monitores cap 1

MONITORES DE TV Y DE PC - CAPÍTULO 1 3

EL CAMINO DE LAS SEÑALESEN EL MONITOR

INTRODUCCION

Ningún otro equipo de los que pasan por nuestro laboratorio tiene tantas facilidades para sureparación que los monitores. No queremos decir que sea fácil repararlos, sólo queremos decir quetodas sus señales pueden ser medidas con medidores adecuados. En un TV es prácticamente imposi-ble medir la salida de FI del sintonizador debido a su pequeña amplitud y elevada frecuencia (en rea-lidad con un osciloscopio de 20MHz se llega a medir algo pero sin pretender medir la amplitud). Enuna videocasetera es imposible medir la señal de las cabezas de video antes de la amplificación co-rrespondiente. En un centro musical no se puede medir la señal de los fotodiodos antes de aplicarlaa los conversores corriente tensión.

En un monitor, las señales de entrada tienen una amplitud cercana al voltio y sus componentesde mayor frecuencia no superan los 20MHz. Esto significa que pueden ser medidas con un oscilos-copio o con algún otro dispositivo que lo suplante. Posteriormente estas señales se amplifican hastallegar a niveles de aproximadamente 60V sobre los cátodos del tubo.

¿Para qué sirven las etapas de video de un monitor, cuáles son las señales de entrada de vi-deo?

Es muy simple, las señales de entrada para el canal de video son tres: una para el rojo, otrapara el verde y otra para el azul. Estas señales no están multiplexadas de ninguna forma, ni siquie-ra tienen señales de sincronismo que haya que separar, son simples señales analógicas de video delorden del voltio pico a pico. Esto garantiza que las mismas puedan tener componentes de muy altafrecuencia (20MHz o más) compatible con la mayor definición de un monitor con respecto a un TV.

Las etapas de video sólo cumplen con una función muy simple. Amplificar y agregar una ten-sión continua que cumple las funciones de modificar el brillo. Esa amplificación y esa tensión conti-nua deben ser posibles de modificar por el usuario todas a un mismo tiempo; la intención es lograrun ajuste de brillo y contraste. En los monitores más viejos este control se realizaba con simples po-tenciómetros y en los más nuevos con pulsadores a través del microprocesador del sistema.

Las etapas de video tienen algunos ajustes más que no son accesibles para el usuario. Nos re-ferimos a los controles que permiten variar la tensión continua y la amplificación en forma diferenciala cada canal de color. Estos ajustes son los únicos que permiten variar el matiz de los colores y esimprescindible ajustarlos con precisión para lograr que las imágenes del monitor tengan un colorblanco compatible con los estándares internacionales.

CC A P Í T U L OA P Í T U L O 11

En realidad, los monitores más modernos suelen tener un pulsador llamado “temperatura decolor” que modifica levemente el tono de blanco estándar. La temperatura de color es un término he-redado de la fotografía y se refiere al color definido por un cuerpo negro calentando a la tempera-tura indicada. Se trata de una medición muy compleja utilizada por la ciencia de la física que esca-pa a los alcances de un reparador.

En realidad, en todo laboratorio de electrónica dedicado a reparar TVs, monitores o cámarasdebería existir un patrón de blanco contra el cual contrastar los equipos. Pero dada la complejidadde ese patrón todo queda librado al criterio del técnico reparador.

SEÑALES DE VIDEO RGV

Si bien cada equipo tiene un circuito de video diferente, los mismos no difieren fundamental-mente. Para el autor no hay mejor método didáctico que analizar el equipo más conocido de plazay realizar un comentario sobre las variaciones existentes en otros. Nosotros vamos a analizar un equi-po muy difundido en Argentina y América latina: el Samsung Syncmaster en sus diferentes versionesde 15 y 17”. Todo lo que veamos en este curso sirve para la reparación de los monitores Syncmas-ter 550b de 15” y Syncmaster 750s de 17” que son idénticos eléctricamente a los modelos Samtron55b y 75s respectivamente.

En realidad, podríamos decir que analizaremos en detalle los circuitos integrados que los com-ponen y que forman parte de innumerables marcas y modelos de monitores. En lo que respecta al vi-deo, estos equipos utilizan tres integrados: KA2506, LM2439 y KA2501-09. El análisis del circuitocorresponde realizarlo partiendo del cable de entrada. Prácticamente todos los monitores están pro-vistos de un conector macho DB15 en su versión VGA con tres hileras de patas tomadas de a cinco.Podríamos decir que este conector tiene una sección dedicada al sincronismo y comando y otra de-dicada al video que es la que nos interesa por el momento. La sección de video termina en un conec-tor interno generalmente de 6 patas. La disposición de este conector está sujeta al libre albedrío delfabricante pero para nuestro equipo tiene la disposición mostrada en la figura 1.

El conector J1 es el que se conecta a la PC y el J2 se ubica por lo general sobre la misma pla-ca del tubo aunque algunos monitores lo tienen sobre la placa principal. El conector J1 tiene más pa-tas conectadas pero aquí sólo dibujamos las correspondientes a la sección de video. Sobre las patasR V y A tendremos señales que depen-den del color de la imagen. Si la imagenes blanca R V y A son los valores máxi-mos e iguales a 0,7V. Como las señalesde sincronismo H y V se transmiten porseparado durante el borrado, las seña-les R, V y A tienen valor de negro iguala 0V. Esto significa que la máxima señalde video tiene una amplitud pico a pico

EL CAMINO DE LAS SEÑALES EN EL MONITOR

4 MONITORES DE TV Y DE PC - CAPÍTULO 1

Figura 1

de 0,7V para cualquiera de los tres colores yque una tensión máxima significa máximo R oV o A y una tensión nula significa negro. En lafigura 2 se pueden observar los oscilogramasen las entradas verde y roja, es decir en la pa-ta 3 y 1 del conector J2 haciendo la salvedadde que dicho oscilograma depende de que elconector esté conectado o desconectado por-que las tensiones nominales son con una car-ga de 75Ohm. Sirve de excelente prueba delcable medir los oscilogramas con J2 desconec-tado (pero cargando el conector con resistoresde 75Ohm) mientras se retuerce el cable o semueven los conectores.

Esta señal es la que se obtiene abriendoel Ntest con el Windows seteado en 800x600pixeles y seleccionado cuadro blanco comple-to (pulse en color). Recuerde que con otros se-teos los tiempos se modifican levemente y quecon otras imágenes que no sean blancas la se-ñal se modifica salvo durante el 18% del tiem-po en que se produce el borrado horizontal endonde siempre es igual a cero.

En realidad la señal en la entrada no só-lo tiene cortes a la frecuencia horizontal, tam-bién los tiene a frecuencia vertical que para elseteo elegido es de 100Hz. Es decir que sim-

plemente eligiendo una base de tiempo del osciloscopio de 2mS/div aparecen señales con cortes co-rrespondientes a frecuencia vertical. Ver la figura 3.

¿Y si no tengo osciloscopio?

La señal a frecuencia horizontal es inaudible pero a frecuencia vertical es perfectamente audi-ble. Esto significa que si no se la puede ver por lo menos se la puede escuchar. El autor aconseja uti-lizar un bafle potenciado de los utilizados para PC o, mejor aún, algún bafle armado por el con unamplificador de audio que tenga una sensibilidad de 100mV al recorte. Trate de utilizar un parlantey un bafle de buena calidad porque la mayoría de las mediciones a realizar son de muy baja fre-cuencia. Luego le conviene calibrar en forma aproximada la perilla de control de volumen de modode tener alguna idea de la amplitud medida. Si puede proveer al bafle de un medidor de salida me-jor aún. En el caso presente el potenciómetro de volumen deberá indicar 700mV aproximadamentey se debe escuchar en el parlante un tono de baja frecuencia de 100Hz con un gran contenido ar-mónico (onda rectangular).



Figura 2

Figura 3

En nuestro laboratorio, a pesar de tener 3 osciloscopios se utiliza un milivoltímetro de aguja(con un auricular conectado sobre su salida sin rectificar). Por ser un elemento más fácil de utilizar.

EL ACOPLAMIENTO EN ALTERNA

En los TVs, el amplificador de video final siempre tiene acoplamiento a la CC. En cambio enlos monitores siempre es a la alterna. En principio debemos aclarar al alumno cuál debe ser la res-puesta en frecuencia de un monitor para que las imágenes se puedan observar sin distorsiones. Enalta frecuencia debe responder por lo menos hasta 20 o 30MHz para poder observar los detalles pe-queños de la imagen. Pero ahora nos preocupa la respuesta en baja frecuencia. Para que no se pro-duzcan distorsiones, la respuesta a baja frecuencia debe llegar hasta CC. En caso contrario se pue-den producir errores en la interpretación de los tonos de gris.

Imagínese que la computadora genera una imagen con una banda horizontal gris central(350mV) y dos bandas blancas arriba y bajo (700mV). Ahora suponga que en el camino de la se-ñal se pierde la componente continua por el agregado de un capacitor sobre cada canal de color.Luego de los capacitores, el gris de 350mV seguramente va a tener un valor cercano a cero y el blan-co de 700mV va a tener un valor del orden de los 350mV. Observe que la diferencia entre el gris y

el blanco se conserva pero se pierde elvalor absoluto lo que obligaría a tocarel nivel de brillo para que la imagen sereproduzca correctamente (ver la figu-ra 4). Si la señal fuera una barra cen-tral negra con dos grises arriba y aba-jo no podría diferenciarse de la ante-rior.

¿Entonces por qué se elige un acoplamiento en continua?

Se elige por razones de simplicidad en el diseño de los amplificadores ya que el acoplamien-to a continua se confunde con la polarización y es afectada por los cambios de temperatura. La com-ponente continua se restaura sobre los mismos cátodos del tubo tomando como referencia el nivel deborrado o nivel de negro de la señal que siempre se transmite con la señal.

Para la señal propuesta existe un tercer valor de tensión que es de valor nulo durante el 18%del tiempo total y que no se observa en la pantalla debido a que corresponde al retrazado de los ha-ces. Aunque no se lo observe se lo puede utilizar como referencia para el control de brillo, de modoque ese nivel siempre se encuentre justo en el punto donde los haces se cortan. Así, cuando se trans-mite la segunda señal siempre se conserva el nivel de negro y las bandas superior e inferior son gri-ses con la central negra en el mismo punto de corte que la de borrado.

El circuito de entrada, con los capacitores de acoplamiento a CC y las protecciones se mues-



Figura 4

tra en la figura 5. Los diodos D1 aD6 tienen una clara función de protec-ción. Observe que cualquier tensiónsuperior a 12V o inferior a masa so-bre la entrada roja, puede hacer con-ducir a D1 o a D4 limitando la entra-da de pulsos. Lo mismo ocurre con lasotras dos entradas. Los resistores R1 aR3 son las cargas de 75 Ohm de lostres cables coaxiles de entrada, la im-pedancia de entrada del CI KA2506puede considerarse infinita compara-da con el bajo valor de estos resisto-res. Los capacitores C1 a C3 blo-

quean la componente continua de modo que sobre las entradas al circuito integrado se puede mediruna tensión continua de 2V adecuada para la polarización de los operacionales internos.

EL CIRCUITO INTEGRADO DE VIDEO KA2506

Este circuito integrado realiza varias e importantes funciones. La primera es amplificar las se-ñales R G V cuando las considera adecuadas. En efecto, no todas las PC entregan la misma señal devideo. A pesar de la normalización de las placas de video de la PC es posible encontrar algunas queentregan más de 1V de R V o A. Por lo tanto la primer misión del 2506 es ajustar la ganancia inter-na para obtener siempre la misma tensión de salida. Y si la tensión de entrada supera un determina-do valor el CI lo reconoce y corta la salida de video por protección. Del mismo modo si la tensión nollega a un valor mínimo el CI corta la señal considerando que la PC está apagada. En ambos casos

el corte de señal es, en realidad, la cone-xión al generador de caracteres que es lasegunda fuente alternativa de video.

Ese generador tiene la posibilidad de ge-nerar diferentes imágenes en forma auto-mática de acuerdo a los acontecimientosque sucedan o de acuerdo a los deseosdel usuario si pulsa algún botón frontal.

Si la señal de entrada es normal y si el bri-llo sobre la pantalla no es excesivo la ten-sión de salida del integrado es de 2,5 a3V de señal con un pedestal de 1V tal co-mo se puede observar en la figura 6.



Figura 5

Figura 6

Si el circuito de entrada está correcto, el KA2506 se encarga de que su salida sea correcta.Esto significa que la señal de salida tendrá un pedestal de 1V y una señal de video del orden de 2,5a 3V saliendo de las patas 21(R) , 24(V) y 26 (A).

Pero para que se observe este resultado correcto se deben cumplir primero otras premisas im-portantísimas para la tarea del reparador. Es decir que un correcto desempeño del KA2506 se obtie-ne sólo si las señales de entrada son adecuadas y el resto de las señales son las correctas.

LA ETA PA DE VIDEO DE LOS MONITORES: LOS INTEGRADOS KA2501 Y LM2439

LA COMUNICACION Y OTRAS SEÑALES DEL KA2506

El KA2506 es un procesador de video muy completo que necesita saber qué debe hacer conla información que le ingresa. Recordemos que la información le llega por dos caminos diferentes, asaber: las entradas principales de video y las entradas secundarias del generador de caracteresIC104 (KA2501-09).

Las entradas principales ya las conocemos; las secundarias del generador de caracteres ingre-san por las patas 1, 2 y 3 (R, V y A respectivamente) que están conectadas con tres resistores sepa-radores de 390 Ohm a las patas 20, 21 y 22 del KA2501-09. El 2506 debe tomar la decisión deconectar el generador de caracteres, conectar la señal principal o dejar el video de salida en negro.Esa decisión no obedece a una pata específica que podamos observar con el téster o el oscilosco-

pio. Obedece a órdenes que se envían desde el microprocesador principal a través del I2CBUS co-nectado a las patas 13 (clock SCL) y 14 (datos SDA).

En principio el alumno debe comprender que por SDA ingresa la información de predisponer-se “para escribir información interna” pero lo que se debe escribir viene del generador de caracte-

res por las patas 1, 2 y 3. La información de apagado completo también llega por el I2CBUS. El ge-nerador de caracteres recibe la información por los mismos hilos de comunicación que son comunestambién a otras secciones.

Esto no parece fácil de entender: en general el alumno se pregunta cómo un mismo cable pue-de enviar información separada para dos dispositivos diferentes. Lo que ocurre es que los datos po-seen dos grupos de bits perfectamente identificados; el primero lleva información de direccionamien-to y el segundo los datos propiamente dichos. Si los datos de direccionamiento corresponden a ge-nerador de caracteres, éste abre su puerto de comunicaciones, si en cambio pertenecen al procesa-dor de video es éste el que se abre.

LA ETAPA DE VIDEO DE LOS MONITORES


Inclusive el direccionamiento va más lejos aún, porque es posible que diferentes secciones delprocesador de video tengan diferentes direcciones. Por ejemplo las señales de brillo, contraste y tem-peratura de color llegan por el mismo bus de comunicaciones y pasan a modificar las característicasde la señal de salida de video de las patas 21, 24 y 26 y de otras tres salidas (patas 15, 16 y 17)que vamos a ver más adelante.

¿Entonces no hay patas directas de control del video de salida?

Sí, las hay comenzando por la 12 (ABL). Las siglas son las iniciales de Automating Blankingque significa borrado automático. Esta señal se toma desde el retorno del bobinado de alta tensióndel fly-back y tiene un valor dependiente de la corriente que circula por el tubo. Cuando la corrientees alta, la tensión es baja y llegado a un valor de 4,5V opera reduciendo el contraste de las señalesde salida (o lo que es lo mismo el valor de pico máximo). Una imagen lavada (poco contraste) pue-de deberse a una falla en el circuito de ABL. Mida la tensión con un téster (debe estar por arriba de4,5V). Existe otra señal llamada BLK que ingresa por la pata 19 y que es una onda rectangular pro-

ducto de la conformaciónde la tensión de retraza-do obtenida de una patadel fly-back. Esta señal sedebe conformar antes deaplicarla, cosa que que-da a cargo del transistorQ102. Ver la figura 7.

Observe que a la izquier-da de la línea de puntosse encuentra un genera-dor de señales. Este ge-

nerador simula el bobinado del fly-back en todos los aspectos. En este ca-so fue ajustado a 64kHz que es unpromedio de la mayoría de las seña-les de entrada. El generador V1 se de-be ajustar a un valor 3 veces mayorpara un tiempo de retrazado del 18%.

La doble red de base se utiliza paraconformar un pulso de colector sin re-tardos. Cada red opera en un momen-to diferente para lograr que la tensiónde colector no se demore en bajar yluego no se demore en subir. Si la ten-sión de colector no tiene el tiempo co-rrecto se pueden producir problemas



Figura 7

Figura 8

de borrado en el borde izquierdo oderecho de la pantalla. En la figura8 se puede observar el oscilogramanormal con las dos redes funcionan-do. Observe que en cuanto la ten-sión de base supera los dos voltiosel colector ya está en cero y el tiem-po de borrado interno del KA2526es prácticamente igual al de retra-zado.

Si se levanta la red superiorel oscilograma de colector se modi-fica tal como se puede observar enla figura 9. Observe que la tensiónde colector sube apenas un pocodespués del pico máximo y segura-mente tendremos problemas de borrado en la parte izquierdade la pantalla tal como se puede observar en la figura 10.

Si reponemos la red superior y desconectamos la red in-ferior los oscilogramas que se producen se pueden observar enla figura 11.

¿Y qué ocurre si faltan las dos señales de excitación o siel transistor está abierto entre colector y emisor?

Ocurre que la tensión en la pata 19 está permanente-mente alta y no se produce borrado en ningún lado, lo que pue-de aparecer como un velo sobretoda la imagen de acuerdo al tipode señal a visualizar. El caso con-trario ocurre cuando el transistorse pone en cortocircuito. En esecaso se borra toda la imagen por-que la tensión está siempre pordebajo del nivel de borrado. SiUd. no tiene osciloscopio puederealizar una medición de la ten-sión continua en el colector deQ102 con un téster analógico. Sitodo está bien la tensión a medirva ser un 18% menor a la tensiónde fuente del colector (el 18% es



Figura 9

Figura 10

Figura 11

el tiempo de retrazado). Es decir 5 - 5.18/100 = 4,1V. Más seguro es colocar el téster en el colec-tor y levantar la base de Q102. El téster debe medir 5V, luego conectar la base y observar que latensión caiga a 4,1V. Si la falla es que la pantalla está oscura, una prueba rápida consiste en conec-tar el colector de Q102 a +5V para anular el borrado. Si la pantalla se enciende el problema estáen el borrado.

Por último, existe una pata de entrada (la 18) llamada CLAMP (enclavamiento) cuya responsa-bilidad es ajustar el valor de negro de la imagen al nivel solicitado por el usuario con el control debrillo. Esta tensión se genera en la pata 31 del micro HSYNC-OUT que a su vez se genera a partirde la señal HSYNC-IN proveniente de la pata 15 del jungla IC401. Esta señal determina el tiempoen la que la señal de salida debe estar ajustada al nivel indicado por el control de brillo. En una pa-labra es como si el control de brillo fuera un ajuste del nivel de negro y el control de contraste un ajus-te del nivel de blanco. Si no llega CLAMP es como si el monitor estuviera apagado; no hay señalesde salida de ningún tipo. Como esta señal tiene una amplitud de 5V se verifica del mismo modo quela pata 19 tanto con osciloscopio como con téster.

¿Qué otras señales necesita el KA2506 para trabajar?

Necesita dos señales fundamentales; las de comunicación general con el micro por donde lellega la información de brillo y contraste en forma de datos de control. Esta es, tal vez, la diferenciamás importante entre los procesadores de monitores y los de TV. En general en los de TV el micro ge-nera señales PWM que se convierten en señales analógicas y se aplican al procesador para su con-trol. Esto facilita el service porque esas tensiones pueden ser medidas fácilmente con un téster o serreemplazadas con un potenciómetro. Aquí no se pueden reemplazar fácilmente. Este no es un pro-blema específico de monitores, existe en todos los equipos modernos y tiene ya solución a través deluso de un programa para PC y una mínima interface que pronto estarán en venta en Argentina. Ud.podrá generar el código que necesita el KA2506 o cualquier otro integrado con puerto de comuni-

caciones, leer los códigos del I2CBUS, generar señales de controles remotos comunes o especialespara el modo service, etc.

Mientras tanto el único control que puede realizar es el clásico, con el téster o el osciloscopio.Con el osciloscopio, no pretenda ver las formas de onda. Sólo observe que la señal llegue a un nivelmáximo del orden de 4,8V a 5,2V y a un valor mínimo de 0 a 0,3V. Sin osciloscopio puede medirla tensión continua con un téster analógico (también se pueden utilizar los digitales, pero siempre esun misterio saber cómo van a reaccionar ante tensiones que no son precisamente continuas. Los va-lores de tensión a medir son cercanos a 5V con fluctuaciones aleatoria en los momentos que se rea-lizan las transmisiones de datos. Conecte el téster sobre la pata 14 SDA (datos) pulse los botones debrillo o contraste y observe que la tensión baje mientras dura la transmisión. Haga lo mismo sobre lapata 13 SCL (clock).

Otro método de prueba consiste en escuchar lo que no se puede ver. Las frecuencias de SDAy SCL no son audibles pero su período de repetición sí (los datos siempre se envían más de una vezpara mejorar la seguridad de la transmisión y esa repetición genera componentes audibles). Sólo de-be construir un amplificador con un parlante o con un audífono y acostumbrarse a escuchar comosuenan las señales que no puede ver.



EL CI TRIPLE AMPLIFICADOR FINAL LM2439

¿Por qué razón un amplificador de video final de TV tiene acoplamiento a CC y el de monito-res tiene acoplamiento a CA?

La razón es muy sencilla. Un amplificador de video de TV es un amplificador de banda ancha.Debe llegar a una respuesta en alta frecuencia del orden de los 6MHz. Esto significa que debemosanalizar cuál es la componente capacitiva de la etapa siguiente porque podría atenuar la señal desalida justamente en esas frecuencias. La etapa siguiente ya es la final; es decir los cátodos del tuboy es una carga del tipo RC paralelo. La R equivalente al tubo se determina sabiendo cuál es la co-rriente circulante por el mismo para obtener un adecuado brillo. Esa corriente es del orden de 1mAy por supuesto está dividida entre los tres cañones. Por lo tanto cada cañón maneja 330µA aproxi-madamente y es una corriente saliente del cátodo. Si conectáramos resistores de 100kΩ desde cadacátodo a masa se producirían una autopolarización del tubo que generaría una tensión de unos 30Vsobre el cátodo y una corriente como la buscada. Por lo tanto se puede representar la carga del tu-bo como un resistor de 100kΩ que es un valor considerablemente alto.

Esto significa que la resistencia de carga del transistor anterior puede ser, por ejemplo, tan al-ta como 10kΩ y la etapa es prácticamente un amplificador de tensión sencillo de construir porque di-sipa relativamente poca energía. En cuanto a la capacidad equivalente al cátodo del tubo es del or-den de los 3pF lo cual nos permite determinar que la respuesta a frecuencia puede llegar a unos4MHz en forma natural (sin compensaciones). Esto está muy bien para TV pero es una respuesta muypobre para monitores.

Para monitores deberíamos reducir la resistencia de colector a valores de 1kΩ para obteneruna respuesta que llegue hasta los 30MHz. Esto significa que la potencia a disipar por los transisto-res de video sería 10 veces mayor y sólo para mejorar la respuesta.

Para obtener una solución posible habría que reducir la tensión de fuente al mínimo imprescin-dible y eso significa reducir la tensión de salida del amplificador porque tiene menos disponibilidad.Para evitar un armado con transistores discretos (y por triplicado) sería interesante que los tres tran-sistores de video más sus excitadores pudieran integrarse en un único chip. Si además pretendemosque ese único chip maneje la tensión continua (cosa que incrementa la tensión de fuente al doble delvalor por lo menos) estaríamos pidiendo demasiado.

El LM2439 es un dechado de simplicidad. Tiene sólo lo imprescindible para funcionar. Se tra-ta de tres amplificadores inversores integrados, con su polarización y sus resistores de carga. Por lotanto tenemos tres entradas, tres salidas un terminal de masa, un terminal de 60W y otro de fuente,mas simple imposible. En la figura 6 se puede observar el circuito simulado de este amplificador.

Esto significa que para reducir los requerimientos, la tensión continua se debe manejar por se-parado y sumarla luego sobre el cátodo, de ese modo los circuitos de continua no manejan potenciaporque sólo debe alimentar circuitos con una resistencia de entrada del orden de los 100kΩ.

El manejo de continua lo realiza el mismo KA2506 pero por tres patas de salida diferentes alas de salida de video. Estas tres patas (15, 16 y 17 llamadas RCT, GCT Y BCT en Inglés, RCT, VCTy ACT en Español) manejan sólo tensiones continuas que luego de amplificadas se suman al video en



los mismos cátodos del tubo. Es fundamental que el reparador sea consciente de que la señal de vi-deo en los cátodos está formada por superposición de dos señales. En caso contrario no podrá rea-lizarse la imagen mental del funcionamiento de la etapa que le permitirá realizar una correcta repa-ración. Vamos a pedirle a los lectores que realicen un ejercicio didáctico consistente en analizar to-das las posibilidades de falla al faltar las señales de video y las continuas de cada color.

FUNCIONAMIENTO DE LOS BLOQUES DE VIDEO DE MONITORES SAMSUNG

INTRODUCCION

En esta entrega vamos a analizar el funcionamiento de todo el bloque de video de los cha-sis DP15H, DP17L y DP17H de Samsung que forman parte de los monitores Syncmaster 550b de15” y Syncmaster 750s de 17” que son idénticos eléctricamente a los modelos Samtron 55b y 75srespectivamente.

Que exista información sobre un modelo no significa que esa información sea clara.

En realidad, salvo la información proveniente de Europa (Philips, Nokia, etc) que se desta-can por su inmejorable nivel didáctico y presentación, todo lo demás proveniente de los producto-res Asiáticos deja mucho que desear. Los circuitos parecen realizados por un aprendiz de dibujan-te, y un aprendiz que no aprendió mucho.

En este curso no tomamos el camino más fácil, que sería seguir algún modelo de Philips conun manual que tenga todo explicado, ya que se trata de una marca que no es líder en monitoresy prácticamente no existen en la Argentina. El autor tomó la marca más difundida a pesar de quela información disponible es poco menos que indescifrable y está plagada de errores. De este mo-do realizamos también, una importante práctica de lectura de circuitos fundamental para la tareadel reparador.

En el manual general del monitor, se puede observar el circuito completo de la sección devideo, tal como la entrega el fabricante publicándola en Internet. Ver la figuras 12 y 13.

Este circuito está contenido en una placa que se monta directamente sobre el tubo.

El conector CN101 de 6 patas es una parte del cable de conexión de entrada que va a laPC. Observe que las masas de los cables coaxiles de entrada se unen recién en esta plaqueta.

El otro conector de esta plaqueta es el CN102 de 14 patas, que provee las tensiones de

FUNCIONAMIENTO DE LOS BLOQUES DE VIDEO DE LOS MONITORES SAMSUNG


fuente y la interconexióncon la plaqueta principal.Los que parecen ser co-nectores a la derecha dela plaqueta son en reali-dad el zócalo del tubo yalgunos puntos de prue-ba.

Los números de po-sición de los componen-tes, están ubicados de unmodo muy particular. Porejemplo, un capacitorque no está repetido paracada canal de color se in-dica como C119. Un ca-pacitor que se encuentratriplicado (uno para cadacanal de color) se deno-mina por ejemplo CR01,CG01 y CB01 que se de-be interpretar como capa-citor 01 del canal R (red:rojo), 01 del canal G(green: verde) o 01 delcanal B (blue: azul).

CIRCUITO DE ENTRADA

Sobre los tres ca-bles de entrada existendos diodos de protección(DR01, DR02,DB01,DB02, DG01, DG02);uno a masa y otro a fuen-te de 12V. De este modose puede estar seguroque las tensiones de en-trada no superen los 12Vo estén por debajo de 0V



Figura 12

Figura 13

y puedan causar daño al CI de entrada IC101. Lamentablemente el diseñador se olvidó de colo-car algún pequeño resistor en serie antes de los diodos para evitar que éstos se quemen por co-rriente en el momento de efectuar la protección. Eso significa que esos diodos son siempre sospe-chosos en caso de ausencia de un color.

Luego se encuentran los resistores de carga RR91, RG91 y RB91 de 75Ω. Si alguno de es-tos resistores está cortado se pueden producir ondas estacionarias en el cable que reducen la de-finición de ese color particular. El efecto no es muy notable y depende del largo del cable utiliza-do. También puede ocurrir que al aumentar la tensión de entrada al integrado CI1, a más del do-ble del valor nominal, el mismo lo detecte y corte los tres canales del video de salida. Por eso esuna buena práctica, medir sobre el conector de entrada a la PC, la resistencia desde cada colorde entrada a masa, que debe ser siempre de 75Ω. Luego se colocan tres redes RC de entrada for-mada por los resistores RR02, RB02 y RG02 y los capacitores de desacoplamiento de continuaCR01, CG01 y CB01.

GENERADOR DE CARACTERES

El circuito integrado IC104 es un generador de caracteres autocontenido con puerto de co-

municaciones serie tipo I2CBUS que ingresa los datos por la pata 7 SDA cuando se aplica el clocka la pata 8 SCL.

Los generadores de caracteres debe generar una señal de video con números y algunas fi-guras geométricas sencillas que deben estar perfectamente enganchadas con las bases de tiempode la deflexión horizontal y vertical. Si el monitor tiene señal de entrada, el generador de caracte-res se enganchará también con la PC por carácter transitivo ya que las señales de sincronismo setoman desde las salidas de las base de tiempo horizontal y vertical.

En el caso que nos ocupa, las señales de sincronismo llegan por la pata 17 VFLB la de ver-tical y por la pata 6 HFLB la de horizontal. La señal de sincronismo horizontal es la misma que segenera para la pata BLK del KA2506 y que se toma del colector de Q102 a través de R113.

La señal de vertical se toma desde la etapa de salida vertical, pero como tiene polaridadinversa a la adecuada se utiliza el transistor inversor Q101 con D101 como protector de polari-dad negativa y R105 de 10kΩ como resistor separador.

El dibujo del circuito es muy confuso, pero observe que el resistor R106 es el resistor de car-ga del transistor inversor y R107 el resistor separador del colector. Para controlar estas entradas deseñal se puede usar el osciloscopio o el amplificador de audio para la de vertical. La de horizon-tal se puede controlar con el téster tal como lo hicimos con la entrada de horizontal BLK delKA2506.

Observe que tanto la masa como la fuente del generador de caracteres KA2501 está aisla-dos a las altas frecuencias por los choques BO101 y BO102 para evitar que los pulsos de clockinterno interfieran por fuente o masa común y para separar las masas analógica y digital. Por últi-



mo, el generador de caracteres necesita algunos desacoples a masa en las patas 5 VDD-D y 4 VDD-A. Como el generador de caracteres tiene un oscilador interno, controlado por tensión se requiereuna pata para ajustar la frecuencia (3 RP) y una red RC externa de filtrado R110 y C114.

Las salidas del generador de caracteres se producen por las patas 20, 21 y 22 a través delos resistores R141, R142 y R143 que determinan el color del carácter y 19 que determina la se-ñal de B&N del carácter.

EL PREAMPLIFICADOR DE VIDEO

El preamplificador de video está realizado en base a un KA2506 que ya conocemos bien,por lo tanto solo realizaremos aquí un “análisis a vuelo de pájaro” sobre todo por los componen-tes aún no nombrados.

Las señales ingresan por las dos vías de entrada al mismo tiempo, es decir por RIN, GIN yBIN por un lado y por ROSD, GOSD, BOSD y OSD-SW por el otro. El propio integrado analizalas señales y realiza una inserción de caracteres sobre la imagen de video.

Para completar el análisis de las patas 1 a 14 sólo basta nombrar las fuentes de 12V quese conectan a las patas 6 y 9 y las masas conectadas a 7 y 11. Como el lector puede observar enel otro lado del integrado se encuentran otras dos patas de fuente, en la 23 y de masa en la 22.Esta pluralidad de terminales de fuente obedece al concepto de separar los terminales de fuente ymasa de baja señal analógica, de alta señal analógica y de señal digital. Observe que ademásexisten cuatro componentes de filtrado para diferentes frecuencias de ripple, que parecen puestosen paralelo pero que en realidad están levemente separados por las pequeñas inductancias del cir-cuito impreso. Estos componentes son C101, C103, C105 y C106.

La pata 12 es la entrada de ABL, que proviene del retorno de alta tensión del fly-back y quese utiliza para limitar el contraste cuando las señales tienen un gran contenido de blanco que au-menta las corrientes circulantes por el tubo hasta una región peligrosa para la vida de la máscararanurada (cuando la máscara se sobrecalienta se deforma y aparecen manchas similares a las demagnetización que en general desaparecen solas cuando la máscara se enfría). Pero si la imagendura mucho tiempo o es fija se pueden producir deformaciones permanentes que inutilizan al tubo,en computación es común que los monitores tengan una misma imagen de fondo durante muchashoras y por lo tanto se debe proveer un medio eficaz para evitar este daño.

La señal de ABL se filtra con R101 y C102 antes de aplicarla, porque sólo nos interesa suvalor medio. La señal ABL ingresa a la plaqueta de video por la pata 9 marcada como ACL quees otro nombre dado a la misma señal, esto es un error del dibujante que confunde al técnico re-parador. Recuerde que en caso de duda sobre la señal ABL puede probar de anularla conectandomomentáneamente el resistor R1 a los 5V; pero sin olvidar bajar antes el brillo y el contraste y ob-servar que la imagen no tenga demasiado brillo. Unos segundos con brillo excesivo no puede de-formar a una máscara ranurada ya que la misma necesita un cierto tiempo para calentarse.



Por último, encontramos las dos patas de comunicación bidireccional del puerto I2CBUS mar-cadas como SCL y SDA, recuerde que estas patas traen al integrado dos informaciones muy impor-tantes entre tantas otras. Esas informaciones son el brillo y el contraste deseado por el usuario. Otrainformación fundamental para el funcionamiento del monitor son los parámetros de ajuste de ga-nancia y de corte de haz del tubo. En los monitores de hace un par de años la memorización deestos ajustes estaba a cargo de 6 presets generalmente montados en la misma placa de video. Eneste tomo dedicaremos un capítulo completo al llamado ajuste de blanco que versa sobre cómo seajustan esos parámetros que varían con cada tubo, así que en este momento sólo tratamos el temacomo una referencia. En el momento actual esos presets no existen y el ajuste se realiza por mediodel teclado frontal operando en el modo service. Es decir que luego de realizar el ajuste la posi-ción de cada preset virtual es una información guardada con forma de datos en la memoria del mi-cro. Cuando se conecta el monitor, esos 6 datos fluyen desde el micro al preamplificador por el

I2CBUS y quedan memorizados en el mismo.

Con referencia a los datos de retorno del preamplificador de video, el lector debe recordarque el KA2506 debe recomponer la amplitud de entrada de las tres señales de video para ajustar

su salida con precisión. También tiene la facultad de enviar una señal de retorno por el I2CBUS encaso que alguna de esas señales sea muy baja o muy alta con el fin de cortar el video y conectarsólo el generador de caracteres indicando “no signal” (sin señal). Este corte se realiza a través de

datos transmitidos por el I2CBUS tanto al generador de caracteres como al preamplificador de vi-deo. En el sector de la derecha del pre se encuentran cuatro patas de desacople a masa. Una co-mún a los tres colores es la 28 que necesita un capacitor C104 de 10nF a masa. La ausencia deeste capacitor genera una reducción de la ganancia del integrado repartida por igual sobre lostres canales. También están las patas 27, 25 y 30 RCLP-C, GCLP-C y BCLP-C que requieren un ca-pacitor de 10nF a masa (CR02, CG02 y CB02). Estos desacoples son exclusivos para cada colory su ausencia causa una pérdida de ese color en particular.

Luego están las señales de salida que son seis; tres de alterna (21, 24 y 26) y 3 de conti-nua (15,16 y 17). Las salidas de alterna requieren resistores de 390Ω a masa (RR03, RG03 yRB03) para funcionar, ya que se trata de salidas por emisor de un transistor en disposición colec-tor común (repetidor por emisor). La ausencia de uno de estos resistores anula la salida del canalde color correspondiente.

Las patas 18 y 19 se destinan al borrado BLK y al enclavamiento del nivel de negro CLAMPque ya fueran tratados anteriromente

EL AMPLIFICADOR DE VIDEO

El amplificador de video IC102 es prácticamente el circuito de aplicación del LM2429 conapenas algunos componentes agregados. El circuito se alimenta desde las fuentes de 12V para ba-ja señal y desde 70V para la salida. El ingreso de señal se realiza por las patas 6, 8 y 9 y la sa-lida 1, 2 y 3. El canal verde tiene una realimentación negativa realizada por CG03 y RG05 co-



nectados desde la pata 2 a la pata de realimentación 7. Suponemos que el lector se preguntarápor qué se aplica realimentación negativa de alta frecuencia sólo al canal verde. En principio, es-te tipo de realimentación corta la respuesta en frecuencia es decir que con ella se pierden detallesde alta frecuencia en el canal verde. Lo que ocurre es que la banda pasante de alta frecuencia delamplificador operacional llega más allá de lo deseado. Ahora, solamente el verde porque el ojohumano tiene muy baja respuesta a frecuencia para los tonos rojos y azules y el incremento de rui-do tan fino en esas frecuencias no es visible.

Las tres salidas tienen un circuito RL que compensa la carga capacitiva de unos 3pF que pro-veen los cátodos del tubo. Los inductores LR01, LG01 y LB01 resuenan con los capacitores internosdel tubo y refuerzan las altas frecuencias del video, los resistores RR02, RG02 y RB02 ajustan laamplitud del refuerzo y los capacitores CR04, CG04 y CB04 desacoplan cualquier nivel de conti-nua ya que la misma se agrega sobre los cátodos a través de otro circuito.

Observe que sobre las tres salidas se colocan los clásicos circuitos de protección a doblediodo conectados a masa y fuente. Estos protectores evitan la propagación al operacional de vi-deo de los pulsos internos del tubo llamados Flashovers y operan en conjunto con los resistores enserie RR10, RG10 y RB10. Si un flashover destruye alguno de estos resistores se corta el color co-rrespondiente. Para reemplazar a estos resistores se deben utilizar resistores especiales para altatensión o resistores de 1/2W que por su mayor tamaño tienen una tensión de ruptura mayor. Eneste caso, la clásica prueba de reemplazar y tomar la temperatura con la mano nos lleva a come-ter un error, porque no se coloca un resistor grande para mejorar la disipación; sino, por una ca-racterística secundaria como es la tensión de ruptura. Las protecciones se completan con los chis-peros SKR01, SKG01 y SKB01 de 1kV que no permite que la tensión sobre los cátodos superenese valor.

EL RESTAURADOR DE COMPONENTE CONTINUA

En la figura 14 se puede observar el circuito de restauración de la componente continua delcanal verde.

En la parte superior se encuentra el circuito de salida del amplificador de video, representa-do por un simple generador de onda rectangular de 20V con un período de actividad del 82% yuna frecuencia de 64kHz. Este generador representa un cuadro enteramente verde con un periodonormal de borrado. Esta señal tiene una tensión de offset continua de 40V que equivale a la pola-rización del amplificador operacional de video. Contiene los diodos de protección DG03 y DG04,el inductor de compensación LG01 y el capacitor de desacoplamiento de continua. El funcionamien-to de estos componentes ya fue explicado pero este circuito virtual que funciona de forma muy si-milar al real nos permite realizar una excelente confirmación de su funcionamiento.

Para comprobar la respuesta en frecuencia, basta con agregar un capacitor desde la salidaa masa (en paralelo con el osciloscopio) de 3pF y conectar el graficador de Bode entre la entrada



y la salida. La curvaobtenida nos de-muestra el efecto dela sintonía entreLG01 y el capacitoragregado obser-vando cómo se ex-tiende la respuesta.

Para comprobar elfuncionamiento delos diodos de pro-tección se debe cor-tar el generadorXFG1 y colocar so-bre la salida un ge-nerador con un pul-so de 1kV (recuerdela acción de limita-ción de los chispe-

ros) con un resistor en serie de 39Ω que equivale a RG10. El generador se deberá predisponer conuna frecuencia de 1Hz y un tiempo de actividad del 1%. Esto es similar a generar una chispa porsegundo. Como medidor se utilizará un osciloscopio conectado en la unión de los diodos en don-de se observará que el pulso se limita a 71,2V pico a pico.

En la parte inferior se observa el circuito restaurador de la componente continua. Observeque está excitado por una fuente de continua variable (V3, R1, R2) que reemplazan a la pata 16GCT de IC101. Q1 es un transistor NPN en disposición base común (la base conectada a la fuen-te de 12V).

Cuando el emisor tiene tensiones Vc (V de control) menores a 11,4V, el transistor conducegenerando una corriente dada por la fórmula Ic = (11,4 –Vc)/100. Por ejemplo para Vc de 11,3Vse genera una corriente de 1mA por RG11, lo cual significa que la corriente de colector es de unvalor muy similar. Esa corriente genera una caída de tensión sobre R13 que se puede calcular co-mo (Ic . 22kΩ) que para nuestro caso es de 22V. Esta tensión se resta de la fuente de 70V y es elvalor medio que debe sumar a la señal alterna provista por el capacitor CG04.

En una palabra, que Ud. debe considerar que el terminal negativo del capacitor CG04 escomo una fuente de alterna y de continua. La alterna la provee el amplificador de video conecta-do al terminal positivo y la continua la genera el propio capacitor cargado por el circuito de recu-peración de la componente continua.

También se puede hacer un análisis más completo para saber cuándo se carga y cuándo sedescarga el capacitor. En principio, como el restaurador trabaja con continua podría parecer quetrabaja permanentemente cargando al capacitor. Pero no es así. El capacitor sólo se carga duran-te el borrado; en ese momento la tensión de salida está en su valor máximo que sería igual a 70V



Figura 14

debido al resistor de pull up RG09. En principio el lector puede considerar que el capacitor sólose puede cargar durante un tiempo determinado (el borrado) y por lo tanto puede que no llegue acargarse en un solo ciclo. Pero eso no importa, puede cargarse en más de un ciclo pero al finaltermina por cargarse al valor de fuente menos la tensión del amplificador de video.

Cuando el integrado de video hace conducir a Q1, éste genera una tensión continua en labase de Q2 que se repite en el emisor. Cuando llega el borrado la tensión en el ánodo de DG05quiere crecer hasta fuente, pero se encuentra que el emisor está enclavado en una tensión inferiora fuente y a partir de allí no puede crecer más. Esto significa que el capacitor CG04 se carga aun valor menor.

¿Cuánto menos?

Todo depende del control de brillo, contraste y de los ajuste de corte de haz y ganancia. Es

decir de la información del micro que viene por el I2CBUS.

TENSIONES DEL TUBO

Si la tensión de los cátodos es la correcta el tubo debe presentar una adecuada imagen siem-pre que las demás tensiones de polarización sean las adecuadas. Y esas tensiones son varias y demuy diferente tipo llegando al tubo desde diferentes lugares.

En principio, los filamentos deben estar encendidos. Observe que los tres lo están, en efec-to, al estar conectados en paralelo puede ocurrir que se queme solo uno cortándose ese color. Sininguno de los tres está encendido es posible que no llegue la tensión que está marcada como 6.3Vque ingresa por el conector CN102 proveniente desde la fuente de alimentación. Esta es una ten-sión continua y se puede medir simplemente con el téster.

Luego se debe comprobar la existencia de una adecuada tensión en la grilla 1 o grilla decontrol cercana a –20V. Si no es así puede, provisoriamente, conectarla a una tensión de fuentenegativa externa de –24V; si el tubo recobra el brillo, el problema se encuentra en el circuito deG1 que será analizado al ver la deflexión horizontal. Esta tensión se puede medir con un tésteranalógico porque es una onda rectangular con pulsos horizontales sumada a una CC negativa.

La medición siguiente es la de la G2 o grilla pantalla que se conecta directamente al fly-backa través de un cable de media tensión. Esta tensión de un valor comprendido entre 300 y 700V seajusta con el preset de screen del fly-back y ajusta el brillo general de la pantalla. La medición sepuede realizar con un téster digital o analógico tomando las correspondientes precauciones dadoel nivel de tensión.

El resto de las tensiones del tubo no se pueden medir con un simple téster. Se requieren puntasadicionales no siempre fáciles de realizar. Por esa razón dejamos su medición para más adelante.

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monitores cap 1

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