electronica y servicio 07

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  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio

    CONTENIDOIn memoriamProfr. Francisco Orozco Gonzlez

    Direccin editorialLic. Felipe Orozco Cuautle([email protected])Direccin comercialProfr. J. Luis Orozco Cuautle([email protected])AdministracinLic. Javier Orozco Cuautle([email protected])Staff de asesora editorialProfr. Francisco Orozco Cuautle([email protected])Profr. Armando Mata DomnguezIng. Juan Manuel GonzlezProfr. J. Luis Orozco CuautleIng. Leopoldo Parra Reynada([email protected])Editores asociadosLic. Eduardo Mondragn MuozJuana Vega Parra

    Colaboradores en este nmeroIng. Leopoldo Parra ReynadaIng. Oscar Montoya FigueroaProfr. J. Luis Orozco CuautleProfr. Alvaro Vzquez AlmaznProfr. Armando Mata Domnguez

    Diseo Grfico y Pre-prensa digitalD.C.G. Norma C. Sandoval Rivero([email protected])Gabriel Rivero Montes de Oca

    Publicidad y ventasCristina Godefroy T. y Rafael Morales M.

    SuscripcionesMa. de los Angeles Orozco CuautleIsabel Orozco Cuautle ([email protected])

    Revista editada mensualmente por Mxico DigitalComunicacin, S.A. Certificado de Licitud de Ttulo yde Contenido en trmite, Reserva al Ttulo de Dere-chos de Autor en trmite.Oficinas: Norte 2 No.4, Col. Hogares Mexicanos,Ecatepec de Morelos, Estado de Mxico, C.P. 55040.Mxico. Tels 787-1779 y 770-4884, fax 770-0214.Distribucin: Centro Japons de Informacin Electrni-ca, S.A. y Distribuidora INTERMEX.Impresin: Impresora Becanor, Bolvar 385, Col. Obre-ra, Mxico, D.F. Tel. 578-4718.Precio ejemplar: $30.00 ($35.00 ejemplares atrasados)Suscripcin anual: $360.00 para toda la RepblicaMexicana, por correo de segunda clase (60.00 Dlls.para el extranjero).Todas las marcas y nombres registrados que se citanen los artculos, son propiedad de sus respectivas com-paas.Estrictamente prohibida la reproduccin total o parcialpor cualquier medio, sea mecnico o electrnico.

    No.7, Septiembre de 1998

    Ciencia y novedades tecnolgicas................. 5

    Perfil tecnolgicoEl surguimiento de la radio.........................10Leopoldo Parra Reynada

    Leyes, dispositivos y circuitosTiristores y otros dispositivosde disparo.................................................... 17Oscar Montoya Figueroa

    Qu es y cmo funcionaTelevisores Bio-Vision de Samsung.......... 26J. Luis Orozco Cuautle

    Servicio tcnicoGua de fallas y soluciones encmaras de video.........................................40Armando Mata DomnguezElectronica digital en equipos de audio yvideo. Primera de tres partes..................... 46Alvaro VzquezCircuitos de proteccin en televisoresa color...........................................................57J. Luis Orozco Cuautle

    Electrnica y computacinNuevas tendencias en el diseo demicroprocesadores..................................... 63Leopoldo Parra Reynada

    Proyectos y laboratorioSimulador de osciloscopio......................... 72Oscar Montoya Figueroa

    Diagrama de televisor SamsungCortesa de Samsung.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio

    CONTENIDOIn memoriamProfr. Francisco Orozco Gonzlez

    Direccin editorialLic. Felipe Orozco Cuautle([email protected])Direccin comercialProfr. J. Luis Orozco Cuautle([email protected])AdministracinLic. Javier Orozco Cuautle([email protected])Staff de asesora editorialProfr. Francisco Orozco Cuautle([email protected])Profr. Armando Mata DomnguezIng. Juan Manuel GonzlezProfr. J. Luis Orozco CuautleIng. Leopoldo Parra Reynada([email protected])Editores asociadosLic. Eduardo Mondragn MuozJuana Vega Parra

    Colaboradores en este nmeroIng. Leopoldo Parra ReynadaIng. Oscar Montoya FigueroaProfr. J. Luis Orozco CuautleProfr. Alvaro Vzquez AlmaznProfr. Armando Mata Domnguez

    Diseo Grfico y Pre-prensa digitalD.C.G. Norma C. Sandoval Rivero([email protected])Gabriel Rivero Montes de Oca

    Publicidad y ventasCristina Godefroy T. y Rafael Morales M.

    SuscripcionesMa. de los Angeles Orozco CuautleIsabel Orozco Cuautle ([email protected])

    Revista editada mensualmente por Mxico DigitalComunicacin, S.A. Certificado de Licitud de Ttulo yde Contenido en trmite, Reserva al Ttulo de Dere-chos de Autor en trmite.Oficinas: Norte 2 No.4, Col. Hogares Mexicanos,Ecatepec de Morelos, Estado de Mxico, C.P. 55040.Mxico. Tels 787-1779 y 770-4884, fax 770-0214.Distribucin: Centro Japons de Informacin Electrni-ca, S.A. y Distribuidora INTERMEX.Impresin: Impresora Becanor, Bolvar 385, Col. Obre-ra, Mxico, D.F. Tel. 578-4718.Precio ejemplar: $30.00 ($35.00 ejemplares atrasados)Suscripcin anual: $360.00 para toda la RepblicaMexicana, por correo de segunda clase (60.00 Dlls.para el extranjero).Todas las marcas y nombres registrados que se citanen los artculos, son propiedad de sus respectivas com-paas.Estrictamente prohibida la reproduccin total o parcialpor cualquier medio, sea mecnico o electrnico.

    No.7, Septiembre de 1998

    Ciencia y novedades tecnolgicas................. 5

    Perfil tecnolgicoEl surguimiento de la radio.........................10Leopoldo Parra Reynada

    Leyes, dispositivos y circuitosTiristores y otros dispositivosde disparo.................................................... 17Oscar Montoya Figueroa

    Qu es y cmo funcionaTelevisores Bio-Vision de Samsung.......... 26J. Luis Orozco Cuautle

    Servicio tcnicoGua de fallas y soluciones encmaras de video.........................................40Armando Mata DomnguezElectronica digital en equipos de audio yvideo. Primera de tres partes..................... 46Alvaro VzquezCircuitos de proteccin en televisoresa color...........................................................57J. Luis Orozco Cuautle

    Electrnica y computacinNuevas tendencias en el diseo demicroprocesadores..................................... 63Leopoldo Parra Reynada

    Proyectos y laboratorioSimulador de osciloscopio......................... 72Oscar Montoya Figueroa

    Diagrama de televisor SamsungCortesa de Samsung.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio5 6

    CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS

    CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS

    Figura 1

    Philips Scuba: especial para losfanticos de los videojuegos!

    Desde hace algunos aos las consolas devideojuegos han sido muy exitosas en los hoga-res, especialmente entre adolescentes que gus-tan de los sofisticados juegos de plataformas, deaccin, de aventuras o los simuladores diversos.Es tal el grado de avance que han tenido estosaparatos que, en la actualidad, cualquier perso-na puede tener en casa un equipo capaz de ge-nerar imgenes de alta resolucin; hasta hacepocos aos, esto era exclusivo de las estacionesde trabajo costosas y complejas.

    Sin embargo, faltaba un ingrediente para quela sensacin de participar dentro de la accinquedara completa. Aunque desde hace tiempose comercializan algunos implementos para con-seguir la realidad virtual, stos casi siempre hanestado completamente fuera del alcance de unpblico promedio; hasta ahora, que Philips hadesarrollado el Scuba, una especie de casco es-pacial que incluye una pantalla de realidad vir-tual que sumerge al usuario dentro de la ac-cin, como si estuviera observando una panta-lla cinematogrfica gigante (figura 1); y a ello seaaden auriculares estereofnicos que realmen-te dan una sensacin de 3D. Este dispositivopuede funcionar con cualquier consola de video-juegos que expida su seal en el tradicional for-mato NTSC. Por lo tanto, si usted ya tiene unNintendo 64, un Sega o un PlayStation, slo aa-da el Scuba para saber lo qu es interactuar conlos personajes de su juego favorito.

    No vuelva a perderse cuandobusque una direccin

    Para quienes vivimos en grandes ciudades, elproblema de saber llegar a una direccin espe-cfica resulta a veces muy complejo; la intermi-

    nable cantidad de callejuelas que surgen en todositio en expansin, pronto rebasa la memoria de-por ejemplo- el chofer ms experto.

    Pues bien, todo parece indicar que este pro-blema pronto llegar a su fin. La compaa ho-landesa Philips ha desarrollado el sistema Carinde navegacin para automviles, que consta deuna pequea minicomputadora que se puedecolocar en el tablero y de una serie de discosque contienen los planos detallados de las gran-des ciudades (figura 2). De modo que si estamosen la calle X y deseamos llegar a la calle Y,simplemente se lo indicamos a Carin para queste, con la ayuda de un sistema de posiciona-miento global va satlite, nos gue a travs deltrfico urbano.

    Por el momento, este sistema cubrir las prin-cipales ciudades de Estados Unidos y Europa;pero si tiene el xito esperado, pronto surgirndiscos para las grandes ciudades del mundo, in-cluyendo las de Amrica Latina.

    Lo que nos faltaba: frutas digitales

    Saba usted que alrededor de un 10-20% de lascosechas mundiales de frutas y hortalizas se des-perdician por maltrato durante el proceso de em-paque y transportacin? Este porcentaje parecereducido; pero si consideramos que existen lu-gares en el mundo donde las personas pasan por

    severa hambruna, resulta aberrante tirar a labasura tal cantidad de alimentos slo porque sehan golpeado o magullado durante el viaje des-de el campo de cultivo hasta el vendedor final.

    Con el propsito de descubrir en qu puntosde la cadena las frutas o verduras sufren de ma-yor maltrato, cientficos norteamericanos handesarrollado las frutas digitales; se trata de uncircuito digital contenido en recipientes cuya for-ma, tamao y peso son los mismos de la frutaque se desea investigar (figura 3). El circuito estrodeado por sensores de presin, los cuales en-van sus seales a un microprocesador central;ste las recibe y las almacena en una memoriano voltil, de modo que al cabo de varios das,una vez concluido todo el proceso de transportedesde el productor hasta el consumidor, la frutafalsa sea recuperada y de ella se extraiga dichainformacin; entonces se descubrir en cules

    Circuitosdigitales de

    proceso yalmacenamiento

    Sensoresde presin

    Figura 2

    Figura 2

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio5 6

    CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS

    CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS

    Figura 1

    Philips Scuba: especial para losfanticos de los videojuegos!

    Desde hace algunos aos las consolas devideojuegos han sido muy exitosas en los hoga-res, especialmente entre adolescentes que gus-tan de los sofisticados juegos de plataformas, deaccin, de aventuras o los simuladores diversos.Es tal el grado de avance que han tenido estosaparatos que, en la actualidad, cualquier perso-na puede tener en casa un equipo capaz de ge-nerar imgenes de alta resolucin; hasta hacepocos aos, esto era exclusivo de las estacionesde trabajo costosas y complejas.

    Sin embargo, faltaba un ingrediente para quela sensacin de participar dentro de la accinquedara completa. Aunque desde hace tiempose comercializan algunos implementos para con-seguir la realidad virtual, stos casi siempre hanestado completamente fuera del alcance de unpblico promedio; hasta ahora, que Philips hadesarrollado el Scuba, una especie de casco es-pacial que incluye una pantalla de realidad vir-tual que sumerge al usuario dentro de la ac-cin, como si estuviera observando una panta-lla cinematogrfica gigante (figura 1); y a ello seaaden auriculares estereofnicos que realmen-te dan una sensacin de 3D. Este dispositivopuede funcionar con cualquier consola de video-juegos que expida su seal en el tradicional for-mato NTSC. Por lo tanto, si usted ya tiene unNintendo 64, un Sega o un PlayStation, slo aa-da el Scuba para saber lo qu es interactuar conlos personajes de su juego favorito.

    No vuelva a perderse cuandobusque una direccin

    Para quienes vivimos en grandes ciudades, elproblema de saber llegar a una direccin espe-cfica resulta a veces muy complejo; la intermi-

    nable cantidad de callejuelas que surgen en todositio en expansin, pronto rebasa la memoria de-por ejemplo- el chofer ms experto.

    Pues bien, todo parece indicar que este pro-blema pronto llegar a su fin. La compaa ho-landesa Philips ha desarrollado el sistema Carinde navegacin para automviles, que consta deuna pequea minicomputadora que se puedecolocar en el tablero y de una serie de discosque contienen los planos detallados de las gran-des ciudades (figura 2). De modo que si estamosen la calle X y deseamos llegar a la calle Y,simplemente se lo indicamos a Carin para queste, con la ayuda de un sistema de posiciona-miento global va satlite, nos gue a travs deltrfico urbano.

    Por el momento, este sistema cubrir las prin-cipales ciudades de Estados Unidos y Europa;pero si tiene el xito esperado, pronto surgirndiscos para las grandes ciudades del mundo, in-cluyendo las de Amrica Latina.

    Lo que nos faltaba: frutas digitales

    Saba usted que alrededor de un 10-20% de lascosechas mundiales de frutas y hortalizas se des-perdician por maltrato durante el proceso de em-paque y transportacin? Este porcentaje parecereducido; pero si consideramos que existen lu-gares en el mundo donde las personas pasan por

    severa hambruna, resulta aberrante tirar a labasura tal cantidad de alimentos slo porque sehan golpeado o magullado durante el viaje des-de el campo de cultivo hasta el vendedor final.

    Con el propsito de descubrir en qu puntosde la cadena las frutas o verduras sufren de ma-yor maltrato, cientficos norteamericanos handesarrollado las frutas digitales; se trata de uncircuito digital contenido en recipientes cuya for-ma, tamao y peso son los mismos de la frutaque se desea investigar (figura 3). El circuito estrodeado por sensores de presin, los cuales en-van sus seales a un microprocesador central;ste las recibe y las almacena en una memoriano voltil, de modo que al cabo de varios das,una vez concluido todo el proceso de transportedesde el productor hasta el consumidor, la frutafalsa sea recuperada y de ella se extraiga dichainformacin; entonces se descubrir en cules

    Circuitosdigitales de

    proceso yalmacenamiento

    Sensoresde presin

    Figura 2

    Figura 2

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio7 8

    momentos de la cadena sufre mayores maltra-tos este producto.

    Si bien parece obvio, tal desarrollo no habrasido posible sin las modernas tecnologasdigitales, capaces de reducir a dimensiones di-minutas los microprocesadores, de hacerlos mseficientes y de minimizar su consumo de poten-cia (lo que permite, sin ningn problema, alimen-tarlos con bateras); justo es tambin mencio-nar el avance en los sensores electrnicos, loscuales captan rpidamente cualquier fenmenoexterno y lo transmiten de inmediato.

    A final de cuentas, cabe esperar que dismi-nuya el porcentaje de prdidas de alimentos du-

    rante su manejo y transportacin; ... y por quno, que haya frutas y verduras ms baratas y unapoblacin mejor alimentada.

    Arriban las primeras cmaras enformato DV

    Ya en el nmero 2 de esta revista (artculo sobreDVD), se describi brevemente el nuevo forma-to de videograbacin propuesto por varias com-paas electrnicas; y mencionbamos que alparecer pronto comenzaran a aparecer equiposque aprovechen las caractersticas avanzadas de

    este novedoso formato. Pues bien, la compaajaponesa Canon se convierte en una de las pio-neras en este campo, y presenta su cmara XL1en formato miniDV (figuras 4A y 4B).

    Este aparato posee cualidades que lo hacenideal para aplicaciones de trabajo pesado, comolas necesarias para reporteros grficos o estu-dios de televisin. Por ejemplo, todo el cuerpode la cmara est construido con base en unaaleacin de magnesio (figura 4C), el cual contie-ne todos los circuitos y mecanismos necesariospara el procesamiento de la seal de video. In-corpora adems una caracterstica que identifi-ca desde hace tiempo a las cmaras de alto ni-vel de esta compaa: su capacidad para inter-cambiar lentes, de modo que siempre se puedaelegir el tipo de lente adecuada para cada toma(figura 4D). Cuenta tambin con circuitos esta-bilizado-res de imgenes, que absorben las vi-braciones involuntarias del operador, grabandosiempre imgenes estables (figura 4E). Y sus ven-tajas no se limitan slo al video, sino que el audiose graba en cuatro canales digitales independien-tes, de modo que cada uno de ellos se puedeeditar por separado (figura 4F).

    Por estas y muchas otras razones, la cmaraminiDV XL1 de Canon seguramente convencera una gran cantidad de aficionados serios al vi-deo, y a no pocos profesionales.

    Y como complemento, equipo deedicin en formato DV

    Como una muestra adicional del apoyo que di-versas compaas estn otorgando al formatoDV, la empresa japonesa Panasonic presenta laprimera mesa de edicin en formato DV para usoparticular: el AJ-LT75 (figura 5A). Este equipoposee dos decks para poder reproducir en unode ellos mientras se graba en el otro; adems,cuenta con dos pantallas LCD color miniaturaque nos permiten monitorear las seales deambas caseteras. Si aadimos a todo lo anteriorque se trata de un equipo sumamente porttil,con un peso de alrededor de 11 kilogramos (fi-gura 5B), podemos apreciar que resulta ideal paraaplicaciones de campo. De hecho, este diseo

    A

    B

    Figura 2

    C

    D

    E

    Estabilizador de imagenactivado

    Estabilizador de imagendesactivado

    parece estar pensado especialmente para repor-teros de noticias o unidades de video mviles,ya que permiten realizar ediciones extraordina-rias con un equipo de muy pequeas dimensio-nes; as es posible enviar a su casa matriz unreportaje perfectamente estructurado, sin tenerque perder prcticamente nada de tiempo enpost-produccin.

    En la figura 5C podemos apreciar slo algu-nas de las posibilidades que nos da esta moder-na estacin de edicin.

    Quiz el nico inconveniente que podemosver en esta mesa de edicin miniatura, es queest diseada para utilizar el formato DVC Proexclusivo de Panasonic; pero se puede utilizarprcticamente cualquier fuente de seal de vi-deo de buena calidad, como por ejemplo la c-mara mencionada ms arriba, o una videograba-dora en formato D2 o BetaCam. Sin embargo,no dudamos en el xito que tendr este equipoentre los usuarios semi-profesionales, e inclusoentre los particulares entusiastas.

    Figura 5B

    Figura 5A

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio7 8

    momentos de la cadena sufre mayores maltra-tos este producto.

    Si bien parece obvio, tal desarrollo no habrasido posible sin las modernas tecnologasdigitales, capaces de reducir a dimensiones di-minutas los microprocesadores, de hacerlos mseficientes y de minimizar su consumo de poten-cia (lo que permite, sin ningn problema, alimen-tarlos con bateras); justo es tambin mencio-nar el avance en los sensores electrnicos, loscuales captan rpidamente cualquier fenmenoexterno y lo transmiten de inmediato.

    A final de cuentas, cabe esperar que dismi-nuya el porcentaje de prdidas de alimentos du-

    rante su manejo y transportacin; ... y por quno, que haya frutas y verduras ms baratas y unapoblacin mejor alimentada.

    Arriban las primeras cmaras enformato DV

    Ya en el nmero 2 de esta revista (artculo sobreDVD), se describi brevemente el nuevo forma-to de videograbacin propuesto por varias com-paas electrnicas; y mencionbamos que alparecer pronto comenzaran a aparecer equiposque aprovechen las caractersticas avanzadas de

    este novedoso formato. Pues bien, la compaajaponesa Canon se convierte en una de las pio-neras en este campo, y presenta su cmara XL1en formato miniDV (figuras 4A y 4B).

    Este aparato posee cualidades que lo hacenideal para aplicaciones de trabajo pesado, comolas necesarias para reporteros grficos o estu-dios de televisin. Por ejemplo, todo el cuerpode la cmara est construido con base en unaaleacin de magnesio (figura 4C), el cual contie-ne todos los circuitos y mecanismos necesariospara el procesamiento de la seal de video. In-corpora adems una caracterstica que identifi-ca desde hace tiempo a las cmaras de alto ni-vel de esta compaa: su capacidad para inter-cambiar lentes, de modo que siempre se puedaelegir el tipo de lente adecuada para cada toma(figura 4D). Cuenta tambin con circuitos esta-bilizado-res de imgenes, que absorben las vi-braciones involuntarias del operador, grabandosiempre imgenes estables (figura 4E). Y sus ven-tajas no se limitan slo al video, sino que el audiose graba en cuatro canales digitales independien-tes, de modo que cada uno de ellos se puedeeditar por separado (figura 4F).

    Por estas y muchas otras razones, la cmaraminiDV XL1 de Canon seguramente convencera una gran cantidad de aficionados serios al vi-deo, y a no pocos profesionales.

    Y como complemento, equipo deedicin en formato DV

    Como una muestra adicional del apoyo que di-versas compaas estn otorgando al formatoDV, la empresa japonesa Panasonic presenta laprimera mesa de edicin en formato DV para usoparticular: el AJ-LT75 (figura 5A). Este equipoposee dos decks para poder reproducir en unode ellos mientras se graba en el otro; adems,cuenta con dos pantallas LCD color miniaturaque nos permiten monitorear las seales deambas caseteras. Si aadimos a todo lo anteriorque se trata de un equipo sumamente porttil,con un peso de alrededor de 11 kilogramos (fi-gura 5B), podemos apreciar que resulta ideal paraaplicaciones de campo. De hecho, este diseo

    A

    B

    Figura 2

    C

    D

    E

    Estabilizador de imagenactivado

    Estabilizador de imagendesactivado

    parece estar pensado especialmente para repor-teros de noticias o unidades de video mviles,ya que permiten realizar ediciones extraordina-rias con un equipo de muy pequeas dimensio-nes; as es posible enviar a su casa matriz unreportaje perfectamente estructurado, sin tenerque perder prcticamente nada de tiempo enpost-produccin.

    En la figura 5C podemos apreciar slo algu-nas de las posibilidades que nos da esta moder-na estacin de edicin.

    Quiz el nico inconveniente que podemosver en esta mesa de edicin miniatura, es queest diseada para utilizar el formato DVC Proexclusivo de Panasonic; pero se puede utilizarprcticamente cualquier fuente de seal de vi-deo de buena calidad, como por ejemplo la c-mara mencionada ms arriba, o una videograba-dora en formato D2 o BetaCam. Sin embargo,no dudamos en el xito que tendr este equipoentre los usuarios semi-profesionales, e inclusoentre los particulares entusiastas.

    Figura 5B

    Figura 5A

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio10

    Las vlvulas de vaco

    A principios del siglo XX, comenz a desarro-llarse una rama de la tecnologa que hasta la fe-cha sigue influyendo decisivamente en nuestravida diaria: la electrnica.

    El primer antecedente de un dispositivo elec-trnico lo encontramos en los laboratorios deThomas Alva Edison, cuyos experimentos lo lle-varon a desarrollar la lmpara incandescente;descubri que si un alambre al que se le habaaplicado un potencial positivo era colocado den-tro de la ampolla de vidrio al vaco, se estable-ca un flujo de electrones entre el propio filamen-to incandescente y el alambre; pero esta corrien-te slo apareca con dicha polaridad, ya que alinvertir la carga elctrica del alambre no se pro-duca el flujo (figura 8).

    Este fenmeno, conocido y patentado comoefecto Edison, inspir al ingeniero elctricoingls John Ambrose Fleming a desarrollar laprimera vlvula electrnica del mundo: el diodo(figura 9). La funcin principal de este dispositi-vo consista en rectificar corrientes alternas, yde inmediato encontr una aplicacin prcticaen la radio; se le empez a utilizar como detec-tor, rectificador y limitador de seal, lo que a suvez permiti construir receptores de radio msprecisos y sensibles.

    EL SURGIMIENTO DELA RADIO

    Segunda y ltima parte

    EL SURGIMIENTO DELA RADIO

    Segunda y ltima parte

    Leopoldo Parra Reynada

    En el nmero anterior de esteartculo, hablamos de los

    principales acontecimientoscientficos relacionados con elsurgimiento de la radio hasta

    antes de la aparicin de latecnologa electrnica;

    concluiremos ahora el temacon un recuento de los avances

    que hicieron de la radio unmedio de comunicacin de

    alcance mundial.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio10

    Las vlvulas de vaco

    A principios del siglo XX, comenz a desarro-llarse una rama de la tecnologa que hasta la fe-cha sigue influyendo decisivamente en nuestravida diaria: la electrnica.

    El primer antecedente de un dispositivo elec-trnico lo encontramos en los laboratorios deThomas Alva Edison, cuyos experimentos lo lle-varon a desarrollar la lmpara incandescente;descubri que si un alambre al que se le habaaplicado un potencial positivo era colocado den-tro de la ampolla de vidrio al vaco, se estable-ca un flujo de electrones entre el propio filamen-to incandescente y el alambre; pero esta corrien-te slo apareca con dicha polaridad, ya que alinvertir la carga elctrica del alambre no se pro-duca el flujo (figura 8).

    Este fenmeno, conocido y patentado comoefecto Edison, inspir al ingeniero elctricoingls John Ambrose Fleming a desarrollar laprimera vlvula electrnica del mundo: el diodo(figura 9). La funcin principal de este dispositi-vo consista en rectificar corrientes alternas, yde inmediato encontr una aplicacin prcticaen la radio; se le empez a utilizar como detec-tor, rectificador y limitador de seal, lo que a suvez permiti construir receptores de radio msprecisos y sensibles.

    EL SURGIMIENTO DELA RADIO

    Segunda y ltima parte

    EL SURGIMIENTO DELA RADIO

    Segunda y ltima parte

    Leopoldo Parra Reynada

    En el nmero anterior de esteartculo, hablamos de los

    principales acontecimientoscientficos relacionados con elsurgimiento de la radio hasta

    antes de la aparicin de latecnologa electrnica;

    concluiremos ahora el temacon un recuento de los avances

    que hicieron de la radio unmedio de comunicacin de

    alcance mundial.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio

    1

    3

    2

    Mezcla

    En una modulacin de amplitud (AM), la seal de audio quese desea transmitir (1) se combina con una oscilacin defrecuencia muy alta (2). El resultado es una seal con lamisma alta frecuencia de la portadora, pero con una amplitudque vara de acuerdo con la seal de audio original (3).

    11 12

    Sin embargo, la comunicacin radial en for-ma no fue posible sino hasta la aparicin en 1906de otro dispositivo electrnico, fruto de las in-vestigaciones del inventor norteamericano LeeDeForest: la vlvula trodo (figura 10), que aa-da una tercera rejilla de control a la vlvula dio-do. Con esta sencilla adicin, el dispositivo fun-cionaba como amplificador o como oscilador(dependiendo de su conexin externa).

    La inclusin de la vlvula trodo en los recep-tores de radio permiti captar incluso sealesmuy dbiles, aumentando de forma significativael alcance de las emisiones radiales; adems, suutilizacin como oscilador permiti el surgimien-

    to de la heterodinacin, tcnica fundamentalpara el desarrollo de la radio comercial (puespermiti la divisin y aprovechamiento del es-pectro electromagntico).

    Con todo lo anterior, para la dcada de los20s ya se contaba en diversas partes del mundocon una gran cantidad de estaciones de radio;tanto aument el nmero de receptores, quepronto la radio se convirti en uno de los princi-pales medios de comunicacin a distancia, sitiodel que fue desplazada, a mediados de los 50s,por la televisin.

    Principio bsico de operacin deun receptor de radio

    Antes de explicar cmo funciona un receptor deradio, tenemos que hablar de la primera formade modulacin: la modulacin en amplitud o AM.

    Como se mencion anteriormente, el primertransmisor utilizado por Marconi utilizaba unacmara de chispas como medio de generacinde ondas electromagnticas. Pero este procedi-miento tena un gran defecto: supongamos quedos personas accionan una cmara de chispasal mismo tiempo en distintas localidades, y queun receptor remoto trata de recibir las sealesgeneradas por uno de ellas (figura 11). Debido aque prcticamente se tiene tan slo un impulsode energa sin ninguna regla ni limitacin, lasseales de ambas emisoras llegarn al mismo

    tiempo hasta el receptor; mas ste no tiene for-ma de determinar cules pulsos corresponden ala estacin que desea escuchar y cuales provie-nen de la otra.

    Obviamente, para la efectiva utilizacin de laradio, es necesario asignar canales exclusivospara el uso de las estaciones emisoras; as el re-ceptor podra elegir entre ellas, solamente sin-tonizando el canal adecuado.

    Este problema fue solucionado por el inge-niero norteamericano Edwin H Armstrong, quiendesarroll la modulacin en amplitud; tambina l debemos el descubrimiento de la modula-cin en frecuencia. En trminos generales, lamodulacin en amplitud consiste en montarsobre una seal de frecuencia superior la sealde audio que se va a transmitir (figura 12); y comoes posible asignar frecuencias de portadora dis-tintas a cada una de las estaciones radiales quelo soliciten, puede haber varias de stas en unacomunidad sin que se interfieran una con otra.

    La seal modulada en amplitud, se enva alaire a travs de una antena y llega al receptor.Para recibir nicamente esta seal, se sintonizapor medio de un oscilador interno, se le hacepasar por un filtro paso-banda, se rectifica (seelimina la porcin superior o inferior de la se-al) y se pasa por un filtro detector; ste recupe-ra la seal de audio original, la enva hacia elamplificador y finalmente hasta la bocina (figu-ra 13).

    Las primeras transmisiones

    Oficialmente, la primera estacin en forma queinici transmisiones en el mundo fue la KDKAde Pittsburgh; comenz sus operaciones en 1920,cubriendo en ese ao la eleccin presidencial deEstados Unidos. A partir de ese momento, la ra-dio se extendi rpidamente por toda Amrica yEuropa, convirtindose en uno de los entreteni-mientos principales de un buen porcentaje de lapoblacin mundial, y en la forma ms rpida yconfiable de enterarse de los ltimos aconteci-mientos. (Una ancdota muy famosa ocurri conla transmisin de la versin radiofnica de La

    Figura 8

    Figura 9

    Figura 10 Figura 11

    Figura 12

    Efecto Edison:

    Si se coloca un alambrecargado con potencial positivo,hacia l viajarn los electrones

    que se desprenden delfilamento de la lmpara; as seestablece un flujo de corriente.

    Pero sta no aparececuando se invierte la polaridad.

    Ctodo Anodo

    Calefactor

    Estructura simplificada de una vlvula diodo

    El calefactor dentro del ctodo genera electrones libres alrededor de este cilindro. Si se aplica un voltaje positivo al nodo, hacia ste fluirn los electrones; as se establece una corriente elctrica. Pero sta no aparece cuando seinvierte la polaridad.

    Una vlvula trodo es muy similar a un diodo; pero entre ctodo y nodo se ha colocado una tercera rejilla denominada "de control". Con esta adicin, el dispositivopuede usarse como amplificador u oscilador.

    AnodoCtodo

    Rejilla de central

    FilamentoGenerador

    dechispas 1

    Generador de

    chispas 2

    ?

    Cuando se usaba la tradicionalcmara de chispas, el receptor no poda

    distinguir entre dos o ms seales que estuviesenalcanzando su antena.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio

    1

    3

    2

    Mezcla

    En una modulacin de amplitud (AM), la seal de audio quese desea transmitir (1) se combina con una oscilacin defrecuencia muy alta (2). El resultado es una seal con lamisma alta frecuencia de la portadora, pero con una amplitudque vara de acuerdo con la seal de audio original (3).

    11 12

    Sin embargo, la comunicacin radial en for-ma no fue posible sino hasta la aparicin en 1906de otro dispositivo electrnico, fruto de las in-vestigaciones del inventor norteamericano LeeDeForest: la vlvula trodo (figura 10), que aa-da una tercera rejilla de control a la vlvula dio-do. Con esta sencilla adicin, el dispositivo fun-cionaba como amplificador o como oscilador(dependiendo de su conexin externa).

    La inclusin de la vlvula trodo en los recep-tores de radio permiti captar incluso sealesmuy dbiles, aumentando de forma significativael alcance de las emisiones radiales; adems, suutilizacin como oscilador permiti el surgimien-

    to de la heterodinacin, tcnica fundamentalpara el desarrollo de la radio comercial (puespermiti la divisin y aprovechamiento del es-pectro electromagntico).

    Con todo lo anterior, para la dcada de los20s ya se contaba en diversas partes del mundocon una gran cantidad de estaciones de radio;tanto aument el nmero de receptores, quepronto la radio se convirti en uno de los princi-pales medios de comunicacin a distancia, sitiodel que fue desplazada, a mediados de los 50s,por la televisin.

    Principio bsico de operacin deun receptor de radio

    Antes de explicar cmo funciona un receptor deradio, tenemos que hablar de la primera formade modulacin: la modulacin en amplitud o AM.

    Como se mencion anteriormente, el primertransmisor utilizado por Marconi utilizaba unacmara de chispas como medio de generacinde ondas electromagnticas. Pero este procedi-miento tena un gran defecto: supongamos quedos personas accionan una cmara de chispasal mismo tiempo en distintas localidades, y queun receptor remoto trata de recibir las sealesgeneradas por uno de ellas (figura 11). Debido aque prcticamente se tiene tan slo un impulsode energa sin ninguna regla ni limitacin, lasseales de ambas emisoras llegarn al mismo

    tiempo hasta el receptor; mas ste no tiene for-ma de determinar cules pulsos corresponden ala estacin que desea escuchar y cuales provie-nen de la otra.

    Obviamente, para la efectiva utilizacin de laradio, es necesario asignar canales exclusivospara el uso de las estaciones emisoras; as el re-ceptor podra elegir entre ellas, solamente sin-tonizando el canal adecuado.

    Este problema fue solucionado por el inge-niero norteamericano Edwin H Armstrong, quiendesarroll la modulacin en amplitud; tambina l debemos el descubrimiento de la modula-cin en frecuencia. En trminos generales, lamodulacin en amplitud consiste en montarsobre una seal de frecuencia superior la sealde audio que se va a transmitir (figura 12); y comoes posible asignar frecuencias de portadora dis-tintas a cada una de las estaciones radiales quelo soliciten, puede haber varias de stas en unacomunidad sin que se interfieran una con otra.

    La seal modulada en amplitud, se enva alaire a travs de una antena y llega al receptor.Para recibir nicamente esta seal, se sintonizapor medio de un oscilador interno, se le hacepasar por un filtro paso-banda, se rectifica (seelimina la porcin superior o inferior de la se-al) y se pasa por un filtro detector; ste recupe-ra la seal de audio original, la enva hacia elamplificador y finalmente hasta la bocina (figu-ra 13).

    Las primeras transmisiones

    Oficialmente, la primera estacin en forma queinici transmisiones en el mundo fue la KDKAde Pittsburgh; comenz sus operaciones en 1920,cubriendo en ese ao la eleccin presidencial deEstados Unidos. A partir de ese momento, la ra-dio se extendi rpidamente por toda Amrica yEuropa, convirtindose en uno de los entreteni-mientos principales de un buen porcentaje de lapoblacin mundial, y en la forma ms rpida yconfiable de enterarse de los ltimos aconteci-mientos. (Una ancdota muy famosa ocurri conla transmisin de la versin radiofnica de La

    Figura 8

    Figura 9

    Figura 10 Figura 11

    Figura 12

    Efecto Edison:

    Si se coloca un alambrecargado con potencial positivo,hacia l viajarn los electrones

    que se desprenden delfilamento de la lmpara; as seestablece un flujo de corriente.

    Pero sta no aparececuando se invierte la polaridad.

    Ctodo Anodo

    Calefactor

    Estructura simplificada de una vlvula diodo

    El calefactor dentro del ctodo genera electrones libres alrededor de este cilindro. Si se aplica un voltaje positivo al nodo, hacia ste fluirn los electrones; as se establece una corriente elctrica. Pero sta no aparece cuando seinvierte la polaridad.

    Una vlvula trodo es muy similar a un diodo; pero entre ctodo y nodo se ha colocado una tercera rejilla denominada "de control". Con esta adicin, el dispositivopuede usarse como amplificador u oscilador.

    AnodoCtodo

    Rejilla de central

    FilamentoGenerador

    dechispas 1

    Generador de

    chispas 2

    ?

    Cuando se usaba la tradicionalcmara de chispas, el receptor no poda

    distinguir entre dos o ms seales que estuviesenalcanzando su antena.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio13 14

    guerra de los mundos, de H. G. Wells; fue lleva-da a cabo en el Teatro Mercurio del Aire porOrson Wells el 30 de octubre de 1938, provocan-do escenas de pnico masivo entre los radioes-cuchas -que tomaron como verdica la invasinmarciana.)

    De hecho, incluso en nuestra poca aparen-temente dominada por la televisin, la radio si-gue siendo uno de los espacios de discusin yanlisis ms empleados en el mundo; y todo estoes el resultado de las investigaciones realizadasa finales del siglo pasado y principios del pre-sente, por cientficos de muy diversas nacionali-dades que trabajaban con un fin comn: trans-mitir informacin a distancia, utilizando las on-das electromagnticas.

    La evolucin de las comunicacionespor ondas radiales

    Ya en el nmero anterior hablamos de los pasosque se dieron en la evolucin de la radio; desdeel planteamiento terico de las ondas electro-magnticas por parte de Maxwell, su descubri-miento fsico por parte de Hertz y su aprovecha-miento prctico por parte de Marconi, hasta laaparicin de las primeras estaciones de radio co-

    merciales. En esta ocasin veremos muy breve-mente la forma en que ha avanzado la comuni-cacin por medio de ondas electromagnticas,desde principios de siglo hasta nuestros das.

    El desarrollo de la radio comercial

    Como ya mencionamos en el apartado anterior,la primera estacin de radio comercial que seinstaur en el mundo fue la KDKA de Pittsburgh,en Estados Unidos. Pero esto no hubiera tenidocaso, de no haberse desarrollado un mtodo sen-cillo y econmico para captar las ondas radia-les; a la postre, esto permitira a la radio ganarun sitio preponderante en todos los hogares delmundo. Este mtodo fue descubierto porGreenleaf Whittier Pickard, quien en 1912 inves-tig las propiedades de ciertos cristales para de-tectar las ondas hertzianas (lo cual dio origen alas famosas radios de cristal, tan populares enlos aos 20s). Todo ello, aunado a la recienteaparicin de los receptores super-heterodinos yel aprovechamiento de las vlvulas de vacocomo rectificadores, detectores, amplificadoresy osciladores, permiti que los aos 20s y 30sse convirtieran en la poca de oro de la radio entodo el mundo.

    Aun as, las primeras estaciones emisorasenfrentaron un grave problema: prcticamentenadie tena una idea clara de cmo se poda ex-plotar de forma eficiente este nuevo medio decomunicacin; se dieron casos en que los pro-pietarios y directores de las recin nacidas esta-ciones, salan hasta las puertas de stas parainvitar al pblico en general a recitar, cantar,contar chistes o realizar cualquier otra cosa queles permitiera llenar los minutos al aire de quedisponan.

    A decir verdad, casi todas las estaciones deradio estaban patrocinadas por una sola com-paa; en consecuencia, los comerciales trans-mitidos al aire tan slo promocionaban a la em-presa duea de la estacin (compaas comoWestinghouse y General Electric pusieron esta-ciones a todo lo largo y ancho de Estados Uni-dos, con la idea de promocionar sus receptoresde radio entre la poblacin). Fue hasta media-dos de la dcada de los 20s, cuando el conceptode una programacin radiofnica se extendientre los dueos de estaciones transmisoras; secomenzaron entonces a explotar gneros tanclsicos como la radio-novela, los noticieros, losprogramas de opinin, la msica variada, etc.(gneros que bsicamente permanecen sin cam-bios hasta nuestros das).Modulacin en FM y transmisin en estreo

    Ahora bien, las transmisiones en amplitud mo-dulada (AM) fueron durante mucho tiempo elpilar sobre el que descans la radio comercial; y

    es que tanto los transmisores como los recepto-res, eran muy econmicos. Pero la calidad delaudio obtenido a travs de una transmisin AMconvencional, generalmente resultaba demasia-do pobre y fcilmente era interferida por fen-menos atmosfricos (tales como tormentas elc-tricas) o por la aparicin de las recin instaladaslneas de alta tensin que llevaban el suministroelctrico a distintas partes del pas; esto sin men-cionar los motores elctricos y otros dispositi-vos generadores de gran cantidad de ruido elec-tromagntico, que tambin afectaban en formaconsiderable la recepcin de las ondas de radio(figura 14).

    El problema no poda resolverse simplemen-te mejorando la calidad de los receptores, ya queel concepto mismo de modulacin en AM resul-ta excesivamente susceptible a la interferenciaexterna. Si recordamos la forma en que es trans-mitida una seal en AM, veremos que el audioque se desea enviar se monta sobre una fre-cuencia portadora, de modo que ambas viajenjuntas por el aire hasta ser captadas por el re-ceptor; pero como la informacin til est con-tenida en la amplitud de la portadora, cualquierfenmeno que afecte a dicha magnitud tambinafecta a la informacin transportada. Por ejem-plo, si en las cercanas de un receptor de AM sepona a funcionar un motor elctrico, las corrien-tes internas podan generar suficiente ruido elec-tromagntico, el cual, al mezclarse con la sealde AM original, dara por resultado un audio lle-no de ruido y en ocasiones completamente

    Figura 13

    MIXAmp

    Osc. interno

    Filtropaso-banda

    FiltrodetectorAmp

    Estaciones deradio captadas

    Estacinseleccionada

    Etapas tpicas de un receptor de radio AM

    Figura 14

    Las transmisiones radiales en amplitudmodulada son fcilmente interferidas por

    motores elctricos, lneas de alta tensin,descargas atmosfricas, etc.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio13 14

    guerra de los mundos, de H. G. Wells; fue lleva-da a cabo en el Teatro Mercurio del Aire porOrson Wells el 30 de octubre de 1938, provocan-do escenas de pnico masivo entre los radioes-cuchas -que tomaron como verdica la invasinmarciana.)

    De hecho, incluso en nuestra poca aparen-temente dominada por la televisin, la radio si-gue siendo uno de los espacios de discusin yanlisis ms empleados en el mundo; y todo estoes el resultado de las investigaciones realizadasa finales del siglo pasado y principios del pre-sente, por cientficos de muy diversas nacionali-dades que trabajaban con un fin comn: trans-mitir informacin a distancia, utilizando las on-das electromagnticas.

    La evolucin de las comunicacionespor ondas radiales

    Ya en el nmero anterior hablamos de los pasosque se dieron en la evolucin de la radio; desdeel planteamiento terico de las ondas electro-magnticas por parte de Maxwell, su descubri-miento fsico por parte de Hertz y su aprovecha-miento prctico por parte de Marconi, hasta laaparicin de las primeras estaciones de radio co-

    merciales. En esta ocasin veremos muy breve-mente la forma en que ha avanzado la comuni-cacin por medio de ondas electromagnticas,desde principios de siglo hasta nuestros das.

    El desarrollo de la radio comercial

    Como ya mencionamos en el apartado anterior,la primera estacin de radio comercial que seinstaur en el mundo fue la KDKA de Pittsburgh,en Estados Unidos. Pero esto no hubiera tenidocaso, de no haberse desarrollado un mtodo sen-cillo y econmico para captar las ondas radia-les; a la postre, esto permitira a la radio ganarun sitio preponderante en todos los hogares delmundo. Este mtodo fue descubierto porGreenleaf Whittier Pickard, quien en 1912 inves-tig las propiedades de ciertos cristales para de-tectar las ondas hertzianas (lo cual dio origen alas famosas radios de cristal, tan populares enlos aos 20s). Todo ello, aunado a la recienteaparicin de los receptores super-heterodinos yel aprovechamiento de las vlvulas de vacocomo rectificadores, detectores, amplificadoresy osciladores, permiti que los aos 20s y 30sse convirtieran en la poca de oro de la radio entodo el mundo.

    Aun as, las primeras estaciones emisorasenfrentaron un grave problema: prcticamentenadie tena una idea clara de cmo se poda ex-plotar de forma eficiente este nuevo medio decomunicacin; se dieron casos en que los pro-pietarios y directores de las recin nacidas esta-ciones, salan hasta las puertas de stas parainvitar al pblico en general a recitar, cantar,contar chistes o realizar cualquier otra cosa queles permitiera llenar los minutos al aire de quedisponan.

    A decir verdad, casi todas las estaciones deradio estaban patrocinadas por una sola com-paa; en consecuencia, los comerciales trans-mitidos al aire tan slo promocionaban a la em-presa duea de la estacin (compaas comoWestinghouse y General Electric pusieron esta-ciones a todo lo largo y ancho de Estados Uni-dos, con la idea de promocionar sus receptoresde radio entre la poblacin). Fue hasta media-dos de la dcada de los 20s, cuando el conceptode una programacin radiofnica se extendientre los dueos de estaciones transmisoras; secomenzaron entonces a explotar gneros tanclsicos como la radio-novela, los noticieros, losprogramas de opinin, la msica variada, etc.(gneros que bsicamente permanecen sin cam-bios hasta nuestros das).Modulacin en FM y transmisin en estreo

    Ahora bien, las transmisiones en amplitud mo-dulada (AM) fueron durante mucho tiempo elpilar sobre el que descans la radio comercial; y

    es que tanto los transmisores como los recepto-res, eran muy econmicos. Pero la calidad delaudio obtenido a travs de una transmisin AMconvencional, generalmente resultaba demasia-do pobre y fcilmente era interferida por fen-menos atmosfricos (tales como tormentas elc-tricas) o por la aparicin de las recin instaladaslneas de alta tensin que llevaban el suministroelctrico a distintas partes del pas; esto sin men-cionar los motores elctricos y otros dispositi-vos generadores de gran cantidad de ruido elec-tromagntico, que tambin afectaban en formaconsiderable la recepcin de las ondas de radio(figura 14).

    El problema no poda resolverse simplemen-te mejorando la calidad de los receptores, ya queel concepto mismo de modulacin en AM resul-ta excesivamente susceptible a la interferenciaexterna. Si recordamos la forma en que es trans-mitida una seal en AM, veremos que el audioque se desea enviar se monta sobre una fre-cuencia portadora, de modo que ambas viajenjuntas por el aire hasta ser captadas por el re-ceptor; pero como la informacin til est con-tenida en la amplitud de la portadora, cualquierfenmeno que afecte a dicha magnitud tambinafecta a la informacin transportada. Por ejem-plo, si en las cercanas de un receptor de AM sepona a funcionar un motor elctrico, las corrien-tes internas podan generar suficiente ruido elec-tromagntico, el cual, al mezclarse con la sealde AM original, dara por resultado un audio lle-no de ruido y en ocasiones completamente

    Figura 13

    MIXAmp

    Osc. interno

    Filtropaso-banda

    FiltrodetectorAmp

    Estaciones deradio captadas

    Estacinseleccionada

    Etapas tpicas de un receptor de radio AM

    Figura 14

    Las transmisiones radiales en amplitudmodulada son fcilmente interferidas por

    motores elctricos, lneas de alta tensin,descargas atmosfricas, etc.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio15

    16

    opacado por la interferencia. Como ya se dijo,tal fenmeno no tiene nada que ver con la cali-dad de los receptores; incluso en nuestros das,seguimos escuchando las transmisiones de AMcon constantes interferencias externas.

    Para eliminar en la medida de lo posible elruido inducido por fuentes externas en la recep-cin de radio, se tena que desarrollar un mto-do alternativo para la transmisin de informa-cin y que no dependiera tanto de la amplitudde la portadora (la cual fcilmente se vea afec-tada por fenmenos que le son ajenos). Este sehizo realidad en 1936, cuando el investigadornorteamericano Edwin H. Armstrong (el mismoque haba descubierto la modulacin en ampli-tud) plante todo el proceso de generacin,transmisin, recepcin y deteccin de ondassonoras utilizando un nuevo y revolucionariomtodo: montar la seal que se deseaba trans-mitir, no en la amplitud sino en la frecuencia dela portadora; esto es, la cantidad de ciclos porsegundo de la seal portadora variara de formaproporcional a la amplitud de la seal que sedeseara transmitir (figura 15).

    Pronto se descubri que esta forma de trans-misin era prcticamente inmune a los fenme-nos meteorolgicos y ruido externo -que en cam-bio fcilmente afectaban a las seales de AM;as se consegua una mayor calidad de audio yuna relacin seal-ruido mucho ms adecuadaque con la modulacin en amplitud. Hasta nues-tros das las estaciones de FM tienen un sonidoms agradable que las tpicas seales de AM.

    Este fenmeno se acentu con la aparicinde las transmisiones en FM estreo, las cualesaprovechan la alta frecuencia de la banda asig-nada a FM y el ancho de banda considerable-mente mayor que se le permite utilizar a unaestacin de FM, comparado con una de AM (sim-plemente revise el cuadrante de la radio, y sepercatar que cada pocos kilohertz encontramosuna estacin de AM; en cambio, las estacionesde FM estn separadas por 0.8 megahertz -esdecir, una separacin de 800 kilohertz entre se-ales, lo que da un amplio margen de maniobra).

    El concepto detrs de la transmisin de sea-les de audio en estreo a travs de ondas radia-les, es sumamente ingenioso. Como sabemos,

    cuando se modula una seal montndola sobreuna cierta frecuencia portadora, alrededor deesta ltima aparecen unos lbulos donde estcontenida precisamente la informacin que seva a transmitir; sin embargo, si se tiene un am-plio rango de maniobra, es posible introducirseales adicionales al audio principal, de modoque sirvan para distintos propsitos. En el casoconcreto de la modulacin FM estreo, los inves-tigadores dividieron la banda asignada a los l-bulos laterales de la siguiente manera (figura 16A):

    En primer lugar, para colocar la seal originalque se quiere transmitir, mezclaron las sea-les correspondientes a los canales derecho eizquierdo (seal L + R).

    Inmediatamente despus, y slo en caso de quela estacin est transmitiendo en estreo, seenva una seal piloto que sirve para indicaral receptor que es necesario procesar la sealpara que se puedan recuperar ambos compo-nentes de la seal estereofnica.

    A continuacin se enva otra banda de audio,resultante ahora de restar las seales de ca-nal derecho e izquierdo (seal L - R). En unreceptor FM monoaural, esta banda no esaprovechada, pero en uno estereofnico, di-cha banda se combina con la primera paraobtener finalmente las seales de canal L y decanal R; de esta forma se obtiene una sealestreo de una transmisin radial. Aun cuan-do este procedimiento tambin puede realizar-

    se con la modulacin en amplitud, la baja ca-lidad del audio obtenido de la seal AM hadesalentado cualquier esfuerzo por populari-zar la transmisin AM estreo.

    Figura 15

    Figura 16

    1

    3

    2

    En la modulacin de frecuencia, el audio original (1) tambinse monta en una oscilacin portadora de frecuencia superior(2); pero ahora el parmetro afectado es la frecuencia y no laamplitud (3).

    +

    L+RL-R

    Frecuenciaportadora

    Piloto

    +

    +INT

    2R

    2L

    L+R

    L-R

    -L+R

    A

    B

    Para conseguir la separacin de canales en elreceptor, las seales L + R y L - R pasan por unproceso de suma y resta (figura 16B), en don-de de la suma de ambas se obtiene exclusiva-mente la seal L, y de la resta se obtiene laseal R. Cada una de stas puede entoncescanalizarse hacia una bocina independiente,para disfrutar as de una seal de audioestereofnica prcticamente libre deinterferencias.

    Sin duda alguna, estas son las dos bandas deradio ms utilizadas comercialmente en el mun-do; mas no son las nicas. Existen tambin ban-das de onda corta, de radio-aficionados, de ser-vicios de emergencia, etc.

    Es ms, puesto que en la actualidad estamosllegando al lmite de saturacin del espectro elec-tromagntico, a los investigadores no les ha que-dado otro recurso que comenzar a explotar fre-cuencias muy altas que hace pocos aos se con-sideraban inalcanzables. Y todo esto, gracias alavance de la tecnologa electrnica y de comu-nicaciones.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio15

    16

    opacado por la interferencia. Como ya se dijo,tal fenmeno no tiene nada que ver con la cali-dad de los receptores; incluso en nuestros das,seguimos escuchando las transmisiones de AMcon constantes interferencias externas.

    Para eliminar en la medida de lo posible elruido inducido por fuentes externas en la recep-cin de radio, se tena que desarrollar un mto-do alternativo para la transmisin de informa-cin y que no dependiera tanto de la amplitudde la portadora (la cual fcilmente se vea afec-tada por fenmenos que le son ajenos). Este sehizo realidad en 1936, cuando el investigadornorteamericano Edwin H. Armstrong (el mismoque haba descubierto la modulacin en ampli-tud) plante todo el proceso de generacin,transmisin, recepcin y deteccin de ondassonoras utilizando un nuevo y revolucionariomtodo: montar la seal que se deseaba trans-mitir, no en la amplitud sino en la frecuencia dela portadora; esto es, la cantidad de ciclos porsegundo de la seal portadora variara de formaproporcional a la amplitud de la seal que sedeseara transmitir (figura 15).

    Pronto se descubri que esta forma de trans-misin era prcticamente inmune a los fenme-nos meteorolgicos y ruido externo -que en cam-bio fcilmente afectaban a las seales de AM;as se consegua una mayor calidad de audio yuna relacin seal-ruido mucho ms adecuadaque con la modulacin en amplitud. Hasta nues-tros das las estaciones de FM tienen un sonidoms agradable que las tpicas seales de AM.

    Este fenmeno se acentu con la aparicinde las transmisiones en FM estreo, las cualesaprovechan la alta frecuencia de la banda asig-nada a FM y el ancho de banda considerable-mente mayor que se le permite utilizar a unaestacin de FM, comparado con una de AM (sim-plemente revise el cuadrante de la radio, y sepercatar que cada pocos kilohertz encontramosuna estacin de AM; en cambio, las estacionesde FM estn separadas por 0.8 megahertz -esdecir, una separacin de 800 kilohertz entre se-ales, lo que da un amplio margen de maniobra).

    El concepto detrs de la transmisin de sea-les de audio en estreo a travs de ondas radia-les, es sumamente ingenioso. Como sabemos,

    cuando se modula una seal montndola sobreuna cierta frecuencia portadora, alrededor deesta ltima aparecen unos lbulos donde estcontenida precisamente la informacin que seva a transmitir; sin embargo, si se tiene un am-plio rango de maniobra, es posible introducirseales adicionales al audio principal, de modoque sirvan para distintos propsitos. En el casoconcreto de la modulacin FM estreo, los inves-tigadores dividieron la banda asignada a los l-bulos laterales de la siguiente manera (figura 16A):

    En primer lugar, para colocar la seal originalque se quiere transmitir, mezclaron las sea-les correspondientes a los canales derecho eizquierdo (seal L + R).

    Inmediatamente despus, y slo en caso de quela estacin est transmitiendo en estreo, seenva una seal piloto que sirve para indicaral receptor que es necesario procesar la sealpara que se puedan recuperar ambos compo-nentes de la seal estereofnica.

    A continuacin se enva otra banda de audio,resultante ahora de restar las seales de ca-nal derecho e izquierdo (seal L - R). En unreceptor FM monoaural, esta banda no esaprovechada, pero en uno estereofnico, di-cha banda se combina con la primera paraobtener finalmente las seales de canal L y decanal R; de esta forma se obtiene una sealestreo de una transmisin radial. Aun cuan-do este procedimiento tambin puede realizar-

    se con la modulacin en amplitud, la baja ca-lidad del audio obtenido de la seal AM hadesalentado cualquier esfuerzo por populari-zar la transmisin AM estreo.

    Figura 15

    Figura 16

    1

    3

    2

    En la modulacin de frecuencia, el audio original (1) tambinse monta en una oscilacin portadora de frecuencia superior(2); pero ahora el parmetro afectado es la frecuencia y no laamplitud (3).

    +

    L+RL-R

    Frecuenciaportadora

    Piloto

    +

    +INT

    2R

    2L

    L+R

    L-R

    -L+R

    A

    B

    Para conseguir la separacin de canales en elreceptor, las seales L + R y L - R pasan por unproceso de suma y resta (figura 16B), en don-de de la suma de ambas se obtiene exclusiva-mente la seal L, y de la resta se obtiene laseal R. Cada una de stas puede entoncescanalizarse hacia una bocina independiente,para disfrutar as de una seal de audioestereofnica prcticamente libre deinterferencias.

    Sin duda alguna, estas son las dos bandas deradio ms utilizadas comercialmente en el mun-do; mas no son las nicas. Existen tambin ban-das de onda corta, de radio-aficionados, de ser-vicios de emergencia, etc.

    Es ms, puesto que en la actualidad estamosllegando al lmite de saturacin del espectro elec-tromagntico, a los investigadores no les ha que-dado otro recurso que comenzar a explotar fre-cuencias muy altas que hace pocos aos se con-sideraban inalcanzables. Y todo esto, gracias alavance de la tecnologa electrnica y de comu-nicaciones.

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio17 18

    TIRISTORES Y OTROSDISPOSITIVOS DE

    DISPARO

    TIRISTORES Y OTROSDISPOSITIVOS DE

    DISPARO

    Oscar Montoya Figueroa

    Los tiristores son dispositivosde amplio uso en las reas de

    electrnica comercial eindustrial, y de los que

    funcionan con un mayor gradode complejidad. Entre las

    funciones que cumplen, est lade controlar la velocidad de un

    motor, la intensidad de unalmpara; en sistemas de

    seguridad, en los televisoresmodernos, etc. En este artculo

    hablaremos de lascaractersticas de los

    principales dispositivos de estaclase.

    Los tiristores

    La palabra tiristor, utilizada para definir a estegrupo de circuitos, proviene del trmino de ori-gen griego puerta. Funcionan como una espe-cie de interruptor del control electrnico y seemplean precisamente para controlar grandescorrientes de carga en motores, calentadores,sistemas de iluminacin y dems circuitos simi-lares.

    Internamente, estos dispositivos estn con-formados por cuatro capas de materialsemiconductor; algunas de sus secciones se co-nectan de manera externa a terminales conduc-toras.

    Rectificador controlado de silicio

    El SCR o Rectificador Controlado de Silicio, esun dispositivo semiconductor de cuatro capascon tres terminales externas llamadas ctodo,nodo y compuerta; cada una de stas se en-cuentra conectada a una seccin del semicon-ductor.

    La mayora de estos dispositivos son de usoindustrial; significa que pueden manejar corrien-

    tes que van desde valores inferiores a 1 amper,hasta cantidades mayores a los 2500 ampers.

    Un SCR se comporta como un interruptor; alaplicarle la alimentacin por primera vez, seencontrar abierto; pero si se aplica un pulso dedisparo a la terminal compuerta, se cerrar (per-mitiendo as que la corriente elctrica lo atra-viese). Esto es, si el SCR se conecta en serie conuna batera y un resistor (a las terminales dectodo y nodo, respectivamente), el dispositi-vo resultante ser considerando como un diodoen polarizacin directa; esto significa que semantiene en estado de no-conduccin. Para queel dispositivo inicie la conduccin, es necesarioun pequeo pulso de voltaje en la terminal com-puerta; esto lo mantendr en conduccin, a me-nos que la corriente que lo atraviesa disminuyapor debajo de un cierto valor crtico (figura 1).

    El circuito equivalente del SCR se comportacomo un interruptor abierto, cuando se polarizacon una batera VCC y en serie con una resisten-cia de carga RC. Como los transistores no estnpolarizados correctamente, no conducen; enconsecuencia, no circula corriente elctrica a tra-vs del circuito.

    Para que la corriente fluya, se necesita apli-car un pulso de disparo a la terminal compuerta;

    puede ser aplicado por medio de una batera VP.La batera polariza directamente la unin Base-Emisor del transistor T2, ponindolo as en es-tado de saturacin. La corriente de colector de

    Figura 1

    Figura 2

    P

    P

    N

    N

    Ctodo

    Ctodo

    Puerta

    Puerta

    Anodo

    Anodo

    Anodo

    P

    N

    N

    Ctodo

    P

    P

    NPuerta

    Para comprender mejor el funcionamiento del SCR, lo podemos dividir en dos partes; el circuito parece estar formado pordos transistores: un PNP y un NPN. Por lo que el circuito equivalente para un SCR se forma con dos transistores.

    Estructura bsicaCircuito equivalente

    CtodoPuerta

    Anodo

    T1

    T2

    Rc

    Vcc+-

    Ctodo

    Puerta

    Anodo

    T1

    T2

    Rc

    Vcc+-

    +-

    Circuito equivalente del SCR en estado de no-conduccin

    Y su polarizacin del disparo a la terminal compuerta

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio17 18

    TIRISTORES Y OTROSDISPOSITIVOS DE

    DISPARO

    TIRISTORES Y OTROSDISPOSITIVOS DE

    DISPARO

    Oscar Montoya Figueroa

    Los tiristores son dispositivosde amplio uso en las reas de

    electrnica comercial eindustrial, y de los que

    funcionan con un mayor gradode complejidad. Entre las

    funciones que cumplen, est lade controlar la velocidad de un

    motor, la intensidad de unalmpara; en sistemas de

    seguridad, en los televisoresmodernos, etc. En este artculo

    hablaremos de lascaractersticas de los

    principales dispositivos de estaclase.

    Los tiristores

    La palabra tiristor, utilizada para definir a estegrupo de circuitos, proviene del trmino de ori-gen griego puerta. Funcionan como una espe-cie de interruptor del control electrnico y seemplean precisamente para controlar grandescorrientes de carga en motores, calentadores,sistemas de iluminacin y dems circuitos simi-lares.

    Internamente, estos dispositivos estn con-formados por cuatro capas de materialsemiconductor; algunas de sus secciones se co-nectan de manera externa a terminales conduc-toras.

    Rectificador controlado de silicio

    El SCR o Rectificador Controlado de Silicio, esun dispositivo semiconductor de cuatro capascon tres terminales externas llamadas ctodo,nodo y compuerta; cada una de stas se en-cuentra conectada a una seccin del semicon-ductor.

    La mayora de estos dispositivos son de usoindustrial; significa que pueden manejar corrien-

    tes que van desde valores inferiores a 1 amper,hasta cantidades mayores a los 2500 ampers.

    Un SCR se comporta como un interruptor; alaplicarle la alimentacin por primera vez, seencontrar abierto; pero si se aplica un pulso dedisparo a la terminal compuerta, se cerrar (per-mitiendo as que la corriente elctrica lo atra-viese). Esto es, si el SCR se conecta en serie conuna batera y un resistor (a las terminales dectodo y nodo, respectivamente), el dispositi-vo resultante ser considerando como un diodoen polarizacin directa; esto significa que semantiene en estado de no-conduccin. Para queel dispositivo inicie la conduccin, es necesarioun pequeo pulso de voltaje en la terminal com-puerta; esto lo mantendr en conduccin, a me-nos que la corriente que lo atraviesa disminuyapor debajo de un cierto valor crtico (figura 1).

    El circuito equivalente del SCR se comportacomo un interruptor abierto, cuando se polarizacon una batera VCC y en serie con una resisten-cia de carga RC. Como los transistores no estnpolarizados correctamente, no conducen; enconsecuencia, no circula corriente elctrica a tra-vs del circuito.

    Para que la corriente fluya, se necesita apli-car un pulso de disparo a la terminal compuerta;

    puede ser aplicado por medio de una batera VP.La batera polariza directamente la unin Base-Emisor del transistor T2, ponindolo as en es-tado de saturacin. La corriente de colector de

    Figura 1

    Figura 2

    P

    P

    N

    N

    Ctodo

    Ctodo

    Puerta

    Puerta

    Anodo

    Anodo

    Anodo

    P

    N

    N

    Ctodo

    P

    P

    NPuerta

    Para comprender mejor el funcionamiento del SCR, lo podemos dividir en dos partes; el circuito parece estar formado pordos transistores: un PNP y un NPN. Por lo que el circuito equivalente para un SCR se forma con dos transistores.

    Estructura bsicaCircuito equivalente

    CtodoPuerta

    Anodo

    T1

    T2

    Rc

    Vcc+-

    Ctodo

    Puerta

    Anodo

    T1

    T2

    Rc

    Vcc+-

    +-

    Circuito equivalente del SCR en estado de no-conduccin

    Y su polarizacin del disparo a la terminal compuerta

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio19 20

    T2 ingresa a la base del transistor T1, polarizan-do tambin la unin Emisor-Base; esto provocaque T1 est en saturacin (figura 2).

    Si se dan las condiciones arriba sealadas, elvoltaje de VP ya no ser necesario; por lo que alretirar ste, el circuito se mantendr en con-duccin. La corriente de colector de T2 mantie-ne polarizada directamente la unin Base-Emi-sor de T1; a su vez, la corriente de colector deT1 mantiene la polarizacin directa de la uninBase-Emisor de T2. Cuando esto sucede, el dis-positivo se comporta como un interruptor cerra-do.

    Para que los transistores pasen del estado desaturacin al estado de corte (de interruptor ce-rrado a interruptor abierto), se requiere que lacorriente que los atraviesa sea cero; para lograresto, hay que desconectar la alimentacin de lafuente Vcc o colocar un interruptor -a manera depuente- entre el emisor de T2 y el emisor de T1.

    Cuando se oprime el interruptor SW1, toda lacorriente elctrica a travs de T1 y T2 pasa porSW1; con ello, se obliga a los transistores a pa-sar del estado de saturacin al estado de corte(se abre el circuito).

    Otra forma de hacer que el circuito se abra,consiste en aplicar un pulso negativo a la com-puerta (base de T2). Una vez ejecutada esta ac-cin, la polarizacin inversa en la unin Emi-

    sor-Base de T2 obligar al circuito a pasar al es-tado de corte (no-conduccin). Por otra parte, alno existir corriente elctrica para polarizar labase de T1, se provoca que ste tambin pase alestado de corte; en resumen, el circuito deja deconducir la corriente elctrica y vuelve a com-portarse como un interruptor abierto cuando seaplica el pulso inverso.

    Es importante que al momento de elegir elreemplazo de un SCR o al disear un nuevo cir-cuito, se contemplen los valores proporcionadospor el fabricante para cada SCR especfico (tabla1).

    Por ejemplo, el SCR matrcula 2N6238 tienelas siguientes caractersticas:

    VDRM = VRRM = 100 voltsITSM (a 60 Hertz) = 25 ampersIGT = 0.2 miliampersVGT = 1voltTJ = de -40 a +110 CTC = 93C cuando conduce 4 ampers de corriente

    directa

    Una lista de SCRs de uso comn, que puede ser-virle de referencia para elegir un modelo parauna aplicacin en particular, se muestra en latabla 2.

    Interruptor controlado de silicio

    El interruptor controlado de silicio o SCS (SiliconControlled Switch), es una versin modificada delSCR; est formado por cuatro capas de materialsemiconductor dopado, donde cada una de lassecciones se conecta a una terminal.

    Este dispositivo se comporta de manera simi-lar al SCR, con la diferencia de que puede serdisparado por medio de cualquiera de las doscompuertas (nodo y ctodo); adems, est dise-ado para trabajar con corrientes elctricas pe-queas del orden de los miliampers (figura 3).

    FotoSCR

    Un fotoSCR, es un dispositivo con tres termina-les; su encapsulado en la parte superior dispone

    de una lente que permite el paso de la luz, parailuminar el semiconductor que forma al fotoSCR.La luz incidente en el semiconductor provoca laliberacin de los electrones en la compuerta. Es-tos electrones forman una corriente elctricasuficiente para lograr que el fotoSCR conmute alestado de conduccin, si es que el dispositivo seencuentra en polarizacin directa. La terminalexterna conectada a la compuerta, tiene la fun-cin de variar la sensibilidad del dispositivomediante la polarizacin aplicada (figura 4).

    Diodo de cuatro capas

    Los SCR requieren dispositivos que, mediantevoltajes aplicados en la terminal compuerta G,controlan el paso de la corriente elctrica quelos atraviesa. Este control puede realizarse por

    Tabla 1

    V MRD RCSlaodacilparesedeupeuq,otceridoditnesne)soslupedamrofne(ovitcepseromixmejatlovlesE.niccudnoconedodatsene

    V MRR RCSlaodacilparesedeupeuq,osrevnioditnesne)soslupedamrofne(ovitcepseromixmejatlovlesE.niccudnoconedodatsene

    I MST .aicneucerfedocifcepserolavnuarapRCSlericudnocedeupeuqetneirrocedomixmejatlovlesE

    I )SMR(T .zacifeoSMRrolavneovitisopsidlericudnocedeupeuqamixmetneirrocedrolavlesE

    I TG laniccudnoconedodatseedesapRCSleeuqrecaharapodireuqeretneirrocedomixmrolavlesE.niccudnocedodatse

    V TG atreupmoclanimretalaorapsidedetneirrocalricudorparapodireuqeratceridetneirrocedrolavlesE

    TJ arutarepmetaledodatluseromoc,RCSlerarepoedeupeseuqalaninuedarutarepmetalsE.agracedsenoicidnocsalyetneibma

    TC .sadacificepsenicarepoedsenoicidnocsalojabodaluspacneledarutarepmeT

    Tabla 2

    Figura 3

    alucrtaM V MRR-MRD I )MSR(T V MRG I MFG I MST )ZH06(

    V05F01C A4 V6 A2.0 A02

    V001A601C A4 V6 A2.0 A02

    V002B601C A4 V6 A2.0 A02

    V004D601C A4 V6 A2.0 A02

    V006M601C A4 V6 A2.0 A02

    P

    P

    N

    N

    Ctodo

    Ctodo (K)

    Puertanodo

    Puertanodo

    (A)

    Puertactodo

    Puerta ctodo (K)

    Anodo

    Anodo(A)

    Estructura interna de un interruptorcontrolado de silicio Circuito equivalente

    del SCS a transistores(A)

    P(A)

    (K)

    P(K)

    Smbolo esquemticopara el SCS

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio19 20

    T2 ingresa a la base del transistor T1, polarizan-do tambin la unin Emisor-Base; esto provocaque T1 est en saturacin (figura 2).

    Si se dan las condiciones arriba sealadas, elvoltaje de VP ya no ser necesario; por lo que alretirar ste, el circuito se mantendr en con-duccin. La corriente de colector de T2 mantie-ne polarizada directamente la unin Base-Emi-sor de T1; a su vez, la corriente de colector deT1 mantiene la polarizacin directa de la uninBase-Emisor de T2. Cuando esto sucede, el dis-positivo se comporta como un interruptor cerra-do.

    Para que los transistores pasen del estado desaturacin al estado de corte (de interruptor ce-rrado a interruptor abierto), se requiere que lacorriente que los atraviesa sea cero; para lograresto, hay que desconectar la alimentacin de lafuente Vcc o colocar un interruptor -a manera depuente- entre el emisor de T2 y el emisor de T1.

    Cuando se oprime el interruptor SW1, toda lacorriente elctrica a travs de T1 y T2 pasa porSW1; con ello, se obliga a los transistores a pa-sar del estado de saturacin al estado de corte(se abre el circuito).

    Otra forma de hacer que el circuito se abra,consiste en aplicar un pulso negativo a la com-puerta (base de T2). Una vez ejecutada esta ac-cin, la polarizacin inversa en la unin Emi-

    sor-Base de T2 obligar al circuito a pasar al es-tado de corte (no-conduccin). Por otra parte, alno existir corriente elctrica para polarizar labase de T1, se provoca que ste tambin pase alestado de corte; en resumen, el circuito deja deconducir la corriente elctrica y vuelve a com-portarse como un interruptor abierto cuando seaplica el pulso inverso.

    Es importante que al momento de elegir elreemplazo de un SCR o al disear un nuevo cir-cuito, se contemplen los valores proporcionadospor el fabricante para cada SCR especfico (tabla1).

    Por ejemplo, el SCR matrcula 2N6238 tienelas siguientes caractersticas:

    VDRM = VRRM = 100 voltsITSM (a 60 Hertz) = 25 ampersIGT = 0.2 miliampersVGT = 1voltTJ = de -40 a +110 CTC = 93C cuando conduce 4 ampers de corriente

    directa

    Una lista de SCRs de uso comn, que puede ser-virle de referencia para elegir un modelo parauna aplicacin en particular, se muestra en latabla 2.

    Interruptor controlado de silicio

    El interruptor controlado de silicio o SCS (SiliconControlled Switch), es una versin modificada delSCR; est formado por cuatro capas de materialsemiconductor dopado, donde cada una de lassecciones se conecta a una terminal.

    Este dispositivo se comporta de manera simi-lar al SCR, con la diferencia de que puede serdisparado por medio de cualquiera de las doscompuertas (nodo y ctodo); adems, est dise-ado para trabajar con corrientes elctricas pe-queas del orden de los miliampers (figura 3).

    FotoSCR

    Un fotoSCR, es un dispositivo con tres termina-les; su encapsulado en la parte superior dispone

    de una lente que permite el paso de la luz, parailuminar el semiconductor que forma al fotoSCR.La luz incidente en el semiconductor provoca laliberacin de los electrones en la compuerta. Es-tos electrones forman una corriente elctricasuficiente para lograr que el fotoSCR conmute alestado de conduccin, si es que el dispositivo seencuentra en polarizacin directa. La terminalexterna conectada a la compuerta, tiene la fun-cin de variar la sensibilidad del dispositivomediante la polarizacin aplicada (figura 4).

    Diodo de cuatro capas

    Los SCR requieren dispositivos que, mediantevoltajes aplicados en la terminal compuerta G,controlan el paso de la corriente elctrica quelos atraviesa. Este control puede realizarse por

    Tabla 1

    V MRD RCSlaodacilparesedeupeuq,otceridoditnesne)soslupedamrofne(ovitcepseromixmejatlovlesE.niccudnoconedodatsene

    V MRR RCSlaodacilparesedeupeuq,osrevnioditnesne)soslupedamrofne(ovitcepseromixmejatlovlesE.niccudnoconedodatsene

    I MST .aicneucerfedocifcepserolavnuarapRCSlericudnocedeupeuqetneirrocedomixmejatlovlesE

    I )SMR(T .zacifeoSMRrolavneovitisopsidlericudnocedeupeuqamixmetneirrocedrolavlesE

    I TG laniccudnoconedodatseedesapRCSleeuqrecaharapodireuqeretneirrocedomixmrolavlesE.niccudnocedodatse

    V TG atreupmoclanimretalaorapsidedetneirrocalricudorparapodireuqeratceridetneirrocedrolavlesE

    TJ arutarepmetaledodatluseromoc,RCSlerarepoedeupeseuqalaninuedarutarepmetalsE.agracedsenoicidnocsalyetneibma

    TC .sadacificepsenicarepoedsenoicidnocsalojabodaluspacneledarutarepmeT

    Tabla 2

    Figura 3

    alucrtaM V MRR-MRD I )MSR(T V MRG I MFG I MST )ZH06(

    V05F01C A4 V6 A2.0 A02

    V001A601C A4 V6 A2.0 A02

    V002B601C A4 V6 A2.0 A02

    V004D601C A4 V6 A2.0 A02

    V006M601C A4 V6 A2.0 A02

    P

    P

    N

    N

    Ctodo

    Ctodo (K)

    Puertanodo

    Puertanodo

    (A)

    Puertactodo

    Puerta ctodo (K)

    Anodo

    Anodo(A)

    Estructura interna de un interruptorcontrolado de silicio Circuito equivalente

    del SCS a transistores(A)

    P(A)

    (K)

    P(K)

    Smbolo esquemticopara el SCS

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio21 22

    medio de circuitos electrnicos digitales, comocuando operan en circuitos de alarma. Perocuando el SCR se utiliza para controlar la canti-dad de corriente eficaz aplicada a un dispositivoelctrico (como un motor), es necesario empleardispositivos de disparo controlado.

    En este caso, el diodo Shockley o diodo decuatro capas conduce la corriente cuando un vol-taje de polarizacin en sentido directo sea apli-

    cado. La estructura de este dispositivo es de cua-tro capas de material semiconductor, en cuyosextremos se ha colocado un par de terminalesexternas. Se considera un diodo, porque dispo-ne de dos terminales (no confundir con el diodoSchottky); tambin se le conoce como diodoPNPN (figura 5).

    Si polarizamos al diodo en forma directa, co-locando la terminal negativa de la batera en elemisor de T1 y el polo positivo en el colector deT2, el dispositivo se mantendr sin conducir;esto, porque no existe corriente a travs de loscolectores que pueda polarizar las bases. Cuan-do el valor del voltaje aplicado en sus extremosalcanza cierto limite, dependiendo del tipo dediodo, la polarizacin inversa aplicada a los co-lectores (unin Base-Colector) de los tran-sistores hace que fluya una corriente en sentidoinverso; como sta es suficiente para polarizarlas uniones Base-Emisor de ambos transistores,provoca que los mismos pasen del estado decorte al estado de saturacin; es como si se hu-biese aplicado un pulso de disparo. El voltaje deactivacin para el diodo se conoce como VoltajeBreakover.

    La nica forma de hacer que el diodo deje deconducir, es reduciendo la corriente que lo atra-viesa hasta un valor inferior a la corriente demantenimiento (valor mnimo de corriente re-querido para que el dispositivo se mantenga en

    estado de conduccin). Los diodos Shockley sefabrican para manejar voltajes de operacin enun rango de 10 a 400 volts, con corriente alternao directa pulsante de hasta 100 ampers de co-rriente.

    SUS

    El interruptor unilateral de silicio o SUS (SiliconUnilateral Switch), es un dispositivo que permiteel paso de la corriente elctrica en un solo senti-do cuando el voltaje aplicado a sus terminalesen sentido directo supera cierto valor. Es muyparecido al diodo Shockley, con la diferencia queposee una terminal extra de disparo con la quese controla la condicin de disparo en la queopera (lo que no puede hacerse en un diodo decuatro capas).

    Un SUS opera con valores de voltaje y corrien-te elctrica bajos, hasta 8 volts y 1 amper, res-pectivamente (figura 6).

    TRIAC

    El TRIAC o transistor de corriente alterna, esun dispositivo semiconductor bidireccional contres terminales; o sea, puede conducir la corrien-te elctrica en ambos sentidos. Las terminalesnodo y ctodo se han cambiado por MT1 y MT2,que es la abreviatura de Terminal Principal 1 yTerminal Principal 2 (Main Terminal).

    El circuito equivalente para el TRIAC se pue-de formar con dos SCR en paralelo, pero con suspolaridades invertidas (figura 7). Cuando se apli-ca el pulso de activacin en la terminal compuer-ta, no importa la polaridad aplicada a las termi-nales MT; la razn, es que uno de los dos SCR seencontrar polarizado directamente y conduci-r.

    Si el SCR1 se encuentra polarizado en formainversa y el SCR2 en forma directa cuando seaplica el pulso a la compuerta G, solamente esteltimo conducir. Si se invierte la polaridad dela batera y se aplica el pulso de disparo nueva-mente en la compuerta G, slo el SCR1 conduci-r. El efecto total del dispositivo es el de permi-tir el paso de la corriente elctrica, independien-temente de la polaridad del voltaje aplicado enlas terminales MT.

    El TRIAC se aplica principalmente en circui-tos que operan con corriente alterna y en los quese requiere controlar la corriente que se les apli-ca. Otra caracterstica importante de los TRIACs,es que pueden ser disparados por pulsos negati-vos o positivos aplicados a la terminal compuertaG.

    En estos dispositivos es necesario tener cui-dado al emplear voltajes grandes de corrientealterna, ya que la terminal MT2 se encuentra

    P

    P

    N

    N

    Ctodo

    Anodo

    Estructura interna de un diodode cuatro capas

    Smbolo esquemticodel diodo de cuatro capas

    Circuito equivalentea transistores

    T2

    T1

    Figura 4

    Encapsulado del fotoSCR Lentetransparente

    K

    A

    C

    K) CtodoA) AnodoC) Compuerta

    Smbolo esquemtico del fotoSCR

    Circuito de polarizacin

    +-

    Rc

    RA

    Vcc

    RA.- Ajuste de disparo

    Figura 5

    Smbolo esquemtico de un interruptor unilateral desilicio (sus) y grfica de un encapsulado.

    Aletadisipadora

    EncapsuladoTO-220 para triacs

    Terminales deconexin

    Cubierta delsustrato

    semiconductor

    Ctodo

    Anodo

    Figura 6

    Puerta

    MT2

    MT2

    MT1

    MT1

    Smbolo esquemtico del triac

    G

    Equivalencia de un triaccon 2 SCR en paralelo

    Un triac puede conducir la corriente elctrica en ambos sentidos, al ponerse en estado de conduccin a travsde su terminal compuerta.

    Figura 7

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio21 22

    medio de circuitos electrnicos digitales, comocuando operan en circuitos de alarma. Perocuando el SCR se utiliza para controlar la canti-dad de corriente eficaz aplicada a un dispositivoelctrico (como un motor), es necesario empleardispositivos de disparo controlado.

    En este caso, el diodo Shockley o diodo decuatro capas conduce la corriente cuando un vol-taje de polarizacin en sentido directo sea apli-

    cado. La estructura de este dispositivo es de cua-tro capas de material semiconductor, en cuyosextremos se ha colocado un par de terminalesexternas. Se considera un diodo, porque dispo-ne de dos terminales (no confundir con el diodoSchottky); tambin se le conoce como diodoPNPN (figura 5).

    Si polarizamos al diodo en forma directa, co-locando la terminal negativa de la batera en elemisor de T1 y el polo positivo en el colector deT2, el dispositivo se mantendr sin conducir;esto, porque no existe corriente a travs de loscolectores que pueda polarizar las bases. Cuan-do el valor del voltaje aplicado en sus extremosalcanza cierto limite, dependiendo del tipo dediodo, la polarizacin inversa aplicada a los co-lectores (unin Base-Colector) de los tran-sistores hace que fluya una corriente en sentidoinverso; como sta es suficiente para polarizarlas uniones Base-Emisor de ambos transistores,provoca que los mismos pasen del estado decorte al estado de saturacin; es como si se hu-biese aplicado un pulso de disparo. El voltaje deactivacin para el diodo se conoce como VoltajeBreakover.

    La nica forma de hacer que el diodo deje deconducir, es reduciendo la corriente que lo atra-viesa hasta un valor inferior a la corriente demantenimiento (valor mnimo de corriente re-querido para que el dispositivo se mantenga en

    estado de conduccin). Los diodos Shockley sefabrican para manejar voltajes de operacin enun rango de 10 a 400 volts, con corriente alternao directa pulsante de hasta 100 ampers de co-rriente.

    SUS

    El interruptor unilateral de silicio o SUS (SiliconUnilateral Switch), es un dispositivo que permiteel paso de la corriente elctrica en un solo senti-do cuando el voltaje aplicado a sus terminalesen sentido directo supera cierto valor. Es muyparecido al diodo Shockley, con la diferencia queposee una terminal extra de disparo con la quese controla la condicin de disparo en la queopera (lo que no puede hacerse en un diodo decuatro capas).

    Un SUS opera con valores de voltaje y corrien-te elctrica bajos, hasta 8 volts y 1 amper, res-pectivamente (figura 6).

    TRIAC

    El TRIAC o transistor de corriente alterna, esun dispositivo semiconductor bidireccional contres terminales; o sea, puede conducir la corrien-te elctrica en ambos sentidos. Las terminalesnodo y ctodo se han cambiado por MT1 y MT2,que es la abreviatura de Terminal Principal 1 yTerminal Principal 2 (Main Terminal).

    El circuito equivalente para el TRIAC se pue-de formar con dos SCR en paralelo, pero con suspolaridades invertidas (figura 7). Cuando se apli-ca el pulso de activacin en la terminal compuer-ta, no importa la polaridad aplicada a las termi-nales MT; la razn, es que uno de los dos SCR seencontrar polarizado directamente y conduci-r.

    Si el SCR1 se encuentra polarizado en formainversa y el SCR2 en forma directa cuando seaplica el pulso a la compuerta G, solamente esteltimo conducir. Si se invierte la polaridad dela batera y se aplica el pulso de disparo nueva-mente en la compuerta G, slo el SCR1 conduci-r. El efecto total del dispositivo es el de permi-tir el paso de la corriente elctrica, independien-temente de la polaridad del voltaje aplicado enlas terminales MT.

    El TRIAC se aplica principalmente en circui-tos que operan con corriente alterna y en los quese requiere controlar la corriente que se les apli-ca. Otra caracterstica importante de los TRIACs,es que pueden ser disparados por pulsos negati-vos o positivos aplicados a la terminal compuertaG.

    En estos dispositivos es necesario tener cui-dado al emplear voltajes grandes de corrientealterna, ya que la terminal MT2 se encuentra

    P

    P

    N

    N

    Ctodo

    Anodo

    Estructura interna de un diodode cuatro capas

    Smbolo esquemticodel diodo de cuatro capas

    Circuito equivalentea transistores

    T2

    T1

    Figura 4

    Encapsulado del fotoSCR Lentetransparente

    K

    A

    C

    K) CtodoA) AnodoC) Compuerta

    Smbolo esquemtico del fotoSCR

    Circuito de polarizacin

    +-

    Rc

    RA

    Vcc

    RA.- Ajuste de disparo

    Figura 5

    Smbolo esquemtico de un interruptor unilateral desilicio (sus) y grfica de un encapsulado.

    Aletadisipadora

    EncapsuladoTO-220 para triacs

    Terminales deconexin

    Cubierta delsustrato

    semiconductor

    Ctodo

    Anodo

    Figura 6

    Puerta

    MT2

    MT2

    MT1

    MT1

    Smbolo esquemtico del triac

    G

    Equivalencia de un triaccon 2 SCR en paralelo

    Un triac puede conducir la corriente elctrica en ambos sentidos, al ponerse en estado de conduccin a travsde su terminal compuerta.

    Figura 7

  • ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio23 24

    conectada elctricamente a la parte metlica delcuerpo del TRIAC.

    Los parmetros a considerar cuando se eligeun TRIAC, son iguales a los utilizados para elSCR; la nica diferencia es que el VRRM o voltajeinverso no existe en el caso de los TRIACs, de-bido a que no importa la polaridad en sus extre-mos (tabla 3).

    DIAC

    El DIAC o diodo bidireccional de disparo (Diodode Corriente Alterna, por su nombre en ingls)es un dispositivo semiconductor muy parecidoal diodo Shockley, con la diferencia de que per-mite el paso de la corriente elctrica en ambossentidos; tambin tiene un valor de voltaje deconduccin (breakover) que es el mismo en am-

    bos sentidos. El circuito equivalente del DIAC esun par de diodos Shockley en paralelo, pero conpolaridades opuestas (figura 8).

    Cuando se aplica una tensin en los extre-mos del DIAC, ste se mantiene en estado de no-conduccin mientras no se supere el voltaje no-minal de conduccin. Realmente no importa lapolaridad aplicada al DIAC, porque en la confi-guracin del circuito siempre uno de los dos dio-dos se encontrar polarizado directamente y elotro en forma inversa. Si se alcanza el voltaje deconduccin, el DIAC que se encuentra polariza-do directamente conducir; y se mantendr as,en tanto la corriente no est por debajo del va-lor de mantenimiento. Si se invirtiera la polari-dad de la tensin aplicada, se repetira el proce-so pero a la inversa.

    Por ser un dispositivo de tipo bidireccional,es utilizado como disparador de compuerta enlos TRIACs (figura 9).

    SBS

    El interruptor bilateral de silicio (Silicon BilateralSwitch), es un dispositivo de control para el dis-paro de la compuerta en TRIACs. Como su nom-bre lo indica, tiene la propiedad de conducir lacorriente elctrica en ambos sentidos; cuandola tensin alcanza el valor de conduccin, a di-ferencia de un DIAC, el SBS adquiere un voltajede conduccin mucho ms pequeo (un valorde voltaje de conduccin tpico, es del orden delos 8 volts).

    Un SBS es un semiconductor avanzado, yaque no es una versin modificada de un diodo

    PNPN. Est formado por un conjunto de disposi-tivos discretos, y se fabrica ms bien como uncircuito integrado; adems, cuenta con una ter-minal extra llamada compuerta que proporcio-na mayor flexibilidad en el disparo.

    SIDAC

    El disparador bilateral de alto voltaje o SIDAC(High Voltage Bilateral Tigger), es un dispositivoelectrnico de reciente aparicin. Permite lamanipulacin de voltajes altos de disparo, lo queampla la gama de aplicaciones de los dispositi-vos disparadores; de esta manera, se ahorrangastos en componentes extras que seran nece-sarios para ciertas clases de circuitos.

    Los voltajes de conduccin para este disposi-tivo fluctan en un rango que va de los 100 a los300 volts; por eso es grande la corriente que elcircuito puede conducir.

    UJT

    Por ltimo, el UJT o transistor uni-unin (Unijunc-tion Transistor), es utilizado como dispositivo dedisparo. Se trata de un elemento semiconductorde conmutacin por ruptura, muy utilizado encircuitos industriales, temporizadores, oscilado-res, generadores de onda y como circuitos decontrol de compuerta para TRIAC y SCR.

    Tabla 3

    Figura 8

    alucIrtaM V MRD I )MSR(T V MRG I MFG I MST )ZH06(4-51CAM V002 A51 V01 A1 A051

    6-51CAM V004 A51 V01 A1 A051

    8-51CAM V006 A51 V01 A1 A051

    01-51CAM V008 A51 V01 A1 A051

    Datos tcnicos para algunos triacs de la serie MAC, los cuales tienen aplicaciones como relevadoresde estado sli