronave que vuela sin tripulación humana a bordo. En 1898 Nikola Teslapatentó una lancha motora teledirigida. Durante la Primera Guerra Mundial EE UU construyó bipla-nos no tripulados, estabilizados con giroscopios, aunque nunca los utilizó. Durante la II GuerraMundial una compañía llamada Radioplane [que luego sería Northrop], en la que por entonces tra-bajaba Marilyn Monroe, construyó aviones no tripulados para prácticas de tiro. En 1944 se adap-taron bombarderos B-24 que despegaban con un piloto a bordo que una vez en el aire saltaba enparacaídas mientras el bombardero continuaba rumbo a Alemania. Pero el proyecto, que le costóla vida al hermano mayor del futuro presidente Kennedy, fracasó. También en Vietnam se utilizarondrones para misiones de reconocimiento. Pero la “Era de los Drones” comenzó realmente en 2001,durante la guerra de Afganistán, cuando tuvo lugar el primer ataque con el Predator que actual-mente cuelga del techo en el Museo Nacional del Aire y el Espacio, en Washington. Y así, más deciento veinte años después, podemos grabar con la cámara GoPro desde el aire. Y también desdeel aire hacer entregas a domicilio de comida mejicana. En este informe presentamos qué son losdrones y cuál es el estado actual de esta tecnología.

Coordinación: Ing. Horacio Daniel Vallejo - e-mail: [email protected]

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 3

Page 6: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Artículo de tapa

4 Drone o Vant

INTRoDUCCIóN

Un vehículo aéreo no tripulado o UAV, por lassiglas en inglés de Unmanned Aerial Vehicle—,también llamado sistema aéreo no tripulado (UASde Unmanned Aerial System), conocido en caste-llano por sus siglas con el nombre de VANT o comoDRONE, es una aeronave que vuela sin tripulación.

Son usados mayoritariamente en aplicacionesmilitares, y se los conoce como vehículos aéreosde combate no tripulados —UCAV por su nombreen inglés—.

Para distinguir los VANT de los misiles, digamosque un VANT se define como un vehículo sin tripu-lación reutilizable, capaz de mantener un nivel devuelo controlado y sostenido, y propulsado por unmotor de explosión o de reacción. Por tanto, losmisiles de crucero no son considerados VANTporque, como la mayoría de los misiles, el propiovehículo es un arma que no se puede reutilizar, apesar de que también es no tripulado y en algunoscasos guiado remotamente.

Hay una amplia variedad de formas, tamaños,configuraciones y características en el diseño delos VANT. Históricamente los VANT eran simple-mente aviones pilotados remotamente (en inglés:drones), pero cada vez más se está empleando elcontrol autónomo de los VANT. En este sentido sehan creado dos variantes: algunos son controladosdesde una ubicación remota, y otros vuelan deforma autónoma sobre la base de planes de vuelopreprogramados usando sistemas más complejosde automatización dinámica. Cabe destacar quelas aeronaves controladas remotamente en reali-dad no califican para ser llamadas como VANT, yaque los vehículos aéreos pilotados remotamente (opor control remoto) se conocen como AeronavesRadiocontroladas o Aeronaves R/C; esto debido aque, precisamente, los VANT son también sistemasautónomos que pueden operar sin intervenciónhumana alguna durante su funcionamiento en lamisión a la que se haya encomendado, es decir,pueden despegar, volar y aterrizar automática-mente.

Actualmente, los VANT militares realizan tantomisiones de reconocimiento como de ataque. Veaen la figura 1 un drone de la fuerza aérea de Brasil.

Si bien se ha informado de muchos ataques dedrones con éxito, también son susceptibles deprovocar daños colaterales y/o identificar objetivoserróneos, como con otros tipos de arma.

Los VANT también son utilizados en unpequeño pero creciente número de aplicaciones

civiles, como en labores de lucha contra incendioso seguridad civil, como la vigilancia de los oleoduc-tos. Los vehículos aéreos no tripulados suelen serpreferidos para misiones que son demasiado "abur-ridas, sucias o peligrosas" para los aviones tripula-dos. Un ejemplo es el RPAS de Singular Aircraft,figura 2. Su filosofía se basa en utilizar para laextinción de incendios un UAV anfibio, capaz deaterrizar y despegar en corto sobre cualquiersuperficie, pavimentada o no, tanto de día como denoche y de trabajar en flota debido a su bajo costede compra y de operación.

El secreto por el cual el SA-03 resulta taneconómico se debe a que se utilizan motores deautomoción que consumen menos cantidad decombustible, ganando así en autonomía yreduciendo considerablemente el coste de cadaunidad.

HISToRIA

El ejemplo más antiguo fue desarrolladodespués de la primera guerra mundial, y seemplearon durante la segunda guerra mundial paraentrenar a los operarios de los cañones antiaéreos.

Figura 1 – Drone militar de la fuerza aérea de Brasil.

Figura 2 – Drone RPAS de Singular Aircraft para combatir incendios.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 4

Page 7: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

drone o Vant Vehículo Aéreo No tripulado

Drone o Vant 5

Sin embargo, no es hasta poco más que a finalesdel siglo XX cuando operan los 'VANT medianteradio control con todas las características deautonomía.

Los VANT han demostrado sobradamente endiferentes escenarios y, especialmente en laGuerra del Golfo y en la Guerra de Bosnia, el granpotencial que tienen. En cuanto a la obtención,manejo y transmisión de la información, gracias a laaplicación de nuevas técnicas de protección de lamisma (Guerra electrónica, criptografía) resultaposible conseguir comunicaciones más seguras,más difíciles de detectar e interferir.

ClASIFICACIóN DE loS DRoNE

Los VANT, dependiendo su misión principal,suelen ser clasificados en seis tipos:

• Blanco: Sirven para simular aviones o ataquesenemigos en los sistemas de defensa de tierra oaire. Por ejemplo, el Departamento de ProgramasAeronáuticos del INTA ha desarrollado un blancoaéreo de alta velocidad llamado DINA, figura 3. Se

trata de un simulador de amenaza real paramuchas armas actuales y futuras y supone unaplataforma de I+D para tecnologías de UAVs dealta velocidad. Permite una alta capacidad de ma-niobra y la integración de gran variedad de cargasútiles:

• Reconocimiento: Envían información militar.Entre estos destacan los MUAV (Micro UnmannedAerial Vehicle). En la figura 4 se aprecia un pro-totipo desarrollado por La República Islámica deIrán, llamado Hamase (Epopeya), durante una ce-remonia celebrada este jueves con la presencia delministro de Defensa, el general de brigada AhmadVahidi. De acuerdo con Vahidi, se trata de un dronede reconocimiento y de combate capaz de realizarvuelos de largo recorrido.

"Este avión teledirigido ha sido construido porexpertos de la industria de defensa y tiene lacapacidad de realizar simultáneamente tareas devigilancia, reconocimiento y ataques con cohetes",ha informado Vahidi a la prensa.

La nave tiene la capacidad añadida de ser si-giloso, como se denomina en el léxico especial-izado a los aviones con capacidad de evadir el ras-treo de los radares. La elevada altitud es otracapacidad del más reciente avión teleguiado persa.

• Combate: Diseñados para combatir y llevar acabo misiones que suelen ser muy peligrosas. Unvehículo no tripulado de combate aéreo, más cono-cido por sus siglas en inglés UCAV, unmannedcombat air vehicle, también conocido a nivel popu-lar como drone de combate, es un vehículo aéreono tripulado (UAV) diseñado para su empleo militar,generalmente van armados. Estos aviones carecende piloto humano a bordo. Las misiones de losDrones se realizan generalmente bajo el controlhumano en tiempo real, con "la intervención del serhumano en el sistema UCAV varía de acuerdo conlos niveles de autonomía del UCAV y la solicitud dedatos de comunicación".

Los UAV como no llevan piloto humano tampoconecesitan los equipos asociados (tales como ca-bina, blindaje, asiento eyectable, controles devuelo, y los controles ambientales de la presión yoxígeno), lo que deviene en un menor peso ytamaño que una aeronave tripulada, que puedepermitir una mayor carga útil, alcance y maniobra-bilidad, esta además favorecida por no tener querespetar el límite fisiológico impuesto por el piloto.

Figura 3 – Drone simulador de blanco aéreo.

Figura 4 – Drone de reconocimiento IraníEpopeya.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 5

Page 8: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Artículo de tapa

6 Drone o Vant

En la figura 5 se puede apreciar el UCAV MQ-9Reaper, de Estados Unidos de América, duranteuna misión de entrenamiento.

• logística: Son diseñados para llevar carga.Como ejemplo, podemos mencionar los prototipospara envíos de encomiendas, como los de laempresa DHL. La empresa anunció la puesta enmarcha de pruebas con un avión no tripulado quepodría ser utilizado en el futuro para realizar entre-gas de urgencia en lugares de difícil acceso, figura6, y ya efectuó su vuelo de prueba en Alemania. Aligual de lo hecho por Amazon, DHL emplearía unpequeño helicóptero sin piloto, que fue probadocon éxito desde una farmacia en Bonn hasta lasede de la compañía. El pequeño Drone puedetransportar envíos de hasta 3 kg. de peso. OleNordhoff, directivo de Deutsche Post, encargado derecoger el paquete dijo, “Nos encontramos muy alcomienzo del proceso de investigación”, y agregóademás que, “En principio es una tecnología fasci-nante, que debe desarrollarse a aplicaciones con-cretas”.

• Investigación y Desarrollo: En ellos se prue-ban e investigan los sistemas en desarrollo. Comoejemplo, podemos mencionar que un equipo deexpertos de la Universidad Wake Forest (EE.UU.)desarrolló un conjunto de aviones no tripuladospara explorar el dosel arbóreo del AmazonasPeruano (Manu), zona que abarca las copas ytopes de los árboles, rica en flora y fauna.

El equipo, integrado por Max Messinger, estu-diante graduado de Biología; Marcus Wright, ger-ente del laboratorio de química; y Miles Silman,profesor de Biología y director del Centro deInvestigaciones Energéticas, Medioambientales yde Sostenibilidad (CEES), cuentan con dos drones,como el mostrado en la figura 7, para recoger infor-mación de la zona sobre la copa de los árboles,algo difícil de conseguir hasta ahora.

• UAVs o VANTs Vomerciales y Civiles; sondiseñados para propósitos civiles, siendo uno delos principales proyectos tecnológicos de empresasde nuestro continente. Nostromo Defensa S.A, porejemplo, es una empresa cordobesa (Argentina)cuya actividad principal es en el diseño y produc-ción de aeronaves no-tripuladas para usos mi-litares, de seguridad y civil. Nostromo Defensadesarrolla todas sus actividades en su centro deproducción en Alta Gracia, a 40 km de la ciudad deCórdoba.

La exportación de su sistema aéreo no tripulado"Yarará", figura 8, al Departamento de Defensa deE.E.U.U en el año 2006 colocó la imagen de la

Figura 5 – El drone de combate “Predator B”durante una misión de entrenamiento.

Figura 6 – Drone para logística (entrega depaquetes) de la empresa DHl.

Figura 7 - Max Messinger realiza pruebas con undrone que realizará investigaciones en el

Amazonas Peruano.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 6

Page 9: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 7

Page 10: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Artículo de tapa

8 Drone o Vant

empresa al más alto nivel dentro del mercado inter-nacional de UAV. Esta empresa es una de las tan-tas en América Latina que actualmente se encuen-tran abocadas al desarrollo de aviones no tripula-dos para usos civiles y comerciales.

Los aviones no tripulados también pueden sercategorizados dependiendo de su techo y alcancemáximo:

• Handheld: unos 2000 pies de altitud, unos 2km de alcance.

• Close: unos 5000 pies de altitud, hasta 10 kmde alcance.

• NATO: unos 10 000 pies de altitud, hasta 50km de alcance.

• Tactical: unos 18 000 pies de altitud, hasta 160km de alcance.

• MALE (medium altitude, long endurance);hasta 30 000 pies de altitud y un alcance de unos200 km.

• HALE (high altitude, long endurance): sobre 30000 pies de techo y alcance indeterminado.

• HYPERSONIC alta velocidad, supersónico(Mach 1-5) o hipersónico (Mach 5+): unos 50 000pies de altitud o altitud suborbital, alcance de200km.

• ORBITAL: en órbitas bajas terrestres (Mach25+).

• CIS Lunar: viaja entre la Luna y la Tierra.

APlICACIoNES

Se pueden aplicar en ambientes de alta toxici-dad química y radiológicos en desastres tipoChernóbil, en los que sea necesario tomar mues-tras con alto peligro de vidas humanas y realizartareas de control de ambiente.

Las aeronaves cumplen con las normas regula-torias establecidas en el Tratado de Cielos Abiertosde 1992 que permiten los vuelos de VANT sobretodo el espacio aéreo de sus signatarios. Además,pueden cooperar en misiones de control del nar-cotráfico y contra el terrorismo.

También podrían grabar vídeos de alta calidadpara ser empleados como medios de prueba en unjuicio internacional. En España la compañíaFlightech Systems ha obtenido ya el primer certifi-cado experimental de Europa por parte de AESApara VANT de uso civil del avión FT_ALTEA.14

En el ámbito de la observación de la tierra losUAV tienen múltiples aplicaciones y posibilidadesen el mercado civil:

• Cartografía: realización de ortofotomapas y demodelos de elevaciones del terreno de alta resolu-ción.

• Agricultura: gestión de cultivos.• Servicios forestales: seguimiento de las áreas

boscosas, control de incendios.• Geología, figura 9.• Hidrología.• Medio ambiente: estado de la atmósfera.• Control de obras y evaluación de su impacto.• Seguimiento de la planificación urbanística.• Gestión del patrimonio.• Seguridad y control fronterizo, figura 10.

También se aprovecha la ventaja de que suduración máxima volando solo es limitada por sucombustible y por su sistema de vuelo, sin tener laslimitaciones correspondientes a tener tripulación.

La figura 10 muestra un drone de la empresaFlightech Systems. Se usará para vigilancia marí-tima y forestal y para el control fronterizo.

Figura 8 – Yarará, un droid fabricado por unaempresa Argentina para el Departamento deDefensa de los Estados Unidos de América.

Figura 9 - la NASA utiliza aviones no tripuladospara estudiar la pluma de gas del volcán

Turrialba en Costa Rica.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 8

Page 11: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 9

Page 12: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Artículo de tapa

10 Drone o Vant

El avión no tripulado tiene una autonomía de 4,5horas de vuelo y su consumo es de 4 litros porhora, igual que una moto pequeña. El drone supuso7 años de trabajo y una inversión de 9 millones deeuros.

VENTAjAS Y DESVENTAjAS DE loS DRoNES

Las principales ventajas de los VANTS o“Vehículos Aéreos No Tripulados” son:

• Posibilidad de uso en áreas de alto riesgo o dedifícil acceso.

• No requiere la actuación de pilotos en la zonade combate.

En cuanto a las desventajas, pueden clasifi-carse de la siguiente manera:

• Técnicas• Éticas• Económicas

Desventajas Técnicas:• El enlace vía satélite puede ser hackeado y de

esta forma romperse el canal de comunicacionesentre el operador en tierra y el VANT e interceptarsus datos, como ocurrió en Irak y Afganistán,cuando los insurgentes accedieron a los VANTmediante el SkyGrabber, un programa para usodoméstico cuyo coste era de 25 dólares o introducirun virus para inutilizarlos, igual que en octubre de2011 cuando la flota de “predators” fue inmovilizadapor el ataque de un virus informático.

• Un tiempo de retardo entre la emisión deinstrucciones y su recepción para su proceso y eje-cución, lo que en condiciones críticas puede serfatal.

• Influencia en su funcionamiento por los fenó-menos físicos, como la actividad solar, la cual pro-duce cambios en la ionosfera.

• Capacidad de vuelo limitada por el tipo decombustible o fuente de energía y su sistema denavegación.

Desventajas Éticas• La posibilidad de que la inteligencia artificial

del UAV pudiera determinar por sí misma los obje-tivos a atacar.

• La insensibilidad sobre las consecuencias dela guerra, al mantenerse a distancia de los conflic-tos.

• Su comercialización no controlada, pudiendoser adquiridos por personas o grupos de dudosaética, como en el caso de la oferta a Daniel Gárate,un peruano afincado en Los Ángeles cuyo negociose centraba en usar un drone que sujeta unacámara con la que graba tomas aéreas de granresolución a bajo precio, quien rechazó en 2011 fil-mar con uno de estos dispositivos la boda de KimKardashian.

Desventajas Económicas:• El alto coste de su adquisición y mante-

nimiento (30 veces superior a su equivalente tripu-lado) dificulta enormemente su uso civil, ya que unEurocopter EC120 Colibri cuesta 1,4 millones dedólares, mientras que el sistema MQ-8B Fire Scouttiene un coste aproximado de 50 millones, entre elaparato, la estación de control y el enlace porsatélite.

El mantenimiento de estos aparatos no esmenor; en junio de 2011 la Oficina de Aduanas yProtección Fronteriza de los Estados Unidos pusoen marcha dos programas de vigilancia: uno notripulado, basado en el RQ-9 Reaper (figura 11) yotro tripulado, en una avioneta Cessna. Los Reapervolaron 10 000 horas, lo que condujo a la detenciónde 4865 indocumentados y 238 traficantes de dro-gas.

Esto supuso el 1.5 % del número total de inmi-grantes ilegales capturados en el mismo período detiempo (327 577) con un coste de 3600 dólares porhora, calculado a 7054 dólares para cada inmi-grante ilegal o traficante de drogas capturado,mientras que la avioneta equipada con un sensorde infrarrojos (FLIR) adquirida y operada por 1,2millones de dólares, obtuvo la detención de 6500 a8000 extranjeros indocumentados y la incautaciónde 54 millones de dólares en marihuana.

Figura 10 - Drone de la empresa FlightechSystems. Se usará para vigilancia marítima y

forestal y para el control fronterizo.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 10

Page 13: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

drone o Vant Vehículo Aéreo No tripulado

Drone o Vant 11

Esos números calculan un costo por extranjeroilegal para el Cessna de 230 dólares por extran-jero,12 por los 7054 dólares del Reaper.

Estos hechos hacen que no se hayan usadohasta ahora para uso civil, aunque han sido auto-rizados para hacerlo.

¿loS DRoNES SolARES

REEMPlAzARáN A loS SATÉlITES?

Poner en órbita un satélite no es una empresabarata precisamente. Desde hace más de unadécada se están estudiando distintas solucionespara encontrar una alternativa más asequible. Lacompañía Titan Aerospace cree haber encontradoesa alternativa en estos colosales drones alimenta-dos por energía solar, figura 12. La solución tienemúltiples ventajas. Drones como el Solara 50desarrollado por Titan Aerospace podrían dar lavuelta a la Tierra a altitudes de casi 20.000 metros

durante períodos de hasta cinco años sinmantenimiento alguno. Al terminar eseplazo, o en caso de incidencia, estosvehículos no tripulados a los que tambiénse conoce por el nombre de satélitesatmosféricos simplemente aterrizaríanpara volver a subir después de la perti-nente revisión. Con unas alas que pueden tener más de15 metros de envergadura totalmentecubiertas de células solares, estos dronessólo pesan 160 kilos, pero son capacesde cargar con hasta 30 kilos deequipamiento electrónico, más que sufi-ciente para servir de antenas voladoraspara multitud de servicios. Se calcula queuno sólo de estos satélites atmosféricossería capaz de cubrir una zona de 65.000kilómetros cuadrados y sustituir a cienantenas de telefonía.Titan Aerospace cree posible comenzar aofrecer los primeros drones comercialesen un plazo de un año, y a un precio muyinferior de lo que cuesta poner en órbitaun satélite. En la figura 13 se puedeobservar uno de los prototipos de estaempresa.

DRoNES BARAToS Y DESCARTABlES, loS NUEVoS CAzADoRES DE ToRMENTAS

Los aviones no tripulados hechos demateriales desechables también ofrecenuna opción económica para la recogida

Figura 11 - RQ-9 Reaper de la fuerza aérea deEstados Unidos de América.

Figura 13 – Drone solar de la empresa Titan Aerospace,pensado para reemplazar a los satélites.

Figura 12 – Avión solar no tripulado empleado por la NASA.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 11

Page 14: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Artículo de tapa

12 Drone o Vant

de datos en entornos de alto riesgo, como lamedición de la velocidad de un incendio forestal ola temperatura de un volcán.

Después del uso, los drones se dejan descom-poner dondequiera que aterricen.

La Administración Nacional Oceánica yAtmosférica (NOAA) ha estado utilizando los sis-temas de aeronaves no tripuladas desechables yprescindibles (UAS) para realizar un seguimientode clima de alto impacto tal como ciclones tropi-cales y huracanes. Debido a su pequeño tamaño,los UAS también pueden controlar los santuariosmarinos y otros ecosistemas protegidos sin la inter-ferencia humana.

“Queremos el coste lo más bajo posible, por loque utilizamos estos en lugar de aviones tripula-dos”, dijo Robbie Hood, el director del programaUAS del NOAA. “Podemos ponerlos en situacionespeligrosas, por lo que si nosotros los perdemos, nohemos perdido la vida humana.”

Aquí hay tres drones desechables creados pararecopilar información en las áreas donde incluso elcazador de tormentas más atrevidos no entraría.

El DATAHAWK

Los humanos no son los únicos que sufren elcalor del verano, los icebergs del Ártico tienen queluchar para sobrevivir a los cambios rápidos de lascondiciones del océano durante el periodo defusión en verano. El DataHawk, figura 15,diseñadopor los ingenieros Dale Lawrence y Scott Palo de laUniversidad de Colorado en Boulder, estudiará a uncosto bajo qué condiciones locales están con-tribuyendo al derretimiento del hielo en el OcéanoÁrtico. El DataHawk se desplegará esta semana dela vertiente norte de Alaska hasta un lugar de ate-rrizaje dirigido sobre la superficie del mar. Una vezque el avión no tripulado aterrice (mejor dicho a-cuatice), flotará como una boya, mientras tanto li-berará censores a diferentes profundidades delOcéano Ártico, para medir la temperatura del aguahasta una profundidad de 33 pies (10 metros).

El drone se utiliza como parte del Experimentode Observación y Procesamiento de la Zona deHielo Marginal de la Universidad de Colorado, quemide variables como la salinidad superficial del mary la temperatura en el Ártico para entender por quéel derretimiento del hielo se está produciendo a unritmo tan rápido.

Los grandes UAS pueden costar millones dedólares, pero los 600$ (dólares estadounidenses)que cuesta el DataHawk -hecho de una espumaelástica llamado polipropileno- son baratos en com-paración. Su creador Lawrence predice que labatería de 700 gramos (25 onzas) del modelo ten-drá una duración de entre diez días y dos semanasen la superficie del océano.

El DataHawk no está necesariamente diseñadopara ser perdido, dice Lawrence, pero el diseño re-lativamente barato proporciona a los científicosflexibilidad para enviar el vehículo a las zonas dedifíciles de acceder de otros modos.

MENSAjES VolADoRES

El avión de papel de la figura 16, un artilugiovolador plegable familiar, es en realidad un robot.

Paul Pounds de la Universidad de Queenslanden Australia ha diseñado un vehículo aéreo no tri-

Figura 14 – la NoAA utiliza drones desechablespara realizar un seguimiento del clima.

Figura 15 – Drone DataHawk, construido paraestudiar los motivos que producen el derreti-

miento de los hielos en el Polo Norte.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 12

Page 15: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

drone o Vant Vehículo Aéreo No tripulado

Drone o Vant 13

pulado desechable (UAV) a partir de papelbiodegradable. Sensores preparados para unatarea específica se imprimen directamente sobre elcuerpo del avión y los motores de alambrepequeños llamados actuadores de bobina móvil seunen para la dirección. Los materiales para el avióncuestan 50 dólares estadounidenses. El papelpuede ser biodegradable, pero la electrónica puedelixiviar sus productos químicos peligrosos en elsuelo después de su eliminación. Pounds dice quesu equipo de investigación es consciente de esteproblema y explorar activamente un sensor elec-trónico para crear un avión no tripulado con unimpacto cero sobre el medio ambiente.

DRoNES No TRIPUlADoS

PARA ESTUDIAR El MEDIo AMBIENTE

Desde el mismo grupo que diseñó el modelo deavión de papel viene otro avión no tripulado conforma de semilla de arce. El prototipo, llamado elSamara, utiliza una pequeña placa de circuito conun sensor para recoger información del medioambiente que se transmite luego por radio. Laforma natural de semillas permite que el avión notripulado caiga lentamente sin paracaídas volumi-nosos o sistema de detención.

En este momento el modelo puede funcionardurante unas dos semanas, y Pounds está traba-jando para alargar este tiempo mediante el de-sarrollo de una célula solar para proporcionar can-tidades indefinidas de poder.

“La forma de semilla del Samara fue desarro-llada con referencia a las estructuras naturalesexistentes y los buenas experimentos de ingenieríaantigua,” dijo Pounds. Si se produce en grandes

cantidades, el costo del modelo podría ser tan bajocomo 5 dólares estadounidenses por semilla,agregó.

Con la tecnología de bajo costo como la delSamara, los científicos pueden experimentar enlugares difíciles de alcanzar como vertederos detierras radiactivas o zonas de hielo, sin tener quepreocuparse acerca de la recaudación de fondos ola protección de la seguridad humana.

MoDEloS ARGENTINoS DE AVIoNES No TRIPUlADoS

A modo de complemento, dictamos a conti-nuación los principales modelos argentinos dedrones:

• Yarará (Nostromo Defensa) de reconocimiento(2006).

• Strix (AeroDreams) de reconocimiento (2005).• Chi-7 UAV (helicóptero) de vigilancia,

reconocimiento aéreo e inteligencia.• Cabure, de reconocimiento (2005).• Lipán M3 de vigilancia, reconocimiento aéreo e

inteligencia (2007).• Lipán XM4 de vigilancia, reconocimiento aéreo e

inteligencia (previsto para 2014).• Guardian UAV de vigilancia, reconocimiento aéreo e

inteligencia (2007, Armada Argentina).• Mantis UAV, es parte del programa de combate

aéreo no tripulado (2009).• Carancho, micro UAV de reconocimiento aéreo e

inteligencia (en desarrollo).• PAE- 22365, de vigilancia, reconocimiento aéreo e

inteligencia, ataque aéreo (en desarrollo).• UAV PAE, de combate aéreo, similar al Predator (en

desarrollo).• UAV Cobra, de guerra electrónica (en desarrollo).• Tehuelche 320, de remolque de blancos (1 en el

Ejército Argentino).• Sara Clase II, de adquisición de blancos a larga dis-

tancia - mediano (en desarrollo).• Sara Clase III, para misiones de ataque - grande (en

desarrollo).• AeroDreams ADS-201 Petrel (en desarrollo).• Cicaré CH-6, helicóptero UAV (en desarrollo).• Centinela, helicóptero UAV (en desarrollo).

MoDEloS MExICANoS

• S4 Ehécatl Mex. El S4 Ehécatl (en remem-branza al dios del viento azteca) es un avión de vi-

Figura 16: Un drone elaborado a partir de papelbiodegradable.

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:12 Page 13

Page 16: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Artículo de tapa

14 Drone o Vant

gilancia diseñado y fabricado en México por HydraTechnologies de México.

El aeroplano es uno de tipo no tripulado, por loque la versión militar se podrá prestar a situacionespeligrosas sin poner en peligro vidas humanas.

El S4 Ehécatl fue presentado el 19 de junio de2007 en París, Francia por 'Hydra Technologies deMéxico' en la Feria Internacional de Aeronáutica yEspacio de Le Bourget, la exposición más grandede aeronáutica en el mundo con más de 275expositores. Sólo un mes después de su pre-sentación en París, el S4 Ehécatl recibió elreconocimiento Al Contribuidor Sobresaliente, otor-gado por la Asociación Internacional para Sistemasde Vehículos No Tripulados (AUVSI) el 9 de agostode 2007, en Washington, D.C. El premio se da a lacontribución tecnológica más importante del año.Entre los ganadores anteriores se encuentranBoeing, Northrop Grumman, SAIC, etc.

• S4 Ehécatl por Hydra Technologies• E1 Gavilán por Hydra Technologies

MoDEloS PERUANoS

• UAV-CEDEP-1 avión no tripulado de alcancemedio, capacidad de observación terrestre básicaestándar (2012)

• PEGASO avión no tripulado con un alcance de200km y una velocidad de 100Km/h

QUINDE tiene un alcance de 400km o más,vuela a velocidades de 140Km/h y tiene autonomíapara 4 horas.

MoDEloS VENEzolANoS

• UAV ARPÍA (2012)

Nota: Este manual es parte del PaqueteEducativo: “Robótica y Drones”.

BIBlIoGRAFíA

http://news.nationalgeographic.comes.gizmodo.comdrones-argentina.com.ar

Art Tapa - Drone:lx1435.qxd 18/12/13 17:13 Page 14

Page 17: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Precio Cap. Fed. Y GBA:Precio Cap. Fed. Y GBA: $13,60$13,60RecargRecargo envío al interior:o envío al interior: $0,80$0,80

ISSN: 0328-5073 Año 14 / 2014 /ISSN: 0328-5073 Año 14 / 2014 / Nº 166Nº 166

tapa SyM 167.qxd:Maquetación 1 18/12/13 17:01 Page 1

Page 18: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Descarga de CD

16 Saber Electrónica Nº 318

editorial� Quark� srl,� saber� Internacional� s.a.� de�c.v.,� el� club� se� y� la� revista� saberelectrónica� presentan� este� nuevo� producto� multimedia.� como� lector� de� saberelectrónica�puede�descargar�este�cd�desde�nuestra�página�web,�grabar�la�imagen�en�undisco�virgen�y�realizar�el�curso�que�se�propone.�para�realizar�la�descarga�tiene�que�teneresta�revista�al�alcance�de�su�mano,�dado�que�se�le�harán�preguntas�sobre�su�contenido.para�realizar�la�descarga,�vaya�al�sitio:�www.webelectronica.com.ar,�haga�clic�en�el�íconopassword�e�ingrese�la�clave�“cd-1428”.�deberá�ingresar�su�dirección�de�correo�electró-nico�y,�si�ya�está�registrado,�de�inmediato�podrá�realizar�la�descarga�siguiendo�las�ins-trucciones�que�se�indiquen.�si�no�está�registrado,�se�le�enviará�a�su�casilla�de�correo�ladirección� de� descarga� (registrarse� en� webelectronica� es� gratuito� y� todos� los� sociosposeen�beneficios).

Las impresoras seguirán acompañándonos durante

mucho tiempo. Hoy es una realidad la conexión

inalámbrica y la impresión por sistemas continuos de

inyección de tinta, de la misma manera que cada vez

son más las impresoras láser que se venden. Los papeles

siguen existiendo en las oficinas y casi en igual cantidad,

solo que cumplen diferentes funciones. Las impresoras

surgen con la necesidad de llevar al papel los resultados

que se obtenían de las computadoras, como por ejem-

plo para hacer informes a la gerencia de la empresa.

Claro está que se sigue sosteniendo el concepto de la

“oficina sin papeles” pero a mi entender por un largo

tiempo van a convivir los diferentes sistemas de almace-

namiento y disposición de información.

Este Paquete Educativo no fue específicamente

pensado para el técnico, más bien está orientado al afi-

cionado, sin embargo, la obra se complementa con un

CD multimedia interactivo que posee todo el material

que necesita el técnico para poder dar servicio a cual-

quier impresora, desde las más viejitas hasta las de última

tecnología.

Módulo 1:�TeoríaLo Que Debe Saber Sobre las ImpresorasHistoria de las Impresoras. Origen y

Evolución

Avances en las Técnicas de Impresión

Impresión en Masa. LA ROTATIVA

Impresión Digital

Incremento de la Resolución de

Memoria de la Impresora

Fuentes

Controladores de Impresora

Las Impresoras de Chorro de Tinta

Calidad de Impresión

Lenguajes de Descripción de Página (PDL). PCL (Lenguaje de Control

de Impresora)

PostScript

Impresión Basada en el Host o en GDI

La Selección de un Tipo de Impresora

Mantenimiento Preventivo

Funcionamiento,�Mantenimiento�y�reparación�de�Impresoras�de Chorro de Tinta

Cómo Funciona la Impresora de Chorro de Tinta

Tecnología de Fabricación

de los Cabezales

Métodos de Impresión

por Chorro de Tinta

La Electrónica de las Impresoras de

Chorro de Tinta

Primeros Pasos para el Mantenimiento y la Reparación deImpresoras de Chorro de TintaDrivers, Puerto COM y Puerto LPT

Desarmando las Impresoras

¡Manos a la Obra!

Limpieza y Lubricación del Mecanismo

Limpieza de Cabezales

Sistema de Auto-limpieza

Sensores de Movimiento

Motor de Impresión

Cintas de Datos

Fuente de Alimentación

Funcionamiento, Mantenimiento y Reparación de ImpresorasLáserFuncionamiento de una Impresora Láser

Impresoras Láser Color

Cómo se Comunica la Impresora

PostScript, PCL, GDI

Adobe PrintGear

Primeros Pasos para el Mantenimiento y la Reparación deImpresoras LáserFuncionamiento Abreviado de una Impresora Láser

Mantenimiento y Problemas de Impresión Comunes

Los Problemas Comunes de Hardware

Problemas de Conexión

Problemas del Controlador

Problemas de las Aplicaciones

Problemas de Impresión en Red

Reparación de Impresora Láser

Módulo 2:�Mas Teoría recoMendada y Guías de reparacIónFallas y Soluciones Comentadas

Todo sobre tintas

Color LaserJet 1500

Mantenimiento de impresoras de tinta

Manual de Servicio LASERJET 1200 Series

Manual y guía DESKJET 2500C

Manual de Servicio CJ3D

Manual de Servicio NJ567

Funcionamiento Impresora Láser HP

Reciclado de cartuchos de tinta

Más Fallas Resueltas

Lo que debe saber sobre las impresoras láser

Más sobre impresoras láser

Impresoras de matriz de punto

Taller de impresoras

Módulo 3:�Manuales de servIcIo y dIaGraMasEpson570

Commodore 1520 printer

SAMSUNG ML_5000A

Epson 1640su scanner

Hewlett Packard 5L 6

Stylus Color 440 64

SCX-1100_XEU.41502D.E.1

Phaser840_1

Commodore 152

Epson Stylus color 760 860 116

Epson DFX 800

Canon FC23

Canon BJC-820

Stylus COLOR 67

Epson FX 80

CANON PC320 325-FC230 scanner

Epson Stylus color 850

SF_4500C_XEF.40208.1.0

Epson Stylus Pro Pro X

Lexmark C710 schematic

Commodore 1515 printer

IBM 4019 replacing cartridge

OKIDATA ML 320 ML32

Samsung SF-730 fax

HP LASERJET 4

HP LaserJet 5L 6L

Epson LQ-2170 printer

Lexmark C710

Epson SC400 service

HP LaserJet 1100A

Stylus COLOR 800, 850

Hewlett Packard LJ4000-4050

Hewlett Packard LaserJet 6P C3980

Epson LQ-2180 printer

Samsung ML-7300N laser printer

Módulo 4�vIdeosEn este módulo encontrará más de 10 videos sobre mantenimiento y

reparación de impresoras y links para la descarga de otros clips de

larga duración que no pueden incluirse por falta de espacio en el

disco. Entre los videos podemos mencionar:

Mantenimiento a impresoras

Cómo evitar el bloqueo de las impresoras Epson

Cómo se purga un sistema de tintas

Cómo resetear el contador en impresoras Cannon

Mantenimiento de los mecanismos de las impresoras

Cómo desarmar una impresora

Impresoras láser versus impresoras de chorro de tinta

Desarme y mantenimiento de impresoras de matriz de punto

Cómo se instala un sistema de tinta continua

Limpieza de cabezales

Reemplazo del fusor y cuidados

Reparación deReparación de

ImpresorasImpresoras

pags 16 ok:ArtTapa 18/12/13 17:03 Page 16

Page 19: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

INTRODUCCIÓN

El dia gra ma en blo ques de un sis te ma am pli fi ca dor com ple to de be in cluir bá si ca -men te tres eta pas: Pream pli fi ca dor, Eta pa de Po ten cia y Fuen te de Ali men ta ción (fi gu ra1). La se ñal de sa li da del pream pli fi ca dor es tá nor ma li za da y ge ne ral men te pue de al can -zar un má xi mo de 1 volt, lo cual es in su fi cien te pa ra ex ci tar di rec ta men te un par lan te.

Por ejem plo, si que re mos te ner una po ten cia de 8 watt so bre unpar lan te de 8 ohm ha ce fal ta apli car le una ten sión de 8 volt ya que:

E2 64 volt2

P = ———— = ———————— = 8 wattR 8 ohm

Ló gi ca men te, si ha bla mos de ten sión de pi co, el cál cu lo co rres pon -de rá a una po ten cia de pi co, mien tras que si la ten sión es de 8 volt efi -ca ces, la po ten cia se rá de 8 watt efi ca ces.

An ti gua men te el aco ple en tre eta pa de sa li da y par lan te era porme dio de un trans for ma dor cu ya re la ción de es pi ras se es co gía pa ra dar má xi ma trans -fe ren cia de ener gía (fi gu ra 2). En es ta fi gu ra N re pre sen ta la re la ción de trans for ma ción;Ro la re sis ten cia de sa li da del am pli fi ca dor y Rp la re sis ten cia del par lan te.

Pa ra cal cu lar la re la ción de trans for ma ción se apli ca la si guien te fór mu la:

———————N = √ Ro / Rp

Ejem plo 1

Se de sea aco plar la sa li da de un am pli fi ca dor de Ro = 2000 ohm con un par lan tede Rp = 8 ohm.

¿De qué re la ción de trans for ma ción de be ser el trans for ma dor que se va a uti li zar?

————— ———————Ro 2000

N = √ ————— = √ ——————— = 15,81Rp 8

El uso de trans for ma do res en eta pas de au dio no es con ve nien te ya que aca rreagran des pro ble mas co mo ser: es cos to so, pe sa do e ine fi cien te.

En la ac tua li dad se uti li za el aco pla mien to di rec to, lo que obli ga a di se ñar un am pli -fi ca dor con ba ja re sis ten cia de sa li da.

TeoríaCURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Si bien en la actualidad las etapas de salida de audio suelen ser digi-

tales y semi-digitales, aún se emplean configuraciones transistoriza-

das tanto discretas como integradas. En esta lección analizaremos a

las etapas de salida con transistores bipolares.

ETAPA 4 - Lección 5

Técnico en Sistemas de Audio 17

Configuraciones Circuitalesde las Etapas de Salida de Audio

Figura 1

Figura 2

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 17

Page 20: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

En la épo ca de los am pli fi ca do res con vál vu las elec tró ni cas, se ha cía muy cos to so eine fi cien te el di se ño de un am pli fi ca dor de ba ja im pe dan cia (las vál vu las tie nen al ta im -pe dan cia de sa li da) por lo que el uso del trans for ma dor era ine lu di ble; es tos trans for ma -do res re sul ta ban ca ros por la ca li dad de los ma te ria les que em plea ban y el es pe cial cui -da do al eje cu tar los bo bi na dos.

Bá si ca men te, po de mos cla si fi car las eta pas de sa li da se gún su cla se en: Cla se A yCla se B. Exis ten cir cui tos que no en ca jan di rec ta men te en es ta cla si fi ca ción y que lue goes tu dia re mos.

Un am pli fi ca dor cla se A es un am pli fi ca dor de ten sión en el cual, al apli car una se -ñal, se ele va o dis mi nu ye el va lor de la ten sión de sa li da, per ma ne cien do cons tan te el“pro me dio” de la co rrien te que cir cu la por el am pli fi ca dor. En otras pa la bras, se po la ri zael tran sis tor de mo do que por él cir cu le una co rrien te ele va da, por más que no se apli -que una se ñal de en tra da. Los tran sis to res que tra ba jan en cla se A con du cen los 360°eléc tri cos de la se ñal apli ca da; es de cir, per ma ne cen cons tan te men te en es ta do de con -duc ción (no se cor tan ni sa tu ran en nin gún mo men to).

Es bien sa bi do que no pue de cir cu lar co rrien te con ti nua por un par lan te ya que si es toocu rre, el co no es ta ría per ma nen te men te des pla za do de su po si ción ori gi nal de bi do a la in -

fluen cia de cam pos mag né ti cos aso cia dos. Es te he cho obli ga a que un par lan -te no pue da ser, di rec ta men te, la re sis ten cia de car ga del tran sis tor y el aco -pla mien to de be rea li zar se a tra vés de un trans for ma dor, ca pa ci tor, o por me -dio de un sis te ma puen te.

El aco pla mien to RC no es muy uti li za do, ya que se ría ne ce sa rio un par -lan te de al ta im pe dan cia con una ba ja di si pa ción de po ten cia (in fe rior a500mW).

El aco pla mien to a trans for ma dor es más po pu lar y se lo en cuen tra enre cep to res por tá ti les de ra dio a tran sis to res y en eta pas de au dio de los re -cep to res de te le vi sión. Se em plea pa ra po ten cias in fe rio res a 10W cuan dono se ne ce si ta gran fi de li dad en la se ñal re pro du ci da.

La co ne xión puen te re quie re tran sis to res apa rea dos a los cua les se lesde be en tre gar se ña les en con tra fa se. Se em plea en eta pas de mu cha po -ten cia.

En mu chas oca sio nes, con el ob je to de au men tar la po ten cia fi nal deun equi po, la co ne xión puen te uti li za 4 tran sis to res de ma ne ra que ca datran sis tor apor te la cuar ta par te de la po ten cia fi nal. Es ta co ne xión de car -ga se co nec ta al am pli fi ca dor di rec ta men te o a tra vés de un ca pa ci tor, se -gún sea el es que ma cir cui tal.

Vea mos en la fi gu ra 3 có mo son los es que mas bá si cos que uti li zan aco -pla mien to RC o con fi gu ra ción puen te.

Cuan do se aco pla el par lan te me dian te un trans for ma dor se po la ri za altran sis tor con una co rrien te de co lec tor de ter mi na da y, co mo la re sis ten ciadel bo bi na do pri ma rio del trans for ma dor es pe que ña, en co lec tor del tran -sis tor te ne mos prác ti ca men te el po ten cial de fuen te. “En nin gún mo men touna se ñal de en tra da de be anu lar la co rrien te de co lec tor”; si es to ocu rrie -se, el tran sis tor no tra ba ja ría en cla se A. En con di cio nes de má xi ma con -duc ción, la apli ca ción de una se ñal de en tra da ha rá que la ten sión de co -lec tor se acer que a 0 volt pa ra un se mi ci clo y a 2 Vcc en el otro por ac cióndel cam po mag né ti co ge ne ra do en el bo bi na do pri ma rio.

Lección 5, Etapa4

18 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Figura 3

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 18

Page 21: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Teoría

Se de du ce fá cil men te que la po ten cia má xi ma ca paz de ser trans fe ri da a un par lan -te por es te mé to do va le:

Vcc IcPp = ———— . ———

——— ———√ 2 √ 2

VccDon de ————— = V efi caz de una se ñal se noi dal.

——— √ 2

Icy ———————— = Ief de una se ñal se noi dal.

————√ 2

Lue go:

Vcc . IcPp = —————————

2

Aho ra bien, es prác ti ca men te im po si ble con se guir una se ñal se noi dal de sa li da deva lor pi co a pi co igual a 2 Vcc sin dis tor sión, por lo que es ta po ten cia en la prác ti ca sue -le ser mu cho me nor. Por otro la do, cuan do no hay se ñal, el tran sis tor di si pa una po ten -cia igual a:

Pt = Vcc . Ic

Es ta po ten cia es el do ble de la que pue de su mi nis trar se al par lan te, ra zón por lacual el sis te ma tie ne ba jo ren di mien to y re sul ta ine fi cien te pa ra al tas po ten cias, pues lapo ten cia no su mi nis tra da al par lan te de be rá di si par se ne ce sa ria men te en for ma de ca -lor. En los tran sis to res de sa li da de po ten cia el co lec tor es, ge ne ral men te, la car ca sa yel au men to en la po ten cia di si pa da por el se mi con duc tor se ma ni fies ta co mo un in cre -men to de tem pe ra tu ra en di cho en va se.

La re sis ten cia tér mi ca del tran sis tor de ter mi na su po ten cia má xi ma dis po ni ble y seex pre sa ge ne ral men te co mo el au men to de tem pe ra tu ra por ca da watt de po ten cia di si -pa da. Ve re mos en de ta lle es te te ma cuan do es tu die mos es ta bi li dad tér mi ca.

Ejem plo 2

Un fa bri can te de tran sis to res de ter mi na una re sis ten cia tér mi ca de 3°C/watt en treel se mi con duc tor y la car ca sa, 0,5°C/watt por el ais lan te uti li za do pa ra fi jar el tran sis tor(ge ne ral men te mi ca re ves ti da con gra sa si li co na da) y 4°C/watt más que co rres pon denal po der de di si pa ción de la car casa.

La re sis ten cia tér mi ca to tal del se mi con duc tor se en cuen tra su man do to dos los fac -to res enu me ra dos; en nues tro ca so nos da un to tal de 7,5°C/watt, lo que sig ni fi ca quela tem pe ra tu ra en la jun tu ra au men ta rá 7,5°C por ca da watt de po ten cia di si pa da porel tran sis tor. Por ejem plo, si la tem pe ra tu ra am bien te es de 25°C y el fa bri can te di ce quela jun tu ra so por ta 150°C; el in cre men to de tem pe ra tu ra dis po ni ble se rá:

∆t = Temp. fi nal - Temp. am bien te

Técnico en Sistemas de Audio 19

ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

CARRERA: TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Ud. está leyendo la quinta lección de la cuar-ta etapa del Cur so de Elec tró ni ca Mul ti me -dia, In te rac ti vo, de en se ñan za a dis tan cia ypor me dio de In ter net que presentamos enSaber Electrónica Nº 295.

El Cur so se com po ne de 6 ETA PAS y ca dauna de ellas po see 6 lec cio nes con teo ría,prác ti cas, ta ller y Test de Eva lua ción. La es -truc tu ra del cur so es sim ple de mo do quecual quier per so na con es tu dios pri ma rioscom ple tos pue da es tu diar una lec ción pormes si le de di ca 8 ho ras se ma na les pa ra suto tal com pren sión.

Al ca bo de 3 años de es tu dios cons tan tes po -drá te ner los co no ci mien tos que lo acre di tenco mo Téc ni co Su pe rior en Elec tró ni ca. Ca dalec ción se com po ne de una guía de es tu dioy un CD mul ti me dia in te rac ti vo.

El alum no tie ne la po si bi li dad de ad qui rir unCD Mul ti me dia por ca da lec ción, lo que loha bi li ta a rea li zar con sul tas por In ter net so -bre las du das que se le va yan pre sen tan do.

Tan to en Ar gen ti na co mo en Mé xi co y en va -rios paí ses de Amé ri ca La ti na al mo men tode es tar cir cu lan do es ta edi ción se pon dránen ven ta los CDs del “Curso Multimedia deElectrónica en CD”, el vo lu men 1 de la pri-mera etapa co rres pon de al es tu dio de la lec -ción Nº 1 de es te cur so (aclaramos que enSaber Electrónica Nº 295 publicamos la guíaimpresa de la lección 1), el vo lu men 6 de di -cho Curso en CD co rres pon de al es tu dio dela lec ción Nº 6.

Para adquirir el CD correspondiente a cadalección debe enviar un mail a:

[email protected].

El CD correspondiente a la lección 1 de laprimera etapa es GRATIS, y en la edición Nº295 dimos las instrucciones de descarga. Sino poee la revista, solicite dichas instruccio-nes de descarga gratuita a: [email protected]

A partir de la lección Nº 2 de la primera

etapa, cuya guía de estudio fue publicada

en Saber Electrónica Nº 296, el CD (de cada

lección) tiene un costo de $25 (en

Argentina) y puede solicitarlo enviando un

mail a [email protected]

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 19

Page 22: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

∆t = 150°C - 25°C = 125°C

Es to quie re de cir que el tran sis tor po drá di si par una po ten cia que no per mi ta que latem pe ra tu ra de la jun tu ra se in cre men te más de ∆t = 125°C; pa ra cal cu lar di cha po ten -cia po de mos usar la si guien te fór mu la:

∆tPmax = ————————— = 16,66 watt

7,5°C/watt

El tran sis tor del ejem plo po drá di si par una po ten cia má xi ma de 16,66 watt, aun quese acon se ja que no di si pe más del 70% del va lor má xi mo, por ra zo nes de se gu ri dad.

ETA PAS AM PLI FI CA DO RAS CLA SE B

Un tran sis tor tra ba ja en cla se B cuan do con du ce un se mi ci clo (me dio ci clo) de la se -ñal apli ca da. En au dio fre cuen cia, es ta téc ni ca só lo pue de em plear se me dian te el usocon jun to de dos o más tran sis to res, de for ma tal que el sis te ma com ple to pue da am pli -fi car la to ta li dad de la se ñal.

AM PLI FI CA DOR PUSH-PULL A TRANS FOR MA DOR

En es ta con fi gu ra ción los tran sis to res pue den tra -ba jar en cla se “A” o en cla se “B”. Cuan do una eta patra ba ja en con fi gu ra ción “Push-Pull” se dis mi nu ye ladis tor sión ya que con sis te en dos tran sis to res ba lan -cea dos que re ci ben las se ña les en con tra fa se (fi gu ra4). Co mo a la en tra da de los tran sis to res se apli can se -ña les opues tas, cuan do la co rrien te de co lec tor de Q1au men ta, dis mi nu ye la co rrien te de co lec tor de Q2 y vi -ce ver sa.

En el cir cui to, T1 in vier te una de las se ña les de co -lec tor de los tran sis to res y las su mas pa ra lue go en tre -gar las al par lan te.

Por ser una eta pa ba lan cea da, se re -du cen los rui dos pro du ci dos por la fuen tey am pli fi ca dos por el tran sis tor; se eli mi -nan las ar mó ni cas de or den par por tra ba -jar los tran sis to res en con tra fa se, etc.

El prin ci pal pro ble ma es que el trans -for ma dor no tie ne res pues ta pla na en fre -cuen cia; es pe sa do y cos to so. Se los uti li -za hoy día en am pli fi ca do res de ba ja ca li -dad.

Pa ra que ca da tran sis tor tra ba je encla se B (en rea li dad cla se “AB”) se po la ri -zan am bos tran sis to res con una co rrien tedel or den de los 10mA (en tre 5mA y50mA).

Lección 5, Etapa4

20 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Figura 4

Figura 5

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 20

Page 23: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Teoría

Ge ne ral men te un trans for ma dor de no mi na do “Dri ver” (se pro -nun cia “drai ver”) pro vee la in ver sión de fa se (fi gu ra 5). Q1 es un am -pli fi ca dor cla se “A” que en tre ga la se ñal al trans for ma dor in ver sor-adap ta dor de im pe dan cias Td, de for ma tal que las se ña les son igua -les pe ro in ver ti das en ba ses de Q2 y Q3. R3, R4 y Re2 pro veen unape que ña po la ri za ción a Q2 y Q3 pa ra que tra ba jen ca si en cla se “B”.De es ta ma ne ra, un se mi ci clo po si ti vo en ba se de Q2 ha rá que és tecon duz ca mien tras Q3 es tá cor ta do ya que en su ba se es ta rá pre -sen te un se mi ci clo ne ga ti vo. De la mis ma ma ne ra, cuan do Q3 con -duz ca, Q2 es ta rá cor ta do.

Co mo he mos di cho, Ts re ci be las se ña les de co lec tor de Q2 y Q3en dis tin to sen ti do lo que im pli ca una su ma con una de las se ña lesin ver ti das (en rea li dad ha ce la res ta de am bas se ña les).

La prin ci pal ven ta ja de es te sis te ma es el con si de ra ble au men -to de su ren di mien to, ya que con su me ener gía de la fuen te só locuan do hay se ñal apli ca da. Sin se ñal, Q2 y Q3 se en cuen tran prác ti -ca men te cor ta dos.

Por es ta ra zón no es ne ce sa rio utili zar di si pa do res de ca lorvo lu mi no sos; ade más, la po la ri za ción es muy sen ci lla.

DIS TOR SIÓN POR CRU CE

El prin ci pal pro ble ma es la de no mi na da “dis tor sión por cru -ce” que se pre sen ta en la zo na en la cual un tran sis tor de ja decon du cir pa ra que co mien ce a tra ba jar el otro (fi gu ra 6).

Es te de fec to se pro du ce de bi do a que el tran sis tor no es “li -neal” pa ra se ña les dé bi les; es de cir, cuan do la ten sión ba se-emi sor es tá por de ba jo de 0,6 volt. Por es ta ra zón sue le po la ri -zar se a los tran sis to res en cla se AB con el ob je to de que pa ra ba -jas se ña les con duz can los dos tran sis to res y así exis ta una com -pen sa ción en la ga nan cia (fi gu ra 7).

La dis tor sión por cru ce es siem pre la mis ma una vez queel tran sis tor re ci be una se ñal fuer te, ra zón por la cual se ha -ce me nos no ta ble en la me di da que au men ta la po ten cia (fi -gu ra 8).

ETA PA DE SA LI DA COM PLE MEN TA RIA

Se tra ta de un am pli fi ca dor Push-Pull que eli mi na el em -pleo del trans for ma dor uti li zan do dos tran sis to res en se rie, dedis tin ta po la ri dad (fi gu ra 9).

Las se ña les de en tra da a las ba ses es tán en fa se y no sene ce si ta eta pa in ver so ra. El Q1 am pli fi ca rá los se mi ci clos po si -ti vos y el Q2, los ne ga ti vos, de bi do a que el pri me ro es un tran -sis tor NPN y el se gun do un PNP. Las sa li das de am bos tran sis -to res se com bi nan pa ra aco plar se por me dio del ca pa ci tor.

No ha ce fal ta trans for ma dor por que los tran sis to res es tánen con fi gu ra ción co lec tor co mún que se ca rac te ri za por te nerba ja im pe dan cia de sa li da.

Técnico en Sistemas de Audio 21

ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

Figura 6

Figura 7

Figura 8

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 21

Page 24: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Es ta eta pa po dría tra ba jar con los tran sis to res en cla se “A” demo do que los dos am pli fi quen to da la se ñal, tal que un au men to deco rrien te en uno de ellos vie ne acom pa ña do de una dis mi nu ción enla co rrien te de co lec tor del otro, pe ro las po bres ven ta jas ob te ni dasno jus ti fi can una con si de ra ble dis mi nu ción en el ren di mien to del cir -cui to por el so lo he cho de tra ba jar en cla se “A”.

La dis tor sión es ba ja y pue de re du cir se aun más si se apli ca unarea li men ta ción ne ga ti va, des de es ta eta pa has ta el pream pli fi ca dor,co lo can do en ella al gún sis te ma es ta bi li za dor de ten sión.

Co mo la eta pa de sa li da com ple men ta ria uti li za tran sis to res encon fi gu ra ción de se gui dor de ten sión, se ne ce si ta apli car en las ba -ses una ten sión ele va da por que la ga nan cia de ten sión es me norque la uni dad.

En la ma yo ría de los am pli fi ca do res de bue na ca li dad, se de beau men tar el ni vel de la se ñal en es ta eta pay pa ra ello se co lo ca una rea li men ta ción po -si ti va en tre la car ga y la eta pa pre ce den te.Es ta rea li men ta ción con sis te en co lo car unca pa ci tor de “so bre ten sión”, que au men tael ni vel de la se ñal rea li men ta da por en ci -ma de Vcc (fi gu ra 10).

El agre ga do de C2 de no mi na do ca pa ci -tor “Boost” per mi te que el ni vel de ex ci ta -ción de la ba se es té 1 volt por en ci ma de laten sión de emi sor tal que, si en un mo men -to la ten sión del emi sor al can za el va lor Vcc(Q1 sa tu ra do), la ba se de be rá te ner un ni vel(Vcc + VBE) que se rá su pe rior al va lor defuen te y que per mi ti rá dis mi nuir con si de ra -ble men te la dis tor sión. A pe sar de ser unarea li men ta ción po si ti va, no hay ries go deos ci la ción a cau sa de la ba ja ga nan cia de la

eta pa. En la rea li men ta ción se igua lan las cons tan tes de tiem po C1 x R8 con C2 x R1.

ETA PAS EX CI TA DO RAS

Las eta pas de sa li da es tu dia das has ta el mo men to ne ce si tan deuna eta pa pre via que las ex ci te en la que de be efec tuar se, en treotras co sas, una com pen sa ción fren te a las co rri das tér mi cas.

En los tran sis to res de si li cio el be ta au men ta con si de ra ble men -te en la me di da que cre ce la tem pe ra tu ra; es de cir que si se po la ri -za el se mi con duc tor de mo do que la ten sión ba se-emi sor per ma nez -ca cons tan te, la co rrien te de co lec tor cre ce rá con un au men to detem pe ra tu ra; es to ha rá que el tran sis tor di si pe ma yor po ten cia, ele -ván do se nue va men te la tem pe ra tu ra. Si no se evi ta es te “des li za -mien to tér mi co” se lle ga a la des truc ción del tran sis tor.

Los dis po si ti vos que se en car gan de pro te ger a los tran sis to resde sa li da del des li za mien to tér mi co se co lo can en la eta pa ex ci ta do -ra. Una so lu ción con sis te en co lo car dos dio dos que po sean igua lesca rac te rís ti cas tér mi cas que la unión Ba se-Emi sor de los tran sis to -res de sa li da co nec ta dos co mo mues tra la fi gu ra 11.

Lección 5, Etapa4

22 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Figura 9

Figura 11

Figura 10

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 22

Page 25: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Teoría

Los dio dos se co nec tan tér mi ca men te en el mis mo di si pa dorque los tran sis to res, tal que un in cre men to de tem pe ra tu ra en el di -si pa dor ori gi na rá una re duc ción de ten sión pro por cio nal en los dio -dos que po la ri zan las ba ses de los tran sis to res de sa li da, com pen -san do (al me nos en gran par te) la dis mi nu ción en la ten sión ba se-emi sor de los tran sis to res de sa li da co mo con se cuen cia de la ele va -ción de la tem pe ra tu ra. Es to ha rá que las va ria cio nes de la co rrien -te de co lec tor que se pu die ran pro du cir no afec ten de ma sia do a lapo la ri za ción del par de sa li da.

El mis mo efec to pue de em plear se si en lu gar de los dio dos seco nec ta un tran sis tor de igua les ca rac te rís ti cas tér mi cas que los quese de sea com pen sar (fi gu ra 12).

Con un au men to de tem pe ra tu ra Q2 y Q3 tien den a con du cirmás, pe ro co mo Q1 es de igua les ca rac te rís ti cas tér mi cas, él tam -bién con du ci rá más, dis mi nu yen do su ten sión co lec tor-emi sor, laque ha rá ba jar la ten sión en ba se de los tran sis to res de sa li da com -pen san do en par te el co rri mien to tér mi co. Nó te se que es ta com pen -sa ción cum ple el mis mo efec to que una red de rea li men ta ción ne ga -ti va pa ra co rrien te con ti nua.

To do lo vis to has ta aho ra se pue de apre ciar en una eta pa muyuti li za da co mer cial men te, que po see una red de rea li men ta ción po -si ti va pa ra co rrien te al ter na y una red de com pen sa ción tér mi ca. To -do es to con tri bu ye a te ner un ni vel de dis tor sión bas tan te to le ra blecon una po la ri za ción acep ta ble.

En la fi gu ra 13 se ob ser va un am pli fi ca dor de au dio de pa rescom ple men ta rios de 8W de po ten cia de re cor te (gen ti le za de Te xasIns tru ment s) so bre una im pe dan cia de 8 ohm. Las ca rac te rís ti cas tí -pi cas da das por el fa bri can te son las si guien tes:

• Po ten cia de Re cor te: 8W

• Im pe dan cia de Car ga: 8Ω

• Dis tor sión ar mó ni ca to tal in fe rior a 3%

• Res pues ta en fre cuen cia: 40 Hz a 25 kHz

• Ten sión de ali men ta ción: 28V

En ge ne ral, cual quier am pli fi ca dor de ca li dad ra zo na ble de bepo seer va rios la zos de rea li men ta ción pa ra com pen sar (dis mi nuir) ladis tor sión que apa re ce en va rios pun tos del cir cui to. Por ejem plo, eneta pas ex ci ta do ras la dis tor sión apa re ce por que los tran sis to res tra ba jan con se ña lesfuer tes, lo que ha ce que no tra ba jen en el ran go li neal de sus cur vas ca rac te rís ti cas. Enla eta pa de sa li da, son clá si cas la dis tor sión por cru ce y la dis tor sión ar mó ni ca que es -tu dia re mos en la pró xi ma lec ción. La ten den cia ac tual es uti li zar co mo sa li da una eta pacua si com ple men ta ria, don de los tran sis to res de po ten cia son de igual po la ri dad.

AM PLI FI CA DO RES DE PO TEN CIA DE SA LI DA CUA SI COM PLE MEN TA RIA

Se ha es tu dia do el fun cio na mien to de eta pas Push-Pull con for ma das por tran sis to -res que tra ba jan en una zo na cer ca na al cor te a los efec tos de me jo rar el ren di mien todel am pli fi ca dor.

Una eta pa de sa li da com ple men ta ria uti li za un par de tran sis to res de sa li da de dis -tin ta po la ri dad, apa rea dos ex ci ta dos por un tran sis tor en cla se “A”. Si se de sea cons truir

Técnico en Sistemas de Audio 23

ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

Figura 12

Figura 13

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 23

Page 26: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

una eta pa de ele va da po ten cia, el ex ci ta dorde be ma ne jar una po ten cia con si de ra bleaun que no se in yec te se ñal de en tra da; es tepro ble ma se so lu cio na uti li zan do tran sis to -res de sa li da “idén ti cos” co nec ta dos en se -rie y tra ba jan do ca si en cla se “B”, ex ci ta dospor un par de tran sis to res com ple men ta riostra ba jan do en idén ti ca cla se.

En una pri me ra apro xi ma ción se pue decon si de rar co mo una eta pa com ple men ta riadon de los tran sis to res ad quie ren la dis po si -

ción que mues tra la fi gu ra 14.

Los tran sis to res Q2 y Q4 tra ba jan con con fi gu ra ción “DAR LING TON”, com -por tán do se co mo un tran sis tor NPN de ma yor ga nan cia. Los tran sis to res Q3 yQ5 tra ba jan en con fi gu ra ción “an ti pa ra le lo”, am bos po la ri zán do se en emi sorco mún por lo cual no hay in ver sión de se ñal en tre la en tra da y la sa li da. De es -ta ma ne ra, los pri me ros tra ba ja rán en la eta pa cua si com ple men ta ria co mo untran sis tor NPN y los se gun dos cum plen la fun ción del tran sis tor PNP.

Vea mos có mo se aco plan am bos con jun tos de tran sis to res pa ra for mar unaeta pa de sa li da cua si com ple men ta ria (fi gu ra 15). Q2 y Q4 no in vier ten la se ñalapli ca da a su en tra da por que am bos tra ba jan en con fi gu ra ción co lec tor co múnen cla se B (só lo con du cen un se mi ci clo). Q3 y Q5 in vier ten am bos la se ñal; Q3am pli fi ca el se mi ci clo ne ga ti vo y lo in vier te, és te pa só a ser po si ti vo en ba se deQ5 y en co lec tor lo vuel ve a in ver tir. En C se su man las se ña les de Q4 y Q5 pa -ra ser con du ci das al par lan te.

Co mo am bas eta pas tie nen una ga nan cia de ten sión me nor que la uni dad,pa ra apli car una rea li men ta ción ne ga ti va que com pen se los efec tos de dis tor -sión, se de be in cluir a un gran nú me ro de eta pas; en otras pa la bras, una rea li -men ta ción en tre la sa li da y la en tra da del par de sa li da re sul ta in su fi cien te. Porlo tan to, en la eta pa de sa li da del am pli fi ca dor, la rea li men ta ción de be in cluirun gran nú me ro de par tes.

Co mer cial men te, una eta pa de sa li da cua si com ple men ta ria po -see la dis tri bu ción de ele men tos que ve mos en la fi gu ra 16.

Los tran sis to res com ple men ta rios Q1 y Q2 son de me dia o ba japo ten cia. Las se ña les de fa se opues ta que se ob tie nen del emi sorde Q1 y del co lec tor de Q2 se apli can a los tran sis to res de po ten ciaQ3 y Q4.

Si se con si de ra a los tran sis to res Q1 y Q2 co mo ex ci ta do res delpar de sa li da, de be te ner se en cuen ta que ya en el ex ci ta dor haygran des dis tor sio nes que se de ben com pen sar, pues tra ba jan conele va das am pli tu des de se ñal y la ali nea li dad de sus cur vas ca rac te -rís ti cas ad quie re gran im por tan cia.

Apli car una rea li men ta ción no es tan sen ci llo; por ejem plo, enlos am pli fi ca do res con sa li da a trans for ma dor no se pue de apli caruna rea li men ta ción de bi do al des pla za mien to de fa se que in tro du -cen los trans for ma do res. In clu so, en eta pas de sa li da com ple men ta -ria o cua si com ple men ta ria de be te ner se cui da do en la elec ción delca pa ci tor de aco pla mien to al par lan te, ya que és te pue de pro du cir

Lección 5, Etapa4

24 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Figura 14

Figura 15

Figura 16

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 24

Page 27: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Teoría

no ta bles des pla za mien tos de fa se en ba jas fre cuen cias; el mis mo cui da do de be te ner -se con el ca pa ci tor de rea li men ta ción po si ti va de au toe le va ción. La ma la elec ción de lostran sis to res, por otra par te, pue de pro du cir pro ble mas en al ta fre cuen cia que, aun quees tén fue ra de la ban da de au dio pue den pro vo car se rios tras tor nos.

Una for ma de so lu cio nar el pro ble ma en ba jas fre cuen cias es igua lar las cons tan tesde tiem po del ca pa ci tor de aco pla mien to del par lan te y del ca pa ci tor de au toe le va ciónya que en ba jas fre cuen cias los efec tos de am bos se com pen san.

Los trans tor nos que pue de oca sio nar la ma la res pues ta en al ta fre cuen cia ra di ca enque el am pli fi ca dor pue de lle gar a os ci lar au men tan do así el ni vel de dis tor sión. Es tepro ble ma se dis mi nu ye ha cien do que la rea li men ta ción se aco ple di rec ta men te, eli mi -nan do cons tan tes de tiem po (a ex cep ción de las ya men cio na das). Otra for ma con sis teen co lo car en el tran sis tor ex ci ta dor un ca pa ci tor en tre ba se y co lec tor que me jo re la es -ta bi li dad en al ta fre cuen cia. El cir cui to de la fi gu ra 17 in clu ye va rias eta pas de rea li men -ta ción pa ra com pen sar dis tor sio nes pro du ci das en al ta y ba ja fre cuen cia.

Nó te se que, en es te cir cui to, el la zo prin ci pal de rea li men ta ción for ma do por R1 y C1in clu ye va rias eta pas. C1 da ma yor es ta bi li dad pa ra las al tas fre cuen cias ya que per mi -te la rea li men ta ción ne ga ti va pa ra esa ga ma de la ban da de au dio. Se tra ta de una eta -pa de po ten cia de bue na ca li dad que po see, co mo di ji mos, va rios la zos de me nor im por -tan cia que el prin ci pal, co mo el for ma do por C2 que es ta bi li za a Q2 pa ra las al tas fre -cuen cias o el for ma do por R3 y C3 que ac túa so bre Q1. Por úl ti mo, C6 pro vee una rea li -men ta ción ne ga ti va en tre Q3 y Q1 que es ta bi li za el sis te ma ex ci ta dor en al tas fre cuen -cias o el for ma do por R3 y C3 que ac túa so bre Q1.

Por úl ti mo, C67 pro vee una rea li men ta ción ne ga ti va en tre Q3 y Q1 que es ta bi li za alsis te ma ex ci ta dor en al tas fre cuen cias. D1 y D2 jun to con P1 y C8 for man el cir cui to com -

Técnico en Sistemas de Audio 25

ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

Figura 17

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 25

Page 28: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

pen sa dor tér mi co (P1 se ajus ta pa ra te ner mí ni ma co rrien te de po la ri za ción en el par desa li da). Q4 y Q5 for man una sa li da com ple men ta ria de me dia po ten cia que ex ci ta el parde sa li da cua si com ple men ta rio for ma do por Q6 y Q7.

L y R7 for man un fil tro de no mi na do RED DE ZO BEL que per mi te ecua li zar la im pe -dan cia que pre sen ta el par lan te al am pli fi ca dor en to da la ban da de au dio fre cuen cia. Sebus ca que la car ga tien da a ser pu ra men te re sis ti va en to da la ban da de au dio.

Ge ne ral men te L = 10µH y R = 10 ohm cuan do el par lan te es de 8 ohm.

AM PLI FI CA DO RES DE ACO PLA MIEN TO DI REC TO

Es te aco pla mien to co men zó a uti li zar se en la dé ca da del 30 en mu chos re cep to resde ra dio val vu la res, pe ro traían con si go al gu nos in con ve nien tes con el uso de la fuen tede ali men ta ción que fue ron so lu cio na dos en los cir cui tos tran sis to ri za dos.

Ac tual men te, to dos los cir cui tos in te gra dos am pli fi ca do res de au dio aco plan sus eta -pas des de la en tra da has ta la sa li da di rec ta men te uti li zán do se -so la men te en la eta pade sa li da- un ca pa ci tor elec tro lí ti co pa ra aco plar al par lan te. La ven ta ja fun da men tal ra -di ca en que se per mi te la am pli fi ca ción de se ña les des de co rrien te con ti nua, no po seede for ma cio nes la se ñal por él am pli fi ca da y evi ta el des pla za mien to de fa se que es fuen -te de dis tor sio nes en otros am pli fi ca do res que no usan aco pla mien to di rec to. Re cor de -

mos que un am pli fi ca dor emi sor co -mún in vier te la se ñal (con una fa se de180°), mien tras que los ca pa ci to resde aco pla mien to in tro du cen un des -pla za mien to de fa se que no es cons -tan te con la fre cuen cia, lo cual aca -rrea se rios pro ble mas en cir cui tos derea li men ta ción.

En la figura 18 se da el es que made un am pli fi ca dor de au dio con aco -pla mien to di rec to uti li za do en la cons -truc ción de cir cui tos in te gra dos(TAA370). En es te am pli fi ca dor las pa -tas 6 y 8 son ali men ta ción; 2 y 5 sonco ne xio nes de ma sa; por la pa ta 9 sein tro du ce la se ñal y se ex trae por 3 ó4 pre pa ra das pa ra apli car un sis te ma

de rea li men ta ción. Se gún el am pli fi ca dor que se de sea cons truir, pue deno lle gar a usar se Q4, ya que la pa ta 7 pue de co nec tar se a la 10 o a la 1me dian te al gún fil tro pa si vo.

AM PLI FI CA DOR DI FE REN CIAL

La ten den cia ac tual es uti li zar am pli fi ca do res di fe ren cia les a la en tra -da de los am pli fi ca do res con cir cui to de es ta bi li za ción de co rrien te con ti -nua, co mo ser “fuen tes es pe jo” o “fuen tes Wid lar” (fi gu ra 19).

Bá si ca men te, se tra ta de un am pli fi ca dor de al ta im pe dan cia de en -tra da que res pon de a la di fe ren cia de ten sio nes en ba se de los tran sis to -res que lo com po nen. La im por tan cia de es te cir cui to ra di ca en que por elre sis tor R cir cu la siem pre una co rrien te cons tan te, de for ma tal que un au -men to en la co rrien te de co lec tor del tran sis tor Q1 pro vo ca rá una dis mi -nu ción en la co rrien te de co lec tor del tran sis tor Q2 y vi ce ver sa.

Lección 5, Etapa4

26 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Figura 18

Figura 19

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 26

Page 29: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Teoría

Pa ra me jo rar las ca rac te rís ti cas de es te am pli fi ca dor (me jo rar su re la ción dere cha zo de mo do co mún), el va lor de R de be ser gran de, pe ro es to pro vo ca rá unamer ma en la ten sión de sa li da. Pa ra evi tar es te pro ble ma sue le uti li zar se unafuen te de co rrien te cons tan te. En mu chas oca sio nes, a es ta fuen te se la sue lecom pen sar tér mi ca men te.

Cuan do se de sea usar el am pli fi ca dor di fe ren cial con pe que ñas se ña les sue -le uti li zar se una fuen te de co rrien te cons tan te del ti po WID LAR.

La dis po si ción de una eta pa di fe ren cial con fuen te de co rrien te cons tan te semues tra en la fi gu ra 20.

En es te cir cui to se ha co lo ca do un tran sis tor (Q3) co mo fuen te de co rrien tecons tan te que me jo ra la es ta bi li dad y otras ca rac te rís ti cas del cir cui to. R1, R2 yR3 fi jan el va lor de la co rrien te que cir cu la por los co lec to res de Q1 y Q2.

El am pli fi ca dor di fe ren cial es la ba se de los am pli fi ca do res ope ra cio na les,tan di fun di dos en la ac tua li dad y con los cua les se pue de cons truir ca si cual quiersis te ma elec tró ni co de no muy al ta fre cuen cia de ope ra ción, des de am pli fi ca do -res de au dio, mez cla do res, con ver so res has ta os ci la do res y sis te mas de con trol.

El Ampl fi ca dor ope ra cio nal es un cir cui to de al ta im pe dan cia de en tra da, ba ja im pe -dan cia de sa li da y ele va da ga nan cia. Po see una en tra da in ver so ra y otra no in ver so ra.Res pon de a la di feren cia de se ña les en tre am bas en tra das (fi gu ra 21).

DIS TOR SIÓN EN AM PLI FI CA DO RES

Uno de los prin ci pa les pro ble mas que se pre sen tan en los am pli fi ca do res es la dis -tor sión, bas tan te di fí cil de per ci bir a me nos que la mis ma sea gran de. Exis ten dis tin tosti pos de dis tor sión; por ejem plo, es tá el ca so de la dis tor sión por cru ce, bas tan te co múnen eta pas Push-Pull, se gún he mos es tu dia do en la lec ción an te rior. Una de for ma ción enla on da por cual quier mo ti vo ori gi na:

Dis tor sión ar mó ni ca

En la fi gu ra 22 se ve có mo un am pli fi ca dor pro du ce una dis tor sión cuan do de for malos pi cos de una se ñal se noi dal pu ra.

Se de no mi na dis tor sión ar mó ni ca por que la on da de for ma da pue de ser re cons trui -da si se le agre gan ar mó ni cas pa res y/o im pa res con la am pli tud ade cua da. Es de cir queun am pli fi ca dor pue de mo di fi car la for ma de on da de una se ñal, aña dién do le o qui tán -do le ar mó ni cas que no po seía. Re cor de mos que una ar mó ni ca es un múl ti plo de la Fre -cuen cia Fun da men tal. Por ejem plo, la se ñal de for ma da se pue de re cons truir agre gán do -le ar mó ni cas pa res o im pa res. Son ar mó ni cas pa res los múl ti plos pa res de la fre cuen ciafun da men tal (2 fo; 4 fo; 6 fo, sien do fo la fre cuen cia ori gi nal) y son ar mó ni cas im pa res

de la fre cuen cia fun da men tal 3 fo; 5 fo; 7 fo; etc.

Se de no mi na “dis tor sión ar mó ni ca” al por cen ta je de lare la ción en tre la ener gía apor ta da por las ar mó ni cas in de sea -bles con re fe ren cia a la ener gía de la se ñal ori gi nal. La fuen -te fun da men tal de dis tor sión ar mó ni ca es la ali nea li dad delos se mi con duc to res cuan do tra ba jan con se ña les de al to ni -vel, ra zón por la cual la dis tor sión ar mó ni ca cre ce con la po -ten cia de sa li da del am pli fi ca dor.

En el grá fi co de la fi gu ra 23 se ob ser va que la dis tor siónar mó ni ca no só lo de pen de de la po ten cia de sa li da del am pli -

Técnico en Sistemas de Audio 27

ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

Figura 20

Figura 21

Figura 22

Figura 23

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 27

Page 30: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

fi ca dor si no que va ría tam bién con la fre cuen cia; es to se de be a que es muydi fí cil man te ner una bue na li nea li dad pa ra to do el ran go de fre cuen cias au di -bles.

Dis tor sión por in ter mo du la ción

Es ta dis tor sión se pro du ce en los ele men tos ali nea les cuan do en él se en -cuen tran se ña les de dis tin ta fre cuen cia. Re cor de mos, por ejem plo, lo queocu rre con la in for ma ción de so ni do en el dio do de tec tor de vi deo de un re -cep tor de te le vi sión. La in for ma ción de vi deo y so ni do se ba ten a cau sa de laali nea li dad del dio do y, co mo re sul ta do, la in ter por ta do ra de so ni do que da en4,5MHz. Es te mis mo con cep to pue de apli car se en am pli fi ca do res de au dio,de bi do a la ali nea li dad de los tran sis to res.

Cuan do se ha llan pre sen tes si mul tá nea men te se ña les de dis tin ta fre -cuen cia se es cu chan in ter fe ren cias co mo si se mo du la ran en tre sí so ni dos dedis tin ta al tu ra (fi gu ra 24). Co mo la ali nea li dad de los cir cui tos es más no ta blepa ra gran des elon ga cio nes de am pli tud, la dis tor sión por in ter mo du la cióncre ce con la po ten cia (fi gu ra 25). Pa ra evi tar la dis tor sión por in ter mo du la -ción, los cir cui tos que com po nen un sis te ma de au dio de ben ser li nea les;ade más, la fuen te de ali men ta ción de be es tar bien re gu la da, ya que cuan tomás po bre sea la re gu la ción, ma yor se rá el ín di ce de dis tor sión (fi gu ra 26).

Ran go di ná mi co de un am pli fi ca dor

Es una ca rac te rís ti ca im por tan te del am pli fi ca dor y de ter mi na la re la ciónen tre la má xi ma y mí ni ma in ten si dad del so ni do ex pre sa da en dB. En un sis -te ma re pro duc tor el ran go di ná mi co ex pre sa la re la ción en tre los ni ve les má -xi mo y mí ni mo de se ñal que pue de ma ne jar el equi po en el pun to de re fe ren -cia. Ge ne ral men te los sis te mas am pli fi ca do res tie nen “má xi mos” es pe ci fi ca -dos que no se de ben so bre pa sar, pa ra que no se pro duz can re cor tes de la se -ñal y con ellos, dis tor sio nes.

La fi gu ra 27 mues tra un ca so tí pi co de es te he cho. El mí ni mo ni vel de se -ñal en un pun to es tá de ter mi na do por el rui do en ese pun to. Ge ne ral men te la fuen teprin ci pal de rui do es la eta pa de en tra da del pream pli fi ca dor, ya que allí se ma ne ja se -ñal de ba jo ni vel. Es im por tan te usar ele men tos que sean fuen te de ba jo ni vel de rui dos,por ejem plo, tran sis to res es pe cia les a tal efec to (fi gu ra 28).

Pa ra que el lec tor ten ga una idea de los ni ve les que pue de adop tar el ran go di ná mi -co, di ga mos que en un au di to rium es de apro xi ma da men te 75dB (con or ques ta a ple no);si lo que se es cu cha en és te se gra ba y re pro du ce en un equi po pro fe sio nal, de cre ce a

Lección 5, Etapa4

28 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Figura 24

Figura 26

Figura 25

Figura 27

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 28

Page 31: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Teoría

va lo res de 60dB (au men ta el rui do), mien tras que en equi pos ho -ga re ños cae a 40dB. El ran go di ná mi co en los dis cos fo no grá fi coses li ge ra men te su pe rior a los 55dB.

AM PLI FI CA DO RES DE SA LI DA EN PUEN TE

He mos vis to las ven ta jas que pre sen ta el sis te ma de aco pla -mien to di rec to. El ca pa ci tor de aco ple al par lan te no es tá exen tode in tro du cir dis tor sio nes en la res pues ta en fre cuen cia del equi -po y pa ra eli mi nar lo sue le uti li zar se el sis te ma puen te, en el cuallos tran sis to res se in ter co nec tan co mo se pue de ver en la fi gu ra29. Es ta téc ni ca per mi te in cre men tar la po ten cia de la eta pa desa li da don de los am pli fi ca do res aco pla dos se ex ci tan en con tra fa -se (co mo si fue ran dos pa res com ple men ta rios tra ba jan do si mul -tá nea men te).

En es te cir cui to es fun da men tal la po la ri za ción de los tran sis -to res, ya que el re sul ta do del equi po de pen de del ajus te cui da do -so de di cha po la ri za ción, pues cual quier fa lla ori gi na rá la des truc -ción de por lo me nos un par de tran sis to res y del par lan te, que nose cons tru ye pa ra fun cio nar con co rrien te.

Cuan do se uti li za la con fi gu ra ción puen te, el sis te ma in clu yeun cir cui to de pro tec ción ela bo ra do que se ac ti va in me dia ta men -te an te cual quier va ria ción en la po la ri za ción de los tran sis to res.

Si ana li za mos de te ni da men te las eta pas de sa li da de au dioes tu dia das, no ta re mos que al tra ba jar los tran sis to res en cla se Bse po ne de ma ni fies to el efec to de la dis tor sión por cru ce que sepue de re du cir pe ro no eli mi nar.

El dia gra ma en blo ques del cir cui to am pli fi ca dor de au dio“Puen te” -al que ha ce mos re fe ren cia en la fi gu ra 29- per mi te ase -gu rar que pa ra una de ter mi na da ten sión de co rrien te con ti nua, pa -ra una de ter mi na da di si pa ción má xi ma de los tran sis to res usa dosy pa ra una car ga de ter mi na da, se pue de su mi nis trar una po ten cia4 ve ces ma yor que en el ca so de una eta pa de sa li da de au dio con -ven cio nal con si mi la res ca rac te rís ti cas. Es to es po si ble por que elpar lan te pue de ha cer os ci lar to da la ten sión de ali men ta ción (no lami tad co mo en los otros ca sos) en ca da se mi ci clo. Co mo he mos di -cho, el am pli fi ca dor puen te se com po ne en esen cia de dos am pli fi -ca do res de si me tría com ple men ta ria con la car ga (par lan te) aco pla -da di rec ta men te en tre los dos pun tos cen tra les. Ca da sec ción am -pli fi ca do ra se ex ci ta por una eta pa en cla se “A”, cons ti tui da por unpar de tran sis to res en “Dar ling ton” (figura 30). Co mo ca da par detran sis to res de sa li da se de be ex ci tar en con tra fa se, a los ex ci ta do -res se les en tre ga la se ñal de au dio por me dio de un am pli fi ca dordi fe ren cial que po see la ven ta ja adi cio nal de pre sen tar una al ta im -pe dan cia de en tra da. Es te cir cui to, ade más de te ner ma yor po ten -cia de sa li da que un am pli fi ca dor de sa li da con ven cio nal de si me -tría com ple men ta ria, re quie re de una eta pa ex ci ta do ra en cla se “A”que ne ce si ta ma yor ener gía de ali men ta ción. La co rrien te de po la -ri za ción es por lo me nos dos ve ces ma yor.

Cuan do se efec túa el di se ño del am pli fi ca dor, la eta pa di fe ren -cial se cal cu la pa ra que la co rrien te de po la ri za ción sea diez ve ces

Técnico en Sistemas de Audio 29

ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

Figura 28

Figura 29

Figura 30

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 29

Page 32: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

su pe rior al va lor re que ri do con el fin de ase gu rar el fun cio na mien to li neal en to do el ran -go di ná mi co del sis te ma (así se evi tan dis tin tas fuen tes de dis tor sión). Nó te se en el cir -cui to que exis ten va rias rea li men ta cio nes de con ti nua des de el par lan te ha cia las eta -pas an te rio res que, en ge ne ral, cons ti tu yen cir cui tos de po la ri za ción (co mo ser R1, R2 yR3), de for ma tal que si va ría la ten sión en un pun to me dio del puen te, tam bién va ria rála con di ción de po la ri za ción en las eta pas ex ci ta do ras. Un pro ble ma que se pre sen ta enel am pli fi ca dor puen te es la ob ten ción de una ten sión di fe ren cia “ce ro” en los pun tosme dios del puen te. De tal ma ne ra que co mo el par lan te con du ce una co rrien te con ti nuapro por cio nal a la di fe ren cia de ten sión en tre los pun tos me dios de los pa res de sa li dacom ple men ta ria, cual quier co rri mien to en la po la ri za ción de los mis mos pue de pro du cirse rios pro ble mas en los com po nen tes.

Cuan do el di se ño del cir cui to es bue no se con si guen dis tor sio nes des pre cia bles. Porejem plo, la dis tor sión ar mó ni ca to tal no su pe ra el 3% a má xi ma po ten cia en to do el es -pec tro de au dio.

SIS TE MA “QUAD”

Actualmente se usan las eta pas cor ta co rrien te de no mi na das QUAD, de sa rro lla daspor la em pre sa Acous ti cal Ma nu fac tu ring Co. Ltd., que uti li zan un prin ci pio de fun cio na -mien to muy in ge nio so. La eta pa de po ten cia po see un par de tran sis to res que tra ba jancon se ña les fuer tes en cla se “B” que, por su pues to, da rá ori gen a una fuer te dis tor siónpor cru ce. Es tos tran sis to res se aso cian a una eta pa en cla se A de ba ja po ten cia que seaco pla di rec ta men te al par lan te, te nien do la ca pa ci dad de ex ci tar lo con se ña les muy pe -que ñas y ca si sin dis tor sión. La fun ción de es ta eta pa cla se A de ba jo ni vel es su mi nis -trar ener gía al par lan te en la re gión de cru ce, en la cual los tran sis to res de po ten cia nocon du cen. Cuan do em pie zan a con du cir los tran sis to res de sa li da, se apli ca una rea li -men ta ción po si ti va a la eta pa cla se B. Cual quier di fe ren cia en tre la se ñal de sa li da y elva lor ideal es su pe ra da por el am pli fi ca dor de ba ja po ten cia que tra ba ja en cla se “A” (degran ca li dad). De es ta ma ne ra se eli mi na la dis tor sión por cru ce, pues pa ra se ña les deba jo ni vel los tran sis to res de sa li da se “des po la ri zan” a pro pó si to, su mi nis tran do la de -bi da se ñal la eta pa en cla se “A”. J

Sabemos que un amplificador consta de dos partes fundamentales: el amplificadorde tensión, que eleva la tensión de entrada, que normalmente está en el orden del volthasta unos 30 volt, necesarios para excitar el parlante y el amplificador de corriente.Otra parte son los drivers y los transistores de salida, encargados de alimentar al par-lante con la potencia requerida, con velocidad y sin distorsiones.

Lección 5, Etapa4

30 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

En este curso venimos publicando una serie de pequeños amplifica-

dores de audio que tienen la intención de ser sencillos y fáciles de

armar, destinados al lector principiante que probablemente los arme

como su primer montaje electrónico. Es por ello que tienen como

característica principal la sencillez, para evitar complicaciones que

derivan en frustraciones indeseadas. En esta lección presento un

equipo un poco más complejo, pero de funcionamiento excelente,

que cumple con las normas básicas de un sistema de Alta Fidelidad.

Montaje DestacadoAmplificador de 40W Hi-Fi

1 Disipador de 10 cm x 5 cm

1 TIP33C1 TIP34C3 BD1392 BD1403 BC5583 BC5486 1N40071 LED rojo1 Preset 500Ω

Capacitores1 220µF x 35V2 100µF x 50V2 10µF x 25V2 0,1µF x 100V

1 180pF1 100pF

Resistencias2 0,47Ω 5 Watt1 10Ω 2W1 33Ω 2W2 100Ω 2W1 10kΩ 2W2 5,6Ω (1/4 Watt)5 120Ω1 220Ω1 470Ω2 1kΩ1 4k71 6k82 15kΩ

Lista de Materiales

SOBRE LA CUARTA ETAPA: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

Una vez concluída la cuarta etapa de estaCarrera y alcanzados los objetivos, el alumno obtieneel Título de “Técnico en Sistemas de Audio”.Tratamos en este módulo de estudio (cuarta etapade la Carrera) todo lo referente al audio, desde elprincipio, para que cualquier persona que tenga, ono, conocimientos de electrónica pueda entenderlo.

Estudia, en la primera lección, qué es el sonido,cómo se desplazan las ondas sonoras, período, fre-cuencia, para luego seguir, es la lección Nº 2, con losmodelos clásicos de amplificadores, las configura-ciones circuitales básicas en donde, a través de algu-nas fórmulas no muy complicadas, aprenderá a cal-cular diferentes tipos de amplificadores según la uti-lidad para la cual usted lo necesite. Según las distin-tas configuraciones, existen varias formas depolarizar un transistor con sus ventajas y desventa-jas, aprenderá también a calcular capacitores depaso y verá los diferentes tipos de acoplamientosentre etapas. En la lección Nº 4 damos una expli-cación de qué son los preamplificadores y sus cir-cuitos derivados, como ser controles de tono, qué esrealimentación negativa, realimentación multietapa,el sistema Baxendall, filtros, controles de volumen ybalance, entradas, ecualización. En la quinta lección,la que está leyendo está dedicada a las etapas desalida, en sus diferentes configuraciones Parafinalizar, en la lección Nº 6 se incluye un apéndicecon el que estudiará los amplificadores digitales ylos equipos de última generación.

Cada lección incluye prácticas y talleres con dis-tintos montajes relacionados con el audio y quecreemos le serán de utilidad, ya sea para el apren-dizaje o para el desarrollo de su actividad profesio-nal: en esta lección encontrará una fuente de ali-mentación, un seguidor de señales, vúmetros yamplificadores.

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 30

Page 33: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Taller

En los anteriores dis-eños utilizábamos unamplificador diferencialsencillo como amplifi-cador de tensión. Estetipo de amplificadorestiene muchos defectoscomo uso en alta fideli-dad, y el principal es quetrabaja desequilibrado(ver figura 1). Comovemos, la carga de uncolector es el transistordriver y el otro colectorestá a positivo. Estoprovoca un desbalanceen las corrientes deambos transistores, quedeberían ser iguales paratener baja distorsión. Asimismo, la corriente de polarización se fija con una humilderesistencia, siendo un sistema simple pero poco efectivo.

En este amplificador utilizamos un sistema denominado "amplificador diferencial aespejo de corriente", que vemos a la derecha del anterior, que es muy superior en sudesempeño. Consta de un generador de corriente constante Q1, que provee una corri-ente de alrededor de 4mA que alimenta al par diferencial Q2 y Q3, que son obligados atrabajar en simetría por los transistores Q4 y Q5, que como vemos, al tener las basesconectadas juntas, fuerzan a una rama a repetir la corriente de la otra. Por otra parte, lacarga (RL) conectada a este diferencial es mucho más liviana, porque en vez de ir a labase de un simple driver, que presenta una impedancia baja, se conecta a un driver

Técnico en Sistemas de Audio 31

ETAPA 4: “TÉCNICO EN SISTEMAS DE AUDIO”

Figura 1

Figura 2

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 31

Page 34: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

compuesto por 2 transistores, lo quehace que la impedancia se eleve y seamás "liviano" el trabajo de excitar elamplificador de corriente. Como resul-tado obtenemos más "libertad" en elsonido, mayor claridad, mayor veloci-dad de subida (slew rate) y una bajísi-ma distorsión por intermodulación.

El amplificador de corriente secompone de dos pares Darlingtoncomplementarios, armados en torno alos conocidos BD139 + TIP33C yBD140 + TIP34C, que me han dadosobradas muestras de fortaleza y fidel-idad. Para estabilizar la corriente dereposo de los transistores de salidarecurro al simple pero efectivo métodode anclar la polarización de base pormedio de 4 diodos 1N4007. Noten quelos diodos están en el borde del disi-pador de salida, esto es para que ten-gan contacto térmico con el mismo,dado que si calienta la etapa de salidadisminuye la tensión de la juntura,haciendo lo mismo la corriente dereposo. La misma se fija por medio delpre-set de 500Ω en unos 10mA, quese miden poniendo un multímetro enla escala de 200mV con una punta enla salida de parlante y el otro en unextremo de una de las resistencias deemisor de 0,47 ohm 5 Watt. Debegirarse el pre-set hasta tener una lec-tura de 5mV más o menos.

En la figura 2 vemos el diagramaesquemático, en la figura 3 la placa decircuito impreso y la disposición de loscomponentes en la plaqueta.

Un detalle importante: midan conun multímetro con medidor de hfetodos los transistores, porque vengoencontrando transistores marcadoscon una determinada característicaque en realidad son cualquier cosa. Seve que nuestros amigos orientaleshacen un transistor genérico y luego leponen el nombre que necesitan paravenderlo. He encontrado BC548 conlas patas al revés, transistores marca-dos como TIP33C que si los mido son

PNP, diodos zener abiertos, BF981 en corto y un sinnúmero de herejías que pueden con-fundir al armador más experimentado, cuánto más a un principiante. J

Lección 5, Etapa4

32 Etapa 4

CURSO DE TÉCNICO SUPERIOR EN ELECTRÓNICA

Figura 3

Tec Sup E4 L5 Salida.qxd:LECC 1 .qxd 18/12/13 17:40 Page 32

Page 35: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fuentes Conmutadas

Service de Equipos Electrónicos 33

Fundamentos de las

Fuentes Conmutadas

En el momento actual las fuentes son tan complicadas que muchas veces debemos recu-

rrir a diferentes métodos para repararlas. Pretendemos que Ud. genere métodos seguros

de reparación. Pero existe una ayuda invalorable en las asociaciones de técnicos; hoy un

profesional que no visite asiduamente un foro como por ejemplo “YoReparo.com” no

puede reparar nada, se acabaron los tiempos del técnico solitario que reparaba de memo-

ria. Yo mismo no me animo a encarar un simple TV a TRC moderno si no tengo el corres-

pondiente manual de servicio del Club de Diagramas. Ahora bien, a la hora de escribir este

material me gustaría saber quien fue el científico que recibió la primer descarga inductiva

sobre su humanidad, porque seguramente él fue el inventor de la fuente conmutada. En

efecto, cualquier estudiante curioso que esté trabajando con inductores y baterías de baja

tensión, va a terminar generando alguna descarga sobre su cuerpo. Todos saben que las

baterías de baja tensión no producen descargas peligrosas, por eso es común manipular-

las sin precaución. Pero si su circuito tiene algún inductor, debe tener cuidado porque teó-

ricamente no existe un limite a la tensión que se pueda generar. Los 12V de la batería se

pueden transformar en miles de voltios si se utiliza un inductor adecuado y esa es la base

de las fuentes conmutadas.

Coordinación: Ing. Horacio Daniel Vallejo - [email protected] base a informes de: Ing. Alberto H. Picerno

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 33

Page 36: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

IntroDuCCIón

Si Ud. quiere medir la resistencia del primariode un transformador de alimentación con el mul-tímetro y mantiene unido un cable del primario ala punta del multímetro con una mano y el otrocable a la otra punta del multímetro con la otramano; es muy probable que al abrir el circuitoreciba una descarga.

Suponemos que Ud. tiene un conocimientogeneral sobre el uso del laboratorio virtual queutiliza normalmente. Si no es así lo invitamos aque estudie las lecciones de “Simuladores deCircuitos en Electrónica Completa” disponiblesen http://electronicacompleta.com/simuladores-de-circuitos/ que seguramente lo va a ayudar adar sus primeros pasos.

Para empezar, vamos a armar un pequeñocircuito como el que mostramos en la figura 1 enMultisim y en la figura 2 en LiveWire para apren-der los principios fundamentales de las fuentesconmutadas. La idea es usar sólo una llave, uninductor y una batería de 1V. Pero como las lla-ves de los laboratorios virtuales tienen una resis-tencia infinita cuando están abiertas, la completa-mos con un resistor de 10MΩ en paralelo y unresistor de 1mΩ en serie que además nos sirvepara medir la corriente por el circuito.

El osciloscopio que nos permitirá ver las seña-les que se desarrollan tiene dos canales. Conuno medimos la tensión sobre la llave (rojo) y conel otro la corriente circulante por el circuito(verde).

Nota para usuarios de LiveWire: En el

LiveWire no es necesario agregar el resistor en

paralelo. Se debe ajustar el tiempo de simulación

entrando en la solapa: “tool → simulation →timing control” y ajustar allí la ventana “time base”

en 1µS. Luego se deben ajustar los ejes del grá-

fico a + - 1kV y a 120µS. Por último la llave pul-

sador debe predisponerse para ser operada con

la tecla A aunque también puede operarse con el

mouse haciendo clic sobre ella.

Observe que solo tenemos cinco componen-tes: una batería de 1V, una llave controlada por labarra espaciadora del teclado con un resistor enparalelo y un inductor de 1Hy. Además, tenemosconectado un osciloscopio sobre la llave. Ud.debe ajustar la base de tiempo del osciloscopio a200 mS/div es decir que para recorrer toda lapantalla de izquierda a derecha demora 2 segun-dos. La escala vertical del osciloscopio la predis-ponemos en una baja sensibilidad de por ejemplo10kV/div. En esas condiciones encendemos lamesa de trabajo y el experimento se pone enmarcha. Observe que el haz del osciloscopiodemorará mas de 1 segundo en llegar al centrode la pantalla (de acuerdo a la computadora queestá usando) el tiempo real puede no coincidircon el indicado en el reloj del experimento que seobserva en la parte inferior a la izquierda de lapantalla del Multisim.

Si el circuito es más complicado el programatarda más en realizar los cálculos y la graficación.Entonces el reloj del experimento avanzará más

34 Service de Equipos Electrónicos

Figura 1 - Archivo hecho en Multisim para aprender los fundamentos de las fuentes conmutadas.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 34

Page 37: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fundamentos de Las Fuentes Conmutadas

lentamente, de modo que para graficar un segun-do de la experiencia virtual se pueden tardar 10,20 o más segundos reales.

Primero vamos a analizar de qué depende elcrecimiento de la corriente. Comience con la llavecerrada y observe que la corriente aumenta arazón de 1A x segundo y que al abrir la llave seproduce un pulso positivo muy alto y luego otronegativo muy alto (en realidad es imposible sabercuál es el primero). Cambie el valor del inductor a500 mHy y verá que ahora cambia a razón de 2Ax segundo y el pulso sigue siendo muy alto.Vuelva al inductor de 1H (un Henry) cambie labatería a 2V y verá que la corriente aumenta arazón de 2A x segundo Esto significa que la velo-cidad de crecimiento de la corriente varía enforma directamente proporcional a la tensión apli-cada e inversamente proporcional a la inductan-cia del inductor. Y que si a un inductor de 1H sele aplica una tensión de 1V la corriente crece a1A en un segundo.

Estas relaciones son muy importantes en eltrabajo con fuentes conmutadas y le recomenda-mos al lector que cambie valores en el circuito yvea los resultados hasta familiarizarse con eltema. Cierre la llave con la barra espaciadoradurante diferentes tiempos y vuelva a abrirla.

Nota: si la llave no opera, lleve el puntero del

mouse a la mesa de trabajo y pique con el botón

de la izquierda, allí comenzará a operar la llave;

lo que ocurrió es que el control seguramente se

encontraba activo sobre el osciloscopio.

Observe que cada vez que abre la llave, luegode dejarla cerrada, se produce en la pantalla delosciloscopio un pulso de diferente tensión y quehay una relación directa entre tiempo de llavecerrada y sobretensión.

Este es un fenómeno inesperado pero expli-cable. Ocurre que un inductor es un componentereactivo del tipo de los capacitores, y un compo-nente reactivo acumula e intercambia energía. Elcapacitor guarda esa energía en forma de ener-gía eléctrica y el inductor en forma de energíamagnética.

La energía se acumula lentamente a medidaque crece la corriente y luego puede ser extraídaa una gran velocidad o viceversa. De acuerdo alcircuito esto puede producir sobretensiones otensiones reducidas que resulten interesantespara el diseño de fuentes conmutadas. Observeel lector que las tensiones se consiguen comoefecto de transferencias de energías y no comodisipaciones en resistores. En el primer caso, sitrabajamos con componentes reactivos puros(capacitores e inductores ideales) las transforma-ciones se realizan con un elevado rendimiento.En el segundo caso, dada la generación de calor,la transformación se realiza con un pésimo rendi-miento y sólo pueden ser realizadas en sentidodescendentes de las tensiones (si a una fuentede 12V se le conecta un divisor resistivo sólo sepuede esperar que la tensión baje).

Analicemos el caso de nuestro sencillo circui-to. Cuando la llave se cierra, comienza a circularcorriente por el inductor.

Service de Equipos Electrónicos 35

Figura 2 - Archivo hecho en LiveWire para aprender los fundamentos de

las fuentes conmutadas.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 35

Page 38: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

¿Qué valor tendrá esa corriente inicial?

Sin ninguna duda debe comenzar con unvalor nulo que se va incrementando poco a poco.

La razón es muy simple y similar al capacitor,que se opone a los cambios de tensión sobre susplacas. Si está cargado con 100V y lo queremosdescargar con un resistor observaremos que latensión solo cambia gradualmente. Al mismotiempo puedo observar que si no conectó ningúnresistor sobre él; es capaz de mantenerse carga-do por un largo periodo de tiempo lo cual signifi-ca que su resistencia de aislación es muy alta(tenga en cuenta que un capacitor real es muyparecido a uno ideal). Como una importante con-clusión podemos decir que un capacitor se oponea los cambios de tensión.

El inductor es casi como la contrapartida delcapacitor. Se opone a los cambios de corriente ylo hace de la única manera posible; generandofuerzas contraelectromotrices, es decir que gene-ra una tensión que a su vez genera una corrientepor el mismo inductor que se opone al cambio dela corriente original. En nuestro circuito la corrien-te sube por ejemplo hasta 1A y en ese momentoabrimos la llave. Es evidente que al faltar la fuen-te de energía la corriente no puede seguir subien-do; pero el inductor no puede permitir que secorte; por lo tanto se va a reducir y al hacerlo vaa generar una tensión sobre él que aplicada alresistor de fuga generará una corriente algomenor a 1A y descendente. La velocidad del des-censo depende del circuito externo al inductor. Sisolo tiene la resistencia de 10MΩ debe generar

una tensión dada por la ley de Ohm de V = I x R= 10MV. En la simulación es menor (200kV) por-que la llave tiene cierta capacidad parásita quemodifica el circuito.

Llegado a este punto el lector estará pensan-do que recuerda muchas manifestaciones de lavida diaria del capacitor como acumulador deenergía, pero no recuerda ni una sola del induc-tor. Por ejemplo muchas veces recibió una des-carga por andar manipulando algún capacitor quehabía quedado cargado desde mucho tiempoatrás. Pero no recuerda que algún inductor lehaya producido ningún efecto por alguna cargarecibida con anterioridad. Por lo tanto parece quelos inductores no son capaces de acumular ener-gía.

Desde luego que no es así. Hay dos hechosque nos hacen equivocar escandalosamente:

* Un inductor real tiene elevadas pérdidas, por

lo que se descarga muy rápidamente.

* Para que mantengan acumulada la energía

magnética se los debe poner en cortocircuito y no

en circuito abierto como es el caso del capacitor.

Como vemos el inductor y el capacitor sonantagónicos en todo. El capacitor necesita quelas cargas acumuladas estén quietas en el die-léctrico y por eso se lo mantiene abierto. En cam-bio el inductor necesita que las cargas circulenpara producir un campo magnético y por eso selo debe mantener en cortocircuito. Si las cargasse detienen no generan campo magnético.

36 Service de Equipos Electrónicos

Figura 3 - Otra corriente final implica otra sobretensión.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 36

Page 39: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fundamentos de Las Fuentes Conmutadas

En EEUU se construyó un inductor con unsuperconductor sumergido en helio líquido (amuy baja temperatura). Se le hizo circular unacorriente y luego se lo cortocircuitó. Y ese induc-tor viajo en avión por todas las universidades deEEUU para demostrar la teoría. Como no tene-mos el suficiente dinero para realizar la mismaexperiencia yo le pido que me crea: un inductorideal es capaz de mantener un campo magnéticoque lo rodee sin necesidad de consumir energía.

Volvamos a nuestro experimento virtual paraafianzar el conocimiento adquirido.

¿Qué le parece que puede ocurrir, si en lugar

de mantener la llave cerrada por un tiempo de 1

segundo la mantenemos cerrada por menos

tiempo?

La respuesta es evidente y se confirma en lapráctica. Como la corriente tiene menos tiempopara crecer el inductor genera una menor tensiónal abrirse la llave, que ahora llega a los 120kV,figura 3.

Este fenómeno es el mas importante de lasfuentes conmutadas porque gracias a él las fuen-tes conmutadas mantienen constante la tensiónde salida. Por eso le volvemos a pedir que jueguecon el circuito hasta que el fenómeno quede gra-bado en su mente.

¿Por qué razón la corriente crece lentamente

durante el tiempo en que la llave está cerrada?

Ya lo dijimos pero vale la pena repetirlo, por-que la corriente genera un campo magnético que

a su vez genera una tensión sobre el inductor quese opone al efecto de la batería; y cuanto másgrande es el inductor, más se opone a que lacorriente crezca rápidamente. Esto se llamaautoinducción y es la característica que define aun inductor.

Realmente se produce algo similar a lo queocurre con el capacitor, si lo queremos cargardesde una fuente de corriente; la energía eléctri-ca acumulada va depender del tiempo que lafuente esté conectada, figura 4. Por lo tanto, si lallave sólo se cierra un tiempo mínimo, el campoeléctrico acumulado también será mínimo y lamanifestación de este campo al cortocircuitar elcapacitor será prácticamente inexistente.

Realice varias pruebas, anotando el valor dela capacidad y el tiempo de carga hasta llegar acierta tensión o a la inversa la tensión de cargaen función del tiempo que dura cerrada la llave.Veremos que de modo similar a la inductancia, uncapacitor de 1 Farad se carga a 1V en el tiempode 1 segundo. Si realizamos otras medicionescon un valor de inductancia 10 veces menor sepodrá observar que la tensión crece a una veloci-dad 10 veces mayor.

Ahora conocemos el fenómeno y sabemoscómo variarlo, pero aún no sabemos todo:

¿Qué ocurre si no conectamos ningún resistor

sobre la llave? ¿cómo se produce la sobretensión

y hasta que valores puede llegar?

Es muy simple y fácil de comprender. Elinductor se opone a que cambie el valor de

Service de Equipos Electrónicos 37

Figura 4 - Circuito de carga de un capacitor.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 37

Page 40: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

corriente circulante por el circuito. Mientras lallave está cerrada la corriente va creciendo, porejemplo hasta llegar a 1A. Al abrir la llave se pro-duce un cambio notable en la resistencia del cir-cuito que pasa de unos pocos Ohm (en general laresistencia del bobinado) a un valor prácticamen-te infinito. En el circuito que utilizamos el inductores ideal y no tiene resistencia. La única resisten-cia existente es la agregada de 1mΩ evidente-mente despreciable. El inductor, por lo tanto, tratade modificar la tensión para que siga circulando1A y genera una sobretensión sobre la llaveabierta, con el fin de que circule corriente. Peropara que circule corriente por un circuito abiertose debe superar la tensión de ruptura del aire. Enla práctica se llega a generar tal tensión que seproduce un arco en la llave (observe como lasleyes de la electrónica tratan de cumplirse aún enlas peores condiciones y si no hay resistor dondehacer circular corriente, se lo crea haciendo sal-tar un arco en el aire o en el aislador que puedellegar a destruirlo).

“Es un caso extremo que no tiene utilidad

practica”, dirá Ud. No, es uno de los primeros fenómenos eléctri-

cos que el hombre utilizó desde comienzos delsiglo XX. En efecto así funciona el encendido deun automóvil que genera la chispa en la bujíapara que explote la mezcla de combustible y aire.

Vamos a hacer alguna prueba más conectan-do un resistor de 1kΩ sobre el inductor paraobservar cómo se reduce el pulso de sobreten-sión. Ahora, cuando se abre la llave, existe un

paso de circulación para la corriente y entoncesse cumple la ley de Ohm. En nuestro caso, porejemplo si abrimos la llave cuando la corrientellega a 1A esa corriente se deriva por el resistorde 1kΩ y por lo tanto genera una tensión dadapor la ley de Ohm. En efecto 1A x 1kΩ es igual a1kV, figura 5.

Para que se puedan observar los oscilogra-mas con más claridad, desplazamos el haz decorriente hacia abajo ubicando el eje verde tresdivisiones hacia abajo. Observe que la sobreten-sión llega en exactamente a 1kV. Podría haberllegado a un valor levemente inferior si conside-ramos que en el circuito hay capacidades distri-buidas en el inductor y en la llave que son unapequeña carga para la sobretensión. Esto nosindica que el Multisim realiza las simulacionescon un gran realismo teniendo en cuenta inclusi-ve las capacidades parásitas de los componen-tes.

LA FormA DE SEñAL DE LA SobrEtEnSIón

Hasta ahora sólo observamos la sobretensióncomo un pulso sin detalles. Llegó la hora deexpandir la escala horizontal del osciloscopiopara observar cual es la ley de variación de latensión. En principio debe considerar que el osci-loscopio de su Multisim tiene memoria, lo cualfacilita las observaciones de nuestro fenómeno(se trata de un fenómeno que no es repetitivo).En efecto, si fuera repetitivo podríamos utilizar el

38 Service de Equipos Electrónicos

Figura 5 - Cálculo de la sobretensión sobre un resistor conectado en paralelo con un inductor.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 38

Page 41: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fundamentos de Las Fuentes Conmutadas

sincronismo de la base de tiempo del oscilosco-pio (que opera como el sincronismo de cualquierosciloscopio real) para detener las imágenes.Nosotros vamos a emplear el carácter de oscilos-copio con memoria para detenerla. Simplementetermine la simulación con la llave general de lamesa, amplíe el osciloscopio y ubique el pulso desobretensión sobre la pantalla con el cursor quese encuentra debajo de la misma, figura 6. Escomo si volviéramos el tiempo atrás y lo ubicára-mos donde más nos interesa. Inclusive podemosvariar las escalas para obtener imágenes amplia-

das en el tiempo o con mayor sensibilidad verti-cal. Esto es lo que hicimos en la figura 7.

Observe la forma de onda superior (corriente).Vea que no tiene cambios bruscos; cuando lallave se abre, la corriente que estaba aumentan-do, comienza a disminuir exponencialmentehasta hacerse nula debido a que la llave no seabre instantáneamente. Para completar el ejerci-cio vamos a agregar un capacitor sobre la llave.Vea las figuras 8 y 9 con un acortamiento de lostiempos.

Aquí tenemos un interesante efecto de trans-

Service de Equipos Electrónicos 39

Figura 6 - Forma real de la variación de tensión sobre la carga.

Figura 7 - Vista de la señal con la escala de tiempos ampliada en el tramo de

los flancos de la señal.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 39

Page 42: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

ferencia de energía y disipación, que debemosanalizar con todo detenimiento. En principio, éstees un circuito realmente muy utilizado desde prin-cipios del siglo XX (salvo por los valores de loscomponentes); es el circuito de encendido de unautomóvil. Todo comienza cuando los platinos secierran. Allí comienza a circular una corriente cre-ciente. En ese momento el capacitor está en cor-tocircuito y por lo tanto descargado. Cuando elplatino se abre, el inductor tiene su máxima ener-gía en forma de campo magnético. El inductor

tiene dos componentes conectados sobre el; unresistor y un capacitor. En principio puede olvi-darse del resistor que analizaremos más tarde. Elinductor debe mantener la corriente circulando ylo hace utilizando al capacitor. Cuando un capa-citor es recorrido por una corriente se carga. Elresultado es que comienza a aparecer una ten-sión sobre el capacitor que se hace máximacuando el inductor entregó toda la energía quetenía acumulada (la corriente es igual a cero y sepuede decir que campo magnético y corriente

40 Service de Equipos Electrónicos

Figura 8 - Oscilación amortiguada en la apertura de la llave.

Figura 9 – Oscilación amortiguada con el tiempo de barrido más corto.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 40

Page 43: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fundamentos de Las Fuentes Conmutadas

son proporcionales). Allí no termina el fenómeno,ahora es el capacitor el que está plenamente car-gado y por lo tanto lleno de energía. Esa tensiónqueda aplicada al inductor y por él comienza acircular una corriente en el sentido contrario alanterior.

Si no existiera el resistor los intercambios deenergía magnética (L) y eléctrica (C) se produci-rían sin pérdida y durarían una eternidad. Pero elresistor existe y en cada ciclo transforma energíaen calor haciendo que los picos máximos seancada vez más pequeños hasta llegar a cero. Estaseñal tiene nombre, se llama oscilatoria amorti-guada y es el intercambio de energías que siguela ley mas común de la física.

EL ConVErtIDor DE tEnSIón

DE LAS VIEjAS AutorrADIoS

¿Dónde se utilizó el principio de las fuentes

conmutadas por primera vez en el campo de la

electrónica?

En los TV dirá Ud. No, fue en las radios paraautomóviles de los años 50 del siglo pasado. Enefecto el transistor no estaba difundido aún y lasradios eran a válvulas.

Requerían una tensión del orden de los 100Vpara el circuito de placa y en el automóvil solo

existían los 12V de la batería.Suponemos que inspirado en el propio circui-

to de encendido del vehículo a alguien se le ocu-rrió la idea de realizar un convertidor continua acontinua. En principio se necesitaba una llaveque interrumpiera la tensión continua de batería auna frecuencia considerablemente alta, luegoesa corriente pulsátil se hacia pasar por un induc-tor para generar una sobretensión y por ultimoesa sobretensión se rectificaba de modo que car-gara un capacitor electrolítico de alto valor.

En nuestro circuito, figura 10, utilizamos ungenerador de funciones y una llave controladapor tensión, pero en realidad se utilizaban unoscontactos que oscilaban unidos a un diapasón enuna frecuencia de aproximadamente 300Hz yque eran auto-oscilantes porque poseían unabobina que los energizaba por pulsos. Ni quedecir que este dispositivo que conmutaba mecá-nicamente a un ritmo tan acelerado duraba muypoco y era frecuente su recambio; tanto que esta-ba montado sobre un culote que a su vez des-cansaba sobre un zócalo para que se pudieracambiar sin desoldar.

Si Ud. cambia el tiempo de actividad del gene-rador de funciones, modifica el tiempo en que lallave está cerrada, cargando al inductor con uncampo magnético. Con un tiempo de actividadmás bajo, la llave está cerrada más tiempo el

Service de Equipos Electrónicos 41

Figura 10 - Fuente pulsada a vibrador para radio de auto a válvulas.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 41

Page 44: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

inductor admite más carga y genera una sobre-tensión mayor. Pruebe con diferentes tiempos yobserve la tensión indicada por el multímetro.

Hasta aquí hicimos un esfuerzo considerable,para explicar porque no es simple reconocer alinductor como un componente acumulador deenergía. Vimos que su hermano el capacitor espor fabricación casi ideal (tiene muy pocas pérdi-das) pero en el caso del inductor las pérdidas sonconsiderables (generalmente por la resistenciadel alambre).

Pero aún si fuera ideal, seguramente no se lotendría por un acumulador de energía dado queluego de cargarle un campo magnético, serequiere que permanezca en cortocircuito paraconservarlo.

Comenzaremos ahora, a ver circuitos prácti-cos. Veremos que nuestra llave debe ser reem-plazada por un transistor bipolar o MOSFET ynos detendremos a analizar las características deexcitación de los mismos para favorecer la velo-cidad de conmutación. En realidad se trata de untema que parece teórico pero es realmente prác-tico, ya que el recalentamiento de los transistoresestá absolutamente ligado a la excitación.

EL trAnSIStor bIPoLAr

Como LLAVE ELECtrónICA

Hasta aquí trabajamos con llaves movidas amano para generar tensiones defuente. Ahora reemplazaremos esasllaves por dispositivos electrónicosprácticos. Actualmente se utilizansolo dos dispositivos para realizarconmutaciones de potencia:

* Los transistores bipolares clási-

cos de potencia

* Los MOSFET (metal oxido semi-

conductor field efect transistor = tran-

sistor de efecto de campo con com-

puerta aislada).

Los transistores bipolares son his-tóricamente los más utilizados ya quese caracterizaban por su bajo costo ysu gran confiabilidad; sin embargoson difíciles de excitar y por esa razónla tendencia es a reemplazarlos portransistores MOSFET que práctica-mente no requieren potencia de exci-

tación y que actualmente menos que los transis-tores bipolares. En el momento actual existe unacombinación de transistor bipolar con MOSFETllamado GATOS que fueron creados con la inten-sión de combinar las ventajas del transistor bipo-lar en lo que respecta a su baja resistencia cuan-do conducen, con el manejo de la excitación através de una compuerta aislada. Por el momen-to estos dispositivos son caros, pero no dudamosque en poco tiempo mas estarán presentes comouna propuesta más.

Nosotros estudiaremos las diferentes llavescomo elementos disociados, pero recuerde quela tendencia actual es incluirlos dentro de un cir-cuito integrado híbrido o monolítico. Sin embargo,dada las dificultades de fabricación, la mayorparte de las fuentes están resueltas en un circui-to integrado monolítico que posee hasta la etapadriver. El circuito se completa con la llave depotencia que se ubica en las cercanías. No obs-tante recuerde que todas las variantes están pre-sentes en algún caso particular; a saber:

* Circuito integrado monolítico con llave de

potencia externa.

* Circuito integrado monolítico con llave de

potencia interno.

* Circuito integrado híbrido con llave de poten-

cia interna.

* Circuito discreto.

Los transistores bipolares, originalmente dise-

42 Service de Equipos Electrónicos

Figura 11 - El transistor polarizado en la zona activa.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 42

Page 45: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fundamentos de Las Fuentes Conmutadas

ñados como amplificadores lineales son utiliza-dos actualmente como llaves digitales. En losamplificadores lineales los transistores puedentomar un estado de conductividad entre el colec-tor y el emisor que depende de la corriente apli-cada a la base.

En la figura 11 podemos observar un simpletransistor BC548 excitado desde una fuente detensión continua y con un resistor de colector de1kΩ

Se trata de un circuito muy simple con unpotenciómetro que opera como si fuera una fuen-te de señal continua, un transistor y dos resisto-res. Uno para polarizar la base y el otro comocarga de colector, para poder observar si Q1 esequivalente a una llave abierta o cerrada.

La idea es observar las características del cir-cuito con el transistor usado de llave. Observeque según la posición del potenciómetro, la jun-tura de base conduce y se genera una corrienteindicada por la tabla de base. Inicialmente debeajustar el potenciómetro con la tecla A para bajar(y A y mayúsculas para subir) para obtener unatensión de colector de 6V. En estas condicionesse puede decir que entre el colector y el emisordel transistor se produce una resistencia de 1kΩobtenida por el cociente de la tensión y la corrien-te indicada por la tabla de colector.(6,16V/5,84mA =1.054kΩ).

Nota: En las tablas aparece una frecuencia

que no es más que el ruido del circuito, no la

tenga en cuenta.

Evidentemente, en este caso, estamos muylejos de poder considerar al transistor como unallave cerrada, sobre todo porque si hacemos cir-cular una corriente alterna por el colector encon-traremos que se genera la correspondiente ten-sión alterna.

Nota: I1 es un generador de corriente alterna

y no el clásico de tensión alterna, puede conside-

rarlo como un generador de tensión inteligente

que mide la resistencia del circuito y ajusta la ten-

sión para que circule la corriente elegida que en

este caso es de 3mA, figura 12.

Observe que el osciloscopio indica que en elpunto donde se inyecta la señal existe una resis-tencia considerable (exactamente 266 Ohm) por-que con una corriente alterna de 3mA se produceuna caída de tensión de unos 0,8 V eficaces.

Para que el transistor se comporte como unallave cerrada debe tener una resistencia entrecolector y emisor de un valor despreciable.Veamos que sucede si se incrementa la corrientede base con el potenciómetro mientras se obser-va la caída de tensión en el osciloscopio. Comovemos la tensión alterna se va reduciendo hastahacerse prácticamente despreciable cuando la

Service de Equipos Electrónicos 43

Figura 12 - Transistor en conducción activa.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 43

Page 46: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

tensión continua de colector del transistor llega aunos pocos mV.

Recién allí podemos considerar que lallave/transistor se cerró. A esta condición se lallama condición de saturación del transistor por-que un nuevo incremento en la corriente de baseno provoca una nueva reducción de la resistenciaequivalente entre el colector y el emisor del tran-sistor. De cualquier modo no se puede decir quela llave tenga resistencia nula, sino que tiene unaresistencia baja que depende del transistor utili-zado y de la condición de saturación. También sepuede decir que lejos de la saturación, a todoincremento de corriente de base, le correspondeun incremento de la corriente de colector casiconstante. Pero cuando se llega a tensiones muybajas de colector a emisor a un incremento dadode corriente de base no le corresponde el corres-pondiente incremento de la corriente de colectory entonces se dice que el transistor está satura-do.

Aconsejamos al lector que siga realizandoexperiencias con el circuito de la figura 12 levan-tando y bajando la tensión del potenciómetro. Yobservando como cambia la tensión alterna ycontinua de colector.Calcule el valor equivalen-te de resistencia en cadacaso.

CArACtEríStICAS

DE LA LLAVE

“trAnSIStor bIPoLAr”

Para que un compo-nente pueda recibir elnombre de “llave” debetener:

* Una resistencia baja

al estar cerrada (resisten-

cia de conducción).

* Una resistencia ele-

vada cuando está abierto

(resistencia de aislación).

De hecho el transistorsin excitación de base esun aislador entre colectory emisor ya que sólo circu-la la corriente de fuga.Pero esa corriente no es

nula y debe ser considerada. Esa corrientedepende de la tensión inversa aplicada a labarrera base emisor y se llama condición de blo-queo. Genéricamente podemos decir que no essuficiente que la tensión de base a emisor estépor debajo de 600mV para asegurar que el tran-sistor esté cortado. De hecho debemos recordarque el semiconductor utilizado está sometido a laaplicación de tensiones de colector muy elevadasluego del corte. Y un corte poco eficaz causa sudestrucción inmediata.

Por lo general un diseñador asegura que en elmomento del corte se produzcan por lo menostensiones inversas de base del orden de los 2 a 3volt. Mayores tensiones pueden ser contraprodu-centes sobre todo si se generan a baja impedan-cia ya que la juntura no soporta más que algunadecena de voltios en inversa.

Aquí es importante realizar un análisis de latransformación de energía eléctrica en térmicaporque la mayoría de los problemas no catastró-ficos de las fuentes se deben a algún problemade este tipo.

Cuando la llave esta abierta, tiene una grantensión aplicada pero no circula corriente por ella;

44 Service de Equipos Electrónicos

Figura 13 - Excitación de una llave transistor.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 44

Page 47: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fundamentos de Las Fuentes Conmutadas

por lo tanto la disipación (W = E x I con I = 0) seránula. Cuando la llave está cerrada circula unaelevada corriente por ella, pero la tensión sobrela misma será prácticamente nula (W = E x I conE = 0). Desde luego que estamos hablando decondiciones ideales que no siempre se cumplen.En realidad existe cierta caída de tensión sobre lallave cerrada y cierta corriente circulando con lallave abierta, pero la potencia generada no sueleser importante y puede despreciarse.

¿Esto significa que la llave no se calienta?

No, de ninguna manera. Se puede calentar ymucho. Lo que queremos decir es que no secalienta por la disipación cuando está cerrada ocuando está abierta.

¿Y cuándo se calienta entonces?

Se calienta en el preciso momento de la con-mutación, cuando pasa del cierre a la apertura, ode la apertura al cierre. En conclusión: si la con-mutación es rápida (flanco abrupto de la tensiónde base) y ocurre pocas veces por segundo (fre-cuencia baja), hay poca disipación. Si es lenta o

se repite muchas veces por segundo hay muchadisipación.

¿Y de qué depende que un transistor conmu-

te rápidamente?

Depende de su circuito de excitación. En lafigura 13 mostramos un simple circuito realizadocon un transistor de conmutación Zetex tipoCTX658. Observe que simplemente debe conmu-tar una carga resistiva de 10kΩ sobre una fuentede 100V.

En la pantalla del osciloscopio, ubicamos laexcitación de base en la parte inferior (con el ejecero en –5V) y la tensión de colector en la supe-rior. Observe que la señal de excitación es unaonda cuadrada de 10V de una frecuencia de20kHz.

El oscilograma de base está muy lejos de serrectangular, así que lo primero que le pedimos alalumno es que tome la punta conectada al colec-tor y lo conecte sobre la salida del generadorpara estar seguro que el problema no es degeneración. Una vez que haya comprobado queel generador tiene una onda perfectamente rec-

tangular con los flancosbien verticales le pedi-mos que reconecte elosciloscopio en el colec-tor.Observe en la figura 14que la señal de colectorsigue a la de base conbastante exactitud salvola amplitud y la inversiónde fase propia de un tran-sistor (recuerde que elcanal B del osciloscopiose puede invertir con latecla – para hacer com-paraciones mas exactas).Observe que cuando latensión de base se haceinversa el transistor secorta y la tensión decolector sube hasta elvalor de fuente. Cuandola juntura de base sepolariza en directa, eltransistor se satura y latensión de colector llegaprácticamente a cero. Lacorriente de colector sepuede observar sobre el

Service de Equipos Electrónicos 45

Figura 14 - Oscilograma de tensión de entrada y

corriente de colector.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 45

Page 48: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

resistor R3 en serie con elmiliamperímetro.

En la figura 14 sepuede observar la corrien-te de colector junto con laseñal de salida del gene-rador. Observe que des-plazamos los ejes paraque las señales se pue-dan observar mejor (arri-ba se observa la corrien-te). Observe que ademásde la inversión de fasehay pequeños corrimien-tos del orden de 1 o 2µSque son una falla del cir-cuito que deberemosmejorar.

Observe que I(dc) indi-ca 4,94mA es decir prácti-camente 5mA. En efecto,el transistor conecta unresistor de 10kΩ sobreuna fuente de 100V yhace circular 10mA, perolo hace sólo durante lamitad del tiempo. Esto sig-nifica una corriente pico I de 10mA y una prome-dio de 5mA. En realidad los retardos del transis-tor se comportan de modo tal que el periodo deactividad es menor y por eso la indicación es desolo 4,94mA.

Si cambiamos la resistencia de base para

excitar la base con menor impedancia, encontra-mos que con R1 de 100 Ohm la forma de señalen colector se corrige, haciéndose mas parecidaa la del generador, figura 15. Además la tablaahora indica 5,31mA. Es decir que mide más delo ideal pero que como ya sabemos es más pare-

46 Service de Equipos Electrónicos

Figura 15 - Forma de señal de corriente de colector con

R1 de 100 Ohm.

Figura 16 - Oscilograma de V e I de colector.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 46

Page 49: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Fundamentos de Las Fuentes Conmutadas

cido a lo real porque ahora la corriente de colec-tor tiene un tiempo de actividad muy cercano al50%.

Las oscilaciones que se producen en el flancoascendente se deben a que el Multisim es tanexacto en sus simulaciones que considera lascapacidades e inductancia parásitas del transis-tor BC548B.

En nuestro caso esas oscilaciones no nosmolestan así que las pasamos por alto.

Para entender dónde se producen las perdi-das del circuito debería utilizarse un graficador depotencia instantánea. Solo que ese instrumentono existe en la realidad. Con el Multisim se puederealizar una graficación de V de colector y I decolector para observar en que momentos se pro-duce potencia W (recuerde que W = E x I).

Observe que la gráfica de potencia de la figu-ra 16 estaría siempre a nivel bajo, salvo en lasconmutaciones en donde se producen dos picosimportantes porque allí se observan valores dife-rentes de cero para ambas señales. (I y V). Larazón es que durante las conmutaciones se obtie-ne tensión y corriente al mismo tiempo, no porquelo exija la carga sino porque la corriente de colec-tor no llegó a cero cuando la tensión aplicada

todavía persiste (lentitud dela llave). Lo más importantees reducir esos picos depotencia tanto en amplitudcomo en duración, porqueesto significa que se mejoróel rendimiento del sistema.Analizaremos ahora porqué razón se producenretardos en la conmutaciónde una llave transistor(observe en la figura 16 quellegan a valores de unos3µS) y cómo se los puedemejorar.Un transistor llave debe tra-bajar saturado. Esto signifi-ca que la juntura base emi-sor tiene más portadoresque los necesarios paraque la tensión de colectorllegue a un valor nulo. En lapráctica alcanzaría con elvalor justo de corriente queproduzca la saturación,pero eso es absolutamenteimposible de asegurar en la

práctica. En efecto, una producción real de tran-sistores no puede mantener invariable un factorde amplificación de corriente (beta) determinado,por lo tanto el circuito se debe diseñar para quela corriente de base alcance con el transistor masduro de la producción y por las dudas se debe darun factor de seguridad de por lo menos el 20 o el30%.

Imaginemos al transistor saturado al final delperiodo de conducción. En la base existen másportadores que los necesarios para producir lasaturación. Si en ese momento simplemente seinvierte la tensión de base no podemos suponerque la juntura de colector se abra inmediatamen-te.

En efecto, hasta que la juntura de base no sevacíe el colector no se entera del cambio de lacondición del generador. Los portadores extraspueden considerarse acumulados en el capacitorparásito de base emisor y se los debe extraer lomas rápidamente posible. Y como sabemos lacorriente necesaria para vaciar ese capacitordepende tanto de ese valor de capacidad comodel circuito externo.

En nuestro circuito de ejemplo la corriente debase se puede modificar de dos modos:

Service de Equipos Electrónicos 47

Figura 17 - Reducción del tiempo de cruzamiento de V e I.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 47

Page 50: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

La BiBLia de Las Fuentes Conmutadas

* Modificando la resis-

tencia de base.

* Modificando la tensión

de salida del generador.

Ambos efectos pare-cen iguales pero no loson. Los portadoressobrantes se pueden reti-rar más rápidamente si seutiliza un circuito de bajaimpedancia y si no sehace circular más corrien-te que la necesaria. Si edi-tamos las característicasdel transistor utilizado,nos encontraremos que elbeta promedio del mismoes de 170. En nuestro cir-cuito utilizamos una ten-sión directa de base de5V (10Vpap de onda cua-drada) y un resistor de10kΩ. La corriente quepasará por ese resistordespreciando la tensiónde barrera del transistores de 5V/10kΩ = 0,5mA. Con esa corriente podrí-amos hacer circular hasta una corriente de colec-tor de 0,5 x 170 = 85mA pero solo estamoshaciendo circular una corriente de 100V/10kΩ =10mA. Es decir que estamos sobreexcitando altransistor en un orden de 8,5 veces. Los portado-res de carga están en una cantidad 8,5 vecesmayor que la necesaria.

La solución en nuestro caso no pasa poraumentar el valor de resistencia porque en esecaso tardaremos más en descargar al capacitorde base.

Lo que conviene hacer es reducir la tensiónde base y al mismo tiempo el resistor de base.Por ejemplo intentemos reducir el resistor a 100Ωy ajustemos la corriente de base para que tengaun valor igual a doble de lo necesario es decir10mA / 170 x 2 = 0,12mA.

Observe cómo se reduciría la duración de lospulsos de potencia instantánea debido a que elcruzamiento de V e I es ahora mucho más corto.En realidad la amplitud de los pulsos de potenciainstantánea no se reducirían mucho, pero si loharía la duración, que prácticamente se anuló.

La mejora en el rendimiento general se puedeobservar en el circuito de la figura 17 en donde se

puede observar como prácticamente se anula eltiempo en donde se cruzan la tensión y la corrien-te. Al mismo tiempo se puede observar que en latabla, la corriente de la fuente pasó de un valor de5,3mA cuando excitábamos con 10kΩ a un valorde 5,18mA con 100Ω.

No vamos a abandonar nuestro circuito, sinantes observar con más detalle la forma de señalde corriente de base, pero esta vez junto con lade tensión de base.

Observe que para hacer conducir al transistorprimero aparece la tensión positiva de base, figu-ra 18. En ese preciso momento se genera un picode corriente de base que carga al capacitor de lajuntura y una vez que esta cargado comienza aconducir el colector porque se satura el transistor.Observe que el operativo de carga del capacitordura muy poco (despreciable con una base detiempo de 1µS/div) cuando antes duraba unostres microsegundos.

También se puede observar que cuando secorta el transistor se produce un corto periodo decorriente negativa de base. Esa corriente se debea la extracción de los portadores sobrantes de labase cuando el generador pasa al semiciclo

negativo. J

48 Service de Equipos Electrónicos

Figura 18 - Oscilograma de la corriente de base.

Manual - Fuentes.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:45 Page 48

Page 51: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Debido a restricciones en la importación de telé-fonos celulares, en Argentina los operadores noofrecen los últimos modelos de iPhone y es

común que se los ofrezca por Internet ya sea libera-dos de fábrica o bloqueados por operadores de otrospaíses. Es más, muchas veces se los trae bloqueados

desde el exterior con la esperanza de poder liberarloscon facilidad.

En viajes recientes a México, Perú y Venezuelapude comprobar que existe una gran cantidad de ter-minales de la empresa Apple bloqueadas y por ellodecidí publicar este artículo.

Servicio Técnico 49

Técnico ReparadorTécnico Reparador

Desde que Apple vende el iPhone libre de fábrica en casi todo el mundo (aunque aún

quedan países en donde no lo hace) los esfuerzos por conseguir liberar el baseband,

casi han desaparecido. Además, la mayoría de operadoras de telefonía móvil liberan

iPhones bloqueados para su red tras cumplir el contrato de permanencia o pagar una

penalización, así que, de nuevo, la liberación del baseband hace menos falta que

nunca. Sin embargo aún hay usuarios que tienen un iPhone 4S o 5 liberado para una

operadora determinada y no pueden liberarlo. Para ellos la solución práctica es el uso

de GEVEY y/o R-SIM 7+, chips que permiten utilizar tarjetas SIM de otros operadores

de telefonía móvil en un iPhone bloqueado y se consiguen fácilmente por Internet, ya

sea en eBay, Mercadolibre y en otros sitios de ventas electrónicas.

Autor: Ing. Horacio D. Vallejo - e-mai: [email protected]

Liberación de iPhone 4, 4S, 5, 5S y 5ccon Gevey y r-SiM

tec repa - libero iPhone 5.qxd:ArtTapa 18/12/13 17:49 Page 49

Page 52: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Ya hemosp u b l i c a d ovarias notassobre la popu-lar Gevey yalgo sobre laR-SIM por locual solo dire-mos que sontarjetas queposeen unmicrcontrola-lador con unprograma debooteo paraque, cada vezque se prendael teléfono,antes decomenzar acargar el sis-tema opera-tivo, el pro-grama grabadoen esta tarjeta le indica al operador que “registre” alcelular en la red de telefonía celular.

InstruccIones pArA LIberAr IpHone con GeVey

Cuando consiga una tarjeta o chip para liberar eliPhone debe asegurarse que sirva para el modelo queUd. tiene. Las Gevey que se ofrecen, en general, sir-ven para cualquier modelo hasta el 5(no el 5C o 5S) pero si en su paíspuede conseguir para los últimosmodelos: “adelante” están archipro-badas, funcionan y no ponen enriesgo al celular.

Por ejemplo, la GEVEY Ultra SIOS 6 para iPhone posee las siguien-tes características:

• No hay necesidad de jailbreak.

• No hay necesidad de marcar el

número de emergencias 112 des-

pués de la activación (untethered

unlock).

• Soporta redes 3G, EDGE, MMS

y FaceTime.

• Módem firmware, compatible

con iPhone 4S: Todos, 5 y algunos

5S (consulte el baseband).

• IOS compatibles 5.1/5.1.1/6.0/6.0.1/6.1/6.1.1/

6.1.2/6.1.3/7/7.0.1/7.0.2/7.0.3

• Resistente bandeja de metal de la tarjeta SIM.

• Compatible con redes GSM y CDMA de todo el

mundo.

• No rompe la garantía del dispositivo.

• Para Iphones CDMA (Verizon, Sprint) es necesa-

rio que tenga Jailbreak.

• Podrá activar su iphone 4S sin necesidad de

tener la tarjeta del operador original.

Las instrucciones son las siguien-tes:

1) Antes de nada desactive el pin desu nueva sim.2) Introduzca la Gevey junto a lareset sim, figura 1, en el Iphone (4,4S, 5).3) En el iPhone saldrá un menú conla lista de operadores, si el operadorde su Iphone se encuentra en lalista, al seleccionarla, le saldrá unapantalla de confirmación, figura 2,haga clic en aceptar, apaga suiPhone y sustituya la “reset sim” porla sin que vaya ha utilizar.4) Encienda el iPhone, es probableque al principio ponga “sin sim” o

Técnico Reparador

50 Telefonía Celular

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Figura 4

tec repa - libero iPhone 5.qxd:ArtTapa 18/12/13 17:49 Page 50

Page 53: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

“sin servicio” pero pronto pasará a“buscando” hasta que finalmentetome cobertura. Si no comenzaraa buscar vaya al menú ajustes →activar y desactivar el modo aviónhasta que aparezca la lista deoperadores disponibles, figura 3.

5) Si el operador de su iPhoneno se encuentra en la lista, deberápulsar en “OTHER CARRIER” eintroducir el código imsi del opera-dor original del teléfono y pulsar“enviar”, figura 4.

6) Cuando le salga la pantallade confirmación de la figura 5,pulse en aceptar

7) Apague el iPhone, saque lagevey y sustituya la reset sim porla tarjeta sim del operador quevaya ha utilizar.

8) Ahora encienda el terminal,es probable que al principio ponga“sin sim” o “sin servicio” peropronto pasará a “buscando” hastaque finalmente tenga cobertura. Sino comenzara a buscar vaya almenú ajustes → activar y desacti-var el modo avión.

9) Finalmente, en ocasiones,no tendrá conexiones de datos, nose preocupe solo hay que configu-rarlo de la siguiente manera:

9.1 – Conecte el iPhone a unared Wi-Fi.

9.2 - Abra la web www.unloc-kit.co.nz

9.3 - Pulse en crear APN,seleccione el pais y el operador de

su nueva sim, pulse en crear APNe instale, figura 6.

Listo, el iPhone se encuentra libe-rado y totalmente operativo.

LIberAr con r-sIM 7+

Esta tarjeta funciona con iOS 5 encualquiera de sus versiones, oiOS 6 hasta la versión 6.1.2 – nofunciona en redes 3G en iOS6.1.3 porque el parche que hacefalta instalar desde Cydia obvia-mente requiere tener el Jailbreakhecho. Sin embargo, funcionadirectamente (sin Jailbreak) eniOS 6.1.2 siempre y cuando no leimporte conformarte con redes 2G(GSM/GPRS). Si quiere 3G, lehará falta instalar el CommcenterPatch que hay disponible en elrepositorio http://V.backspace.jp/repo.Lo mejor de todo es que estas tar-jetas son muy baratas; en eBayhay muchos vendedores que lasenvían desde China por algo másde 10 dólares con gastos de envíoincluídos (en Argentina, por ejem-plo, la Gevey hasta baseband4.10.01 cuesta unos $100). Como siempre pasa con las com-pras en eBay, lea perfectamentela descripción del artículo antesde pagar por él. No es muchodinero, así que incluso si no lefunciona tampoco perderá dema-

siado pero, en cualquier caso, asegúrese de queenvían a su país, y que tiene la versión de iOScorrecta.

No funciona en otros modelos de iPhone, es para4S, 5 y 5S, con iOS 5.x o iOS 6.1.2 o inferior, el restono está garantizado así que si no funciona es sólo suresponsabilidad, nosotros siempre recomendamoscomprar un iPhone libre de fábrica para olvidarse deestos problemas de basebands, versiones de iOS ytarjetas de este tipo, que, en muchos casos, dan pro-blemas.

Es sólo una última opción desesperada si no haynada más que pueda hacer.

Para liberar el celular, siga los siguientes pasos:

Liberación de iPhone 4, 4S, 5, 5S, 5C

Servicio Técnico 51

Figura 5

Figura 6

Figura 7

tec repa - libero iPhone 5.qxd:ArtTapa 18/12/13 17:49 Page 51

Page 54: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

1) Introduzca la R-Sim 8 junto con latarjeta SIM al iPhone (el lado amarillode R-Sim 8 es la parte inferior, y ladoazul - superior).2) Ingrese a la sección Ajustes →Teléfono → Menú SIM, figura 7.Para seleccionar un operador de la listaelija la opción "Seleccionar al opera-dor", u opción "Cambiar IMSI", figura 8.Si desea ingresar el código manual-mente, mire la figura 9 para saber cómohacerlo. Puede buscar en Internet elcódigo IMSI de su operador. En la tabla1 brindamos los más importantes.Sólo resta decir que en la mayoría delos países de América Latina el iPhoneno funciona en las redes LTE por lo cualeste método de liberación es bastantesatisfactorio. J

Técnico Reparador

52 Telefonía Celular

Figura 9

Figura 8

Lista de códigos IMsI

Argelia AlgeTel 6030111Argelia Nedjma 6030311Argelia Orascom 6030211Andorra mobiland 2130311Angola Unitel 6310211Anguilla Cabl&wi 3654011Anguilla Mossel 3650511Anguilla Weblink 3651011Argentina Claro 7161003Argentina compala 7161003Argentina CTI 7223101Movistar 7220104Argentina Nextel 7220211Argentina Nextel2 7222011Argentina Telecom 7223411Argentina Telefoni 7220711Argentina Telfonic 7227011Armenia Armentel 2830134Armenia Karabakh 2830434Armenia Orange 2831034Armenia Vivacell 2830534Australia 3 5050610 / 2321069Australia Optus 5050210Australia Vodafone 5050390Australia 3GIS 5051570Australia AAPT 5051470Australia Advan 5052470Australia Localstar 5058870Australia One 5050870Australia OZITEL 5050534Australia Telstra71 5057170Australia Telstra72 5057270Australia Telstra11 5051170Australia Telstra 5050134Austria 3Hutch 2321070Belgica Ortel 2062050Bulgaria MTel 2840179 / 2840189Bulgaria Vivacom 2840310Bulgaria Globul 2840510 / 2840500Canadá BELL610 3026104Canadá Bell pacific 3101703 / 3026103Canadá Fido 3023704 3023703Canadá Rogers 3027204 / 3027203Canadá Telus220 3022204 / 3022203

Canadá MTS 3026600Chile Claro 7300304Chile Entel 7300104Chile Entel10 7301004Chile Movistar 7300204China Mobile 4600202China Unicom 4600158Colombia ColomTel 7320014Colombia Comcel 7321014Colombia Edatel 7320024Colombia Movista3 7321234Colombia Movistar 7321024Colombia Tigo1 7321114Colombia Tigo3 7321034Croacia T-Mobile 2190199Croacia VIP 2191065Dinamarca TM 2620125Dinamarca Demark 2382010Dinamarca APS 2380534Dinamarca Barablu 2380734 / 2380734Dinamarca H3G 2380634Dinamarca 3 2380632Dinamarca Telen 2380241Dinamarca TDC 2380134Dinamarca TDC2 2381034Dinamarca Telenor 2387734 / 2380234Dinamarca Telia 2382034Dinamarca Telia30 2383034Dominican Movil 7321234Ecuador Alegro 7400234Ecuador Movista 7400034Ecuador Porta 7400134Egipto Mobinil 6020111 / 8920016EgiptoVodafone 6020211Egipto Etisalat 6020311El Salvador Claro/CTE 7061034El Salvador CTE/Claro 7060134El Salvador Digice 7060234El Salvador Movita 7060434El Salvador Telemo 7060334Estonia EMT 2480134Finlandia Sonera 2449111Francia Bouygues 2082136 / 2082015Francia BT 2082031Francia Orange 2080189 / 2080131Francia Bouygues 2082011

Francia Bouygues21 2082111Francia Bouygues88 2088811Francia Orange01 2080111Francia Orange02 2080211Francia SFR10 2081011Francia SFR11 2081111Francia SFR 2081031Francia Virgin 2080191Alemania Vodafone 2620208Grecia Cosmote 2020134Grecia QTelecom 2020934Grecia Vodafone 2020534Grecia Wind 2021034Honduras Claro 7080111Hungría T-mobile 2163011 / 2163000Hungría Vodafone 2167000India Airtel02 4040211India Vodaf01 4040111India Vodaf05 4040511India Vodaf46 4044611Irlanda Vodafone 2720110 / 2720172Irlanda O2 2720211 / 2720231Irlanda E-Mobile 2720320Irlanda Meteor 2720303Irlanda 3 2720500 272536Italia Blu 2229834Italia Elsacom 2220234Italia H3G 2229934Italia IPSE 2227734Italia Telecom 2220134Italia TIM 2220134 2220195(128k)Italia Vodafone 2221034Italia Wind 2228834Japón AU 4540492Japón Sofbank 4402011Japón SofbankGre 4402016Japón SoftbankBla 4402081Japón Kiddi 4540492 / 4407002Jordania Orange 4167711Korea Telecome 4500826Liechtenstein Orange 2950211Liechtenstein Swisco 2950111Lithuania Omnitel IMSI:2460165Luxemburgo Luxgsm 2700101Luxemburgo Tango 2707701Luxemburgo Voxmobi 2709901

Macao China 4550234Macao CMT 4550134Macao Hutchis 4550534Macao SmartT 4550034Macedonia Vip 2940387Macedonia One(Ex-Cosmofon) 2940200Macedonia T-Mobile 2940102Moldova Orange 2590101Montenegro T-Mobile 2970200Morocco Meditel 6040011México Telcel 3340202 3340200México Nextel 3340100México Lusacell 3340500Holanda T-Mobile 2041611Holanda Reserve 5300134Holanda Vodafone 2040438Nueva Zelandia Econet 5302834Nueva Zelandia Nzcomunic 5302434Nueva Zelandia Telecom 5300534Nueva Zelandia Teltracle 5300434Nueva Zelandia Vodafone 53001345300166Nueva Zelandia Woosh 5300334Noruega Netcom 2420211Noruega Telenor 2420111Noruega Tele2 2400768Peru Claro 7161011Peru TIM 7161011Filipinas GB 51502220Filipinas SM 5150303Filipinas Sun 5150509Filipinas Globe 5150211Polonia Era 2600211Polonia Orange 2600311 2600300Polonia T-Mobile 2600200Portugal Optimus 2680311Portugal Vodafone 2680111Portugal TMN 2680611Rusia Beeline28 2502834Rusia Beeline99 2509934Rusia Megafon 2500234Rusia MTS10 2501034Rusia Telecom 2509334Arabia Saudita STC 4200134Arabia Saudita ZainSA 4200434Slovakia T-Mobile 2 2310411

Slovakia Eurotel 2 2310234Slovakia Orange 2310134Slovakia Orange UMT 2310534Slovakia Orange UMT2 2311534Slovakia TeleficO2 2310634Slovakia Vodacom 6550134Slovenia Si-Mobile 2934001España Movistar 2140711 2140785España Orange 2140333España Vodafone 2140198 2140130España Yoigo 2140401Suecia 3 2400200 2400232Suecia Telia 2400111Suecia Tele2 2400700 2400782Suecia Telia 2400100 2400111Suecia Telenor 2400885Suiza Swisscom 2280167Suiza Orange 2280311 2280300Suiza Sunrise 2280200Suiza Swiscom 2280111, 0829821Suiza Sunrise 2280211 22801672280203Suiza Swiscom (un-offical) 2280121Taiwan Chungwa 4669234United Kingdom 3 2342091 2342073United Kingdom O2 2341091United Kingdom Orange/T-Mobile2343320 2343091 2343302United Kingdom Vodafone 2 2341590United Kingdom O2 - 2 2340211United Kingdom Orange33 2343334United Kingdom T-Mobile/Orange2343091 2343302United Kingdom Vectone 2340100USA ATT 3104101USA Verizon 2040400USA Sprint(CDMA) 3160101 / 3160100Emirates Árabes Unidos DU 4240334Emirates Árabes Unidos ETisal 4240234Uruguay CTimov 7481011Uruguay Movistar 7480711Venezuela Movistar 7340486Venezuela Digitel 7340100, 7340200,7340300Venezuela Movilnet 7340600Venezuela Telefonica 7340400

tec repa - libero iPhone 5.qxd:ArtTapa 18/12/13 17:49 Page 52

Page 55: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Proyectos Electrónicos 53

con algunos retoques mínimos en pro-yectos ya publicados, logramos unasirena de tono más penetrante, lo que lahace ideal para su uso en sistemas dealarma. Si el 555 común reúne caracte-rísticas que lo hacen el más popular detodos los integrados, imagine el 555 enversión cMoS de elevadísima impedan-cia de entrada y que puede alcanzarintervalos de temporización muchomayores. Eso ya es una realidad y eneste artículo enfocamos esta interesanteversión cMoS del 555.

Por: Federico Pradoe-mail: [email protected]

IntroduccIón

Si el 555 común ya es el más popular de los cir-cuitos integrados, usándose en una infinidad de apli-caciones en las que se desea la producción de seña-les de baja y mediana frecuencia y temporización,imagine lo que puede hacerse con una versión "incre-mentada" del nuevo circuito en una configuraciónCMOS de frecuencia más alta, menor consumo yentradas de impedancia altísima.

En este artículo abordamos las características de

la versión CMOS, basados en las informaciones

obtenidas para el tipo TLC 555 de la Texas

Instruments.

A pesar de que CMOS 555 es popular en muchospaíses, apareciendo con denominaciones comoTLC555 o 7555, a veces no es fácil de adquirir.

Nadie puede negar la versatilidad y la utilidad del

555. Hojee las revistas especializadas de los últimos5 años y vea cuántos proyectos usan este compo-nente y cuántos se basan totalmente en las propie-dades de ese CI.

Pero, aún siendo extremadamente versátil, el 555aún no puede considerarse el circuito ideal para lafunción que ejerce.

Algunas limitaciones encontradas en el 555 bipo-lar, condujeron al desarrollo de la nueva versiónCMOS, con las mismas características tradicionalesdel 555 común más algunas otras, que lo hacen apli-cable a una variedad increíble de circuitos.

El 555 en su versión CMOS puede intercambiarsecon el 555 bipolar, pero existen aplicaciones en lasque solamente el 555 CMOS es adecuado, por suscaracterísticas insustituibles.

¿Por qué es mejor el 555 CMOS?

El 555 CMOS que también se designa TLC555(Texas) y también 7555, tiene la misma configuración

MM onta jeonta je

SirenaCon CirCuito integrado CMoS

Mont - Sirena:lx1435.qxd 18/12/13 18:08 Page 53

Page 56: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

interna del 555 común, como muestrala figura 1.

Lo que tenemos son dos compara-dores de tensión que disparan enforma típica con 1/3 y 2/3 de la tensiónde alimentación, pudiendo alterarseestos valores por la conexión de com-ponentes externos y por el uso del ter-minal externo de control.

Los dos comparadores activan einactivan un "flip-flop" que puede exci-tar una etapa de potencia de salida ytambién un transistor CMOS de controlde descarga.

Si comparamos las características yno el funcionamiento de los dos tiposde CMOS, podremos evaluar mejor sus diferencias.

La primera diferencia se refiere a la corriente deconsumo de los dos tipos, sobre todo en el momentode la conmutación. Lo que ocurre es que la corrienteque consume un 555 en el momento de la conmuta-ción es muy alta, llegando casi a los 400mA, mien-tras que el tlc555 CMOS consume en ese instante,apenas 10mA.

En las aplicaciones que usan pilas o baterías,esta alta corriente de conmutación puede producirfallas de funcionamiento que no ocurren con la ver-sión CMOS.

La segunda diferencia es la frecuencia máximade operación. Si bien el 555 común alcanza sólo500kHz, la versión CMOS llega a los 2MHz en laconfiguración astable.

En tercer lugar tenemos la elevada impedanciade entrada, que alcanza 1012 ohm. Eso significa que

podemos excitar esta versión del 555 con corrientesbajísimas.

Es claro que siendo CMOS y teniendo una impe-dancia alta de entrada, el componente está sujeto adaños por las descargas electrostáticas. La versiónTLC555, de Texas, está protegida internamente con-tra las descargas de tensión hasta más de 2.000 volt,pero en la práctica se recomienda tener cuidado si seexpone a altas tensiones estáticas.

Finalmente, tenemos la banda de tensiones de ali-mentación que está entre 2 y 18V con un consumo decorriente bajísimo, lo que significa una pequeñapotencia absorbida. Típicamente la versión TLC555de la Texas exige sólo 1mW de potencia para una ali-mentación de 5V.

Las demás características son similares o igualesa la versión bipolar, según se ve en la tabla compa-rativa siguiente:

Montajes

54 Proyectos Electrónicos

Figura 1

Figura 2

Mont - Sirena:lx1435.qxd 18/12/13 18:08 Page 54

Page 57: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

cArActEríStIcAS

Las características absolutas para la versión CMOSTL555 son:

Corriente máxima proporcionada por la salida 10mA (típ)

Corriente máxima drenada por la salida 100mA (típ.)

Banda de tensiones de alimentación 2 a 18V

Banda de tensiones de entrada -0,3 a 18V

Disipación total continua (a 25ºC) 600mW

Corriente de disparo (Vdd 5V) 10µA

APLIcAcIonES

Entre las aplicaciones más comunes podemos citar:

• Configuración astable

• Astable simétrico

• Oscilador de audio

• Oscilador con relación variable marca-espacio

• Interruptor de toque

O también podemos armar una sirena de lasiguiente manera:

Dos TLC555 forman esta sirena, que produce unsonido de gran volumen modulado, debido al empleode una etapa transistorizada de potencia (figura 2).

El primer TLC555 genera una señal en diente desierra de aproximadamente 1 segundo de período,que sirve para modular el tono producido por elsegundo TLC555 que funciona como estable exci-tando la etapa de potencia.

Podemos alterar la velocidad de las variaciones,modificando el capacitor de 10µF, del mismo modoque podemos modificar la tonalidad alterando elcapacitor de 47nF.

En la figura 3 damos una opción de la placa decircuito impreso.

SIrEnA con nE555 convEncIonAL

Podemos generar múltiples tonos para nuestraalarma, todo lo mostrado a continuación puede fun-cionar tanto en nuestra casa, como en el automóvil,ya que funciona con 12V.

Para que una alarma de casa sea segura debeutilizar batería y que mejor que una batería de las uti-lizadas en UPS de 12V. Para probar nuestra alarmapodemos utilizar cualquier altavoz (parlante obocina), pero para alarmas verdaderamente ruidosasveremos más adelante como debe implementarse.

La mayoría de sonidos de alarma utilizan por lomenos 2 osciladores para generar el efecto deseado,ya que un solo oscilador puede generar solo un tonoo pitido continuo.

En la figura 4 tenemos el diagrama de sirena para

Sirena con Circuito Integrado CMoS

Proyectos Electrónicos 55

Figura 3

LIStA dE MAtErIALES

IC1, IC2- TLC555 - Circuito integrado temporizadorQ1 - BD136 - Transistor PNP de potenciaD1, D2 - 1N4148 - Diodos de uso generalC1 - 100µF - capacitor electrolíticoC2 - 47nF - capacitor cerámico o de poliésterR1 - 68k - resistor (azul, gris, naranja)R2 - 100k - resistor (marrón, negro, amarillo)R3 - 1k - resistor (marrón, negro, rojo)R4 - 10k - resistor (marrón, negro, naranja)B1 - Bateria de 9 o 12V

Varios: Placa de circuito impreso, parlante de 8Ω, cables,soldadura, etc.

Mont - Sirena:lx1435.qxd 18/12/13 18:08 Page 55

Page 58: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

alarma con NE555, muy parecida a la que ya hemosanalizado.

El circuito integrado IC2 es el que genera elsonido, en este diagrama es de 2.6kHz, y el primero(IC1) es el que lo modula, causando variaciones enel tono 4 veces por segundo (4.3Hz).cuando proba-mos este proyecto podemos colocar una resistenciaen serie de 300 ohm al altavoz (parlante o bocina),esto para no escuchar muy fuerte ese sonido que esrealmente molesto. Podemos utilizar para nuestrasirena electrónica también un "Tweeter", inclusosubir el tono del proyecto para hacer el sonido másmolesto o llamativo. Para utilizar un "Tweeter" de losque no tienen imán (Tweeter Piezoeléctrico) hay queusar dos transistores en la salida para que suenen.

En la figura 5 vemos cómo se puede conectar elTweeter Piezoeléctrico al NE555.

He visto proyectos donde se conecta el tweeteracoplado solamente con un capacitor a la salida delNE555, yo no lo recomiendo, ya que aunque losoporte la idea es producir el mayor ruido posible ysin sobrecargar al circuito integrado que según el

fabricante: se puede utilizar de 5 a 15 volt con unacarga en la salida de hasta 200mA.

Hay muchos transistores que se pueden utilizaren este proyecto, lo único necesario es que sean deaudio o propósito general, preferiblemente que resis-tan varios amperios y tengan buena disipación decalor. Para un proyecto de poca potencia se puedenutilizar transistores como el 2N2222 pero es mejormás potentes.

Montajes

56 Proyectos Electrónicos

Figura 4

Figura 5

Figura 6

Mont - Sirena:lx1435.qxd 18/12/13 18:08 Page 56

Page 59: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

En la figura 6 vemos el armado de la sirena con 555.Para usarlo con bocinas, tweeters y "drivers " de

buena potencia, generalmente de 4 ohm o menos, oinclusive varios altavoces en paralelo, se pueden utili-zar transistores de potencia como el TIP41 o TIP42.

Hay que verificar las patillas del transistor que utili-zaremos para asegurar que la base, el colector y el emi-sor se conectan adecuadamente. Para menor carga a

los circuitos y mejor aprovechamiento de la potenciapodemos usar 2 transistores conectados como"Darlington", figura 7

Además podemos usar un transistor darlingtoncomo el TIP120 que es equivalente al circuito ante-rior. La mejor opción es utilizar Mosfets de Potenciacomo el IRF630A, que soportan mucha carga con undesperdicio de calor insignificante, figura 8.

Para calcular la frecuencia puede hacer referen-cia a la figura 9. Hay que tomar en cuenta que estafórmula usa valores en Hertz, Ohm y Farad.

Haciendo cálculos, la frecuencia es:

F = 2.610 Hz

SIrEnA con cIrcuItoS IntEgrAdoS dIgItALES

Con compuertas NAND podemos hacer un cir-cuito similar al anterior, formamos 2 osciladores asta-bles con un circuito integrado CD4011 o equivalente.El diagrama de sirena con compuertas NAND se

muestra en la figura 10. En este proyecto el audiono se modula, se inte-rrumpe rápidamente,como 4 interrupcionespor segundo (4,4Hz)pro-duciendo un sonido quese propaga bastante ymuy difícil de ignorar.Las conexiones de estasirena se pueden obser-var en la figura 11.En este diseño se utilizantransistores Darlington,aunque podemos utilizarMosfets como en lasirena anterior.

Sirena con Circuito Integrado CMoS

Proyectos Electrónicos 57

Figura 7 Figura 8

Figura 9

Figura 10

Mont - Sirena:lx1435.qxd 18/12/13 18:08 Page 57

Page 60: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Para el cálculo de la frecuencia puede observar lafigura 12.

Al igual que en el cálculo de la frecuencia deloscilador con NE555 los valores son en Hertz, Ohmy Farad. Para los valores dados en este circuito lafrecuencia es:

F = 2459Hz

Con los circuitos integrados CMOS, como el4011, hay que trabajar con cuidado, ya que puedendañarse con la electricidad estática de nuestrosdedos o con el soldador (cautín), tan solo con tocarlelas patillas.

Si no está seguro de estar libre de estática es pre-ferible armar todo con un zócalo o base y colocarlo

cuando hayamos concluido el montaje. J

Montajes

58 Proyectos Electrónicos

Figura 11

Figura 12

Mont - Sirena:lx1435.qxd 18/12/13 18:08 Page 58

Page 61: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Proyectos Electrónicos 59

En ediciones pasadas mostramos la

construcción de un sonómetro para

determinar el volumen de un equipo.

En base a este proyecto, colocando

filtros adecuados, proponemos el

armado de un medidor de umbral de

ruido para saber si un ambiente es

contaminante para el ser humano..

Por: Federico Prado

e-mail:

[email protected]

Apartir de un sonómetro podemos construir un“medidor de umbral de ruido” si calibramos elinstrumento para que detecte señales del

orden de los 80dB. Para captar los sonidos, usamosun parlante común operando como micrófono y untransformador de salida de audio también común. Eltransformador garantiza una impedancia mayor para

el sistema, de acuerdo con las características de laetapa siguiente. La señal se aplica a la entrada de unamplificador operacional de alta ganancia, como eltipo 741. En un circuito sin realimentación, esteamplificador tiene una ganancia del orden de 100.000veces, lo que garantiza una excelente sensibilidadpara el medidor.

MMontajeontaje

Medidor de

UMbral de rUido

Figura 1

Mont - Medidor de Ruido:lx1435.qxd 18/12/13 18:10 Page 59

Page 62: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

El transformador, que acopla el par-lante usado como micrófono, cortocir-cuita las entradas del amplificador opera-cional, de modo que, en ausencia deseñal, debe haber en la salida una ten-sión equivalente a la mitad de la fuente,o sea, cero volt en relación al punto dereferencia en la juntura de R1 con R2. Enla práctica pueden ocurrir pequeños des-víos, de modo que en reposo, la tensiónque aparece en la salida puede ser unpoco mayor o menor que la de referen-cia. Si este desvío fuera excesivo, unacompensación externa se podría hacercon la conexión de un trimpot entre el pin1 y el pin 5 del integrado. Este trimpotserá de 10kΩ con el cursor conectado alpositivo de la alimentación.

El instrumento sugerido es unVúmetro común de 200µA. El circuitointegrado de nuestro proyecto es el 741en cubierta DIL de 8 pins, y el VU puedeser de cualquier tamaño o tipo para200µA. El resistor R3 puede usarse devalor más reducido, si se lo usa con uninstrumento de menor sensibilidad, 1mApor ejemplo. Para el potenciómetro decontrol de sensibilidad el valor no es crí-tico, y se pueden usar unidades de 1kΩ,2k2 o incluso 4k7.

El capacitor C1 tiene un valor quedepende de la banda de frecuencias en que sedesea mayor respuesta del instrumento. Un valormayor (hasta 100nF aumenta la sensibilidad para losgraves = reduce los agudos). Si se retira este capa-citor, por las características del parlante, se hace quela respuesta a los agudos sea mayor.

Completamos con el transformador que puedeser del tipo usado conradios transistorizados conimpedancia de primarioentre 500 ohm y 2kΩ y elsecundario de 8 ohm. Parautilizar el instrumento como“medidor de umbral”emplee un generador queemita con una potenciasonora específica (80dB,90dB etc.) y calibre elpotenciómetro para que elinstrumento se detenga enun determinado lugar alque usted va a marcar con

el valor de la potencia de la señal que está captando.De esta manera, cuando quiera medir otro sonido, lohará por comparación con el que utilizó para “marcar”al instrumento.

En la figura 3 podemos observar otro indicador delnivel de ruido, la medición se realiza por encendido de un

diodo Led en tres niveles 50, 70 y 85dB. J

60 Proyectos Electrónicos

Figura 2

Montajes

Figura 3

Mont - Medidor de Ruido:lx1435.qxd 18/12/13 18:10 Page 60

Page 63: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Microcontroladores 61

Matrices

Una matriz es una lista de elementos del mismo tipo colocados en localidades de memoria contiguas.Cada elemento es referenciado por un índice. Para declarar una matriz, es necesario especificar el tipo desus elementos (denominado tipo de matriz), su nombre y el número de sus elementos encerrados entre cor-chetes. Todos los elementos de una matriz tienen el mismo tipo.

tipo_de_matriz nombre_de_matriz [nº_de_elementos];

Los elementos de una matriz se identifican por su posición. En C, el índice va desde 0 (el primer elemen-to de una matriz) a N-1 (N es el número de elementos contenidos en una matriz). El compilador tiene que“saber” cuántas localidades de memoria debe alojar al declarar una matriz.

El tamaño de una matriz no puede ser una variable. Por eso, se pueden utilizar dos métodos:

// método 1int display [3]; // Declaración de la matriz display capaz de contener 3 enteros

// método 2const DÍGITOS = 5;char Matriz_nueva[DÍGITOS]; // Declaración de la matriz Matriz_nueva

// capaz de contener 5 enteros

EL Mundo dE Los MicrocontroLadorEs: “PrograMación con LEnguajE c”Lección 9

eL mundo de Los microcontroLadores

En este curso estamos

aprendiendo a programar

en Lenguaje mikroC, que es

muy similar al C estándar,

pero que presenta la ventaja

de tener un entorno de

desarrollo que nos permitirá

aprender a programar,

simular el algoritmo realiza-

do y ver si cometemos o no

errores. En determinados

aspectos difiere del ANSI

estándar en algunas carac-

terísticas. Algunas de estas

diferencias se refieren a las

mejoras, destinadas a facili-

tar la programación de los

microcontroladores PIC,

mientras que las demás son la consecuencia de la limitación de la arquitectura del hardware

de los PIC. En esta lección analizaremos algunas estructuras de control y comenzaremos a

analizar las sentencias de salto.

En base a información de www.mikroe.com

Programación de matrices

en Lenguaje mikroc

Curso Micro -Lec 9 datos.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:57 Page 61

Page 64: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Microcontroladores

62 Microcontroladores

Una matriz se puede inicializar a la vez que se decla-ra, o más tarde en el programa. En ambos casos, estepaso se realiza al utilizar llaves:

int array_1[3] = {10,1,100};

Para leer o modificar un elemento de matriz del ejemplo anterior, basta con introducir su índice encerradoentre corchetes:

/* Se supone que a ha sido declarado anteriormente como un entero */

a = array_1[0]; // A la variable a se le asigna el valor del miembro de matriz

// con índice 0 (a = 10)array_1[2] = 20; // Miembro de matriz array_1[2] es modificado (nuevo valor es 20)

El siguiente programa cambia el orden de los elementos de una matriz. Note que el índice se puede expre-sar mediante variables y operaciones básicas.

void main() {const MUESTRAS_DE_AGUA = 4; // Valor de la constante MUESTRAS_DE_AGUA es 4int i, temp; // Variables i y temp son de tipo intint profunidad_de_sonda [MUESTRAS_DE_AGUA] = {24,25,1,1987}; // Todos

// los miembros de la matriz profundidad// de sonda son de tipo int

for(i=0;i<(MUESTRAS_DE_AGUA/2);i++){ // Bucle se ejecuta 2 vecestemp = profundiad_de_sonda [i]; // temp se utiliza para guardar un valor

// temporalmenteprofundiad_de_sonda [i] = profundiad_de_sonda [MUESTRAS_DE_AGUA-1-i];profundiad_de_sonda [MUESTRAS_DE_AGUA-1-i] = temp;}

// Aquí tenemos: profundidad_de_sonda // [MUESTRAS_DE_AGUA] = {1987,1,25,24}

Matrices Bidimensionales

Aparte de las matrices unidimensionales que se pueden interpretar como una lista de valores, el lengua-je C le permite declarar matrices multidimensionales.

En esta parte vamos a describir sólo las matrices bidimensionales, también denominadas tablas o matri-ces. Una matriz bidimensional se declara al especificar el tipo de dato de matriz, el nombre de matriz y eltamaño de cada dimensión.

tipo_de_matriz nombre_de_matriz [número_de_filas] [número_de_columnas];

En la declaración de esta matriz número_de_filas y número_de_columnas representan el número de filasy columnas en las que consiste una tabla, respectivamente. Vea la siguiente matriz bidimensional:

int Tabla [3][4]; // Tabla se define de modo que tenga 3 filas y 4 columnas

Esta matriz se puede representar en la forma de una tabla:______________________________________________tabla[0][0] tabla[0][1] tabla[0][2] tabla[0][3]tabla[1][0] tabla[1][1] tabla[1][2] tabla[1][3]tabla[2][0] tabla[2][1] tabla[2][2] tabla[2][3]

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Curso Micro -Lec 9 datos.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:57 Page 62

Page 65: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

EL Mundo dE Los MicrocontroLadorEs: “PrograMación con LEnguajE c”

Microcontroladores 63

Similar a las matrices unidimensionales, es posible asignar los valores a los elementos de una tabla en lalínea de declaración. La asignación debe ser realizada línea a línea como en el siguiente ejemplo. Comohemos visto anteriormente, esta matriz tiene dos filas y tres columnas:

int Tabla [2][3]= { {3,42,1},{7,7,19} };

La matriz anterior se puede representar también en la forma de una tabla de valores:

___________________________ 3 42 17 7 19

–––––––––––––––––––––––––––

Punteros

Un puntero es una variable destinada a recibir una dirección. Un puntero “apunta” a una localidad dememoria, referenciada por una dirección. En C, la dirección de un objeto se puede obtener por medio un ope-rador unitario &. Para acceder al contenido de la memoria en una dirección específica (también llamado obje-to apuntado), se utiliza un operador de indirección (*).

‘&n’ es la dirección de la localidad de memoria ‘n’.‘*(&n)’ es el contenido de la dirección ‘(&n)’, o sea de ‘n’.

Para declarar un puntero, se debe que especificar el tipo de la variable apuntada:

tipo_de_variable *puntero;

En esta etapa, el puntero mi_puntero apunta al valor almacenado en esta localidad de memoria, o sea, aun valor desconocido. Así que, una inicialización es muy recomendable:

puntero = &variable;

Ahora, puntero contiene la dirección de variable.Para acceder al contenido de la variable apuntada, debe utilizar ‘*’. El siguiente ejemplo muestra el contenido de memoria dependiendo de la acción realizada por medio del

puntero.

Los punteros son muy útiles para manejar las matrices. En este caso, un puntero se utilizará para apun-tar al primer elemento de una matriz.

Curso Micro -Lec 9 datos.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:57 Page 63

Page 66: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Microcontroladores

64 Microcontroladores

Debido al hecho de que es posible realizar operaciones básicas sobre los punteros (aritmética de punte-ros), es fácil manejar los elementos de una matriz.

Fíjese en la diferencia entre ‘*v+1’ y ‘*(v+1)’ en el siguiente ejemplo:

short int voltio[3] = {0,5,10};short int *v;v = &(voltio[0]); // v contiene la dirección de voltio[0]*(v+1) = 2; // voltio[1] = 2voltio[2] = *v+1; // tab[2] = 1 (tab[0] + 1)*(v+2) = *(v+1); // voltio[2] = 2v++; // v contiene la dirección de voltio[1]*v = 1; // voltio[1] = 1

Los punteros también pueden ser declarados con el prefijo ‘const’. En este caso, su valor no puede sermodificado después de la inicialización, similar a una constante.

A diferencia de C, el mikroC no admite alojamiento dinámico.

Estructuras

Ya hemos visto cómo agrupar los elementos dentro de matrices. No obstante, al utilizar este método todoslos elementos deben ser del mismo tipo.

Al utilizar estructuras, es posible agrupar diferentes tipos de variables bajo el mismo nombre. Las varia-bles dentro de una estructura se le denominan los miembros de la estructura. Las estructuras de datos sedeclaran al utilizar la siguiente sintaxis:

struct nombre_de_estructura {tipo1_de_miembro1 miembro1;tipo2_de_miembro2 miembro2;tipo3_de_miembro3 miembro3;..};

No es posible inicializar variables dentro de la declaración de la estructura de datos:

struct generador {int voltaje;char corriente;

};

Entonces, podrá definir los objetos denominados ‘turbina’ en el código. A cada uno de estos tres objetos(turbinas) se le asignan las variables ‘corriente’ y ‘voltaje’.

struct generadores turbina_1, turbina_2, turbina_3;

Para acceder a las variables, es preciso utilizar el operador ‘.’

turbina_3.voltaje = 150;turbina_3.corriente = 12;

Por supuesto, igual que al utilizar los punteros, todavía se le permite realizar operaciones por medio deoperadores y sentencias definidos en las partes anteriores.

Si está familiarizado con el lenguaje C, recuerde que mikroC no admite la inicialización de los miembrosde estructura por medio de las llaves. Por ejemplo, ‘conjunto_1 ={15,‘m’};’ devuelve un error en mikroC.

En la próxima edición comenzaremos a explicar cómo se programan algunas funciones, que son subruti-nas que contienen una lista de sentencias o instrucciones a realizar. J

Curso Micro -Lec 9 datos.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 17:57 Page 64

Page 67: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Saber Electrónica Nº 318 65

Edi­cion­ar­GEn­ti­na­­nº­167­aGoSto­2014

di­rec­torIng.­Ho­ra­cio­D.­Va­lle­jo

redacciónGrupo­Quark­SRL

Jefe­de­Pro­duc­ciónJosé­Maria­Nieves­(Grupo­Quark­SRL)

StaffAlejandro­Vallejo

Liliana­Vallejo

Fabian­Alejandro­Nieves

Grupo­Quark­SRL

Pu­bli­ci­dadAlejandro­Vallejo

Editorial­Quark­SRL­(4301-8804)

Web­Manager­-­club­[email protected]

dis­tri­bu­ción:­ca­pi­tal: Car­los­Can­ce­lla­ro­e­Hi­jos­SH,­Gu­ten­-berg­3258­-­Cap.­in­te­rior:­Dis­tri­bui­do­ra­Ber­tránS.A.C.,­Av.­Vé­lez­Sárs­field­1950­-­Cap.Fed.­­

Uru­guay:RODESOL:­ Ciudadela­ 1416­ -

Montevideo.­

im­pre­sión: I mp r e s i o n e s ­ B a r r a c a s ­ . ­ C a p . ­ F e d . ­ B s . ­A s .

La Edi to rial no se res pon sa bi li za por el con te ni do de las no tas fir ma -

das. To dos los pro duc tos o mar cas que se men cio nan son a los efec -

tos de pres tar un ser vi cio al lec tor, y no en tra ñan res pon sa bi li dad de

nues tra par te. Es tá pro hi bi da la re pro duc ción to tal o par cial del ma te -

rial con te ni do en es ta re vis ta, así co mo la in dus tria li za ción y/o co mer -

cia li za ción de los apa ra tos o ideas que apa re cen en los men cio na dos

tex tos, ba jo pe na de san cio nes le ga les, sal vo me dian te au to ri za ción

por es cri to de la Edi to rial.

Edi­to­rial­QUarK­S.r.l.

Pro­pie­ta­ria­de­los­de­re­chos­en­

cas­te­lla­no­de­la­pu­bli­ca­ción­men­sual­

Sa­bEr­ElEc­tró­ni­ca

Grupo­Quark­SRL­San­Ricardo­2072,­Ca­pi­tal­Fe­-

de­ral­(1273)­TEL.­(005411)­4301-8804

Pags­65­y­66:ArtTapa­­18/12/13­­17:59­­Page­65

Page 68: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Pags­65­y­66:ArtTapa­­18/12/13­­17:59­­Page­66

Page 69: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

electrónica del automóvil

Electrónica del Automóvil 67

Los sensores

Del SiStema electrónico De control Del motor:

Interruptores y sensores de temperatura

El sensor (también llamado sonda o transmisor) convierte una magnitud física (tempera-

tura, revoluciones del motor, etc.) o química (gases de escape, calidad de aire, etc.) que

generalmente no son señales eléctricas, en una magnitud eléctrica que pueda ser enten-

dida por la unidad de control ECM y por las computadoras secundarias. La señal eléctrica

de salida del sensor no es considerada solo como una corriente o una tensión, sino tam-

bién se consideran las amplitudes de corriente y tensión, la frecuencia, el período, la fase

o, asimismo, la duración de impulso de una oscilación eléctrica, así como los parámetros

eléctricos "resistencia", "capacidad" e "inductancia". La función de los sensores en el

automóvil es fundamental para poder saber cómo está funcionando el motor, de manera

que la Unidad Central de proceso ECU, también llamada Módulo de Control Electrónico,

pueda realizar las correcciones necesarias en caso de haber alguna anomalía o poder

establecer una alerta cuando se presentan fallas.

Coordinación: Ing. Horacio Daniel Vallejo - [email protected]

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 67

Page 70: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

loS SenSoreS Del SiStema electrónico De control Del motor

68 Electrónica del Automóvil

Los automóvilesactuales tienen unacantidad importante desensores (más de 80sensores en algunoscasos).

Estos sensores sonnecesarios para la ges-tión electrónica delautomóvil y son utiliza-dos por las unidades decontrol (computadoras)que gestionan el funcio-namiento del motor, asícomo la seguridad y elconfort del vehículo.

El sensor se puedepresentar como un"sensor elemental" o un"sensor integrado" esteúltimo estará compues-to del sensor propia-mente dicho mas laparte que tratará lasseñales para hacerlascomprensibles por launidad de control. Laparte que trata lasseñales generadas porel sensor (consideradacomo circuitos de adap-tación) se encarga, engeneral, de dar a lasseñales de los sensoresla forma normalizadanecesaria para serinterpretada por la uni-dad de control.

Existen un grannumero de circuitos deadaptación integrados ala medida de los senso-res y ajustados a losvehículos respectivos.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 68

Page 71: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

SenSoreS De entraDa

En base a información técnica de Toyota yBosch, analizaremos cuáles son los principalessensores que posee un vehículo para establecerlas condiciones de funcionamiento. Pretendemoslo siguiente:

1. Determinar la condición de los sensores de

entrada y el circuito de los mismos, basado en la

señal de salida .

2. Determinar la causa de una posible falla (s)

en un sensor, utilizando los procedimientos de

diagnóstico apropiados.

SenSoreS e InterruptoreS

De poSICIón / MoDo

Para muchos de los componentes, es impor-tante que el ECM conozca su posición y / o elmodo del componente. Suele usarse un interrup-tor como sensor para indicar una posición o un

modo determinado. El interruptor puede estar enel lado de la energía o del lado de tierra de un cir-cuito .

En un interruptor colocado de lado de la fuen-te, cuando está abierto, no hay tensión en laentrada del ECM, figura 1; mientras que con elinterruptor cerrado, la tensión está presente en laentrada del módulo de control (ECM), figura 2.

CIrCuIto Interruptor De alIMentaCIón

Un interruptor “de lado de la fuente” es uninterruptor situado entre la fuente de alimentacióny la carga. A veces el interruptor de lado de lafuente se llama interruptor de lado caliente, yaque se encuentra en el lado caliente, es decir,antes de la carga, en un circuito. El interruptor dela lámpara de freno es un buen ejemplo. Cuandose pisa el pedal de freno, el interruptor de la lám-para de parada se cierra y el ECM da la orden deenvío de tensión de batería a dicha lámpara. Estoseñala que el vehículo está frenando .

interruptoreS y SenSoreS De temperatura

Electrónica del Automóvil 69

Figura 2 - Con el

interruptor cerrado.

La tensión está presente

en la entrada del módulo

de control (ECM).

Figura 1 - Interruptor de

encendido o puesta en

marcha.

Cuando el interruptor con-

duce la tensión de la bate-

ría, cuando está abierto,

no hay tensión en la

entrada del ECM.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 69

Page 72: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Por lo general, son los interruptores de ener-gía o alimentación. Note en las figuras 1 a 7 suubicación entre la batería y el ECM. Muchos inte-rruptores que comúnmente utilizan voltaje de labatería como la fuente son:

• Interruptor de encendido .

• Interruptor Estacionamiento / Neutro .

• Interruptor de posición de transferencia Baja.

•Interruptor de posición de transferencia

Neutro.

• Interruptor de posición de transferencia

4WD.

Un interruptor de parada se puede observaren la figura 3. El módulo de control recibe unaseñal de tensión cuando se pisa el pedal defreno.

Si quisiera medir la tensión en el terminal dela unidad de control cuando el interruptor estáabierto, la medida sería de 0V, figura 4.

Si se cierra el interruptor, en el mismo terminal

loS SenSoreS Del SiStema electrónico De control Del motor

70 Electrónica del Automóvil

Figura 4 – Medición con

multímetro digital.

Un multímetro digital mide

0 volt con el interruptor

abierto.

Figura 3 - Interruptor de

parada.

El ECM recibe una señal

de tensión cuando se pisa

el pedal de freno.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 70

Page 73: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

mediríamos la tensión de la batería, tal como seobserva en la figura 5.

Circuito con Interruptor del Lado de Tierra

En un circuito con interruptor del lado de tie-rra, con el interruptor abierto, el módulo de con-trol (ECM) interpretará la tensión de alimentación,tal como se desprende de la figura 6.

Un interruptor conectado en el lado de tierrase encuentra entre la carga y la tierra (GND) delcircuito. En el módulo de control (ECM) habrá una

resistencia en serie con el interruptor. El ECMmide el voltaje disponible entre el interruptor yGND. Cuando el interruptor está abierto, el ECMlee la tensión de alimentación, figura 6. Cuandoel interruptor está cerrado, la tensión es casi cero,figura 7. Los siguientes modificadores se encuen-tran típicamente en el lado de tierra del circuito :

• Contacto TPS libre (señal IDL). Este contac-

to una tensión de referencia de 12V desde el

módulo de control.

• Interruptor de presión de la dirección asistida.

• Interruptor de sobremarcha.

interruptoreS y SenSoreS De temperatura

Electrónica del Automóvil 71

Figura 5 - Medición

con multímetro

digital.

Aquí el multímetro

lee tensión de ali-

mentación cuando el

interruptor se cierra.

Esto indica que hay

un cambio en una

entrada del ECM.

Utilizando el

multímetro puede

comprobar que el cir-

cuito funciona correc-

tamente.

Figura 6 - Interruptor del lado de “tierra”

abierto.

En un circuito con interruptor del lado de tie-

rra, con el interruptor abierto, el ECM lee ten-

sión de alimentación.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 71

Page 74: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

loS SenSoreS Del SiStema electrónico De control Del motor

72 Electrónica del Automóvil

Figura 7 - Interruptor del lado de “tierra”

cerrado.

Cuando el interruptor se cierra, el ECM lee 0

Volt.

Figura 8 - Medición con mul-

tímetro digital.

Un DVOM medirá la tensión de

alimentación cuando el inte-

rruptor está abierto.

Figura 9 - Medición con

multímetro digital.

Cuando el interruptor se cie-

rra, las medidas que tome el

DVOM serán de casi 0 Volt.

El uso del multímetro confir-

mará si el circuito funciona

correctamente.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 72

Page 75: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Cuando el interruptor está abierto, un multí-metro digital va a medir una tensión cercana a lade la batería, figura 8.

Cuando el interruptor se cierra, las medidasque tome el voltímetro (multímetro digital enescala de voltímetro) serán de casi 0 Volt, figura9.

El uso del multímetro confirmará si el circuitofunciona correctamente.

otroS InterruptoreS Del VeHíCulo

Para conocer otros interruptores que funcio-nan como sensores de entrada del sistema decontrol electrónico, puede referirse a las figura 10a 13.

En la figura 10 se observa el circuito de uninterruptor de puesta en marcha que se conectaal terminal STA del módulo de control. Cuando elinterruptor de encendido se coloca en la posiciónde inicio, se aplica la tensión de la batería al ter-minal STA.

También se puede colocar el interruptor depuesta en marcha de modo que la información dedicho sensor (interruptor de puesta en marcha) laECU la reciba por su terminal ELS, tal como seaprecia en la figura 11. El circuito de ELS (señalde carga eléctrica) señala al ECM cuándo unacarga eléctrica significativa ha sido activada en elsistema, por ejemplo, cuando accionamos laresistencia del desempañador.

En este ejemplo, la señal de carga eléctrica(ELS) será baja cuando ambos circuitos estánapagados. Si cualquiera de los circuitos o ambos

circuitos están en, la señal de ELS va a la ten-sión de la batería. Los diodos se utilizan para ais-lar el circuito.

La señal A / C se utiliza por el ECM para esta-bilizar la velocidad de ralentí, modificar el tiempode encendido, y cambiar los parámetros de cortede combustible de desaceleración cuando elcompresor está funcionando, figura 12. En casode un mal funcionamiento de la señal, la calidadde ralentí pueden sufrir y la facilidad de conduc-ción durante la desaceleración podría ser afecta-da .

El circuito de “posición de marcha” (O/D)posee un interruptor “sensor” del lado de tierra delos circuitos conmutados, figura 13. Cuando elinterruptor está activado, la sobremarcha se can-cela y la luz se ilumina.

SenSoreS De teMperatura

El ECM necesita distintos sensores para ajus-tar una variedad de sistemas basados en tempe-raturas, figura 14. Para el funcionamiento correc-to de estos sistemas es necesario indicarle alECM que el motor, por ejemplo, ha alcanzado latemperatura de funcionamiento adecuada. Porejemplo, para indicar la cantidad adecuada decombustible a inyectar, el ECM debe conocer latemperatura del motor correcta.

El sistema electrónico requiere de los senso-res de temperatura del refrigerante del motor(ECT), los de temperatura de admisión de aire(IAT ), los de recirculación de gases de escape(EGR ), etc.

interruptoreS y SenSoreS De temperatura

Electrónica del Automóvil 73

Figura 10 - Modo STA de puesta

en marcha.

Cuando el interruptor de encendido

se coloca en la posición de inicio, se

aplica la tensión de la batería al ter-

minal STA. Esta figura es una repre-

sentación general, hay muchas

variaciones.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 73

Page 76: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

loS SenSoreS Del SiStema electrónico De control Del motor

74 Electrónica del Automóvil

Figura 11 - Señal de carga eléctrica.

El circuito de ELS (señal de carga

eléctrica) señala al ECM cuando una

carga eléctrica significativa ha sido

activada en el sistema, por ejemplo,

cuando accionamos la resistencia del

desempañador.

En este ejemplo, la señal de carga

eléctrica (ELS) será baja cuando

ambos circuitos están apagados. Si

cualquiera de los circuitos o ambos

circuitos están en, la señal de ELS

va a la tensión de la batería. Los dio-

dos se utilizan para aislar el circuito.

Figura 13 - Circuito de

Sobremarcha.

El circuito de O/D posee

el interruptor

“sensor” del lado

de tierra de los

circuitos

conmutados.

Cuando el interruptor

está activado, la sobre-

marcha se cancela y la

luz se ilumina.

Figura 12 – Señal A/C.

La señal A / C se utiliza por el

ECM para estabilizar la velo-

cidad de ralentí, modificar el

tiempo de encendido, y modi-

ficar los parámetros de

corte de combustible de

desaceleración cuando el

compresor está funcionando.

En caso de un mal funciona-

miento de la señal, la calidad

de ralentí pueden sufrir y la

facilidad de conducción

durante la desaceleración

podría ser afectada.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 74

Page 77: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Sensor de Temperatura del

Refrigerante del Motor (ECT )

La ECT responde a cambios en la temperatu-ra del refrigerante del motor. Mediante la medi-ción de la temperatura del refrigerante del motor,el ECM sabe la temperatura media del motor. Elsensor ECT se encuentra normalmente en elpaso de refrigerante justo antes del termostato yestá conectado a la terminal de THW en el ECM.

En la figura 15 podemos observar el circuitodel ETC. El sensor ECT es fundamental paramuchas funciones del ECM, como la inyecciónde combustible, la sincronización del encendido,sincronización variable de las válvulas, cambiosde transmisión, etc. Siempre revise para ver si elmotor está a temperatura de funcionamiento yque el ECT informa con precisión la temperatura

a la ECM.Sensor de Temperatura del aire (IAT )

El IAT detecta la temperatura de la corrientede aire entrante. En los vehículos equipados conun sensor MAP, el IAT se encuentra en un con-ducto de aire de admisión. En los vehículos equi-pados con sensores de masa de aire, el IAT esparte del sensor de MAF.

El IAT está conectado a la terminal de THA enel ECM, figura 16. El IAT se utiliza para la detec-ción de la temperatura ambiente en un arranqueen frío donde la temperatura del aire de admisiónse calienta antes de ingresar al motor.

NOTA: Una estrategia que el ECM utiliza para

determinar un arranque del motor en frío es com-

parando las señales de ECT y IAT. Si tienen una

diferencia inferior a 8 °C (15 ° F) el ECM asume

interruptoreS y SenSoreS De temperatura

Electrónica del Automóvil 75

Figura 14 - Sensores

de Temperatura.

Figura 15 - Circuito ECT.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 75

Page 78: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

que es un arranque en frío. Esta estrategia es

importante porque algunos monitores de diag-

nóstico, como el monitor de EVAP, se basan en

un arranque en frío .

Sensor de Temperatura

de Gases de Escape (EGR )

El sensor de temperatura de EGR está situa-do en el paso de EGR y mide la temperatura delos gases de escape. El sensor de temperaturade EGR está conectado a la terminal de THG enel ECM, figura 17. Cuando aumenta la tempera-tura se abre la válvula EGR. Esto implica que,mientras la temperatura es baja, los gases deescape recirculan para que el motor no funcionecon aire frío, cuando la temperatura aumenta, seabre la válvula EGR y los gases de escape fluyenal exterior. En la figura 18 se puede observar unagráfica que muestra la variación de la resistenciadel sensor en función de la temperatura.

Operación de los Sensores

de Temperatura ECT, IAT, y EGR

Aunque estos sensores miden cosas distintas,todos funcionan de la misma manera. Por mediode la señal de tensión enviada por el sensor, elECM sabe la temperatura. Cuando la temperatu-ra del sensor aumenta, la señal de tensión dismi-nuye. La disminución en la señal de tensión es

causada por la disminución de la resistencia (elsensor posee una resistencia variable con la tem-peratura). El cambio en la resistencia hace que laseñal de voltaje varíe.

El sensor de temperatura está conectado enserie a una resistencia de valor fijo. El ECM sumi-nistra 5V fijos al circuito y mide el cambio en latensión entre la resistencia de valor fijo y el sen-sor de temperatura .

Cuando el sensor está frío, la resistencia delsensor es alta y la señal de tensión es alta. Amedida que el sensor se calienta, la resistenciacae y la señal de tensión disminuye.

De la señal de tensión, el ECM puede deter-minar la temperatura del refrigerante, la del airede admisión, o la temperatura de los gases deescape. El cable a tierra de los sensores de tem-peratura está siempre en el ECM, por lo generalel terminal E2. Estos sensores se conocen comotermistores .

Diagnóstico de los

Sensores de Temperatura

La medición de los circuitos de los sensoresde temperatura pueden indicarnos:

• Que el sensor está abierto

• Que el sensor está en corto.

• La tensión disponible para cada temperatura.

• La resistencia del sensor a una determinada

temperatura.

loS SenSoreS Del SiStema electrónico De control Del motor

76 Electrónica del Automóvil

Figura 16 - Circuito de IAT.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 76

Page 79: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Cuando se realiza un diagnóstico, la lista dedatos de las pruebas puede revelar el tipo de pro-blema. Un circuito abierto (alta resistencia) leerála temperatura más fría posible. Un circuito corto-circuitado (baja resistencia) leerá la temperaturamás alta posible. Para realizar el diagnóstico delsensor, se lo debe identificar para saber en quéparte del ECM se debe realizar la medida. La altaresistencia en el circuito de temperatura hará queel ECM “piense” que la temperatura es más fríade lo que realmente es. Por ejemplo, cuando elmotor se calienta, la resistencia ETC disminuye,pero la resistencia adicional no deseada en el cir-cuito producirá una señal de caída de tensión

superior. Esto muy probablemente se apreciecuando el motor ha alcanzado la temperatura defuncionamiento. Tenga en cuenta que en el extre-mo superior de la escala de temperatura / resis-tencia, la resistencia ECT cambia muy poco. Si elsensor anda mal y presenta una resistencia adi-cional, la señal enviada al ECM le puede hacercreer que la temperatura del motor es de aproxi-madamente 20ºF (30ºC) más fría que la tempera-tura real, es decir, el motor trabajará mucho máscaliente que lo recomendado. Esto hará que bajeel rendimiento del motor, disminuya la economíade combustible y posiblemente se sobrecalienteel motor.

interruptoreS y SenSoreS De temperatura

Electrónica del Automóvil 77

Figura 17 – Circuito de Temperatura EGR.

Figura 18 - Gráfico de

temperatura.

Cuando la temperatura aumenta,

disminuye la resistencia del sensor

y baja la tensión de referencia.

Tenga en cuenta que en el extremo

superior de la escala de temperatu-

ra / resistencia, la resistencia de

ECT cambia muy poco.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 77

Page 80: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

reSolVIenDo probleMaS

De CIrCuIto abIerto

Cuando se presume que hay un circuito abier-to, en un sensor de temperatura, ya sea por fallaen el sensor o por desperfectos en el circuito(cable cortado o desprendido), para realizar eldiagnóstico se requiere un cable.

Para hacer la prueba se usa un cable de

puente que se debe conectar en paralelo con losterminales del sensor, de acuerdo con el manualde reparación del vehículo, figura 19. En estascondiciones, el ECM interpretará que la tempera-tura ha subido mucho, dando la indicación corres-pondiente, con lo cual se comprueba que el sen-sor o su circuito asociado está defectuoso.

Si la temperatura no sube, entonces el proble-ma está en el módulo de control o en los actua-

loS SenSoreS Del SiStema electrónico De control Del motor

78 Electrónica del Automóvil

Figura 19 - Prueba del circuito para saber si el sensor de temperatura está abierto.

Para hacer la prue-

ba se usa un cable

de puente que se

debe conectar en

paralelo con los

terminales del sen-

sor, de acuerdo

con el manual de

reparación del

vehículo. En estas

condiciones, el

ECM interpretará

que la temperatura

ha subido mucho,

dando la indicación correspondiente, con lo cual se comprueba que el sensor o su cir-

cuito asociado está defectuoso.

Si la temperatura no sube, entonces el problema está en el módulo de control o en los

actuadores.

Figura 20 - Prueba

de circuito abierto

en el ECM.

Para saber si el pro-

blema es en el circui-

to del sensor o en el

ECM, se inserta un

cable de puente entre

el terminal de la tem-

peratura (como THW )

y tierra (E2), la tem-

peratura debe subir a

un valor muy alto. Si

lo hace, el problema

está en el circuito. Si

no aumentó, la falla

está en el conexiona-

do o en el módulo de

control.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 78

Page 81: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

dores. Para saber si el problema es en el circuitodel sensor o en el ECM, se inserta un cable depuente entre el terminal de la temperatura (comoTHW) y tierra (E2), la temperatura debe subir aun valor muy alto. Si lo hace, el problema está enel circuito. Si no aumentó, la falla está en elconexionado o en el módulo de control. Esta veri-ficación la puede observar en el esquema de la

figura 20. Por razones de espacio no podemoscontinuar con este tema, que es parte del tomoNº 105 de la colección Club Saber Electrónica:“DIagnóstico de los Sensores del ECM en elAutomóvil”. Si Ud. lo desea, puede descargardicho libro desde nuestra web: www.webelectro-nica.com.mx, haciendo clic en el ícono password

e ingresandola clave: 105auto. J

interruptoreS y SenSoreS De temperatura

Electrónica del Automóvil 79

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 79

Page 82: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

S E C C I O N . D E L . L E C T O R

pre gun ta 1: Necesito que me

diga como seteo en el picaxe 18

todas las patas como salidas (o por lo

menos 12 patas). Otro tema, ¿puede

enviarme documentación relacionada

a programación de semáforos?. Más

consultas, relacionado al tema semá-

foro: necesito poder sensar los Triac

y/o las lámparas quemadas.

José María nieto.res pues ta: Bueno… los PICAXE

18A no pueden ser programados de

forma que todas sus patas sean sali-

da o entradas… podría emplearlo

como un PIC normal para conseguir-

lo. Ahora bien, para operarlo como

PICAXE, sólo tiene 8 entradas y 7

salidas, para trabajar con ellos baje el

programa directamente de

Revolution Education y colóquelo

como que va a trabajar con el PICA-

XE18X, esto ya lo habilita a usar

todas las patas. O sea, no hay pro-

blema alguno. Sobre el semáforo, en

nuestra web, con la clave aiwa15 hay

una serie de proyectos con PIC y uno

de ellos es el del semáforo. Para sen-

sar lámparas quemadas, se coloca

en serie con ella una resistencia cuyo

valor sea 100 veces menor a la resis-

tencia de la lámpara, luego, esta

resistencia sirve como entrada de un

transistor de modo que al quemarse

la lámpara no circula corriente, no

hay tensión sobre la resistencia, el

transistor se corta y algo que tenga

en su emisor o colector dará aviso de

este estado. Es una de las tantas

variantes posibles.

pre gun ta 2: ¿Qué libro de com-

putadoras trata sobre discos rígidos e

híbridos? ¿publicaron algún libro de

propagación y antenas?. Necesito

esos temas para la materia del

mismo nombre y tengo información,

pero muy dispersa.

ariel ramírez.res pues ta: El libro “La

Electrónica de las Computadoras

2013” contiene bastante bibliografía

sobre discos rígidos y un CD con pro-

gramas y aplicaciones para checarlos

y repararlos (cuando es posible).

Sobre propagación y antenas puede

consultar el tomo 60 de la colección

Club Saber Electrónica, el Manual de

Radioaficionados y el libro sobre

comunicaciones vía satélite (Club Nº

62) que desarrollan el tema. Puede

ver más información sobre ellos en

nuestra web. J

Se mi na rios Gra tui tos Va mos a su lo ca li dad

Co mo es nues tra cos tum bre, Sa berElec tró ni ca ha pro gra ma do una se riede se mi na rios gra tui tos pa ra so cios delClub SE que se dic tan en di fe ren tespro vin cias de la Re pú bli ca Ar gen ti na yde otros paí ses. Pa ra es tos se mi na riosse pre pa ra ma te rial de apo yo que pue -de ser ad qui ri do por los asis ten tes apre cios eco nó mi cos, pe ro de nin gu nama ne ra su com pra es obli ga to ria pa rapo der asis tir al even to. Si Ud. de seaque rea li ce mos al gún even to en la lo ca -li dad don de re si de, pue de con tac tar sete le fó ni ca men te al nú me ro (011) 4301-8804 o vía e-mail a:

[email protected] ra dic tar un se mi na rio pre ci sa -

mos un lu gar don de se pue da rea li zarel even to y un con tac to a quien los lec -to res pue dan re cu rrir pa ra qui tar se du -das so bre di cha reu nión. La pre mi safun da men tal es que el se mi na rio re sul -te gra tui to pa ra los asis ten tes y que sebus que la for ma de op ti mi zar gas tospa ra que és to sea po si ble.

Cap 2 - Sensores Temp.qxd:*Cap 4 - telefonia 18/12/13 18:22 Page 80

Page 83: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Precio Cap. Fed. Y GBAPrecio Cap. Fed. Y GBA: $34,90 : $34,90 - - Recargo interior: $0,80Recargo interior: $0,80EDICIÓN Nro. 64 ENERO / FEBRERO 2014EDICIÓN Nro. 64 ENERO / FEBRERO 2014Editorial Quark SRL, Director: Horacio D. VallejoEditorial Quark SRL, Director: Horacio D. Vallejo

Dist. Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SHDist. Capital: Carlos Cancellaro e Hijos SH

Dist. Interior: Dist. Bertrán SACDist. Interior: Dist. Bertrán SAC

Retiracion de Contratapa.qxd:club 18/12/13 17:17 Page 2ªFo1

Page 84: 3 tapa SE 326 2.qxd:Maquetación 1 05/05/15 13:30 …publicidad.ventadewebs.com.ar/Desde _26_11_13/Descargas... · SABER ELECTRONICA Di rec tor Ing. Ho ra cio D. Va lle jo Pro duc

Retiracion de Contratapa.qxd:club 07/22/2013 13:47 Página 2ªFo1