monitor de pc

1ELECTRONICA y servicio

REPARACION DE

MONITORES

PARA PC

REPARACION DE

MONITORES

PARA PC

Primera de dos partes

Leopoldo Parra Reynada

Estructura interna de un monitor acolor VGA típico

Quienes están acostumbrados a dar servicio ymantenimiento a aparatos electrónicos (televi-sores, videograbadoras, reproductores de CD)seguramente encuentran que la estructura inter-na de un monitor de computadora es sorpren-dentemente sencilla. Pero esta sencillez aparenteguarda en su interior circuitos de alta tecnolo-gía, capaces de enfrentarse a situaciones extre-mas, como veremos a continuación.

Todos sabemos que un televisor y un monitorde computadora son aparatos similares (figura1). Esta semejanza no es gratuita, ya que el ele-mento principal de despliegue de imágenes esel mismo en ambos aparatos: un cinescopio en

La reparación de una computadorapersonal suele ser muy sencilla, debido

a su arquitectura modular; si, porejemplo, una unidad de disquete

comienza a manifestar problemas,resulta más fácil y económico

cambiarla por una nueva que tratar derepararla; sin embargo, existe un

elemento en la PC cuya importancia ycosto es tan alto que en caso de quefalle sí resulta conveniente tratar de

rescatarlo: el monitor. En este artículotrataremos los conceptos básicos

necesarios para el servicio a estosperiféricos de salida, suponiendo que

el lector tiene ya los conceptosinformáticos requeridos y que conoce

el papel de la tarjeta de video.

2 ELECTRONICA y servicio

color de alta resolución. Mas si abrimos un mo-nitor, encontraremos un panorama interno bas-tante despejado, distinto a la complejidad quecaracteriza a los televisores comunes.

La razón principal de esto es que un monitorya recibe de su tarjeta de video una serie de seña-les “pre-digeridas” (figura 2); esto es, que dentrodel monitor prácticamente no hay que efectuarninguna operación compleja de demodulación,conversión, cálculo, etc.; el aparato simplemen-te recibe sus señales R-G-B, y las amplifica; tam-

bién controla el brillo y el contraste, y las envíaal cinescopio. Por otro lado, de la tarjeta de vi-deo también se reciben ya los pulsos de sincro-nía horizontal y vertical; así que estas señalessólo deben enviarse a su etapa respectiva, hastafinalmente producir los barridos necesarios parala exploración total de la pantalla.

Con esta descripción, seguramente ya tieneuna idea muy aproximada de la sencillez de laestructura interna de un monitor. En la figura 3se muestra el diagrama a bloques típico de loscircuitos que podemos encontrar dentro de unaparato de estos.

En el extremo izquierdo del diagrama encon-tramos el cable que llega desde la tarjeta de vi-deo, y del cual se obtienen directamente las se-ñales análogas que corresponden a los nivelesde rojo, verde y azul (señal RGB). Estas tres lí-neas pasan por un proceso de manejo de color,en donde se les da la forma y amplitud adecua-das para su despliegue; aquí pueden modificarseaspectos como el brillo, el contraste y la tonali-dad de la pantalla (en aquellos monitores queasí lo permitan). Una vez que han pasado poreste bloque, las tres señales se dirigen hacia losamplificadores de color, en donde se les da laamplitud adecuada para aplicarse directamentea los cátodos del cinescopio. Con esto terminael trayecto de las señales de video dentro delmonitor; y como ha podido apreciar, el caminoque se sigue es muy directo y con pocas escalas.

Justamente hablando del cinescopio, cabepuntualizar que es, por mucho, la parte más im-portante en la estructura de un monitor; se trata

Figura 1

Figura 1

RojoVerdeAzulH-syncV-sync

3ELECTRONICA y servicio

del elemento que finalmente convierte losvoltajes de las señales RGB en información lu-minosa en la pantalla. Podemos decir, de hecho,que la estructura interna de un tubo de imagenempleado en monitores de PC es casi idéntica ala de los televisores comunes, por lo que noahondaremos en el tema.

Por otra parte, las señales de sincronía pasanpor un proceso similar al que se tendría en untelevisor a color moderno: los pulsos de sincro-nía vertical se envían a un oscilador local, endonde se genera la señal de diente de sierra ne-cesaria para producir los campos magnéticos quedesviarán verticalmente a los haces electróni-cos. Una vez generada dicha señal, pasa a uncircuito amplificador de potencia, y de ahí se ali-menta una corriente pulsante a los yugos dedeflexión; así habrá concluido el proceso de laseñal V-Sync.

De manera simultánea, la señal H-Sync esrecibida por el bloque correspondiente, en cuyointerior se generan también las rampas necesa-rias para la exploración horizontal de la panta-lla. Esta señal se aplica a un circuito excitador,que amplifica su valor a una amplitud adecuadapara conseguir el correcto encendido y apagadodel transistor de salida horizontal; éste se en-carga de hacer circular por los yugos horizonta-les una corriente elevada, a fin de garantizar ladesviación lateral de los haces electrónicos. Almismo tiempo, a este transistor de salida hori-zontal se encuentra conectado un transforma-dor de alto voltaje o fly-back, prácticamente idén-tico a los empleados en televisión; como

imaginará, su labor es la misma: producir el vol-taje superior a 20,000V necesario para la correctaoperación del cinescopio; además, de él se ex-traen algunas líneas de alimentación secunda-rias, y la señal de referencia que se requiere parala operación del circuito ABL.

Todos los circuitos que acabamos de especi-ficar son alimentados por una fuente de poder,que toma la energía de la línea de alimentacióny la transforma en los voltajes adecuados parala operación total del aparato; a su vez, sus pro-cesos internos son regulados por un bloque decontrol de sistema general.

Y puesto que con lo anterior hemos termina-do de describir el diagrama a bloques general deun monitor típico, comenzaremos ahora la ex-plicación de un método muy efectivo para el ais-lamiento y la corrección de fallas.

Herramientas e instrumental necesariospara el servicio a monitores de PC

Antes de iniciar la descripción del método dedetección de fallas, veamos cuáles son los ins-trumentos y herramientas adecuados para darservicio a estos modernos aparatos (figura 4):

1) Computadora PC armada y funcionando. Nopodemos comprobar adecuadamente el fun-cionamiento de un monitor de computadora,si no contamos con una PC armada y funcio-nando de forma adecuada como fuente deseñal de despliegue. Aunque no es impres-cindible contar con una máquina de última

R

G

B

V-Syn

H-Sync

Manejode

color

Amplificadores de color

TCR

OsciladorV

OsciladorH

HDrive

SalidaV

Yugo V

Yugo H

SalidaH

FBT

HV

Fuente de poder Syscon

Figura 3

4 ELECTRONICA y servicio

tecnología, sería conveniente que el sistemade pruebas fuera capaz de ejecutar Windows98; así aseguraríamos una prueba correcta de,por ejemplo, la respuesta del aparato a lasdistintas resoluciones y profundidades de co-lor empleadas por el ambiente de trabajoWindows.Un aspecto en el que especialmente debe po-nerse más atención, es en el tipo de tarjetade video que se utilice; ésta debe poseer me-moria suficiente para el manejo de altas re-soluciones con gran profundidad de color (sibien una tarjeta capaz de soportar 1024 x 768a 16.7 millones de colores suele ser suficien-te, conviene disponer de una que pueda des-plegar un mayor número de puntos). La má-quina debe estar complementada por diversospatrones de video: señal de barras, cuadrícu-la, puntos, campos de color rojo, verde, azuly blanco, etc. Y si acaso no pudiera conseguiralguno de los distintos programas que gene-ran estas señales, siempre puede crear suspropios patrones con la ayuda de un progra-ma de dibujo como Paint Shop Pro.

2) Indispensable para el servicio a monitores, esel multímetro digital. Como sabemos, esteaparato sirve para medir las condiciones

operativas de los distintos componentes deun circuito: voltaje, corriente y resistencia.

3) Otro instrumento necesario para el servicio amonitores es el osciloscopio, con el cual po-demos rastrear el trayecto de las distintas se-ñales a través de sus circuitos. En su panta-lla, este aparato nos permite ver formas deonda; por eso resulta ideal para observar lastransformaciones y posibles defectos en unaseñal dada, con el propósito de detectar cual-quier bloque defectuoso.

4) Sin ser un aparato estrictamente indispensa-ble, se recomienda tener un medidor de fre-cuencias; recuerde que existen ciertas osci-laciones y señales que deben trabajar dentrode un rango muy estrecho de frecuencia; cual-quier corrimiento fuera de su valor nominal,se traduce en problemas en el monitor.

5) Por supuesto, todo taller de servicio electrónicodebe disponer de herramientas comunes comodestornilladores, pinzas, cautín y equipo de sol-dadura, bobina demagnetizadora, etc. En rea-lidad, como ya se dijo anteriormente, el ser-vicio a monitores no dista mucho de lo quees la reparación de televisores comunes; porlo tanto, el servicio a unos u otros puede ha-cerse utilizando las mismas herramientas.

Figura 4

5ELECTRONICA y servicio

6) No menos importantes, son los manuales deservicio de las marcas y modelos de monitoresmás comunes. Esta información sirve comoguía para reparar casi cualquier monitor, yaque los circuitos integrados básicos para elmanejo de las distintas señales en estos dis-positivos se repiten constantemente entre losdistintos fabricantes.

Si cuenta con todo esto, el servicio a monitoresde PC le resultará relativamente sencillo; y mástodavía, si sigue el método de detección de fa-llas que a continuación describimos.

Método de detección de fallas

Los monitores de plataforma PC han evolucio-nado tanto en los últimos años, que incorporanprestaciones antes inexistentes. Esto puede crearconfusión entre algunos usuarios, sobre todo sidespués de algún periodo de inactividad en sucomputadora súbitamente el monitor se apaga(por ejemplo, puede darse el caso de que al es-tar “bajando” un archivo muy grande de Internet,de repente desaparezca la imagen); también esposible que un monitor presente un desplieguedefectuoso, a pesar de que todos sus circuitosinternos estén perfectamente; etc.

Por todas estas razones, el diagnóstico de fa-llas en monitores de PC se complica ligeramen-te; de cualquier forma resulta más sencillo queel método que tiene que seguirse para aislar pro-blemas en un televisor común.

Veamos cuáles son los pasos lógicos a seguiren el diagnóstico a un monitor de computadora.

Fuente de poderPara toda persona relacionada con la electróni-ca, resulta obvio que el primer elemento quedebemos revisar es la fuente de poder (figura 5);no olvidemos que es en este bloque donde seproducen los voltajes necesarios para la correc-ta operación de los circuitos de un monitor.

En monitores de PC, las fuentes de poder sonde tipo conmutado; o sea, que su estructura esligeramente más compleja que la de las fuentesreguladas simples, a las que estamos acostum-brados.

En la figura 6 se muestra el diagrama a blo-ques de una fuente conmutada típica. Observeque, conectado directamente a la línea de ali-mentación (por lo general después de un fusiblede protección y un transformador de filtrado),se encuentra un puente de diodos que rectificadirectamente el voltaje de línea de AC. Esta ten-sión se filtra por medio de un condensador dealta capacidad y voltaje, ya que en su salida ten-dremos un voltaje de alrededor de 175V (para elcaso de una línea de alimentación de 115Vac);esta misma tensión se aplica al primario de untransformador de switcheo (figura 7), a travésde un dispositivo conmutador que se enciende y

Oscilador

AC

Filamentos

5V

12V

45V

B+(≈80V)

Figura 5

Figura 6

6 ELECTRONICA y servicio

se apaga rápidamente, excitado por un circuitooscilador (figura 8).

En el extremo secundario los voltajes induci-dos en los embobinados se rectifican y filtran, afin de obtener finalmente los voltajes de DC ne-cesarios para la operación del monitor. De for-ma típica, estas tensiones son: una línea B+ dealrededor de 80-90Vdc, una línea de 45Vdc parala excitación de la salida vertical, un voltaje paraalimentar circuitos de manejo de señal análogade 12Vdc, una línea de 5Vdc para la alimenta-ción de los circuitos digitales, y el voltaje que serequiere para encender los filamentos de loscátodos del cinescopio. Adicionalmente, y paraque efectúe la labor de auto-regulación caracte-rística de este tipo de fuentes, se toma una refe-rencia de alguno de los voltajes de salida y seenvía de vuelta al extremo primario a través deun optoacoplador conectado al circuito osciladorque enciende y apaga al dispositivo conmuta-dor principal (figura 9); con esto, cuando eloscilador se “percata” de que el valor de voltaje

en su salida está fuera de especificaciones, mo-difica sus condiciones operativas para corregirel desperfecto.

En monitores más modernos, se ha añadidoun bloque adicional de control. Además de estaren comunicación estrecha con el circuito princi-pal de sistema de control, este bloque se encar-ga de colocar al monitor en sus distintos modosde operación según las normas EPA (agencia deprotección al ambiente en Estados Unidos); yademás tiene la responsabilidad de apagar elmonitor luego de un determinado lapso en queel usuario no dé órdenes (lo cual redunda enahorro de energía).

Entonces, cuando llegue a su taller un moni-tor con problemas, lo primero que debe com-probar es la operación de la fuente de poder; pri-meramente verifique la existencia de la tensióninicial de alrededor de 170Vdc; compruebe laoscilación del circuito excitador y el encendidoy apagado del conmutador; revise los voltajesde salida, y en caso de que estén fuera de espe-cificaciones revise la realimentación desde lossecundarios; finalmente, compruebe la correctaoperación del circuito de control. Si todo estofunciona con normalidad, podemos estar razo-nablemente seguros de que el problema se en-cuentra en algún otro punto del aparato.

Control de sistema (syscon)El siguiente bloque que hay que revisar durantela tarea de diagnóstico, es el control de sistemao syscon; este circuito supervisa de manera es-

Figura 7

Figura 8

Figura 9

7ELECTRONICA y servicio

trecha el funcionamiento de casi todos los blo-ques dentro del monitor.

Cabe señalar que en monitores antiguos estebloque prácticamente no existía, porque se tra-taba de aparatos totalmente análogos, con peri-llas para controlar prácticamente todos los as-pectos operativos del mismo. Pero a la fecha,cuando quedan muy pocos monitores que no sonde tipo digital (es decir, que no cuentan con unabotonera frontal para controlar el brillo, contras-te, apertura, posición, etc.), el syscon es un ele-mento completamente indispensable.

El corazón del syscon es un microcontrola-dor (figura 10), el cual posee en su interior unmicroprocesador de baja potencia, rodeado porelementos auxiliares (puertos de entrada y sali-da, circuitos temporizadores, memorias RAM yROM, etc.); y como todo este conjunto vieneencapsulado en un circuito integrado sencillo yde bajo costo, los fabricantes han podido incor-porarlo a sus diseños sin que repercuta dema-siado en el precio al público.

Para comprobar el correcto funcionamientode este bloque, primero hay que asegurarse deque esté recibiendo su voltaje de alimentación ysu referencia de tierra (figura 11); si carece deéstos, el circuito quedará completamente ino-perante. A continuación, verifique la existenciade señal de reloj, indispensable para la opera-ción de cualquier circuito de control digital; en-seguida compruebe la operación del circuitoreset (para lo cual simplemente debe aplicar unpequeño pulso en BAJO a la terminal correspon-

diente del micro). Si hasta aquí todo va bien, esel momento de comprobar sus entradas y sali-das, así como su comunicación con el resto delos circuitos.

Presione las teclas del panel frontal, y com-pruebe que las órdenes efectivamente lleguenal CPU; en caso afirmativo, verifique que a susalida aparezca una serie de instrucciones quese encargarán de llevar a cabo la acción quesolicitamos en el panel; revise cuidadosamenteque exista un intercambio de datos entre el CPUy su memoria EEPROM (debido a que losmonitores modernos ya emplean circuitosdigitales de control, es necesaria la presencia deuna memoria de este tipo para que “guarde” laspreferencias del usuario en cada uno de susmodos de operación). Este punto es de funda-mental importancia, ya que una memoriaEEPROM en mal estado puede provocar que elmonitor presente imagen defectuosa o que sim-plemente “se niegue” a trabajar (igual que comoocurre con los televisores modernos).

Si hasta aquí no ha habido problema, casi po-demos estar seguros de que el microprocesadorno es la fuente de la falla; en consecuencia, po-demos concentrarnos en los bloques siguientes.

Etapa de sincronía horizontalPodría pensarse que una vez descartados la fuen-te y el microcontrolador, lo primero que tendría-

Figura 10

Micro

contr

olado

r

CLK

RESET

VCC

RST

EEPROM

Manejo color, fuente,etapa V, etapa H, etc.

Figura 11

8 ELECTRONICA y servicio

mos que hacer es comenzar a rastrear las seña-les de color dentro del monitor; pero es mejorcomenzar por la etapa de sincronía horizontal(figura 12), debido a que en su salida encontra-mos al transformador de alto voltaje (mismo queen aparatos modernos se utiliza como una es-pecie de fuente auxiliar, donde se generan algu-nos voltajes necesarios para la operación delaparato).

Como ya se mencionó, los pulsos de sincro-nía horizontal llegan directamente desde la tar-jeta de video; es decir, sólo hay que hacerlos lle-gar al oscilador horizontal, generar las rampas,enviarlas al excitador H y finalmente alcanzar lasalida H (figura 13), en donde están conectadostanto el yugo de deflexión como el fly-back (fi-gura 14).

Con el fin de comprobar el correcto funcio-namiento de esta etapa, es conveniente utilizarun osciloscopio para rastrear la evolución de laseñal H (aunque la medición directa de la señalen el colector de la salida H está prohibido, amenos que cuente con una punta especial de altovoltaje). Ponga especial atención a las posiblesdeformaciones de la señal H en cualquiera desus puntos, ya que cualquier variación en ellapuede traducirse, por ejemplo, en flicker (un par-padeo muy molesto para el usuario) o en panta-llas que no se abren del todo. Compruebe igual-mente que todos los voltajes que salen delfly-back están correctos, y ponga mucho cuida-do en el circuito ABL; cualquier falla en esta sec-ción, puede bloquear por completo la operaciónde la etapa H (y por consiguiente a todo el moni-tor).

Algo que conviene mencionar en la etapa ho-rizontal de un monitor moderno, es que, a dife-rencia de los circuitos equivalentes en un televi-sor, que siempre trabajan a la misma frecuencia,la velocidad de operación de la etapa H en un

H-Sync

Oscila-dor H

HDrive

HOUT

B+

Yugo H

HV

B+

ABL

Etapa H

Figura 12

Figura 13

Figura 14

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monitor varía considerablemente; esto, depen-diendo del modo de despliegue de informacióny la resolución gráfica empleada (es normal en-contrar etapas H cuya frecuencia oscila entre 35KHz y 75 KHz). Es muy recomendable que con-sulte en el manual de servicio del aparato lasfrecuencias de operación normales para cadamodo de despliegue, para que pueda comprobarel buen funcionamiento del circuito.

Etapa de sincronía verticalSi ya comprobó adecuadamente la operación dela etapa H del monitor, revise ahora el funciona-miento de la etapa V (figura 15). En compara-ción con el bloque H, el manejo de los barridosverticales es sorprendentemente sencillo; así queno le costará mayor trabajo rastrear las distin-tas señales dentro de esta sección, y detectarcualquier anomalía desde la entrada de los pul-sos V hasta la generación de los barridos V quese envían hacia los yugos.

Manejo de colorHemos dejado al final la etapa de manejo de co-lor (figura 16), debido a que un error en ella nobloquea la operación general del sistema (pro-blema que sí pueden generar todos los demásbloques); en el peor de los casos, nos enfrenta-remos a un monitor que enciende, que tiene ras-tro en pantalla, pero que carece de informaciónde video.

Para diagnosticar esta etapa, basta con utili-zar un osciloscopio con el fin de hacer un ras-

treo desde la entrada de la tarjeta de video hastala salida de los amplificadores de color; el obje-tivo es comprobar que la señal no sufra defectoso se pierda en un momento determinado (figura17). En caso de que las tres señales se perdieran,es muy probable que la falla no se encuentre enla etapa de manejo de color, sino en el syscon;puede ocurrir que esté aplicando un video-MUTEpermanente, o que en él se haya desprogramadola EEPROM (con lo que todos los valores opera-tivos de la sección se habrán perdido).

En el remoto caso de que efectivamente estéfallando el integrado de manejo de color, no hayrazón para preocuparse demasiado; por lo gene-ral se trata de un circuito estándar que fácilmentese consigue en el mercado; si no lo encuentra,acuda a los llamados “deshuesos”, (ya que estoscircuitos presentan un bajo índice de fallas).

CinescopioHemos dejado al final el aspecto del cinescopio(figura 18), en el entendido de que se considerafalla en este dispositivo, por ejemplo, una más-cara de sombras magnetizada, errores en pure-za y convergencia, fallas en el enfoque, etc. Y envista de que estos problemas pueden eliminarsea través de métodos ya conocidos por todo téc-nico en servicio electrónico, no abundaremos enel particular.

Si llega a encontrar un cinescopio defectuo-so, lo más recomendable es sugerir al cliente queadquiera un nuevo monitor; el motivo es quecomo estos dispositivos son de alta precisión,

Figura 15

Figura 16

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generalmente no quedan bien cuando son “re-parados” (además, el costo de un cinescopionuevo es casi igual al de un nuevo monitor). Sólosi el cliente está dispuesto a hacer el gasto, tratede conseguir un cinescopio de las mismas ca-racterísticas del original; en caso contrario, lacalidad del despliegue sufrirá un menoscabo muyapreciable.

Como ha podido apreciar, los pasos para de-tectar fallas en monitores están perfectamenteestructurados, y van desde aquellos bloques que

Figura 17Señal barras R Señal barras G Señal barras B

Base

Cañoneselectrónicos

Haz rojoHaz verde

Haz azul

Ampolla al vacío

Puntos de fósforode colores (en lasuperficie internade la pantalla)

Máscara desombras

Pantalla

Banda de tensión

Banda de protección

Sellado

Aquadag

Puntos defósforo

Orificio de lamáscara desombras

Haceselectrónicos

Máscara de sombras

En esta imagen se muestra la convergencia de lostres haces en cada punto de la tríada RGB, pasandopor el orificio de la máscara de sombras.

Fotografía ampliada de un grupo de tríadas o deltasde fósforo de un cinescopio RCA convencional

Verde Rojo

Azul Figura 18

afectan directamente la operación general delsistema hasta otros que pueden presentar fallasapenas perceptibles.

Le recomendamos que practique en variasmarcas y modelos de monitores, y verá que entodos ellos los pasos a seguir son los mismos.

En el próximo número de esta revista, hare-mos una descripción más detallada del rastreode señales dentro de un monitor; también vere-mos una serie de fallas típicas resueltas y co-mentadas.