electronica y servicio 02
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
ALDACO TUNERMesones 8
(entre Bolívar y Aldaco)
Tel. 709-27-63 y 709-20-35
México, D.F. (C.P. 06080)
SINTONIZADORESDE PUEBLA12 Oriente Nº 22 Centro
(entre 2 Norte y 5 de Mayo)
Tel. 32-06-37
Puebla, Puebla
REPARACION Y PRUEBA
DE SINTONIZADORES,
VARACTORES,
TORRETAS, UNIDADES
DE RF REPARACION DE
BOCINAS DE TODOS TIPOS
Reparación y prueba deTORRETAS, VARACTORES,BOCINAS
VENTA DE FLY BACKS, VARICAPS,RESISTENCIAS ALAMBRE
BOLIVAR 80 1er PISO, TEL. 709-13-14, MEXICO D.F. C.P. 06080
SUSCRIBASE
por $288.
00* y reciba
hasta $901.
00 en
publicacione
s y otros
productos
¡SOLO PARAMADRUGADORES!
A los primeros 500 suscriptores le entregaremosademás 3 manuales originales de aparatos Sony,
cada uno con valor aproximado de $70.00(los modelos pueden variar según las existencias)
Televisión aColor Moderna
Televisión aColor ModernaFuncionamiento y reparación
Curso práctico de
9 9
USTED RECIBE AL SUSCRIBIRSE:
Curso Práctico de Televisión a Color Moderna
(Un volumen de 19 lecciones en pasta dura) $288.00
Teoría y Servicio Electrónico
Funcionamiento y Guía para la Reparación de Televisores a Color $ 35.00
Teoría y Servicio Electrónico
Fuentes de Alimentación Reguladas y Conmutadas en TV Color $ 35.00
Teoría y Servicio Electrónico. Manejo del Osciloscopio Moderno $ 35.00
El Reproductor de Discos Compactos Digitales
(Manual de capacitación de Toshiba) $ 50.00
Electrónica Moderna Práctica
Funcionamiento y Reparación del Control Remoto Digital $ 19.00
Electrónica Moderna Práctica. El Sistema de Control en T.V. Color $ 19.00
Videocassette de Pruebas y Ajustes
para reparación de televisores a color (TV-01) $200.00
Tres manuales originales de servicio de aparatosSony (sólo a los primeros 500 suscriptores) $220.00
TOTAL $901.00
USTED PAGA SOLAMENTE $288.00*
Y AHORRA $613.00
1
2
3
4
5
6
7
Obra editada y distribuida por:CENTRO JAPONES DE
INFORMACION ELECTRONICA
1) DEPOSITO BANCARIO. Deposite en la cuenta decheques 0876686-7 de Bancomer, Plaza 001, a nombrede Centro Japonés de Información Electrónica, S.A. deC.V. Envíe fax del depósito al 770-0214 (de la Ciudad deMéxico), con todos sus datos: pedido, nombre, domicilio,código postal y teléfono (copia RFC si requiere factura).
2) GIRO TELEGRAFICO. Envíe giro telegráfico a:Centro Japonés de Información Electrónica, S.A. deC.V., Norte 2 No. 4, Col. Hogares Mexicanos,Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040.Comunicarse a los teléfonos 787-1779 y 770-4884para notificar pedido (indicar número de giro telegráfico ydatos respectivos). También lo puede hacer por fax.
Envíe $288.00 (pesos mexicanos)más $70.00 para gastos de envío.
Seleccione la forma de pago:
8
9
Además, al concluir el estudio del Curso Práctico de Televisión a Color Moderna recibe sin ningún costo adicional el Diploma de Aprobación de Estudios, otorgado por Centro Japonés de Información Electrónica e Instituto IRMEXCO
* más $70.00 para gastos de envío.
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Tel. 709-27-63 y 709-20-35
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(entre 2 Norte y 5 de Mayo)
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DE SINTONIZADORES,
VARACTORES,
TORRETAS, UNIDADES
DE RF REPARACION DE
BOCINAS DE TODOS TIPOS
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cada uno con valor aproximado de $70.00(los modelos pueden variar según las existencias)
Televisión aColor Moderna
Televisión aColor ModernaFuncionamiento y reparación
Curso práctico de
9 9
USTED RECIBE AL SUSCRIBIRSE:
Curso Práctico de Televisión a Color Moderna
(Un volumen de 19 lecciones en pasta dura) $288.00
Teoría y Servicio Electrónico
Funcionamiento y Guía para la Reparación de Televisores a Color $ 35.00
Teoría y Servicio Electrónico
Fuentes de Alimentación Reguladas y Conmutadas en TV Color $ 35.00
Teoría y Servicio Electrónico. Manejo del Osciloscopio Moderno $ 35.00
El Reproductor de Discos Compactos Digitales
(Manual de capacitación de Toshiba) $ 50.00
Electrónica Moderna Práctica
Funcionamiento y Reparación del Control Remoto Digital $ 19.00
Electrónica Moderna Práctica. El Sistema de Control en T.V. Color $ 19.00
Videocassette de Pruebas y Ajustes
para reparación de televisores a color (TV-01) $200.00
Tres manuales originales de servicio de aparatosSony (sólo a los primeros 500 suscriptores) $220.00
TOTAL $901.00
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
CONTENIDOFundadorProfr. Francisco Orozco González
Dirección editorialLic. Felipe Orozco Cuautle
Dirección comercialProfr. J. Luis Orozco Cuautle
Gerente administrativoLic. Javier Orozco Cuautle
Editor asociadoLic. Eduardo Mondragón Muñoz
Revisión técnicaIng. Leopoldo Parra Reynada
Colaboradores en este númeroIng. Leopoldo Parra Reynada
Ing. Oscar Montoya Figueroa
Ing. Alberto Franco Sánchez
Ing. Carlos García Quiroz
Ing. Gerardo A. Laguna
Profr. Francisco Javier Orozco Mancilla
Profr. J. Luis Orozco Cuautle
Diseño Gráfico y pre-prensa digitalD.C.G. Norma C. Sandoval Rivero
Apoyo en gráficosGabriel Rivero Montes de Oca
Ilustración de portada en 3DAndrés Rodríguez Rosas
Publicidad y ventasCarlos Hernández P. y Rosario Orozco M.
SuscripcionesMa. de los Angeles Orozco Cuautle
Revista editada mensualmente por Comunicación
Digital, S.C., mediante convenio de explotación del
nombre “Radio-Gráfica” con Instituto IRMEXCO. Todos
los contenidos, logotipo y características de diseño son
propiedad de Comunicación Digital, S.C.
Actualización de registros en trámite.
Oficinas: Norte 2 No.4, Col. Hogares Mexicanos,
Ecatepec de Morelos, Estado de México, C.P. 55040.
México. Tels 787-1779 y 770-4884, fax 770-0214
Impresión: Taller Técnica y Cultura de Radio y Televi-
sión, S.A. Abraham González 101, Col. Juárez, México,
D.F. 06600. Tels. 535-0950 y 535-0998, fax 705-2798
Precio ejemplar: $30.00 ($35.00 ejemplares atrasados)
Suscripción anual: $360.00 para toda la República
Mexicana, por correo de segunda clase (60.00 Dlls.
para el extranjero).
Todas las marcas y nombres registrados que se citan
en los artículos, son propiedad de sus respectivas
compañías.
Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial
por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.
No.2, Nueva Epoca, Abril de 1998
Ciencia y novedades tecnológicas................. 5Alberto Franco Sánchez
Perfil tecnológicoLa revolución de los medios ópticos......... 7
Felipe Orozco y Leopoldo Parra
Leyes, dispositivos y circuitosPrincipios de la generación de
la electricidad...............................................16Oscar Montoya Figueroa
Qué es y cómo funcionaCámaras de video digitalpara consumidor..........................................27
Leopoldo Parra Reynada
Servicio técnicoMecanismo de tres discos tipo carrusel
en reproductores de CD’s........................... 36Leopoldo Parra Reynada
Ajustes electrónicos en televisoresRCA y General Electric................................43
Francisco Javier Orozco Mancilla
Análisis de la señal de video compuesta.. 54
Carlos García Quiroz
Electrónica y computaciónProgramas de diagnóstico para
el servicio a PC’s......................................... 64Gerardo A. Laguna
Proyectos y laboratorioConstrucción de un frecuencímetro....... 73Oscar Montoya Figueroa
Venta de todo tipo de diagramas y recopiado
ORIGINALES HOWARD W. SAMS & CIA. MENSUAL
Especialidad en
fly-backs, yugos y varica
ps
de TV y monitor
Aldaco 11, local 7, CentroC.P. 06080 México, D.F.Tel. 521-69-80. Fax. (015) 510-09-82C.O.D.
SINTONIZADORES DEL CENTRO
Reparación yventa de varicaps,módulos RF. yugosy fly-back
Howard W. Sams & Cía. MensualAldaco 11, local 2-8, Centro. C.P. 06080 México, D.F.
Tel. 521-83-92 Fax (015) 510-09-82 C.O.D.
Venta de
información técnica
de todas las
marcas
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Dirección editorialLic. Felipe Orozco Cuautle
Dirección comercialProfr. J. Luis Orozco Cuautle
AdministraciónLic. Javier Orozco Cuautle
Editor asociadoLic. Eduardo Mondragón Muñoz
Revisión técnicaIng. Leopoldo Parra Reynada
Colaboradores en este númeroIng. Leopoldo Parra Reynada
Ing. Oscar Montoya Figueroa
Ing. Alberto Franco Sánchez
Profr. J. Luis Orozco Cuautle
Ing. Carlos García Quiroz
Ing. Gerardo A. Laguna
Profr. Francisco Javier Orozco Mancilla
Diseño Gráfico y Pre-prensa digitalD.C.G. Norma C. Sandoval Rivero
Apoyo en gráficosGabriel Rivero Montes de Oca
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Digital, S.C., mediante convenio de explotación del
nombre “Radio-Gráfica” con Instituto IRMEXCO. Todos
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sión, S.A. Abraham González 101, Col. Juárez, México,
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Mexicana, por correo de segunda clase (60.00 Dlls.
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en los artículos, son propiedad de sus respectivas
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por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.
No.3, Nueva Epoca, Mayo de 1998
Ciencia y novedades tecnológicas................. 5
Perfil tecnológico
Del fonógrafo al disco versátil digital (DVD).................................................9
Felipe Orozco y Leopoldo Parra
Leyes, dispositivos y circuitosFundamentos físicos de la
reproducción del sonido............................. 23Oscar Montoya Figueroa
Qué es y cómo funcionaDispositivos electrónicosde memoria.................................................. 32
Leopoldo Parra Reynada
Servicio técnicoAjustes electrónicos en televisores
Panasonic y Quasar.....................................43Javier Orozco Mancilla
Mecanismo tipo magazine de seisdiscos en autoestéreos...............................47
Leopoldo Parra Reynada
Sistema de autodiagnóstico para
localizar fallas en videograbadoras........... 54Carlos García Quiroz
Electrónica y computaciónInternet como opción de apoyo alservicio electrónico..................................... 63
Alberto Franco Sánchez y J. Luis Orozco C.
Proyectos y laboratorioConstrucción de una fuenteregulada variable........................................73Oscar Montoya Figueroa
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica5 6
CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS
CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS
El nuevo DiscMan de SONY
Aunque el concepto de los CD-ROM portáti-
les no es reciente, queremos comentar
acerca del lanzamiento de una nueva uni-
dad de Sony, el CD-ROM DiscMan, que tiene
características muy interesantes, como la
flexibilidad de sus prestaciones en un chasis
muy reducido.
Este pequeño equipo mide 13.2 cm. de
base, 2.6 cm. de altura y 16.8 cm. de fondo,
y pesa ¡291 gramos! incluyendo las cuatro
pilas doble A. La energía de las baterías
puede durar hasta dos horas usando el apa-
rato exclusivamente como CD ROM y hasta
doce horas como CD de audio musical.
Esto concepto proporciona una solución
ligera para usuarios de computadoras Note-
book, y que desean a la vez obtener la pres-
tación del CD musical, de manera portátil y
autónoma de otros equipos.
La interface con la computadora en estas
unidades se lleva a cabo por medio de un
adaptador PCMCIA, por lo que prácticamen-
te es compatible con cualquier computado-
ra que incluya una bahía de expansión de
dicho estándar.
Un cassette inteligente:
la cinta DV CAM
Con el propósito de apoyar la transición
entre el video analógico y el video digital,
Sony lanzó recientemente al mercado un
sistema de producción digital que es com-
patible con el equipo analógico existente.
Este nuevo sistema consta de cámaras para
la grabación y estaciones de edición, siendo
estas últimas sistemas de cómputo que pro-
cesan las señales digitales.
Como parte de este nuevo sistema, Sony
creó la cinta DV CAM, la cual contiene un
chip de memoria donde se almacena infor-
mación de control que será usada en las
etapas posteriores de la producción de vi-
deo. Por ejemplo, en ese dispositivo quedan
registrados los parámetros de ajuste de la
cámara original para cuando se requiera
colocar el cassette en otra cámara; en tal
caso, el cassette proporciona la información
a la nueva cámara y esta se ajusta a los
parámetros anteriores.
Además ofrece ventajas para la edición,
ya que registra la información básica (tiem-
pos, por ejemplo) sobre todas las tomas
que se van haciendo durante la grabación;
de esta manera, podríamos decir que la edi-
ción comienza desde la toma de imágenes.
Para ser más específicos, la cámara DRS-130
de Sony registra en esta memoria adicional
el código de tiempo del punto de entrada
(C : T : in) y el punto de salida (C : T : out) de
cada una de las tomas, así como un índice
de imágenes con un cuadro de cada toma.
Por último quien hace las tomas puede
determinar, desde ese momento, la califi-
cación de las mismas (si éstas son correctas
[OK] o no [NG]).
3M presenta el LS-120: SUPER DISK
Conforme al desarrollo de la industria de
cómputo, los tradicionales disquetes de 3.5
pulgadas están llegando a su obsolescencia
como medios de transporte y respaldo de
archivos, pues brindan una capacidad insu-
ficiente para las nuevas necesidades infor-
máticas. La solución que hasta hace poco
tenían los usuarios que requerían respaldar
y transportar volúmenes masivos de infor-
mación, era recurrir a otros métodos cos-
tosos y poco prácticos, como las unidades
de cinta, los CD’s grabables o las unidades
de disco removibles del tipo ZIP o JAZ.
Hace poco más de un año, la compañía
mundial 3M, a través de su filial Imation,
presentó el SUPER DISK®, un disquete mag-
nético similar en tamaño y forma al tradi-
cional de 3.5, pero con la capacidad de
almacenar 120 MB, es decir, 83 veces más
información que aquél y 20% más que las
unidades ZIP. Pero tal vez la ventaja prin-
cipal no sea la capacidad en un dispositivo
de reducidas dimensiones, sino el hecho de
la unidad de disquetes LS-120 es compatible
con los disquetes de 3.5 pulgadas, además
de que funciona hasta cinco veces más rápi-
do que las unidades de floppy conven-
cionales.
Este formato es muy prometedor, y qui-
zás se constituya en el estándar entre los
medios de transporte y respaldo de archi-
vos, pues el concepto de “compatibilidad”
ha sido determinante en la expansión de la
industria de las computadoras personales.
Alberto Franco Sánchez
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica5 6
CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS
CIENCIA Y NOVEDADESTECNOLOGICAS
El nuevo DiscMan de SONY
Aunque el concepto de los CD-ROM portáti-
les no es reciente, queremos comentar
acerca del lanzamiento de una nueva uni-
dad de Sony, el CD-ROM DiscMan, que tiene
características muy interesantes, como la
flexibilidad de sus prestaciones en un chasis
muy reducido.
Este pequeño equipo mide 13.2 cm. de
base, 2.6 cm. de altura y 16.8 cm. de fondo,
y pesa ¡291 gramos! incluyendo las cuatro
pilas doble A. La energía de las baterías
puede durar hasta dos horas usando el apa-
rato exclusivamente como CD ROM y hasta
doce horas como CD de audio musical.
Esto concepto proporciona una solución
ligera para usuarios de computadoras Note-
book, y que desean a la vez obtener la pres-
tación del CD musical, de manera portátil y
autónoma de otros equipos.
La interface con la computadora en estas
unidades se lleva a cabo por medio de un
adaptador PCMCIA, por lo que prácticamen-
te es compatible con cualquier computado-
ra que incluya una bahía de expansión de
dicho estándar.
Un cassette inteligente:
la cinta DV CAM
Con el propósito de apoyar la transición
entre el video analógico y el video digital,
Sony lanzó recientemente al mercado un
sistema de producción digital que es com-
patible con el equipo analógico existente.
Este nuevo sistema consta de cámaras para
la grabación y estaciones de edición, siendo
estas últimas sistemas de cómputo que pro-
cesan las señales digitales.
Como parte de este nuevo sistema, Sony
creó la cinta DV CAM, la cual contiene un
chip de memoria donde se almacena infor-
mación de control que será usada en las
etapas posteriores de la producción de vi-
deo. Por ejemplo, en ese dispositivo quedan
registrados los parámetros de ajuste de la
cámara original para cuando se requiera
colocar el cassette en otra cámara; en tal
caso, el cassette proporciona la información
a la nueva cámara y esta se ajusta a los
parámetros anteriores.
Además ofrece ventajas para la edición,
ya que registra la información básica (tiem-
pos, por ejemplo) sobre todas las tomas
que se van haciendo durante la grabación;
de esta manera, podríamos decir que la edi-
ción comienza desde la toma de imágenes.
Para ser más específicos, la cámara DRS-130
de Sony registra en esta memoria adicional
el código de tiempo del punto de entrada
(C : T : in) y el punto de salida (C : T : out) de
cada una de las tomas, así como un índice
de imágenes con un cuadro de cada toma.
Por último quien hace las tomas puede
determinar, desde ese momento, la califi-
cación de las mismas (si éstas son correctas
[OK] o no [NG]).
3M presenta el LS-120: SUPER DISK
Conforme al desarrollo de la industria de
cómputo, los tradicionales disquetes de 3.5
pulgadas están llegando a su obsolescencia
como medios de transporte y respaldo de
archivos, pues brindan una capacidad insu-
ficiente para las nuevas necesidades infor-
máticas. La solución que hasta hace poco
tenían los usuarios que requerían respaldar
y transportar volúmenes masivos de infor-
mación, era recurrir a otros métodos cos-
tosos y poco prácticos, como las unidades
de cinta, los CD’s grabables o las unidades
de disco removibles del tipo ZIP o JAZ.
Hace poco más de un año, la compañía
mundial 3M, a través de su filial Imation,
presentó el SUPER DISK®, un disquete mag-
nético similar en tamaño y forma al tradi-
cional de 3.5, pero con la capacidad de
almacenar 120 MB, es decir, 83 veces más
información que aquél y 20% más que las
unidades ZIP. Pero tal vez la ventaja prin-
cipal no sea la capacidad en un dispositivo
de reducidas dimensiones, sino el hecho de
la unidad de disquetes LS-120 es compatible
con los disquetes de 3.5 pulgadas, además
de que funciona hasta cinco veces más rápi-
do que las unidades de floppy conven-
cionales.
Este formato es muy prometedor, y qui-
zás se constituya en el estándar entre los
medios de transporte y respaldo de archi-
vos, pues el concepto de “compatibilidad”
ha sido determinante en la expansión de la
industria de las computadoras personales.
Alberto Franco Sánchez
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
LA REVOLUCIONDE LOS MEDIOS
OPTICOS
LA REVOLUCIONDE LOS MEDIOS
OPTICOSFelipe Orozco y Leopoldo Parra
El surgimiento del discocompacto de audio digital,
desencadenó una revolución enlos medios de almacenamiento deinformación, considerada ésta en
sentido amplio (datos, texto,audio, imágenes, video), pues
permitió grabar enormescantidades de datos en un discode apenas doce centímetros de
diámetro. El CD musical y todoslos formatos que se derivaron de
dicha tecnología, tienen una basefísica común: el registro y lectura
de información por mediosópticos. En este artículo,
revisaremos los principios en quese apoya esa tecnología y
haremos un recuento de losprincipales formatos que se han
derivado del CD musical.
PERFIL Tecnológico
Medios de soporte de información
Los medios de registro de información, constitu-yeron una base fundamental en el desarrollo delas civilizaciones, pues permitieron aumentar lamemoria colectiva, remontar las barreras deltiempo y, por consecuencia, incrementar el ba-gaje intelectual de los pueblos. La primera formamaterial que se supone se empleó en la antigüe-dad, fue la tableta de arcilla, en la cual se gra-baban incisiones que representaban letras onúmeros (la escritura cuneiforme de los antiguosbabilonios); luego vino el rollo o tira continuade papiro (el antecesor del papel) usado por losantiguos egipcios; más tarde el códice o cuader-no de pergamino, que con los siglos evolucionóhasta el concepto de hojas de papel agrupadaspara formar un volumen (libro); y, finalmente,en nuestro siglo, el disco de acetato, la cintamagnética, el disco magnético y los discosópticos.
Esta amplia variedad de medios de almace-namiento, ha implicado una diversidad derecursos y dispositivos para conservar la infor-mación: incisiones (bajorrelieve) en las tablillasbabilónicas; tintas y plumas de ave para la escri-tura sobre papiros y pergaminos; la imprenta
para el estampado en papel; los campos mag-néticos para la grabación en cinta y discos; sur-cos grabados en la superficie de discos de acetatoy protuberancias microscópicas sobre la super-ficie de un disco de policarbonato, para ser leídosmediante un rayo láser (figura 1).
El surgimiento de los medios ópticos, consti-tuyó una transformación rotunda de los métodosde almacenamiento de información, pues per-mitió grabar enormes cantidades de datos en undisco de apenas doce centímetros de diámetro.El primer dispositivo óptico fue el videodiscoláser, aunque el medio que desencadenó la revo-lución de los sistemas ópticos fue el disco com-pacto de audio digital, capaz de almacenar hasta74 minutos de audio; de ahí se derivaron múlti-ples formatos y variantes, siendo el más impor-tante el disco compacto para computadora o CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), el cualpermitió almacenar hasta 640 megabytes deinformación, el equivalente a dos edicionescompletas de la Encyplopaedia Brittanica.
La ventaja principal del CD-ROM, fue quepermitió a las compañías fabricantes de software,desarrollar programas de computadora de una
clase llamada “multimedia interactiva”, en la cualse combinan texto, imágenes, sonido, animacio-nes y video, brindando además al usuario laposibilidad de interactuar de forma dinámica conesa información heterogénea. Y es que el CD-ROM ofreció por primera vez un soporte ligero ybarato para la grabación digital de enormescantidades de datos, justamente como las querequiere la multimedia interactiva.
Todos los formatos ópticos que se derivarondel CD musical, así como los desarrollos concep-tuales y tecnológicos que propició el CD-ROM,mantienen una base física común: el almacena-miento y lectura de información por mediosópticos.
En este artículo, revisaremos los principios degrabación y lectura de datos por procedimientosópticos y haremos un recuento de los principalesformatos que se han derivado del CD musical.
El surgimiento de la tecnología óptica
A finales de la década de los 70’s, la compañíaPhilips había desarrollado un método para grabarinformación en surcos microscópicos y recupe-
Figura 1
La escritura en bloques de piedra y en tabletas de arcilla fue una de lasprimeras formas de registro de información, al igual que el uso del papiro.La historia de los antiguos pueblos egipcios y babilonios ha podido serreconstruida gracias a estos registros. Cuiriosamente, en el CD lagrabación de información también se realiza en forma física, medianteuna serie de microscópicas protuberancias llamadas pits.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
LA REVOLUCIONDE LOS MEDIOS
OPTICOS
LA REVOLUCIONDE LOS MEDIOS
OPTICOSFelipe Orozco y Leopoldo Parra
El surgimiento del discocompacto de audio digital,
desencadenó una revolución enlos medios de almacenamiento deinformación, considerada ésta en
sentido amplio (datos, texto,audio, imágenes, video), pues
permitió grabar enormescantidades de datos en un discode apenas doce centímetros de
diámetro. El CD musical y todoslos formatos que se derivaron de
dicha tecnología, tienen una basefísica común: el registro y lectura
de información por mediosópticos. En este artículo,
revisaremos los principios en quese apoya esa tecnología y
haremos un recuento de losprincipales formatos que se han
derivado del CD musical.
PERFIL Tecnológico
Medios de soporte de información
Los medios de registro de información, constitu-yeron una base fundamental en el desarrollo delas civilizaciones, pues permitieron aumentar lamemoria colectiva, remontar las barreras deltiempo y, por consecuencia, incrementar el ba-gaje intelectual de los pueblos. La primera formamaterial que se supone se empleó en la antigüe-dad, fue la tableta de arcilla, en la cual se gra-baban incisiones que representaban letras onúmeros (la escritura cuneiforme de los antiguosbabilonios); luego vino el rollo o tira continuade papiro (el antecesor del papel) usado por losantiguos egipcios; más tarde el códice o cuader-no de pergamino, que con los siglos evolucionóhasta el concepto de hojas de papel agrupadaspara formar un volumen (libro); y, finalmente,en nuestro siglo, el disco de acetato, la cintamagnética, el disco magnético y los discosópticos.
Esta amplia variedad de medios de almace-namiento, ha implicado una diversidad derecursos y dispositivos para conservar la infor-mación: incisiones (bajorrelieve) en las tablillasbabilónicas; tintas y plumas de ave para la escri-tura sobre papiros y pergaminos; la imprenta
para el estampado en papel; los campos mag-néticos para la grabación en cinta y discos; sur-cos grabados en la superficie de discos de acetatoy protuberancias microscópicas sobre la super-ficie de un disco de policarbonato, para ser leídosmediante un rayo láser (figura 1).
El surgimiento de los medios ópticos, consti-tuyó una transformación rotunda de los métodosde almacenamiento de información, pues per-mitió grabar enormes cantidades de datos en undisco de apenas doce centímetros de diámetro.El primer dispositivo óptico fue el videodiscoláser, aunque el medio que desencadenó la revo-lución de los sistemas ópticos fue el disco com-pacto de audio digital, capaz de almacenar hasta74 minutos de audio; de ahí se derivaron múlti-ples formatos y variantes, siendo el más impor-tante el disco compacto para computadora o CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), el cualpermitió almacenar hasta 640 megabytes deinformación, el equivalente a dos edicionescompletas de la Encyplopaedia Brittanica.
La ventaja principal del CD-ROM, fue quepermitió a las compañías fabricantes de software,desarrollar programas de computadora de una
clase llamada “multimedia interactiva”, en la cualse combinan texto, imágenes, sonido, animacio-nes y video, brindando además al usuario laposibilidad de interactuar de forma dinámica conesa información heterogénea. Y es que el CD-ROM ofreció por primera vez un soporte ligero ybarato para la grabación digital de enormescantidades de datos, justamente como las querequiere la multimedia interactiva.
Todos los formatos ópticos que se derivarondel CD musical, así como los desarrollos concep-tuales y tecnológicos que propició el CD-ROM,mantienen una base física común: el almacena-miento y lectura de información por mediosópticos.
En este artículo, revisaremos los principios degrabación y lectura de datos por procedimientosópticos y haremos un recuento de los principalesformatos que se han derivado del CD musical.
El surgimiento de la tecnología óptica
A finales de la década de los 70’s, la compañíaPhilips había desarrollado un método para grabarinformación en surcos microscópicos y recupe-
Figura 1
La escritura en bloques de piedra y en tabletas de arcilla fue una de lasprimeras formas de registro de información, al igual que el uso del papiro.La historia de los antiguos pueblos egipcios y babilonios ha podido serreconstruida gracias a estos registros. Cuiriosamente, en el CD lagrabación de información también se realiza en forma física, medianteuna serie de microscópicas protuberancias llamadas pits.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
rarla mediante un rayo láser. La aplicación quelos ingenieros de esta compañía le dieron a tannovedoso sistema fue en el “disco láser de video”,cuyo lanzamiento al mercado se dio en 1980, conla intención de ofrecer una alternativa viable alos formatos de videocinta Beta y VHS, que porentonces inauguraban una era en el terreno delvideo doméstico (figura 2).
Sin embargo, tal vez por tratarse en ese tiem-po de una tecnología muy avanzada para lascondiciones de la industria en el mundo, o porresultar muy costosa con relación a las video-cintas, Philips no obtuvo el éxito esperado conel videodisco en esos años. Mas este gran avancesentó las bases del disco compacto digital. Alrespecto, conviene precisar que en el videodiscoláser la información no se graba digitalmente,sino de manera analógica.
Por otra parte, hacia fines de los 70’s, las técni-cas digitales habían alcanzado un grado de ma-duración que los hacía susceptibles de aplicarseen electrónica de consumo, en buena medidaestimuladas por los avances en la producción decircuitos de gran escala de integración. Estepanorama, aunado a las ventajas de las técnicasdigitales sobre las analógicas, llevó a Philips aconsiderar el desarrollo de un disco láser paragrabación de audio basado en procedimientosnuméricos.
El inconveniente fundamental que enfrentabaPhilips para desarrollar un medio de almacena-miento con estas características, era el procesode conversión de la señal analógica en un forma-to digital y su posterior reconversión a la expre-
sión análoga. Por entonces ya existían desarro-llos comerciales de circuitos convertidores deanálogo a digital (A/D) y de digital a análogo(D/A), pero como Philips había dedicado muchotiempo a la investigación y desarrollo de latecnología para el almacenamiento y recupe-ración de datos en formato óptico, no disponíade un desarrollo propio para la conversión A/D/A de señales de audio.
Conscientes de que desarrollar un métodopropio para resolver está cuestión técnica podríatomarles varios años, los directivos de Philipsdecidieron establecer alianzas estratégicas conotras compañías que ya disponían de esa tecno-logía. Concretamente, llegaron a un acuerdo conla firma japonesa Sony, para el lanzamiento co-mún del nuevo disco compacto de audio digital.
Los ingenieros de Sony habían desarrolladoa fines de los 70’s un procedimiento para la gra-bación de audio análogo en forma digital a travésde una codificación PCM (Pulse Code Modulation).Inclusive, algunos de sus modelos de videograba-doras Beta, llegaron a incluir circuitos que per-mitían la adición de un módulo especial para elmanejo del audio estéreo Hi-Fi digital.
Finalmente, de la unión de tecnologías de es-tas dos grandes empresas mundiales, surgió en1982 el disco compacto de audio digital. Rápida-mente, este novedoso sistema atrajo la atenciónde otros fabricantes de equipos, pues el CDofreció indudables ventajas sobre los tradicio-nales medios de almacenamiento de audio: eldisco negro de acetato y la cinta en cassette.
Luz y protuberancias
En un disco de acetato la información se grabamediante pequeños surcos en forma de espiral;es en las paredes de dicho surco donde se grabael audio analógico que posteriormente es recupe-rado por una aguja de zafiro o de diamante(figura 3). La aguja, al recorrer el surco, vibrasegún las ondulaciones grabadas en las paredesdel mismo y transmite la información de audioanalógico hacia una pastilla magnética, dondese obtiene la señal eléctrica respectiva, mismaque es filtrada y amplificada para su posteriorsalida por los altavoces.
¿Cuál es el principio de almacenamiento y lec-tura de información en los sistemas ópticos? Eneste caso, no existe aguja ni contacto físico entreel medio recuperador y el medio de almacena-miento, como tampoco existe un surco con pare-des grabadas.
En los discos ópticos, para almacenar los da-tos, se utiliza un track o pista de información cons-tituida por minúsculas elevaciones de longitudvariable, a las cuales se les llama pits (en ingléspit significa hueco, pero se emplea este términoporque en el disco matriz, que es como el nega-tivo del CD, la información va codificada en mi-croscópicos huecos o depresiones). De hecho, po-demos decir que el pit es la célula o unidad básicade información en los discos ópticos digitales.
Las dimensiones de estos pits son sorprenden-tes: tienen un ancho de sólo 0.5 micras (unamicra = una milésima de milímetro); su altura esde tan sólo 0.11 micras, y su longitud puede va-riar desde 0.83 hasta 3.5 micras (figura 4). A suvez, la separación entre tracks adyacentes es detan sólo 1.6 micras. Estas dimensiones proba-
blemente no tengan para usted un significadoen primera instancia; sin embargo, para brindarleuna perspectiva más apropiada, en la figura 5 semuestra una comparación de los tracks de unCD musical con un surco de un disco de acetatoy con el grueso de un cabello humano.
¿Cómo puede operar un sistema de lecturacon dimensiones tan reducidas de los datos? Enprincipio, la lectura de los datos sólo puede serrealizada con un elemento tan fino como lo esel rayo láser, es decir, se requiere de principiosópticos; sin embargo, este procedimiento se apo-ya a su vez en otros conceptos de ingeniería:
1) La digitalización de los datos.2) La autocorrección de la orientación del rayo
láser cuando se defasa de la pista de datos.
Figura 2
64 micras Cabello
40tracks
CD
60tracks
Disco deacetato
Ancho de trackde un discocompacto
Surco de información
Figura 3Microfotografía de la superficie dedatos de un CD.
En un disco convencional el propio surco sirvede guía a la aguja, como se muestra en estaampliación.
En una cinta magnética, existen guíasmecánicas para la correcta trayectoriade la cinta.
Figura 4 Figura 5
En un disco compacto, la información se graba mediantediminutos "pits" o elevaciones. Al área respectiva se le llama"superficie de datos".
Espacio libre entrepits 0.833 a 3.54 µm Largo del pit 0.833 a 3.54 µm
Separación entretracks 1.6 µm
Ancho deltrack 0.5 µm
00000001001000001001000.. Haz láser 1.7 µm (spot)
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
rarla mediante un rayo láser. La aplicación quelos ingenieros de esta compañía le dieron a tannovedoso sistema fue en el “disco láser de video”,cuyo lanzamiento al mercado se dio en 1980, conla intención de ofrecer una alternativa viable alos formatos de videocinta Beta y VHS, que porentonces inauguraban una era en el terreno delvideo doméstico (figura 2).
Sin embargo, tal vez por tratarse en ese tiem-po de una tecnología muy avanzada para lascondiciones de la industria en el mundo, o porresultar muy costosa con relación a las video-cintas, Philips no obtuvo el éxito esperado conel videodisco en esos años. Mas este gran avancesentó las bases del disco compacto digital. Alrespecto, conviene precisar que en el videodiscoláser la información no se graba digitalmente,sino de manera analógica.
Por otra parte, hacia fines de los 70’s, las técni-cas digitales habían alcanzado un grado de ma-duración que los hacía susceptibles de aplicarseen electrónica de consumo, en buena medidaestimuladas por los avances en la producción decircuitos de gran escala de integración. Estepanorama, aunado a las ventajas de las técnicasdigitales sobre las analógicas, llevó a Philips aconsiderar el desarrollo de un disco láser paragrabación de audio basado en procedimientosnuméricos.
El inconveniente fundamental que enfrentabaPhilips para desarrollar un medio de almacena-miento con estas características, era el procesode conversión de la señal analógica en un forma-to digital y su posterior reconversión a la expre-
sión análoga. Por entonces ya existían desarro-llos comerciales de circuitos convertidores deanálogo a digital (A/D) y de digital a análogo(D/A), pero como Philips había dedicado muchotiempo a la investigación y desarrollo de latecnología para el almacenamiento y recupe-ración de datos en formato óptico, no disponíade un desarrollo propio para la conversión A/D/A de señales de audio.
Conscientes de que desarrollar un métodopropio para resolver está cuestión técnica podríatomarles varios años, los directivos de Philipsdecidieron establecer alianzas estratégicas conotras compañías que ya disponían de esa tecno-logía. Concretamente, llegaron a un acuerdo conla firma japonesa Sony, para el lanzamiento co-mún del nuevo disco compacto de audio digital.
Los ingenieros de Sony habían desarrolladoa fines de los 70’s un procedimiento para la gra-bación de audio análogo en forma digital a travésde una codificación PCM (Pulse Code Modulation).Inclusive, algunos de sus modelos de videograba-doras Beta, llegaron a incluir circuitos que per-mitían la adición de un módulo especial para elmanejo del audio estéreo Hi-Fi digital.
Finalmente, de la unión de tecnologías de es-tas dos grandes empresas mundiales, surgió en1982 el disco compacto de audio digital. Rápida-mente, este novedoso sistema atrajo la atenciónde otros fabricantes de equipos, pues el CDofreció indudables ventajas sobre los tradicio-nales medios de almacenamiento de audio: eldisco negro de acetato y la cinta en cassette.
Luz y protuberancias
En un disco de acetato la información se grabamediante pequeños surcos en forma de espiral;es en las paredes de dicho surco donde se grabael audio analógico que posteriormente es recupe-rado por una aguja de zafiro o de diamante(figura 3). La aguja, al recorrer el surco, vibrasegún las ondulaciones grabadas en las paredesdel mismo y transmite la información de audioanalógico hacia una pastilla magnética, dondese obtiene la señal eléctrica respectiva, mismaque es filtrada y amplificada para su posteriorsalida por los altavoces.
¿Cuál es el principio de almacenamiento y lec-tura de información en los sistemas ópticos? Eneste caso, no existe aguja ni contacto físico entreel medio recuperador y el medio de almacena-miento, como tampoco existe un surco con pare-des grabadas.
En los discos ópticos, para almacenar los da-tos, se utiliza un track o pista de información cons-tituida por minúsculas elevaciones de longitudvariable, a las cuales se les llama pits (en ingléspit significa hueco, pero se emplea este términoporque en el disco matriz, que es como el nega-tivo del CD, la información va codificada en mi-croscópicos huecos o depresiones). De hecho, po-demos decir que el pit es la célula o unidad básicade información en los discos ópticos digitales.
Las dimensiones de estos pits son sorprenden-tes: tienen un ancho de sólo 0.5 micras (unamicra = una milésima de milímetro); su altura esde tan sólo 0.11 micras, y su longitud puede va-riar desde 0.83 hasta 3.5 micras (figura 4). A suvez, la separación entre tracks adyacentes es detan sólo 1.6 micras. Estas dimensiones proba-
blemente no tengan para usted un significadoen primera instancia; sin embargo, para brindarleuna perspectiva más apropiada, en la figura 5 semuestra una comparación de los tracks de unCD musical con un surco de un disco de acetatoy con el grueso de un cabello humano.
¿Cómo puede operar un sistema de lecturacon dimensiones tan reducidas de los datos? Enprincipio, la lectura de los datos sólo puede serrealizada con un elemento tan fino como lo esel rayo láser, es decir, se requiere de principiosópticos; sin embargo, este procedimiento se apo-ya a su vez en otros conceptos de ingeniería:
1) La digitalización de los datos.2) La autocorrección de la orientación del rayo
láser cuando se defasa de la pista de datos.
Figura 2
64 micras Cabello
40tracks
CD
60tracks
Disco deacetato
Ancho de trackde un discocompacto
Surco de información
Figura 3Microfotografía de la superficie dedatos de un CD.
En un disco convencional el propio surco sirvede guía a la aguja, como se muestra en estaampliación.
En una cinta magnética, existen guíasmecánicas para la correcta trayectoriade la cinta.
Figura 4 Figura 5
En un disco compacto, la información se graba mediantediminutos "pits" o elevaciones. Al área respectiva se le llama"superficie de datos".
Espacio libre entrepits 0.833 a 3.54 µm Largo del pit 0.833 a 3.54 µm
Separación entretracks 1.6 µm
Ancho deltrack 0.5 µm
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
3) La autocorrección de los datos para eliminarlos errores normales en un sistema de esasdimensiones.
4) La traducción de los datos de digital a análogo,de modo que en la salida se obtenga la mismaseñal analógica que se captó en el estudio degrabación.
En los siguientes apartados comentaremos algu-nas generalidades de estos procesos involucra-dos en los sistemas de almacenamiento ópticode datos.
Tecnología digital
La tecnología digital tiene notables ventajas encomparación con los medios de almacenamientode audio y video analógicos, como el disco deacetato y la cinta de video magnética. Con lastécnicas analógicas, cualquier imperfección du-rante las etapas de registro, almacenamiento oreproducción de la grabación afecta la calidadde la señal de audio y/o video. Por ejemplo, undisco sucio provoca ruido; una velocidad de giroirregular acarrea problemas de ululación y vibra-ción; una cabeza sucia o una aguja desgastada,origina distorsión. Estas imperfecciones noocurren en el almacenamiento digital, dondegracias a la naturaleza binaria de los datos alma-cenados, cualquier fuente de ruido externo seelimina rápida y eficientemente, permitiendo larecuperación de una señal que es virtualmenteidéntica a la original.
De analógico a digitalEn la tecnología del disco óptico, exceptuandola información de video de los discos láser, lasseñales analógicas son convertidas en señalesdigitales. Durante este proceso, la señal analógi-ca de audio y/o video es dividida en varias partesy convertida en una serie de valores llamada“muestreo”. En cada muestreo se explora unaforma de onda que representa una señal de audioo de video, y esta exploración se lleva a cabo enintervalos iguales. La fuerza y la polaridad de laseñal analógica original en estos intervalos, pue-den expresarse con números decimales (1, 2, 3,etc.); así, tanto la magnitud como la polaridad
de dicha señal ( + ó - ) quedan indicadas de puntoa punto. Vea la figura 6.
La frecuencia y el número de bits con que semide la magnitud de la señal en una forma deonda, determinan la exactitud del registro de laforma de onda original; por consiguiente, el nú-mero de bits debe ser tal que estos pasos debenser muy pequeños (la variación mínima regis-trable es del orden de unos cuantos microvol-tios); y por lo que se refiere a la frecuencia, éstadebe ser lo suficientemente elevada para garan-tizar la correcta captura de todo el ancho de ban-da de la señal original.
Un convertidor A/D transforma los valoresdecimales en una notación binaria: bits. Los bitssólo consisten en 1’s y 0’s, y mediante la combi-nación de éstos se pueden expresar los númerosdecimales en forma de notación binaria.
Estos son ejemplos de notación binaria en tresbits:
Decimal Binaria 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111
La señal analógica se convierte entonces en unaseñal digital que ahora consiste en una serie depulsos: pulsos para los 1’s y ausencia de pulsospara los 0’s. Estos pulsos en serie se graban enla superficie del disco maestro en forma de pitsde tamaño microscópico; y esto se hace con unrayo láser muy fino.
En la mayoría de las grabaciones, cada valoranalógico muestreado (44,100 por segundo) esconvertido en una línea de 16 bits en vez de lostres que se acaban de ejemplificar; de esta mane-
ra, se obtiene un total de más de 1 millón de bitspor segundo. Un número de 16 bits de 1’s y 0’spuede expresar un máximo de 65,536 diferentesvalores; o sea, que dos posibles valores para cadabit = 216 = 65,536 posibilidades.
Exploración del discoAl igual que en los discos de acetato, en los dis-cos ópticos la información se graba en forma deuna pista en espiral; sin embargo, en este mediola lectura va de la parte más interna del discohacia la periferia.
Durante la reproducción, el láser proyecta suluz sobre los pits y la superficie de espejo quesepara a dichos pits. Cada vez que el láser caesobre esta superficie de espejo, el rayo es refle-jado en una celda fotoeléctrica; cada vez queencuentra un pit, la fotocelda recibe únicamenteun reflejo muy débil (figura 7). Es decir, la celdafotoeléctrica recibe una serie de pulsos de luzque corresponde a los pits y a las superficies entrepits del disco. En esta señal resultante vanimplícitos los 1’s y 0’s recuperados desde lasuperficie el disco.
Por su parte, un convertidor D/A reconviertela serie de pulsos en un código binario de 16 bits;ahora la señal analógica original puede serreconstruida
Sistema CIRCGracias al sistema de lectura óptica, no se pro-duce fricción entre el láser y el disco. De estamanera, los discos no se desgastan, aunque sereproduzcan en incontables ocasiones (sin em-bargo, se deben tratar con cuidado, ya que lasralladuras, residuos de grasa y polvo pueden
interrumpir o difractar la luz, teniendo como con-secuencia que series completas de pulsos sean“brincadas” o distorsionadas).
Las pérdidas de información que llegan aproducirse por las ralladuras mínimas, puedencorregirse gracias a que durante la grabación seincluye un sistema de protección de datos; en elcaso del disco compacto, este método recibe elnombre de CIRC (Cross Interleaved Reed-SolomonCode o Código Reed-Solomon Entrelazado yCruzado). Se trata de un sistema corrector deerrores, que de forma automática inserta ointercala cualquier información perdida o daña-da; para esto, realiza diversos cálculos matemá-ticos que no describiremos.
La función del CIRC es de primordial impor-tancia en la correcta recuperación de datos deun disco compacto, ya que los errores de lecturason un fenómeno relativamente frecuente (sinla acción de este sistema de protección, hasta lamás leve vibración del piso podría provocar queel sonido se distorsione).
Otros sistemas ópticos
Como ya mencionamos principio, esta tecnologíatan poderosa no sólo se aprovecha en los discosdigitales de audio, sino que también se aplicaen otros formatos. A continuación se describenalgunos de los formatos derivados del discocompacto de audio digital.
El disco láser de videoSi bien el disco láser de video es anterior al discocompacto de audio, ya que fue presentado porPhilips en 1980, dos años antes que el primer
En un proceso de conversión A/D, los niveles de voltaje en laentrada son convertidos en combinaciones de 1's y 0's querepresentan fielmente a la señal original.
ConversiónA/D
10100....1011010001..
Figura 6 Figura 7
Parte plana
Haz incidente
Haz reflejado
Lenteobjetivo
Porción del pit 0.11micra
Haz reflejado
Haz incidenteLenteobjetivo
Hazreflejado
Huella del rayo láser
Track
Salida defotodetector
Incidencia del haz láser sobre el CD Resultado eléctrico del proceso anterior
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
3) La autocorrección de los datos para eliminarlos errores normales en un sistema de esasdimensiones.
4) La traducción de los datos de digital a análogo,de modo que en la salida se obtenga la mismaseñal analógica que se captó en el estudio degrabación.
En los siguientes apartados comentaremos algu-nas generalidades de estos procesos involucra-dos en los sistemas de almacenamiento ópticode datos.
Tecnología digital
La tecnología digital tiene notables ventajas encomparación con los medios de almacenamientode audio y video analógicos, como el disco deacetato y la cinta de video magnética. Con lastécnicas analógicas, cualquier imperfección du-rante las etapas de registro, almacenamiento oreproducción de la grabación afecta la calidadde la señal de audio y/o video. Por ejemplo, undisco sucio provoca ruido; una velocidad de giroirregular acarrea problemas de ululación y vibra-ción; una cabeza sucia o una aguja desgastada,origina distorsión. Estas imperfecciones noocurren en el almacenamiento digital, dondegracias a la naturaleza binaria de los datos alma-cenados, cualquier fuente de ruido externo seelimina rápida y eficientemente, permitiendo larecuperación de una señal que es virtualmenteidéntica a la original.
De analógico a digitalEn la tecnología del disco óptico, exceptuandola información de video de los discos láser, lasseñales analógicas son convertidas en señalesdigitales. Durante este proceso, la señal analógi-ca de audio y/o video es dividida en varias partesy convertida en una serie de valores llamada“muestreo”. En cada muestreo se explora unaforma de onda que representa una señal de audioo de video, y esta exploración se lleva a cabo enintervalos iguales. La fuerza y la polaridad de laseñal analógica original en estos intervalos, pue-den expresarse con números decimales (1, 2, 3,etc.); así, tanto la magnitud como la polaridad
de dicha señal ( + ó - ) quedan indicadas de puntoa punto. Vea la figura 6.
La frecuencia y el número de bits con que semide la magnitud de la señal en una forma deonda, determinan la exactitud del registro de laforma de onda original; por consiguiente, el nú-mero de bits debe ser tal que estos pasos debenser muy pequeños (la variación mínima regis-trable es del orden de unos cuantos microvol-tios); y por lo que se refiere a la frecuencia, éstadebe ser lo suficientemente elevada para garan-tizar la correcta captura de todo el ancho de ban-da de la señal original.
Un convertidor A/D transforma los valoresdecimales en una notación binaria: bits. Los bitssólo consisten en 1’s y 0’s, y mediante la combi-nación de éstos se pueden expresar los númerosdecimales en forma de notación binaria.
Estos son ejemplos de notación binaria en tresbits:
Decimal Binaria 1 001 2 010 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111
La señal analógica se convierte entonces en unaseñal digital que ahora consiste en una serie depulsos: pulsos para los 1’s y ausencia de pulsospara los 0’s. Estos pulsos en serie se graban enla superficie del disco maestro en forma de pitsde tamaño microscópico; y esto se hace con unrayo láser muy fino.
En la mayoría de las grabaciones, cada valoranalógico muestreado (44,100 por segundo) esconvertido en una línea de 16 bits en vez de lostres que se acaban de ejemplificar; de esta mane-
ra, se obtiene un total de más de 1 millón de bitspor segundo. Un número de 16 bits de 1’s y 0’spuede expresar un máximo de 65,536 diferentesvalores; o sea, que dos posibles valores para cadabit = 216 = 65,536 posibilidades.
Exploración del discoAl igual que en los discos de acetato, en los dis-cos ópticos la información se graba en forma deuna pista en espiral; sin embargo, en este mediola lectura va de la parte más interna del discohacia la periferia.
Durante la reproducción, el láser proyecta suluz sobre los pits y la superficie de espejo quesepara a dichos pits. Cada vez que el láser caesobre esta superficie de espejo, el rayo es refle-jado en una celda fotoeléctrica; cada vez queencuentra un pit, la fotocelda recibe únicamenteun reflejo muy débil (figura 7). Es decir, la celdafotoeléctrica recibe una serie de pulsos de luzque corresponde a los pits y a las superficies entrepits del disco. En esta señal resultante vanimplícitos los 1’s y 0’s recuperados desde lasuperficie el disco.
Por su parte, un convertidor D/A reconviertela serie de pulsos en un código binario de 16 bits;ahora la señal analógica original puede serreconstruida
Sistema CIRCGracias al sistema de lectura óptica, no se pro-duce fricción entre el láser y el disco. De estamanera, los discos no se desgastan, aunque sereproduzcan en incontables ocasiones (sin em-bargo, se deben tratar con cuidado, ya que lasralladuras, residuos de grasa y polvo pueden
interrumpir o difractar la luz, teniendo como con-secuencia que series completas de pulsos sean“brincadas” o distorsionadas).
Las pérdidas de información que llegan aproducirse por las ralladuras mínimas, puedencorregirse gracias a que durante la grabación seincluye un sistema de protección de datos; en elcaso del disco compacto, este método recibe elnombre de CIRC (Cross Interleaved Reed-SolomonCode o Código Reed-Solomon Entrelazado yCruzado). Se trata de un sistema corrector deerrores, que de forma automática inserta ointercala cualquier información perdida o daña-da; para esto, realiza diversos cálculos matemá-ticos que no describiremos.
La función del CIRC es de primordial impor-tancia en la correcta recuperación de datos deun disco compacto, ya que los errores de lecturason un fenómeno relativamente frecuente (sinla acción de este sistema de protección, hasta lamás leve vibración del piso podría provocar queel sonido se distorsione).
Otros sistemas ópticos
Como ya mencionamos principio, esta tecnologíatan poderosa no sólo se aprovecha en los discosdigitales de audio, sino que también se aplicaen otros formatos. A continuación se describenalgunos de los formatos derivados del discocompacto de audio digital.
El disco láser de videoSi bien el disco láser de video es anterior al discocompacto de audio, ya que fue presentado porPhilips en 1980, dos años antes que el primer
En un proceso de conversión A/D, los niveles de voltaje en laentrada son convertidos en combinaciones de 1's y 0's querepresentan fielmente a la señal original.
ConversiónA/D
10100....1011010001..
Figura 6 Figura 7
Parte plana
Haz incidente
Haz reflejado
Lenteobjetivo
Porción del pit 0.11micra
Haz reflejado
Haz incidenteLenteobjetivo
Hazreflejado
Huella del rayo láser
Track
Salida defotodetector
Incidencia del haz láser sobre el CD Resultado eléctrico del proceso anterior
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
CD de audio llegara al mercado, como tuvo unaacogida muy pobre por parte de la industria,prácticamente fue archivado entre los múltiplesformatos que compitieron por la supremacía enel mundo del video casero.
Sólo el apoyo de un grupo de compañías (en-tre las que destaca Pioneer), logró rescatar estatecnología y colocarla como un estándar en elmundo del video casero, superior a la de los for-matos de cinta Beta o VHS.
El CD-ROMYa mencionamos que los CD-ROM son física-mente idénticos y de la misma tecnología queun disco compacto de audio digital. Justamentepor esas propiedades, es un medio que puedealmacenar hasta 640 megabytes de información,una cantidad extraordinaria en un reducidoespacio, comparada con un disco duro promedio(figura 8).
Precisamente por esa capacidad de almacena-miento, los CD-ROM’s se utilizan sobre todo enaplicaciones de multimedia interactiva, dondelos gráficos y el audio consumen grandes canti-dades de espacio; aunque cada vez se les empleacon mayor frecuencia en la distribución de pro-gramas diversos, librerías de programas, etc.
Cabe mencionar que ya existen unidades co-merciales para discos que sí pueden grabarse, alas cuales se les denomina CD-WORM (WriteOnce, Read Many) o simplemente quemadorasde discos CD, dadoque un láser de altapotencia va queman-do pequeñas zonas dematerial para producirla pista de pits dondese aloja la informaciónen estos medios.
El CD-IEl Disco Compacto In-teractivo (CD-I) fue undesarrollo de Philipsque trató de competircon el CD-ROM, yaque su utilidad eraprácticamente la mis- Figura 8 Figura 9
ma; esto es, en un CD-I también podían grabarsetextos, imágenes, animaciones, sonidos, etc. Suventaja inicial era que para aprovechar un CD-ROM se necesitaba una computadora personalpoderosa, mientras que para utilizar los CD-I tansólo se requería un aparato lector que se conec-taba al televisor. Sin embargo, como las compu-tadoras personales se abarataron a la par que seincrementó su poder, el CD-ROM tomó el lide-razgo en el campo de los medios interactivos dealmacenamiento.
Disco compacto para fotografía (Photo-CD)Este es un desarrollo que hizo Kodak a finalesde los 80’s, como una opción para almacenar ungran número de fotografías en un CD idéntico alde audio en dimensiones y tecnología, pero cuyoformato interno estaba especialmente dedicadoal manejo de imágenes (figura 9). Durante algúntiempo se vendieron lectores especiales dePhoto-CD para conectarlos al televisor, utilizan-do el disco como “álbum de fotos”; sin embargo,en la actualidad prácticamente toda esta tecno-logía se ha desplazado al mundo de las compu-tadoras personales.
Los medio magneto-ópticosUna situación especial la tenemos en un desa-rrollo relativamente reciente, el cual permite lautilización de tecnología óptica combinada confenómenos magnéticos: los medios de alma-cenamiento magneto-ópticos para grabar y leerinformación digital.
A principios de este siglo se descubrió queciertos materiales podían ser magnetizados si sutemperatura se elevaba por encima de un cierto
punto umbral, al cual se le llamó “temperaturaCurie”, en honor a los descubridores del efecto.
Empleando un rayo láser que calienta la su-perficie de un material metálico al tiempo quese le aplica un campo magnético (figura 10), sepuede almacenar información digital, con laventaja de que la densidad de almacenaje es ex-traordinariamente elevada; por ejemplo, en undisco de 3.5 pulgadas, se pueden grabar desde100 hasta varios cientos de megabytes.
Muchas compañías están compitiendo paraconseguir que su formato de discos magneto-ópticos sea el reemplazo de los tradicionalesdisquetes de 1.44 MB; el más usual, aunque yaen vías de la obsolescencia técnica. Ejemplos dediscos magneto-ópticos son el MiniDisc de Sony(lanzado al mercado en 1993 como un formatoalternativo de audio digital, figura 11), las unida-des IOmega, etc.
El DVDEl próximo paso en la evolución de los mediosde almacenamiento ópticos es sin duda algunael DVD, siglas de Disco Versátil Digital. Este discose fabrica con la misma tecnología de un CD de
audio normal, pero llevado un paso adelante:gracias a la utilización de nuevas tecnologías defabricación de diodos láser, y al empleo de fre-cuencias de operación más elevadas, es posiblereducir aún más el tamaño de los pits y del es-pacio entre pistas de información (figura 12); estopermite una mayor densidad de información y,por lo tanto, un incremento significativo en lacantidad de datos que se pueden grabar en unsolo disco de 12 cm, de hecho, las dimensionesfísicas externas de ambos formatos son lasmismas.
Sólo como referencia, un CD-ROM convencio-nal puede almacenar hasta 640 megabytes deinformación, mientras que un DVD puede conte-ner hasta 4.7 gigabytes, y gracias al desarrollo denovedosos métodos de escritura por capas, estacapacidad puede aumentar hasta casi 18 giga-bytes de información en un solo disco de 12 cm.
Esa enorme capacidad de almacenamientopodría parecer exagerada para el usuario decomputadoras; sin embargo, resulta ideal para
Para grabar un disco por medios magneto-ópticos,un rayo láser de alta potencia eleva la temperaturade un punto en el disco (1), al tiempo que se leaplica un campo magnético intenso (2).Gracias al "efecto Curie", una vez que se haapagado el láser el punto quedamagnetizado, con lo que quedagrabado un bit de información (3).
1
23
Figura 10
Figura 11
Una comparación entre eltamaño de los pits deinformación de un CD ylos de un DVD.
CD
DVD
Figura 12
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
CD de audio llegara al mercado, como tuvo unaacogida muy pobre por parte de la industria,prácticamente fue archivado entre los múltiplesformatos que compitieron por la supremacía enel mundo del video casero.
Sólo el apoyo de un grupo de compañías (en-tre las que destaca Pioneer), logró rescatar estatecnología y colocarla como un estándar en elmundo del video casero, superior a la de los for-matos de cinta Beta o VHS.
El CD-ROMYa mencionamos que los CD-ROM son física-mente idénticos y de la misma tecnología queun disco compacto de audio digital. Justamentepor esas propiedades, es un medio que puedealmacenar hasta 640 megabytes de información,una cantidad extraordinaria en un reducidoespacio, comparada con un disco duro promedio(figura 8).
Precisamente por esa capacidad de almacena-miento, los CD-ROM’s se utilizan sobre todo enaplicaciones de multimedia interactiva, dondelos gráficos y el audio consumen grandes canti-dades de espacio; aunque cada vez se les empleacon mayor frecuencia en la distribución de pro-gramas diversos, librerías de programas, etc.
Cabe mencionar que ya existen unidades co-merciales para discos que sí pueden grabarse, alas cuales se les denomina CD-WORM (WriteOnce, Read Many) o simplemente quemadorasde discos CD, dadoque un láser de altapotencia va queman-do pequeñas zonas dematerial para producirla pista de pits dondese aloja la informaciónen estos medios.
El CD-IEl Disco Compacto In-teractivo (CD-I) fue undesarrollo de Philipsque trató de competircon el CD-ROM, yaque su utilidad eraprácticamente la mis- Figura 8 Figura 9
ma; esto es, en un CD-I también podían grabarsetextos, imágenes, animaciones, sonidos, etc. Suventaja inicial era que para aprovechar un CD-ROM se necesitaba una computadora personalpoderosa, mientras que para utilizar los CD-I tansólo se requería un aparato lector que se conec-taba al televisor. Sin embargo, como las compu-tadoras personales se abarataron a la par que seincrementó su poder, el CD-ROM tomó el lide-razgo en el campo de los medios interactivos dealmacenamiento.
Disco compacto para fotografía (Photo-CD)Este es un desarrollo que hizo Kodak a finalesde los 80’s, como una opción para almacenar ungran número de fotografías en un CD idéntico alde audio en dimensiones y tecnología, pero cuyoformato interno estaba especialmente dedicadoal manejo de imágenes (figura 9). Durante algúntiempo se vendieron lectores especiales dePhoto-CD para conectarlos al televisor, utilizan-do el disco como “álbum de fotos”; sin embargo,en la actualidad prácticamente toda esta tecno-logía se ha desplazado al mundo de las compu-tadoras personales.
Los medio magneto-ópticosUna situación especial la tenemos en un desa-rrollo relativamente reciente, el cual permite lautilización de tecnología óptica combinada confenómenos magnéticos: los medios de alma-cenamiento magneto-ópticos para grabar y leerinformación digital.
A principios de este siglo se descubrió queciertos materiales podían ser magnetizados si sutemperatura se elevaba por encima de un cierto
punto umbral, al cual se le llamó “temperaturaCurie”, en honor a los descubridores del efecto.
Empleando un rayo láser que calienta la su-perficie de un material metálico al tiempo quese le aplica un campo magnético (figura 10), sepuede almacenar información digital, con laventaja de que la densidad de almacenaje es ex-traordinariamente elevada; por ejemplo, en undisco de 3.5 pulgadas, se pueden grabar desde100 hasta varios cientos de megabytes.
Muchas compañías están compitiendo paraconseguir que su formato de discos magneto-ópticos sea el reemplazo de los tradicionalesdisquetes de 1.44 MB; el más usual, aunque yaen vías de la obsolescencia técnica. Ejemplos dediscos magneto-ópticos son el MiniDisc de Sony(lanzado al mercado en 1993 como un formatoalternativo de audio digital, figura 11), las unida-des IOmega, etc.
El DVDEl próximo paso en la evolución de los mediosde almacenamiento ópticos es sin duda algunael DVD, siglas de Disco Versátil Digital. Este discose fabrica con la misma tecnología de un CD de
audio normal, pero llevado un paso adelante:gracias a la utilización de nuevas tecnologías defabricación de diodos láser, y al empleo de fre-cuencias de operación más elevadas, es posiblereducir aún más el tamaño de los pits y del es-pacio entre pistas de información (figura 12); estopermite una mayor densidad de información y,por lo tanto, un incremento significativo en lacantidad de datos que se pueden grabar en unsolo disco de 12 cm, de hecho, las dimensionesfísicas externas de ambos formatos son lasmismas.
Sólo como referencia, un CD-ROM convencio-nal puede almacenar hasta 640 megabytes deinformación, mientras que un DVD puede conte-ner hasta 4.7 gigabytes, y gracias al desarrollo denovedosos métodos de escritura por capas, estacapacidad puede aumentar hasta casi 18 giga-bytes de información en un solo disco de 12 cm.
Esa enorme capacidad de almacenamientopodría parecer exagerada para el usuario decomputadoras; sin embargo, resulta ideal para
Para grabar un disco por medios magneto-ópticos,un rayo láser de alta potencia eleva la temperaturade un punto en el disco (1), al tiempo que se leaplica un campo magnético intenso (2).Gracias al "efecto Curie", una vez que se haapagado el láser el punto quedamagnetizado, con lo que quedagrabado un bit de información (3).
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Figura 10
Figura 11
Una comparación entre eltamaño de los pits deinformación de un CD ylos de un DVD.
CD
DVD
Figura 12
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
M A G N E T OC O NM A G N E T OC O N
República de El Salvador No. 23-6 (por Aldaco)México, D.F. Tel. 5-21-34-03
Todo para fabricar oreparar:
Transformadores
y Bobinas
la distribución de películas digitalizadas, por loque se calcula que en pocos años el DVD seconvertirá en el medio de venta de películas máspopular, por encima de las cintas VHS, ofrecien-do además la ventaja de una calidad de imageny sonido superiores a las de las cintas analógicas.
El DVD seguramente va a imponerse comoun formato estándar, gracias a que ha sido dise-ñado y es apoyado por un grupo de compañíasmuy importantes, como Philips, Sony, Toshiba yMatsushita.
¿El futuro será de los medios ópticos?
Sin duda, los medios ópticos constituyen unaalternativa importante en el futuro inmediato,para el registro de cantidades extraordinarias deinformación. No obstante, los medios magnéticostambién se encuentran en gran efervescencia;incluso, la vertiente donde se combinan las tec-nologías óptica y magnética resulta cada vez másatractiva para los usuarios de computadoras.
Se avizora que en un futuro inmediato se ge-neralice en los hogares el uso de los sistemasópticos, cuando menos de alguna de sus varian-tes: reproductor de CD’s musicales, computadoracon lector de CD-ROM, un lector de DVD’s o gra-badora de MiniDisc.
Por otra parte, hay una posibilidad más queaún se encuentra en la etapa de experimenta-ción: los hologramas. Incluso, los microcircuitosde memoria también podrían en determinadomomento plantearse como alternativas viablespara el almacenamiento de grandes cantidadesde información, lo que a su vez implicaría unarevolución total en ese aspecto, pues las memo-rias de semiconductor carecen de partes móviles,lo que garantiza una vida útil virtualmenteilimitada.
Nos esperan años muy interesantes en elcampo del almacenamiento de datos, como enotros tantos que en alguna forma tienen que vercon la transmisión y proceso de información ensus distintas modalidades.
PRINCIPIOS DE LAGENERACION DELA ELECTRICIDAD
El principio físico según el cualuna de las partículas atómicas, elelectrón, presenta una carga a la
que por convención se leconsidera negativa, constituye el
fundamento de una de las fuentesde energía más importantes de lavida moderna: la electricidad. En
este artículo de nivel básico, seexplican las seis principales
formas de generación deelectricidad: por fricción o
inducción, por reacción química,por presión, por calor, por luz ypor magnetismo. Y también se
aprovechan las explicacionespara sugerir algunos
experimentos.
LEYES, Dispositivos y circuitos
PRINCIPIOS DE LAGENERACION DELA ELECTRICIDAD
Oscar Montoya Figueroa
Noticia histórica
Si bien la electricidad fue conocida por los anti-guos griegos aproximadamente en el año 600 AC,cuando Tales de Mileto observó que el ámbaradquiere la propiedad de atraer objetos ligerosal ser frotado, el primer estudio científico de losfenómenos “eléctricos” fue publicado en 1600,por William Gilbert, un médico británico que utili-zó el término eléctrico (del griego elektron, quesignifica “ámbar”) para referirse a la fuerza queejerce esa sustancia al ser frotada, y quien tam-bién estableció la diferencia entre las accionesmagnética y eléctrica.
En esa época, aún no estaban totalmente sen-tadas las bases de la revolución científica de laque surgiría la física clásica, y que tomaría formadefinitiva en el siglo XVIII, con Isaac Newton,quien estableció una serie de principios que da-rían base al método científico. No obstante, a par-tir de entonces se produjeron avances impor-tantes que culminarían en el siglo XIX, cuandodiversos investigadores desarrollan toda la baseteóricopráctica para la generación, aprovecha-miento y distribución de la electricidad, y quetendrían como punto final el establecimiento de
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
M A G N E T OC O NM A G N E T OC O N
República de El Salvador No. 23-6 (por Aldaco)México, D.F. Tel. 5-21-34-03
Todo para fabricar oreparar:
Transformadores
y Bobinas
la distribución de películas digitalizadas, por loque se calcula que en pocos años el DVD seconvertirá en el medio de venta de películas máspopular, por encima de las cintas VHS, ofrecien-do además la ventaja de una calidad de imageny sonido superiores a las de las cintas analógicas.
El DVD seguramente va a imponerse comoun formato estándar, gracias a que ha sido dise-ñado y es apoyado por un grupo de compañíasmuy importantes, como Philips, Sony, Toshiba yMatsushita.
¿El futuro será de los medios ópticos?
Sin duda, los medios ópticos constituyen unaalternativa importante en el futuro inmediato,para el registro de cantidades extraordinarias deinformación. No obstante, los medios magnéticostambién se encuentran en gran efervescencia;incluso, la vertiente donde se combinan las tec-nologías óptica y magnética resulta cada vez másatractiva para los usuarios de computadoras.
Se avizora que en un futuro inmediato se ge-neralice en los hogares el uso de los sistemasópticos, cuando menos de alguna de sus varian-tes: reproductor de CD’s musicales, computadoracon lector de CD-ROM, un lector de DVD’s o gra-badora de MiniDisc.
Por otra parte, hay una posibilidad más queaún se encuentra en la etapa de experimenta-ción: los hologramas. Incluso, los microcircuitosde memoria también podrían en determinadomomento plantearse como alternativas viablespara el almacenamiento de grandes cantidadesde información, lo que a su vez implicaría unarevolución total en ese aspecto, pues las memo-rias de semiconductor carecen de partes móviles,lo que garantiza una vida útil virtualmenteilimitada.
Nos esperan años muy interesantes en elcampo del almacenamiento de datos, como enotros tantos que en alguna forma tienen que vercon la transmisión y proceso de información ensus distintas modalidades.
PRINCIPIOS DE LAGENERACION DELA ELECTRICIDAD
El principio físico según el cualuna de las partículas atómicas, elelectrón, presenta una carga a la
que por convención se leconsidera negativa, constituye el
fundamento de una de las fuentesde energía más importantes de lavida moderna: la electricidad. En
este artículo de nivel básico, seexplican las seis principales
formas de generación deelectricidad: por fricción o
inducción, por reacción química,por presión, por calor, por luz ypor magnetismo. Y también se
aprovechan las explicacionespara sugerir algunos
experimentos.
LEYES, Dispositivos y circuitos
PRINCIPIOS DE LAGENERACION DELA ELECTRICIDAD
Oscar Montoya Figueroa
Noticia histórica
Si bien la electricidad fue conocida por los anti-guos griegos aproximadamente en el año 600 AC,cuando Tales de Mileto observó que el ámbaradquiere la propiedad de atraer objetos ligerosal ser frotado, el primer estudio científico de losfenómenos “eléctricos” fue publicado en 1600,por William Gilbert, un médico británico que utili-zó el término eléctrico (del griego elektron, quesignifica “ámbar”) para referirse a la fuerza queejerce esa sustancia al ser frotada, y quien tam-bién estableció la diferencia entre las accionesmagnética y eléctrica.
En esa época, aún no estaban totalmente sen-tadas las bases de la revolución científica de laque surgiría la física clásica, y que tomaría formadefinitiva en el siglo XVIII, con Isaac Newton,quien estableció una serie de principios que da-rían base al método científico. No obstante, a par-tir de entonces se produjeron avances impor-tantes que culminarían en el siglo XIX, cuandodiversos investigadores desarrollan toda la baseteóricopráctica para la generación, aprovecha-miento y distribución de la electricidad, y quetendrían como punto final el establecimiento de
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
las primeras redes de distribución de fluido eléc-trico hacia los hogares y la industria (figura 1).
En la tabla 1 se muestran los principales acon-tecimientos en la historia de las investigacionesy desarrollos prácticos en materia de electricidady magnetismo.
Formas de generar electricidad
Básicamente, existen seis formas diferentes degenerar electricidad, aunque sólo algunas pue-den considerarse fuentes eficaces de energía. Locaracterístico en todas es que hay que liberar loselectrones de valencia a partir de otra fuente deenergía para producir el flujo eléctrico; sin em-
bargo, no es necesario analizar esta fundamen-tación para entender el tema central del presenteartículo.
Las formas en que la electricidad puede sergenerada son las siguientes: por fricción o induc-ción, por reacción química, por presión, porcalor, por luz y por magnetismo.
Electricidad por fricción o inducción
Ya mencionamos que la fricción entre materialescomo forma de producir electricidad, fue descu-bierta desde la antigua Grecia. Por mera casuali-dad, Tales de Mileto observó que al frotar en lapiel de los animales una pieza de ámbar, ésta
adquiría la propiedad de atraer pequeños trozosde virutas de madera.
Actualmente, sabemos que cuando dos cuer-pos se frotan entre sí, uno de ellos “cede” electronesal otro. Es decir, mientras de uno de esos cuerposse desprenden tales partículas subatómicas, elotro las recibe; como resultado, el primero quedacon déficit de electrones y el segundo con exceso.
Cuando un átomo tiene déficit de electrones,la carga total del material es positiva; cuandotiene exceso de electrones, el material adquiereuna carga total negativa (figura 2). Para compro-bar este fenómeno, frote varias veces en su cabe-za un globo inflado; notará que éste puede atraerpequeños trozos de papel o mantenerse adheridoa la pared por tiempo indeterminado (figura 3).Otro experimento consiste en peinarse el cabelloseco, estando frente a un espejo y dentro de uncuarto oscuro; luego de pasar varias veces el pei-ne, podremos observar que se producen chispas
Figura 1
Tabla 1
Figura 2
A principios del siglo XIX, los investigadores se hallaban obsesionados con la electricidad. Luigi Galvani (1737-1798), un fisiólogoitaliano, había descubierto accidentalmente que la pata de una rana se contraía al tocarla con un escalpelo cargado eléctricamente.Después de que se inventó la pila de Volta, muchos científicos llevaron a la práctica experimentos relacionados con la “electricidadanimal”; por ejemplo, el sobrino de Galvani, Giovanni Aldini, hizo pruebas espectaculares con cadáveres, conectándoles electrodosen diversas partes para inducir movimientos súbitos de los miembros. A tal grado llegó la euforia de los galvanistas, que en 1804 lasautoridades de Prusia prohibieron que se utilizaran, para esos fines, cadáveres decapitados.
Esta ilustración, tomada de un libro de Aldini, fue reproducida en el número 109 de la revista Mundo Científico (foto de HubertJosse).
Figura 3
Al frotar el globo en el cabello se produce un desprendimientode electrones del globo, confiriéndole una carga positiva yhaciendo que pueda atraer pequeños trozos de materialescomo el papel.
+ ++
++
++
+
Vidrio
Tela
++
+
+
+
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+ ++
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++
+ ++ +
+
Cuando se frotan dos materiales como el vidrio y la tela,se produce un desprendimiento de cargas de uno al otro.
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17 18
etnemadamixorpAC.A006
acitátsedadicirtcelealetnemlatnediccaerbucsedoteliMedselaT
.C.D0061sopreucsol,senamisolerbos"ócilbup;erbmonohcidnocsocirtcélesonemónefsolaamalltrebliGmailliW
"ertserretnáminargleysociténgam
2761 ocirtcélerodarenegremirpleañesidekcireuGnoVottO
5471 ocirtcélerodalumucaremirp,nedyeLedalletobalallorrasedeS
0571edacreC sacirtcélesenoicatsefinamnossoyarsoleuqartseumednilknarFnimajneB
olgisledselaniFIIIVX
sacirtcélesagracsaledazreufaledimbmoluoC
ledsoipicnirPXIXolgis
nóiccudnialagitsevniyadaraF,sacirtcélesagracodnasuanaredsanreipsanueveuminavlaGsacirtcélesenoicidemsaremirpsalazilaererepmAeiraMérdnAyaciténgamortcele
ledsodaideMXIXolgis
erbmonusebicereuqyelalaetnalpmhOyacirtcélealiparemirpalallorrasedatloV
olgisledselaniFXIX
alarapsoirasecensotnemelesolsodotnallorrased,odalusroponuadac,ztemnietSyalseT,nosidEacitsemodacirtcélederanuednóicatnemelpmi
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
las primeras redes de distribución de fluido eléc-trico hacia los hogares y la industria (figura 1).
En la tabla 1 se muestran los principales acon-tecimientos en la historia de las investigacionesy desarrollos prácticos en materia de electricidady magnetismo.
Formas de generar electricidad
Básicamente, existen seis formas diferentes degenerar electricidad, aunque sólo algunas pue-den considerarse fuentes eficaces de energía. Locaracterístico en todas es que hay que liberar loselectrones de valencia a partir de otra fuente deenergía para producir el flujo eléctrico; sin em-
bargo, no es necesario analizar esta fundamen-tación para entender el tema central del presenteartículo.
Las formas en que la electricidad puede sergenerada son las siguientes: por fricción o induc-ción, por reacción química, por presión, porcalor, por luz y por magnetismo.
Electricidad por fricción o inducción
Ya mencionamos que la fricción entre materialescomo forma de producir electricidad, fue descu-bierta desde la antigua Grecia. Por mera casuali-dad, Tales de Mileto observó que al frotar en lapiel de los animales una pieza de ámbar, ésta
adquiría la propiedad de atraer pequeños trozosde virutas de madera.
Actualmente, sabemos que cuando dos cuer-pos se frotan entre sí, uno de ellos “cede” electronesal otro. Es decir, mientras de uno de esos cuerposse desprenden tales partículas subatómicas, elotro las recibe; como resultado, el primero quedacon déficit de electrones y el segundo con exceso.
Cuando un átomo tiene déficit de electrones,la carga total del material es positiva; cuandotiene exceso de electrones, el material adquiereuna carga total negativa (figura 2). Para compro-bar este fenómeno, frote varias veces en su cabe-za un globo inflado; notará que éste puede atraerpequeños trozos de papel o mantenerse adheridoa la pared por tiempo indeterminado (figura 3).Otro experimento consiste en peinarse el cabelloseco, estando frente a un espejo y dentro de uncuarto oscuro; luego de pasar varias veces el pei-ne, podremos observar que se producen chispas
Figura 1
Tabla 1
Figura 2
A principios del siglo XIX, los investigadores se hallaban obsesionados con la electricidad. Luigi Galvani (1737-1798), un fisiólogoitaliano, había descubierto accidentalmente que la pata de una rana se contraía al tocarla con un escalpelo cargado eléctricamente.Después de que se inventó la pila de Volta, muchos científicos llevaron a la práctica experimentos relacionados con la “electricidadanimal”; por ejemplo, el sobrino de Galvani, Giovanni Aldini, hizo pruebas espectaculares con cadáveres, conectándoles electrodosen diversas partes para inducir movimientos súbitos de los miembros. A tal grado llegó la euforia de los galvanistas, que en 1804 lasautoridades de Prusia prohibieron que se utilizaran, para esos fines, cadáveres decapitados.
Esta ilustración, tomada de un libro de Aldini, fue reproducida en el número 109 de la revista Mundo Científico (foto de HubertJosse).
Figura 3
Al frotar el globo en el cabello se produce un desprendimientode electrones del globo, confiriéndole una carga positiva yhaciendo que pueda atraer pequeños trozos de materialescomo el papel.
+ ++
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Vidrio
Tela
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Cuando se frotan dos materiales como el vidrio y la tela,se produce un desprendimiento de cargas de uno al otro.
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2761 ocirtcélerodarenegremirpleañesidekcireuGnoVottO
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
luminosas; esto se debe al efecto de desplaza-miento de cargas.
Conforme a lo que acabamos de explicar, laelectricidad se produce por el paso de los electro-nes de un material a otro; es decir, por efecto dela fricción. Por lo tanto, se le conoce como “elec-tricidad estática”.
Uno de los medios más conocidos para gene-rar grandes cantidades de electricidad estática,es la Máquina de Wimshurst (figura 4). Este apa-rato consiste en dos discos plásticos colocadosfrente a frente, que giran en sentidos opuestos;sobre uno de ellos se encuentran varias lamini-llas conductoras.
La mutua influencia ejercida, origina un des-plazamiento de cargas. La carga eléctrica de losdiscos es recuperada mediante un par de electro-dos, los cuales se colocan de modo que estén encontacto con la superficie del disco que tiene laslaminillas; cuando la cantidad de carga acumu-lada en la superficie de los discos es grande, sellegan a producir arcos eléctricos entre las termi-nales externas del dispositivo.
Electricidad por reacción química
Una de las formas más eficientes y ampliamenteutilizadas para generar electricidad, es la de lasreacciones químicas. Como ejemplo, tenemos laspilas y baterías utilizadas en equipos portátiles,
radios, automóviles, etc.; se puede decir que unapila es un medio que transforma la energía quí-mica en eléctrica, ya que está formada por unelectrolito (que puede ser líquido, sólido o de pas-ta), un electrodo positivo y un electrodo negativo.
El electrolito, una sustancia química, reaccio-na con los electrodos, de tal forma que a uno deellos llegan los electrones liberados por la reac-ción -haciéndose negativo-, mientras que el otro,habiéndolos perdido, adquiere carga positiva(figura 5). Esta diferencia de cargas entre los doselectrodos se conoce como “diferencia de poten-cial”. Si se conecta un cable conductor externo
que los comunique, la diferencia de potencialorigina un camino por el que los electrones delelectrodo negativo pasan al electrodo positivo.Precisamente, al desplazamiento de los electro-nes a través de un conductor se le conoce con elnombre de “corriente eléctrica” (figura 6).
Básicamente, podemos hablar de dos tipos depilas: primarias y secundarias. En el caso de lasprimarias, la sustancia química utilizada se trans-forma lentamente en sustancias diferentes; y esque, a causa de la reacción química que liberalos electrones, el electrolito no puede transfor-marse en la sustancia original que era antes desuceder aquélla (es cuando se dice que “las pilasse han descargado”). Las pilas de este tipo tam-bién reciben el nombre “voltaicas”.
Por su parte, las pilas secundarias, baterías oacumuladores, tienen la característica de que enellas el electrolito sí puede ser reconvertido des-pués de utilizarse en las sustancias originales;para lograrlo, basta con pasar a través de él unacorriente eléctrica, pero en sentido contrario alde su operación normal (esto es a lo que se llama“recarga de la pila”).
Componentes y aplicaciones de las pilas
Una de las pilas primarias más comunes es laLeclanché o “pila seca”, inventada en los años60’s por el químico francés Georges Leclanché.El electrolito consiste en una pasta de clorurode amonio y cloruro de zinc. Una lámina que seemplea como el electrodo negativo, sirve tam-bién como envase, y está construida con baseen zinc; el electrodo positivo es la combinaciónde una barra de carbono con dióxido de manga-neso, y al momento de combinar los tres elemen-tos, se obtienen aproximadamente 1.5 voltiosentre la terminal central y el envase (figura 7).
Otro ejemplo de pila primaria, es aquella quese utiliza en equipos pequeños (tales como losrelojes de pulso digitales). En esta pila -con formade disco cilíndrico-, el electrolito es una soluciónde hidróxido de potasio, el electrodo positivo sehace con óxido de mercurio y el electrodo negati-vo con zinc. La pila de este tipo, conocida como“batería de mercurio”, genera aproximadamente1.34 volts (figura 8).
Por lo que se refiere a la pila secundaria oacumulador (que como ya se dijo puede ser re-cargada al invertir la reacción química), cabemencionar que fue inventada en 1859 por el físi-co francés Gaston Planté. Está formada por unelectrolito de ácido sulfúrico y agua, con electro-dos de plomo y óxido de plomo; internamente,está constituida por un conjunto de pilas indivi-duales conectadas en serie (figura 9). Las pilassecundarias las encontramos en automóviles,aviones y en sistemas de almacenamiento deenergía eléctrica de fuentes de energía alter-nativa; ejemplo de estas últimas, son los panelessolares o los generadores movidos por viento.
Fabricación de una pila primariaPara fabricar una pila primaria, se requiere sola-mente de un limón grande, una laminilla de cobrey una zinc, ambas de 5 x 1 cm. Lo único que hayque hacer es insertar las laminillas, una en cadacara del limón, procurando que entren lo másprofundamente posible pero sin llegar a tocarse.
Con ayuda de un voltímetro, se puede com-probar fácilmente la diferencia de potencial queexiste entre las laminillas. La terminal negativa
Figura 5
Figura 8Figura 6
Figura 7
Envase de zinc(electrodo negativo)
ElectrolitoCloruro de aluminio + cloruro de zinc
Pila seca de 1.5 V
Carbono + bióxido de manganeso(electrodo positivo)
Electrodonegativo zinc
Electrolito hidróxidode potasio
Electrodo positivoóxido de mercurio
Pila de mercurio
Figura 4Máquina de Wimshurst
Electrodopositivo
Electrodonegativo
Electrolito
Energíaquímica
Energíaeléctrica
En la pila el electrolito reacciona con los electrodos,produciendo una diferencia de carga eléctrica entre ellos.
(+) (-)
----
--
PILA
(Electrones)
Si se conecta un conductor enlas terminales de una pila, ladiferencia de potencial entre
ellas obliga a los electrones adesplazarse de una terminal aotra creando lo que se conoce
como corriente eléctrica.
19 20L
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
luminosas; esto se debe al efecto de desplaza-miento de cargas.
Conforme a lo que acabamos de explicar, laelectricidad se produce por el paso de los electro-nes de un material a otro; es decir, por efecto dela fricción. Por lo tanto, se le conoce como “elec-tricidad estática”.
Uno de los medios más conocidos para gene-rar grandes cantidades de electricidad estática,es la Máquina de Wimshurst (figura 4). Este apa-rato consiste en dos discos plásticos colocadosfrente a frente, que giran en sentidos opuestos;sobre uno de ellos se encuentran varias lamini-llas conductoras.
La mutua influencia ejercida, origina un des-plazamiento de cargas. La carga eléctrica de losdiscos es recuperada mediante un par de electro-dos, los cuales se colocan de modo que estén encontacto con la superficie del disco que tiene laslaminillas; cuando la cantidad de carga acumu-lada en la superficie de los discos es grande, sellegan a producir arcos eléctricos entre las termi-nales externas del dispositivo.
Electricidad por reacción química
Una de las formas más eficientes y ampliamenteutilizadas para generar electricidad, es la de lasreacciones químicas. Como ejemplo, tenemos laspilas y baterías utilizadas en equipos portátiles,
radios, automóviles, etc.; se puede decir que unapila es un medio que transforma la energía quí-mica en eléctrica, ya que está formada por unelectrolito (que puede ser líquido, sólido o de pas-ta), un electrodo positivo y un electrodo negativo.
El electrolito, una sustancia química, reaccio-na con los electrodos, de tal forma que a uno deellos llegan los electrones liberados por la reac-ción -haciéndose negativo-, mientras que el otro,habiéndolos perdido, adquiere carga positiva(figura 5). Esta diferencia de cargas entre los doselectrodos se conoce como “diferencia de poten-cial”. Si se conecta un cable conductor externo
que los comunique, la diferencia de potencialorigina un camino por el que los electrones delelectrodo negativo pasan al electrodo positivo.Precisamente, al desplazamiento de los electro-nes a través de un conductor se le conoce con elnombre de “corriente eléctrica” (figura 6).
Básicamente, podemos hablar de dos tipos depilas: primarias y secundarias. En el caso de lasprimarias, la sustancia química utilizada se trans-forma lentamente en sustancias diferentes; y esque, a causa de la reacción química que liberalos electrones, el electrolito no puede transfor-marse en la sustancia original que era antes desuceder aquélla (es cuando se dice que “las pilasse han descargado”). Las pilas de este tipo tam-bién reciben el nombre “voltaicas”.
Por su parte, las pilas secundarias, baterías oacumuladores, tienen la característica de que enellas el electrolito sí puede ser reconvertido des-pués de utilizarse en las sustancias originales;para lograrlo, basta con pasar a través de él unacorriente eléctrica, pero en sentido contrario alde su operación normal (esto es a lo que se llama“recarga de la pila”).
Componentes y aplicaciones de las pilas
Una de las pilas primarias más comunes es laLeclanché o “pila seca”, inventada en los años60’s por el químico francés Georges Leclanché.El electrolito consiste en una pasta de clorurode amonio y cloruro de zinc. Una lámina que seemplea como el electrodo negativo, sirve tam-bién como envase, y está construida con baseen zinc; el electrodo positivo es la combinaciónde una barra de carbono con dióxido de manga-neso, y al momento de combinar los tres elemen-tos, se obtienen aproximadamente 1.5 voltiosentre la terminal central y el envase (figura 7).
Otro ejemplo de pila primaria, es aquella quese utiliza en equipos pequeños (tales como losrelojes de pulso digitales). En esta pila -con formade disco cilíndrico-, el electrolito es una soluciónde hidróxido de potasio, el electrodo positivo sehace con óxido de mercurio y el electrodo negati-vo con zinc. La pila de este tipo, conocida como“batería de mercurio”, genera aproximadamente1.34 volts (figura 8).
Por lo que se refiere a la pila secundaria oacumulador (que como ya se dijo puede ser re-cargada al invertir la reacción química), cabemencionar que fue inventada en 1859 por el físi-co francés Gaston Planté. Está formada por unelectrolito de ácido sulfúrico y agua, con electro-dos de plomo y óxido de plomo; internamente,está constituida por un conjunto de pilas indivi-duales conectadas en serie (figura 9). Las pilassecundarias las encontramos en automóviles,aviones y en sistemas de almacenamiento deenergía eléctrica de fuentes de energía alter-nativa; ejemplo de estas últimas, son los panelessolares o los generadores movidos por viento.
Fabricación de una pila primariaPara fabricar una pila primaria, se requiere sola-mente de un limón grande, una laminilla de cobrey una zinc, ambas de 5 x 1 cm. Lo único que hayque hacer es insertar las laminillas, una en cadacara del limón, procurando que entren lo másprofundamente posible pero sin llegar a tocarse.
Con ayuda de un voltímetro, se puede com-probar fácilmente la diferencia de potencial queexiste entre las laminillas. La terminal negativa
Figura 5
Figura 8Figura 6
Figura 7
Envase de zinc(electrodo negativo)
ElectrolitoCloruro de aluminio + cloruro de zinc
Pila seca de 1.5 V
Carbono + bióxido de manganeso(electrodo positivo)
Electrodonegativo zinc
Electrolito hidróxidode potasio
Electrodo positivoóxido de mercurio
Pila de mercurio
Figura 4Máquina de Wimshurst
Electrodopositivo
Electrodonegativo
Electrolito
Energíaquímica
Energíaeléctrica
En la pila el electrolito reacciona con los electrodos,produciendo una diferencia de carga eléctrica entre ellos.
(+) (-)
----
--
PILA
(Electrones)
Si se conecta un conductor enlas terminales de una pila, ladiferencia de potencial entre
ellas obliga a los electrones adesplazarse de una terminal aotra creando lo que se conoce
como corriente eléctrica.
19 20L
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
se forma en el electrodo de zinc, mientras que laterminal positiva en el de cobre; el electrolito denuestra pila es precisamente el ácido cítrico quecontiene el zumo de limón. Vea la figura 10.
Electricidad por presión
Los materiales piezoeléctricos son aquellos queliberan electrones cuando se les aplica unafuerza. Su nombre se deriva del término griegoPiezo, que significa “presión”.
Cuando se aplica la fuerza sobre el material,los electrones son obligados a salir de sus órbitasy se desplazan hacia el punto opuesto a aquelen que se está ejerciendo la presión; cuando éstacesa, los electrones regresan a los átomos de
Figura 12
Figura 11
+ ++ +
++ +
+ ++
-- - - - - - - - - - - - - - -
Fuerza aplicada
Acumulación de cargas negativas en el punto opuesto en donde seaplicó la fuerza
Materialpiezoeléctrico
Efecto piezo eléctrico
Ondas sonoras
Oscilograma
En un micrófono piezoeléctrico la presión ejercida sobre el cristal por las ondas sonoras genera una señal eléctrica equivalente.
En una aguja de fonógrafo las variaciones de los surcos sobre el disco ejerce una fuerza en el cristal, el cual genera una señal eléctrica equivalente al audio grabado originalmente.
Surco de disco de acetato
Energíamecánica
Energíaeléctrica
Figura 10
Figura 9
Lámina de zinc Lámina de cobre
Acido cítrico(electrolito)
Terminalnegativa
Terminalpositiva
Biopila
LimónVoltímetro
Terminal negativa
Cubierta de la salpicadera
Retenedor de vidrio fibroso
Electrolito
Electrodo negativo
Soporte en forma de costilla
Tapa del respiradero
Terminal positiva
Electrodo positivo
Separador con forma de costilla
Recipiente
(+) (-)
donde proceden. Sustancias como las sales deRochelle y las cerámicas de titanato de bario, sonespecialmente efectivas para generar éste efecto.
El punto momentáneamente abandonado porlos electrones a causa de la aplicación de la fuer-za, se torna entonces positivo; por contra, el extre-mo más alejado de él se hace negativo: surge asíentre ambos una diferencia de carga (figura 11).
Los materiales piezoeléctricos se cortan enformas especiales, de modo que sea posiblecontrolar los puntos en donde existe la diferenciade potencial. Este efecto se aprovecha para gene-rar señales electrónicas de audio en los micrófo-nos “de cristal”, los cuales están formados porun cristal piezoeléctrico sobre el que se colocauna tapa que lo deforma conforme a las variacio-
nes de los sonidos que logran desplazarla. Añosatrás, los cristales piezoeléctricos se utilizabanpara recuperar la música grabada en forma desurcos en los discos de acetato negro (figura 12).
Además, los materiales piezoeléctricos tien-den a deformarse cuando se les aplica un voltaje.Este fenómeno es explotado para generar seña-les electrónicas de una frecuencia fija y altamen-te estable.
Electricidad por calor
Cuando se aplica energía calorífica a determi-nados metales, éstos aumentan el movimientocinético de sus átomos; así, se origina el despren-dimiento de los electrones de las órbitas devalencia. Otros metales, se comportan de mane-ra inversa.
Supongamos que un metal del primer tipo esunido superficialmente a un metal de comporta-
miento contrario, y que se les aplica calor. Mien-tras que uno será cada vez más positivo con-forme se vayan liberando sus electrones, el otro-que los absorbe- se hará muy negativo alalmacenar cargas negativas.
Tras retirar la fuente de calor, los metales seirán enfriando y entonces los electrones “extras”que fueron de momento alojados por uno de losmetales, regresarán al de su procedencia. Cuantomás calor se aplique a la unión de esos metales,mayor será la cantidad de carga eléctrica quepueda producirse. A éste fenómeno se le conocecomo “termoelectricidad”.
A aquellos dispositivos formados por la uniónde dos metales y que presentan el efecto de ter-moelectricidad, se les denomina “termopar”(figura 13).
El fenómeno de la termoelectricidad puede serfácilmente comprobado mediante un sencillo ex-perimento. Haciendo uso de un alambre de cobrey uno de zinc, hay que formar una trenza de apro-ximadamente 30 cm de largo; se deben dejar li-bres unos 5 cm de cada alambre. Enseguida, conuna vela, se calienta el principio de la trenza; fi-nalmente, con un voltímetro se mide la diferenciade potencial en los extremos que se dejaron libres.
En aplicaciones reales se unen varios disposi-tivos termopar, en circuitos serie-paralelo, paraaumentar la cantidad total de corriente y de vol-taje. Este dispositivo, en su conjunto, es conocidocomo “termopila”. En general, podemos decirque las termopilas transforman la energía calorí-fica en energía eléctrica.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
se forma en el electrodo de zinc, mientras que laterminal positiva en el de cobre; el electrolito denuestra pila es precisamente el ácido cítrico quecontiene el zumo de limón. Vea la figura 10.
Electricidad por presión
Los materiales piezoeléctricos son aquellos queliberan electrones cuando se les aplica unafuerza. Su nombre se deriva del término griegoPiezo, que significa “presión”.
Cuando se aplica la fuerza sobre el material,los electrones son obligados a salir de sus órbitasy se desplazan hacia el punto opuesto a aquelen que se está ejerciendo la presión; cuando éstacesa, los electrones regresan a los átomos de
Figura 12
Figura 11
+ ++ +
++ +
+ ++
-- - - - - - - - - - - - - - -
Fuerza aplicada
Acumulación de cargas negativas en el punto opuesto en donde seaplicó la fuerza
Materialpiezoeléctrico
Efecto piezo eléctrico
Ondas sonoras
Oscilograma
En un micrófono piezoeléctrico la presión ejercida sobre el cristal por las ondas sonoras genera una señal eléctrica equivalente.
En una aguja de fonógrafo las variaciones de los surcos sobre el disco ejerce una fuerza en el cristal, el cual genera una señal eléctrica equivalente al audio grabado originalmente.
Surco de disco de acetato
Energíamecánica
Energíaeléctrica
Figura 10
Figura 9
Lámina de zinc Lámina de cobre
Acido cítrico(electrolito)
Terminalnegativa
Terminalpositiva
Biopila
LimónVoltímetro
Terminal negativa
Cubierta de la salpicadera
Retenedor de vidrio fibroso
Electrolito
Electrodo negativo
Soporte en forma de costilla
Tapa del respiradero
Terminal positiva
Electrodo positivo
Separador con forma de costilla
Recipiente
(+) (-)
donde proceden. Sustancias como las sales deRochelle y las cerámicas de titanato de bario, sonespecialmente efectivas para generar éste efecto.
El punto momentáneamente abandonado porlos electrones a causa de la aplicación de la fuer-za, se torna entonces positivo; por contra, el extre-mo más alejado de él se hace negativo: surge asíentre ambos una diferencia de carga (figura 11).
Los materiales piezoeléctricos se cortan enformas especiales, de modo que sea posiblecontrolar los puntos en donde existe la diferenciade potencial. Este efecto se aprovecha para gene-rar señales electrónicas de audio en los micrófo-nos “de cristal”, los cuales están formados porun cristal piezoeléctrico sobre el que se colocauna tapa que lo deforma conforme a las variacio-
nes de los sonidos que logran desplazarla. Añosatrás, los cristales piezoeléctricos se utilizabanpara recuperar la música grabada en forma desurcos en los discos de acetato negro (figura 12).
Además, los materiales piezoeléctricos tien-den a deformarse cuando se les aplica un voltaje.Este fenómeno es explotado para generar seña-les electrónicas de una frecuencia fija y altamen-te estable.
Electricidad por calor
Cuando se aplica energía calorífica a determi-nados metales, éstos aumentan el movimientocinético de sus átomos; así, se origina el despren-dimiento de los electrones de las órbitas devalencia. Otros metales, se comportan de mane-ra inversa.
Supongamos que un metal del primer tipo esunido superficialmente a un metal de comporta-
miento contrario, y que se les aplica calor. Mien-tras que uno será cada vez más positivo con-forme se vayan liberando sus electrones, el otro-que los absorbe- se hará muy negativo alalmacenar cargas negativas.
Tras retirar la fuente de calor, los metales seirán enfriando y entonces los electrones “extras”que fueron de momento alojados por uno de losmetales, regresarán al de su procedencia. Cuantomás calor se aplique a la unión de esos metales,mayor será la cantidad de carga eléctrica quepueda producirse. A éste fenómeno se le conocecomo “termoelectricidad”.
A aquellos dispositivos formados por la uniónde dos metales y que presentan el efecto de ter-moelectricidad, se les denomina “termopar”(figura 13).
El fenómeno de la termoelectricidad puede serfácilmente comprobado mediante un sencillo ex-perimento. Haciendo uso de un alambre de cobrey uno de zinc, hay que formar una trenza de apro-ximadamente 30 cm de largo; se deben dejar li-bres unos 5 cm de cada alambre. Enseguida, conuna vela, se calienta el principio de la trenza; fi-nalmente, con un voltímetro se mide la diferenciade potencial en los extremos que se dejaron libres.
En aplicaciones reales se unen varios disposi-tivos termopar, en circuitos serie-paralelo, paraaumentar la cantidad total de corriente y de vol-taje. Este dispositivo, en su conjunto, es conocidocomo “termopila”. En general, podemos decirque las termopilas transforman la energía calorí-fica en energía eléctrica.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Electricidad por luz
El “efecto fotoeléctrico” consiste en la liberaciónde electrones de un material, cuando la luz incidesobre éste. El potasio, el sodio, el cesio, el sele-nio, el sulfuro de plomo, el germanio, el silicio yel cadmio, son algunos de los materiales quepresentan tal característica.
Aplicaciones del efecto fotoeléctrico
Al efecto fotoeléctrico se le pueden dar tres dis-tintas aplicaciones en electrónica:
a) Fotoionización. La luz aumenta la conducciónque se realiza del cátodo a la placa de una vál-vula de gas (bulbo), debido a la ionización(liberación de los electrones de valencia delgas contenido).
b) Efecto fotovoltaico. Al producirse cargas enlos extremos de los materiales semiconducto-res, se origina una diferencia de potencial(como en el caso de las pilas).
c) Efecto de fotoconducción. Puesto que son libe-rados los electrones de materiales cristalinos(que normalmente presentan alta resistencia
eléctrica), aumenta su conductividad y dismi-nuye su resistencia eléctrica al paso de la luz(figura 14).
Fue en 1905, cuando el físico alemán AlbertEinstein propuso por primera vez una teoría queexplicaba de manera satisfactoria el efecto foto-eléctrico. Su teoría señala que la luz está formada
por fotones (es decir pequeños paquetes de ener-gía), los cuales chocan contra la superficie delas sustancias; si tienen suficiente energía, seráncapaces de liberar a los electrones de valenciadel material y, por consecuencia, provocaránexcesos y déficits de cargas.
El efecto fotovoltaico se explota para generarelectricidad, mediante el uso de celdas solaresfotovoltaicas. Para ello, se necesita montar unagran cantidad de paneles solares, donde lasceldas vienen de fábrica en grupos dispuestosen serie-paralelo para generar grandes canti-dades de voltaje y corriente.
Actualmente ya existen subestaciones piloto,en las que se genera electricidad a partir de laenergía solar que llega a la Tierra durante el día.Para su consumo durante la noche, parte de estaenergía es almacenada en acumuladores.
Si se toma en cuenta que es muy fácil conse-guir celdas solares, no habrá problema algunopara, con una de al menos 10 x 10 cm, generarpotenciales de hasta 1.5 volts -verificables me-diante voltímetro- que bien pueden alimentar amotores pequeños (figura 15).
Electricidad por magnetismo
¿Ha notado la capacidad que tienen algunas per-sonas de orientarse aun en lugares donde no haypuntos de referencia claros? Esta capacidad esalgo que se puede explicarse: existe en la narizun depósito de un compuesto basado en el hierro,
el cual tiene la misma función de una brú-jula;dicho depósito tiene conexiones nerviosas alcerebro, de tal manera que la interacción de sucampo con el campo magnético de la Tierra,produce una cierta respuesta o estímulo que elcerebro procesa, permitiendo la orientación delindividuo. Esa capacidad está casi perdida en loshumanos, pero no en otros organismos como elatún, el delfín y otros más, que la utilizan comomedio de orientación durante sus migracionesmasivas.
El magnetismo es una forma de energía capazde atraer metales, gracias al campo de fuerzaque genera. A su vez, el campo magnético de unimán está formado por fotones, pero de una fre-cuencia distinta a la de la luz. Cuando un alambreconductor cruza perpendicularmente las líneasde fuerza magnética de un imán, los fotones delcampo obligan a los electrones de dicho conduc-tor a desplazarse; de esta forma, dado que en
Figura 15
Figura 16
N S N S
+
+++
---
--
El desplazamiento de un conductor dentro de un campomagnético, obliga a los electrones del mismo a desplazarse(generando un acumulamiento de carga eléctrica y por tantoun potencial eléctrico útil.)
Figura 14
Con varias celdas fotovoltaicas se consiguen voltajes y corrientes considerables, y se forman los llamados "paneles solares", variospaneles solares son capaces de cubrir las necesidades de energíaeléctrica de un pueblo pequeño.
Energíaluminosa
Energíaeléctrica
Figura 13
Termopar
Calor
Cobre
+ +++
++
++
+
+
(+)
(-)
Zinc
--
----
-
Efecto de termoelectricidad
En un termopar la energía calorífica amplificada, obliga a loselectrones del cobre a desplazarse al zinc, generando unadiferencia de carga entre ambos.
Energíacalorífica
Energíaeléctrica
-
-
--
-
-
GAS - - - - -- - -
- -- -- - --- - - - -----
-- - - - -- - - -
- -
- - - ----
- - --
+ + + ++ + +
+ + +
+++ ++
+ + +
LuzLuz incidente
Cuando la luz incide sobre gases no conductores conciertas características, éstos liberan electrones de valencia produciendo iones.
Efecto fotoionico
Cuando la luz incide sobre materiales semiconductores endiversos dopados, se genera una liberación de cargas quese acumula en los extremos del material, creando una diferenciade potencial como en el caso de la pila.
Semiconductor
Carga negativa
Carga positiva
Efecto fotovoltaico
Algunos materiales resistivos presentan la característica de que en presencia dela luz disminuyen su resistividad, debido a la liberación de electrones de valenciade los átomos del material.
Efecto fotoconductivo
Luz
Material resistivo
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Electricidad por luz
El “efecto fotoeléctrico” consiste en la liberaciónde electrones de un material, cuando la luz incidesobre éste. El potasio, el sodio, el cesio, el sele-nio, el sulfuro de plomo, el germanio, el silicio yel cadmio, son algunos de los materiales quepresentan tal característica.
Aplicaciones del efecto fotoeléctrico
Al efecto fotoeléctrico se le pueden dar tres dis-tintas aplicaciones en electrónica:
a) Fotoionización. La luz aumenta la conducciónque se realiza del cátodo a la placa de una vál-vula de gas (bulbo), debido a la ionización(liberación de los electrones de valencia delgas contenido).
b) Efecto fotovoltaico. Al producirse cargas enlos extremos de los materiales semiconducto-res, se origina una diferencia de potencial(como en el caso de las pilas).
c) Efecto de fotoconducción. Puesto que son libe-rados los electrones de materiales cristalinos(que normalmente presentan alta resistencia
eléctrica), aumenta su conductividad y dismi-nuye su resistencia eléctrica al paso de la luz(figura 14).
Fue en 1905, cuando el físico alemán AlbertEinstein propuso por primera vez una teoría queexplicaba de manera satisfactoria el efecto foto-eléctrico. Su teoría señala que la luz está formada
por fotones (es decir pequeños paquetes de ener-gía), los cuales chocan contra la superficie delas sustancias; si tienen suficiente energía, seráncapaces de liberar a los electrones de valenciadel material y, por consecuencia, provocaránexcesos y déficits de cargas.
El efecto fotovoltaico se explota para generarelectricidad, mediante el uso de celdas solaresfotovoltaicas. Para ello, se necesita montar unagran cantidad de paneles solares, donde lasceldas vienen de fábrica en grupos dispuestosen serie-paralelo para generar grandes canti-dades de voltaje y corriente.
Actualmente ya existen subestaciones piloto,en las que se genera electricidad a partir de laenergía solar que llega a la Tierra durante el día.Para su consumo durante la noche, parte de estaenergía es almacenada en acumuladores.
Si se toma en cuenta que es muy fácil conse-guir celdas solares, no habrá problema algunopara, con una de al menos 10 x 10 cm, generarpotenciales de hasta 1.5 volts -verificables me-diante voltímetro- que bien pueden alimentar amotores pequeños (figura 15).
Electricidad por magnetismo
¿Ha notado la capacidad que tienen algunas per-sonas de orientarse aun en lugares donde no haypuntos de referencia claros? Esta capacidad esalgo que se puede explicarse: existe en la narizun depósito de un compuesto basado en el hierro,
el cual tiene la misma función de una brú-jula;dicho depósito tiene conexiones nerviosas alcerebro, de tal manera que la interacción de sucampo con el campo magnético de la Tierra,produce una cierta respuesta o estímulo que elcerebro procesa, permitiendo la orientación delindividuo. Esa capacidad está casi perdida en loshumanos, pero no en otros organismos como elatún, el delfín y otros más, que la utilizan comomedio de orientación durante sus migracionesmasivas.
El magnetismo es una forma de energía capazde atraer metales, gracias al campo de fuerzaque genera. A su vez, el campo magnético de unimán está formado por fotones, pero de una fre-cuencia distinta a la de la luz. Cuando un alambreconductor cruza perpendicularmente las líneasde fuerza magnética de un imán, los fotones delcampo obligan a los electrones de dicho conduc-tor a desplazarse; de esta forma, dado que en
Figura 15
Figura 16
N S N S
+
+++
---
--
El desplazamiento de un conductor dentro de un campomagnético, obliga a los electrones del mismo a desplazarse(generando un acumulamiento de carga eléctrica y por tantoun potencial eléctrico útil.)
Figura 14
Con varias celdas fotovoltaicas se consiguen voltajes y corrientes considerables, y se forman los llamados "paneles solares", variospaneles solares son capaces de cubrir las necesidades de energíaeléctrica de un pueblo pequeño.
Energíaluminosa
Energíaeléctrica
Figura 13
Termopar
Calor
Cobre
+ +++
++
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+
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Zinc
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-
Efecto de termoelectricidad
En un termopar la energía calorífica amplificada, obliga a loselectrones del cobre a desplazarse al zinc, generando unadiferencia de carga entre ambos.
Energíacalorífica
Energíaeléctrica
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GAS - - - - -- - -
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+ + +
+++ ++
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LuzLuz incidente
Cuando la luz incide sobre gases no conductores conciertas características, éstos liberan electrones de valencia produciendo iones.
Efecto fotoionico
Cuando la luz incide sobre materiales semiconductores endiversos dopados, se genera una liberación de cargas quese acumula en los extremos del material, creando una diferenciade potencial como en el caso de la pila.
Semiconductor
Carga negativa
Carga positiva
Efecto fotovoltaico
Algunos materiales resistivos presentan la característica de que en presencia dela luz disminuyen su resistividad, debido a la liberación de electrones de valenciade los átomos del material.
Efecto fotoconductivo
Luz
Material resistivo
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
uno de sus extremos se produce un acumula-miento de electrones y en el otro un déficit, seobtiene un conductor con un extremo positivo yotro negativo. Esto es a lo que se llama “magne-toelectricidad” (figura 16).
Con este principio, se construyen generadoreseléctricos con cientos de espiras de alambrerodeando a un núcleo ferromagnético. Todo semonta sobre un eje giratorio, dentro de un campomagnético intenso. Al girar, las espiras de alam-bre cortan cientos de veces las líneas de fuerzamagnética; con esto se obliga a los electronesde cada una de las espiras a establecer una acu-mulación de cargas, la cual se globaliza para fi-nalmente obtener magnitudes considerables devoltaje y de corriente aprovechables.
Los generadores eléctricos los encontramos,por ejemplo, en las bicicletas, con el nombre de“dinamos”. Cuando la rueda de la bicicleta gira,la dinamo también lo hace y entonces generasuficiente electricidad para alimentar a una pe-queña lámpara.
En los autos, el generador eléctrico se llama“alternador”, debido a que produce electricidadalterna en vez de directa; su estructura es prác-ticamente igual a la de cualquier generadorconvencional, ya que gira gracias al impulso quele suministra el propio motor del auto. La energíaproducida por el alternador se utiliza para recar-gar al acumulador (pila secundaria) del propiovehículo.
Los generadores de este tipo son ampliamenteutilizados en el campo de la electricidad comer-cial. Para ello se recurre a diferentes fuerzas quehacen girar a los generadores, entre las que secuenta al vapor de agua, las presas, las centralesnucleoeléctricas, etc. Para comprobar esta formade generar electricidad, habrá que conseguir unmotor pequeño (como los utilizados en los jugue-tes); una vez obtenido, se coloca en sus termi-nales de alimentación un voltímetro en el rangomás bajo; al hacer girar manualmente el eje delmotor, se observará que el valor leído por el vol-tímetro aumenta -lo cual indica la presencia deuna diferencia de potencial- (figura 17).
Conclusión
Queda claro, por las explicaciones anteriores,que la electricidad es un fenómeno físico asocia-do a cargas eléctricas estáticas o en movimiento;por lo tanto, es una manifestación de la estruc-tura atómica de la materia.
El hombre conoció la electricidad por diversosacontecimientos naturales como los rayos y laspropiedades del ámbar, pero no fue sino hastael siglo XIX -cuando ya estaban bien sentadaslas bases de la física clásica- que surgió la cienciade la electricidad y del magnetismo, que a lapostre permitiría la generación, aprovechamien-to y distribución de esta fuente de energía parabeneficio de la humanidad.
Motor eléctrico deimán permanente
Para comprobar la generación de electricidad, coloque un voltímetro enlas terminales de alimentación del motor y gire el eje. Observe el resultado
Voltímetro
Figura 17
25
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Memoriacaché
CMOS-RAM
ROM-BIOS
Memoria RAM(circuitos DRAM)
ROMMemoria de sólo lectura, donde se almacenanlas rutinas básicas de entrada y salida (el BIOS),además de las pruebas y códigos POST. La carac-terística principal de este tipo de memoria es quepueden mantener por tiempo indefinido unainformación, incluso después de que se ha retira-do la alimentación al sistema; lo cual la haceidónea para guardar información que por sunaturaleza no precise cambios (como el BIOS).Este tipo de memoria podemos encontrarla bási-camente en tres sitios dentro de una PC: la ROM-BIOS, la ROM de teclado y la ROM de caracteresadosada en la tarjeta de video.
Memoria FlashEste es un nuevo desarrollo que ha permitido laproducción de una memoria que para fines prác-ticos se comporta como una RAM y una ROM almismo tiempo; esto es, puede variarse la infor-mación que contiene, pero es capaz de mante-nerla incluso cuando se ha retirado la alimen-tación al sistema. Algunos fabricantes de tarjetasmadre han comenzado a incluir memorias deeste tipo en lugar de la ROM-BIOS, con el objetode facilitar la actualización de sus sistemas.
CMOS-RAMSe trata de un tipo de memoria RAM construidacon una tecnología especial, típica por su bajísi-mo consumo de potencia. Este bloque se añadióa la plataforma PC a partir del estándar AT, dondese introdujo un reloj de tiempo real (y por tantohabía necesidad de mantenerlo funcionando in-cluso si la máquina estaba apagada), además dela utilería de Setup o configuración, la cual tam-bién debe mantenerse al cortar la alimentación.
Esta memoria se mantiene con energía per-manente, gracias a una pequeña batería recar-gable o a una pila de litio, que le envía energíamientras la computadora está apagada.
Memoria de videoDesde la aparición del estándar VGA, fue nece-sario incorporar a la tarjeta encargada deldespliegue una cierta cantidad de RAM, para faci-litar el manejo de los gráficos en el monitor, altiempo que se descarga a la memoria principaldel trabajo de manejar los datos de video. Estamemoria se encuentra adosada en la tarjetarespectiva, y de forma típica encontramos desde256 KB hasta las modernas tarjetas con 2, 4 omás MB de RAM de video.
Figura 11
41
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
CAMARAS DE VIDEODIGITAL PARA
CONSUMIDOR
CAMARAS DE VIDEODIGITAL PARA
CONSUMIDORLeopoldo Parra Reynada
El video análogo es unatecnología que probablemente va
de salida, siendo reemplazadapor el video digital o DV, un
formato en el que convergenvideo, sonido e información en
señales numéricas. Con elsistema DV se logran imágenes de
muy alta resolución,acompañadas de un sonido
estéreo de la misma calidad deun CD; además, es posible laedición no-lineal y las copias
sucesivas sin deterioro degeneración; las imágenes
también se pueden capturar ytrasladarse de la cámara de video
a la computadora. Y todo en undiminuto aparato de bolsillo.
QUE ES Y Cómo funciona
El surgimiento del formato DV
En los primeros años de esta década, las ventasen el ámbito mundial de videograbadoras perdie-ron el dinamismo que habían mostrado en añosanteriores, debido a que se estaba cerca de lasaturación del mercado; es decir, ya había sufi-cientes máquinas en los hogares como para quese mantuviera el crecimiento de la demanda.Como resultado de este comportamiento, lasprincipales compañías productoras de equipo devideo buscaron nuevas opciones.
Incluso, de los formatos de video alternativos,Súper-VHS, ED-Beta y Hi-8, aún el más exitosode los tres (el de 8mm) no había alcanzado laaceptación esperada por las grandes corporacio-nes; fue entonces cuando se decidieron a intro-ducir un nuevo sistema. En julio de 1993, Mat-sushita, Philips, Sony y Thomson hicieron unapropuesta a otros fabricantes para que de mane-ra conjunta diseñaran un nuevo formato degrabación de video casero, basándose en la tec-nología digital. La intención era ofrecer una cali-dad significativamente superior a la de los forma-
tos Beta, VHS y 8mm, y al mismo tiempo evitaruna lucha por el mercado como la que se desatóentre Beta y VHS a finales de los años 70´s.
A esta propuesta respondieron favorablemen-te compañías tan importantes como Hitachi, JVC,Mitsubishi, Sanyo, Sharp y Toshiba, además deotras decenas de fabricantes que se han adheridoal formato DV. Por ello, cabe suponer que en pró-ximos años este nuevo sistema se convierta enun estándar mundial con amplio soporte comer-cial, técnico y en títulos de películas.
DV significa Digital Video y, como su nombreindica, la principal innovación de dicho sistemaes el manejo de señales de video por mediostotalmente digitales, en contraste con el procesoanálogo que caracteriza a los formatos Beta, VHSy 8mm. Otra de sus características es que permitela grabación de imágenes con calidad broadcast,superando incluso al formato Betacam-S, que has-ta la fecha se sigue considerando el estándar engrabación profesional en estudios de televisión.
Mas el usuario no sólo tendrá en su hogar unamáquina capaz de grabar y reproducir imágenescon calidad de transmisión al aire (que es el signi-ficado de broadcast), con el consiguiente mejora-miento en su capacidad de edición sin el degra-damiento que sufre la imagen en los formatostradicionales, sino también un audio con calidadsemejante a la del CD, entre otras ventajas impor-tantes.
Características del formato DV
En la tabla 1 se indican las principales caracterís-ticas del estándar DV. Lo primero que llama laatención de este formato de video digital, es quela cinta es de muy reducidas dimensiones, inclu-so inferiores a las de una cinta de 8mm; comoresultado, el cassette tiene un tamaño ligera-mente superior al de una cajetilla de fósforos,pero con capacidad de almacenar hasta 60 minu-tos de video. Por supuesto, tales dimensiones ha-cen ideal al formato para cámaras de video deconsumidor (figura 1).
Mas como esa duración es adecuada paragrabaciones caseras pero no para aplicacionesprofesionales, también se diseñó una versión detamaño ligeramente mayor (un poco más peque-
ña que un cassette Beta), capaz de grabar hasta 4horas y media de video en alta calidad (figura 2).
El nuevo estándar DV se diferencia de los for-matos tradicionales en muchos aspectos: en pri-mer lugar, recordará que para grabar la señal devideo compuesto en los formatos, Beta, VHS y8mm se utiliza un tambor giratorio con dos cabe-zas de video, rotando a una velocidad de 1,800RPM (30 cuadros por segundo multiplicado por
Figura 1
Tabla 1
OTAMROFSAENIL
-NOZIROHSELAT
EDOHCNAADNAB)zHM(
OHCNAED
ATNIC
DADICOLEVLED
ROBMAT
SHV 042 32/1
adaglupMPR0081
mm8 042 3 mm8 MPR0081
PScitaM-U 033 1.44/3
adaglupMPR0081
CSTNlañeSdadilac(
)tsacdaorB033 1.4 a/n a/n
SHV-S 004 52/1
adaglupMPR0081
mm8-iH 004 5 mm8 MPR0081
VD 005 3.6
4/1adaglup
4.6()mm
MPR0009
Cassette DV con capacidad dehasta 90 minutos en LP.
Cámara de video digital HandycamVision DCR-PC7 de Sony.Observe que su tamaño es como el de un pasaporte; cuenta conuna pantalla giratoria de cristal líquido y altavoz integrado.
45 min
27 28
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
CAMARAS DE VIDEODIGITAL PARA
CONSUMIDOR
CAMARAS DE VIDEODIGITAL PARA
CONSUMIDORLeopoldo Parra Reynada
El video análogo es unatecnología que probablemente va
de salida, siendo reemplazadapor el video digital o DV, un
formato en el que convergenvideo, sonido e información en
señales numéricas. Con elsistema DV se logran imágenes de
muy alta resolución,acompañadas de un sonido
estéreo de la misma calidad deun CD; además, es posible laedición no-lineal y las copias
sucesivas sin deterioro degeneración; las imágenes
también se pueden capturar ytrasladarse de la cámara de video
a la computadora. Y todo en undiminuto aparato de bolsillo.
QUE ES Y Cómo funciona
El surgimiento del formato DV
En los primeros años de esta década, las ventasen el ámbito mundial de videograbadoras perdie-ron el dinamismo que habían mostrado en añosanteriores, debido a que se estaba cerca de lasaturación del mercado; es decir, ya había sufi-cientes máquinas en los hogares como para quese mantuviera el crecimiento de la demanda.Como resultado de este comportamiento, lasprincipales compañías productoras de equipo devideo buscaron nuevas opciones.
Incluso, de los formatos de video alternativos,Súper-VHS, ED-Beta y Hi-8, aún el más exitosode los tres (el de 8mm) no había alcanzado laaceptación esperada por las grandes corporacio-nes; fue entonces cuando se decidieron a intro-ducir un nuevo sistema. En julio de 1993, Mat-sushita, Philips, Sony y Thomson hicieron unapropuesta a otros fabricantes para que de mane-ra conjunta diseñaran un nuevo formato degrabación de video casero, basándose en la tec-nología digital. La intención era ofrecer una cali-dad significativamente superior a la de los forma-
tos Beta, VHS y 8mm, y al mismo tiempo evitaruna lucha por el mercado como la que se desatóentre Beta y VHS a finales de los años 70´s.
A esta propuesta respondieron favorablemen-te compañías tan importantes como Hitachi, JVC,Mitsubishi, Sanyo, Sharp y Toshiba, además deotras decenas de fabricantes que se han adheridoal formato DV. Por ello, cabe suponer que en pró-ximos años este nuevo sistema se convierta enun estándar mundial con amplio soporte comer-cial, técnico y en títulos de películas.
DV significa Digital Video y, como su nombreindica, la principal innovación de dicho sistemaes el manejo de señales de video por mediostotalmente digitales, en contraste con el procesoanálogo que caracteriza a los formatos Beta, VHSy 8mm. Otra de sus características es que permitela grabación de imágenes con calidad broadcast,superando incluso al formato Betacam-S, que has-ta la fecha se sigue considerando el estándar engrabación profesional en estudios de televisión.
Mas el usuario no sólo tendrá en su hogar unamáquina capaz de grabar y reproducir imágenescon calidad de transmisión al aire (que es el signi-ficado de broadcast), con el consiguiente mejora-miento en su capacidad de edición sin el degra-damiento que sufre la imagen en los formatostradicionales, sino también un audio con calidadsemejante a la del CD, entre otras ventajas impor-tantes.
Características del formato DV
En la tabla 1 se indican las principales caracterís-ticas del estándar DV. Lo primero que llama laatención de este formato de video digital, es quela cinta es de muy reducidas dimensiones, inclu-so inferiores a las de una cinta de 8mm; comoresultado, el cassette tiene un tamaño ligera-mente superior al de una cajetilla de fósforos,pero con capacidad de almacenar hasta 60 minu-tos de video. Por supuesto, tales dimensiones ha-cen ideal al formato para cámaras de video deconsumidor (figura 1).
Mas como esa duración es adecuada paragrabaciones caseras pero no para aplicacionesprofesionales, también se diseñó una versión detamaño ligeramente mayor (un poco más peque-
ña que un cassette Beta), capaz de grabar hasta 4horas y media de video en alta calidad (figura 2).
El nuevo estándar DV se diferencia de los for-matos tradicionales en muchos aspectos: en pri-mer lugar, recordará que para grabar la señal devideo compuesto en los formatos, Beta, VHS y8mm se utiliza un tambor giratorio con dos cabe-zas de video, rotando a una velocidad de 1,800RPM (30 cuadros por segundo multiplicado por
Figura 1
Tabla 1
OTAMROFSAENIL
-NOZIROHSELAT
EDOHCNAADNAB)zHM(
OHCNAED
ATNIC
DADICOLEVLED
ROBMAT
SHV 042 32/1
adaglupMPR0081
mm8 042 3 mm8 MPR0081
PScitaM-U 033 1.44/3
adaglupMPR0081
CSTNlañeSdadilac(
)tsacdaorB033 1.4 a/n a/n
SHV-S 004 52/1
adaglupMPR0081
mm8-iH 004 5 mm8 MPR0081
VD 005 3.6
4/1adaglup
4.6()mm
MPR0009
Cassette DV con capacidad dehasta 90 minutos en LP.
Cámara de video digital HandycamVision DCR-PC7 de Sony.Observe que su tamaño es como el de un pasaporte; cuenta conuna pantalla giratoria de cristal líquido y altavoz integrado.
45 min
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
60 segundos, figura 3), por lo que en cada revolu-ción se graban dos campos completos, uno porcada paso de una cabeza; sin embargo, este mé-todo es muy vulnerable ante los errores que pu-dieran aparecer en la superficie de la cinta (losconocidos drop-outs), mismos que se traducenen líneas blancas de ruido en la pantalla.
El nuevo formato de video digital utiliza tam-bién un tambor giratorio, pero en este caso suvelocidad de rotación es muy superior (9,000RPM), por lo que la información de un solo cam-po de video se reparte en cinco tracks; y no sóloeso, para impedir que los pequeños daños inevi-tables por el uso de la cinta se reflejen negativa-mente en la imagen, la información pasa por unaserie de procesos que permiten “repartir” loserrores en una zona más amplia, posibilitandoasí una más sencilla detección y erradicación deerrores (todo este proceso de lleva a cabo pormedios digitales, como podrá suponer).
Para grabar las imágenes en formato numé-rico, las grabadoras de DV toman la señal devideo compuesto y la convierten de su formaanalógica original en una señal digital por mediode un muestreo de 12 bits, por lo que hay más de4,000 niveles posibles de voltaje que puede tomarla señal de video. Sólo como referencia, las vi-deograbadoras con efectos digitales que circulanen el mercado electrónico por lo general usanuna digitalización de entre 6 y 8 bits, lo que daun máximo de entre 64 y 256 niveles de voltaje.
Además, para garantizar que toda la bandade 4.25 MHz que abarca una señal de videocompuesto normal sea capturada sin problemas,la frecuencia de muestreo se ubicó en 13.5 MHzpara la luminancia y en 3.375 MHz para lacrominancia (recuerde que el ancho de bandamáximo de la señal de croma es de tan sólo 1.5MHz), lo que da un amplio espacio de maniobrapara que incluso las señales de más alta fre-cuencia queden convenientemente muestreadascon mínimas pérdidas de información. Por talmotivo, la calidad de las imágenes obtenidas esprácticamente indistinguible de la generada porla señal analógica original (por increíble queparezca, el ojo humano es mucho más fácil decomplacer que el oído; así mientras que en elformato de CD se requiere una digitalización a16 bits para conseguir una calidad excepcionalde audio, en el DV basta con 12 bits para que elespectador no note ninguna diferencia entre laseñal digitalizada y la analógica original).
Secciones de una cámara DV
En la figura 4 se muestra un diagrama a bloquesmuy sencillo con las etapas que podemos encon-trar en una cámara de formato DV: como primerbloque, tenemos una sección de cámara que parafines prácticos es idéntica a la de cualquier otracámara de video de buena calidad. Esta secciónde cámara posee uno o tres elementos captado-res de luz del tipo CCD, los cuales convierten laintensidad luminosa que reciben en niveles devoltaje, mismos que son manejados de tal formaque a partir de dicha señal se obtienen los nivelesde luminancia y croma correspondientes a laimagen que se capta.
Estas dos señales se envían hacia la secciónde manejo digital de señal, en la cual reciben untratamiento especial: la luminancia pasa directa-mente por un convertidor A/D para traducir susniveles de voltaje en palabras de 12 bits, en tantoque la crominancia se separa en sus componen-tes principales (R-Y y B-Y) y ambas señales tam-bién se aplican a su convertidor A/D respectivo.Ya que se tienen los tres juegos de señales, seenvían a un circuito que lleva a cabo una com-presión en el formato I-MPEG, con el objetivo dereducir considerablemente la cantidad de datosque se grabarán en la cinta; la salida de este com-presor pasa a un circuito corrector de errores,para finalmente ser grabada la señal.
Esta señal se envía hacia una etapa de video-grabación que es muy parecida a las que yaconocemos de los formatos Beta y VHS; esto es,un tambor de cabezas giratorias que transfierenla información hacia la cinta magnética y quetambién son las encargadas de su lectura. Y aun-que el mecanismo del sistema DV es de menoresdimensiones y su velocidad de giro es cinco ve-ces más rápida, el principio básico de funciona-miento es el mismo; así que no nos detendremosen el particular.
Por supuesto que a la señal de video le debeacompañar su audio correspondiente, y para ellola señal proveniente de los micrófonos es conver-tida de analógico a digital, con una calidad deaudio semejante a la de un disco compacto. Estaseñal también se envía hacia el mecanismo devideograbación, ocupando su lugar en la cintamagnética junto al video, pero sin interferirsemutuamente, con lo que es posible realizar edi-ciones en cualquier porción de la cinta sin afectaral otro parámetro.
Como podrá suponer, el proceso de lecturaresulta casi idéntico al anterior, sólo que en sen-tido contrario; esto es, la señal se lee de la super-ficie de la cinta y pasa por el bloque corrector dedatos. A continuación la señal se descomprimey pasa por tres circuitos convertidores D/A inde-pendientes, de los cuales se recupera la señal Y,R-Y y B-Y.
Finalmente, estas señales se combinan enforma de video compuesto para enviarse por uncable RCA hacia el televisor, o como señales Y-C por medio de un cable de S-Video hacia elreceptor que posea dicha entrada.
Compresión de datos
Una digitalización con estos parámetros consu-miría un gran espacio de almacenamiento, algrado de que resultaría una cantidad de bytespor segundo prácticamente inmanejable; por talrazón, y para reducir considerablemente lacantidad de información que efectivamente segraba en la cinta, se recurre a métodos de com-presión de datos. La compresión de datos es unmétodo que se puede utilizar en señales digitalespor medio del cual se elimina toda la informaciónredundante, enviándola sólo una vez y despuésindicando aquellos puntos en que se repite, conlo que se obtiene una señal prácticamente idén-tica a la original, pero con un tamaño extremada-mente reducido (figura 5).
Específicamente, en el DV se utiliza el formatode compresión conocido como I-MPEG, el cualposee algunas características que lo hacen mu-cho más apropiado para el DV que el formatoMPEG-2 común, utilizado en CD-ROM’s de com-putadora o en los nuevos DVD.
Figura 2
Figura 3
Grabación convencional (VHS, Beta, 8mm,U-Matic)
1 Track = 1 campoTambor giratorio(1800 RPM)
Cámara DV profesional, al lado de cassettespequeños (al frente) y de alta capacidad (atrás).
Figura 4
Manejoseñal (CCD)
A/D (12 bits13.5 Mhz)
SeparadorR-Y / B-Y
A/D (12 bits3.37 Mhz)
Circuitocompresor
I-MPEG
AMPRF
A/D (12 bits1.37 Mhz)
Lente Sección de cámara Proceso digital Sección devideograbadora
Elementocaptor (CCD)
Y
R-Y
B-Y
C
29 30
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
60 segundos, figura 3), por lo que en cada revolu-ción se graban dos campos completos, uno porcada paso de una cabeza; sin embargo, este mé-todo es muy vulnerable ante los errores que pu-dieran aparecer en la superficie de la cinta (losconocidos drop-outs), mismos que se traducenen líneas blancas de ruido en la pantalla.
El nuevo formato de video digital utiliza tam-bién un tambor giratorio, pero en este caso suvelocidad de rotación es muy superior (9,000RPM), por lo que la información de un solo cam-po de video se reparte en cinco tracks; y no sóloeso, para impedir que los pequeños daños inevi-tables por el uso de la cinta se reflejen negativa-mente en la imagen, la información pasa por unaserie de procesos que permiten “repartir” loserrores en una zona más amplia, posibilitandoasí una más sencilla detección y erradicación deerrores (todo este proceso de lleva a cabo pormedios digitales, como podrá suponer).
Para grabar las imágenes en formato numé-rico, las grabadoras de DV toman la señal devideo compuesto y la convierten de su formaanalógica original en una señal digital por mediode un muestreo de 12 bits, por lo que hay más de4,000 niveles posibles de voltaje que puede tomarla señal de video. Sólo como referencia, las vi-deograbadoras con efectos digitales que circulanen el mercado electrónico por lo general usanuna digitalización de entre 6 y 8 bits, lo que daun máximo de entre 64 y 256 niveles de voltaje.
Además, para garantizar que toda la bandade 4.25 MHz que abarca una señal de videocompuesto normal sea capturada sin problemas,la frecuencia de muestreo se ubicó en 13.5 MHzpara la luminancia y en 3.375 MHz para lacrominancia (recuerde que el ancho de bandamáximo de la señal de croma es de tan sólo 1.5MHz), lo que da un amplio espacio de maniobrapara que incluso las señales de más alta fre-cuencia queden convenientemente muestreadascon mínimas pérdidas de información. Por talmotivo, la calidad de las imágenes obtenidas esprácticamente indistinguible de la generada porla señal analógica original (por increíble queparezca, el ojo humano es mucho más fácil decomplacer que el oído; así mientras que en elformato de CD se requiere una digitalización a16 bits para conseguir una calidad excepcionalde audio, en el DV basta con 12 bits para que elespectador no note ninguna diferencia entre laseñal digitalizada y la analógica original).
Secciones de una cámara DV
En la figura 4 se muestra un diagrama a bloquesmuy sencillo con las etapas que podemos encon-trar en una cámara de formato DV: como primerbloque, tenemos una sección de cámara que parafines prácticos es idéntica a la de cualquier otracámara de video de buena calidad. Esta secciónde cámara posee uno o tres elementos captado-res de luz del tipo CCD, los cuales convierten laintensidad luminosa que reciben en niveles devoltaje, mismos que son manejados de tal formaque a partir de dicha señal se obtienen los nivelesde luminancia y croma correspondientes a laimagen que se capta.
Estas dos señales se envían hacia la secciónde manejo digital de señal, en la cual reciben untratamiento especial: la luminancia pasa directa-mente por un convertidor A/D para traducir susniveles de voltaje en palabras de 12 bits, en tantoque la crominancia se separa en sus componen-tes principales (R-Y y B-Y) y ambas señales tam-bién se aplican a su convertidor A/D respectivo.Ya que se tienen los tres juegos de señales, seenvían a un circuito que lleva a cabo una com-presión en el formato I-MPEG, con el objetivo dereducir considerablemente la cantidad de datosque se grabarán en la cinta; la salida de este com-presor pasa a un circuito corrector de errores,para finalmente ser grabada la señal.
Esta señal se envía hacia una etapa de video-grabación que es muy parecida a las que yaconocemos de los formatos Beta y VHS; esto es,un tambor de cabezas giratorias que transfierenla información hacia la cinta magnética y quetambién son las encargadas de su lectura. Y aun-que el mecanismo del sistema DV es de menoresdimensiones y su velocidad de giro es cinco ve-ces más rápida, el principio básico de funciona-miento es el mismo; así que no nos detendremosen el particular.
Por supuesto que a la señal de video le debeacompañar su audio correspondiente, y para ellola señal proveniente de los micrófonos es conver-tida de analógico a digital, con una calidad deaudio semejante a la de un disco compacto. Estaseñal también se envía hacia el mecanismo devideograbación, ocupando su lugar en la cintamagnética junto al video, pero sin interferirsemutuamente, con lo que es posible realizar edi-ciones en cualquier porción de la cinta sin afectaral otro parámetro.
Como podrá suponer, el proceso de lecturaresulta casi idéntico al anterior, sólo que en sen-tido contrario; esto es, la señal se lee de la super-ficie de la cinta y pasa por el bloque corrector dedatos. A continuación la señal se descomprimey pasa por tres circuitos convertidores D/A inde-pendientes, de los cuales se recupera la señal Y,R-Y y B-Y.
Finalmente, estas señales se combinan enforma de video compuesto para enviarse por uncable RCA hacia el televisor, o como señales Y-C por medio de un cable de S-Video hacia elreceptor que posea dicha entrada.
Compresión de datos
Una digitalización con estos parámetros consu-miría un gran espacio de almacenamiento, algrado de que resultaría una cantidad de bytespor segundo prácticamente inmanejable; por talrazón, y para reducir considerablemente lacantidad de información que efectivamente segraba en la cinta, se recurre a métodos de com-presión de datos. La compresión de datos es unmétodo que se puede utilizar en señales digitalespor medio del cual se elimina toda la informaciónredundante, enviándola sólo una vez y despuésindicando aquellos puntos en que se repite, conlo que se obtiene una señal prácticamente idén-tica a la original, pero con un tamaño extremada-mente reducido (figura 5).
Específicamente, en el DV se utiliza el formatode compresión conocido como I-MPEG, el cualposee algunas características que lo hacen mu-cho más apropiado para el DV que el formatoMPEG-2 común, utilizado en CD-ROM’s de com-putadora o en los nuevos DVD.
Figura 2
Figura 3
Grabación convencional (VHS, Beta, 8mm,U-Matic)
1 Track = 1 campoTambor giratorio(1800 RPM)
Cámara DV profesional, al lado de cassettespequeños (al frente) y de alta capacidad (atrás).
Figura 4
Manejoseñal (CCD)
A/D (12 bits13.5 Mhz)
SeparadorR-Y / B-Y
A/D (12 bits3.37 Mhz)
Circuitocompresor
I-MPEG
AMPRF
A/D (12 bits1.37 Mhz)
Lente Sección de cámara Proceso digital Sección devideograbadora
Elementocaptor (CCD)
Y
R-Y
B-Y
C
29 30
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por ejemplo, en el formato MPEG convencio-nal la información se maneja en “paquetes”, enlos cuales se toman varios cuadros consecutivos,se separa la imagen de las zonas en que no existemovimiento y su correspondiente informaciónse transmite una única vez, ahorrando datos yprocesos; en tanto, en aquellas porciones en quesí hay movimiento se realizan complicadosprocesos de predicción de posición, con el objeti-vo también de ahorrar datos, aunque finalmenteel consumo de información es mayor que en lasporciones estáticas de la secuencia de video.
Este método resulta muy conveniente parapelículas o programas de computadora dondehay mucha información fija (los fondos o escena-rios de los videojuegos constituyen un buenejemplo), y donde seguramente se requiere denula o muy poca manipulación por parte delusuario; sin embargo, no es el idóneo para unsistema que en un momento dado puede ser utili-zado para la edición no-lineal de películas, comoes uno de los alcances del formato DV.
Por esa razón, se ha diseñado una variantellamada I-MPEG, en la que cada uno de los cua-dros que forman una escena se comprime deforma independiente a los cuadros anterior yposterior (se puede decir que cada uno de los
fotogramas que forman una escena se comprimesiguiendo un sistema similar a la codificaciónJPEG, misma que se utiliza para la compresiónde imágenes digitales fijas), de manera que esposible en un momento dado “cortar” una escenaen un punto determinado, sin que ello afecte laintegridad de un “paquete” de cuadros.
Edición no-lineal
El formato DV con su calidad broadcast está dise-ñado para reemplazar incluso a los formatos de-nominados “profesionales” empleados en el mun-do de la producción de TV, como el U-Matic y elBetaCam. Por supuesto que para lograr dichoobjetivo se necesita mucho más que una buenaimagen y un sonido de alta calidad; precisamen-te, la edición no-lineal es una de esas prestacionesque hacen sumamente atractivo al formato DV.
La edición no-lineal se refiere a la posibilidadde insertar segmentos de video muy específicos,con una precisión de minutos, segundos y cua-dros (un cuadro es igual a la imagen que se expi-de en 1/30 de segundo), con lo cual se puedenhacer secuencias muy interesantes para laedición de documentales, de noticieros televisi-vos o en general de cualquier tipo de programasde TV.
Para lograr la edición no-lineal, cada uno delos tracks grabados en la superficie de la cinta sedivide en diversas porciones que cumplen unafunción muy específica. Vea en figura 6 la dispo-sición de estas zonas.
Puede notar que el trayecto de las cabezas vadesde la parte inferior de la cinta hasta la partesuperior, y que inicialmente se graba una zonadenominada ITI, siglas de Indexing and TrackingInformation que, como su nombre lo indica, sirvepara fijar la correcta posición de la cabeza degrabación con respecto a la cinta magnética. Acontinuación se graba una porción de audio PCMdigital (este sistema puede grabar dos canalescon una resolución de 16 bits y a una frecuenciade muestreo de 48 KHz, ligeramente superior ala de un CD de audio), y posteriormente aparecela porción donde se graba el video digitalizado.Finalmente, encontramos una zona donde segraban unos códigos de datos y tiempo, los
cuales resultan indispensables para la edición nolineal.
Gracias a toda esta información, es posiblelocalizar puntos específicos de una escena conuna precisión de un cuadro, lo cual a su vez per-mite ediciones de alta precisión. Si a lo anteriorañadimos que entre cada una de las porcionesexiste una banda de protección que permiteeditar exclusivamente dicha porción de la cintasin afectar a las demás, podemos notar fácil-mente que el nuevo formato de video fue diseña-do desde un principio teniendo en mente lasnecesidades del editor de cintas.
Por lo anterior, y gracias a nuevos sub-formatos como el DVC-Pro de Panasonic, espe-cialmente dedicado al mercado de video profe-sional, se calcula que en poco tiempo los méto-dos tradicionales de captura y distribución devideo como el BetaCam dejarán de utilizarse; sia ello añadimos que las cámaras y equipos deeste formato que actualmente ya se comercia-lizan tienen un costo inferior al de sus equiva-lentes en BetaCam, no le extrañe que en muypocos años los profesionales del video cambiensu infraestructura por el nuevo formato DV.
Separación de señales
Una de las características que definen la grancalidad de imagen obtenida por medio del for-mato DV, es que los componentes de la señal devideo se graban por separado, existiendo una se-ñal dedicada a la luminancia, otra para la señalR-Y y otra más para B-Y, sin interferencia entreellos y con la capacidad de procesarlos indivi-
En un formato nocomprimido, cada pixelse envía o almacenaindividualmente, mientrasque en un formatocomprimido, cuando setiene un campo de coloruniforme, la informaciónse envía una sola vezcon instrucciones derepetirla "N" veces.
Figura 5
dualmente; es justamente la característica depoder grabar los componentes individuales dela señal de video, lo que permite la alta calidadde las ediciones realizadas con este nuevo for-mato (figura 7). Quienes hayan hecho edicionesde videos grabados en Beta y VHS, seguramentehabrán notado la rápida degradación de la ima-gen obtenida a partir de la segunda o tercerageneración, cosa que resulta indeseable en un for-mato profesional, el cual puede llegar a requerircuatro, cinco o más ediciones entre el momentode su captura y el momento de transmitirlo al aire.
Recordemos que en los procesos de grabaciónde video tradicionales, las señales de croma yluminancia también se graban por separadoaunque mezcladas, por lo que dicha información
Por metodos analógicos, las señales se separanimperfectamente al modularse en frecuencia.
Por metodos digitales, se pueden grabar "paquetes" deinformación separada, lo que implica nula interferencia entre ellos.
Inf.Y
Inf.R-Y
Inf.B-Y
Inf.Y
Inf.R-Y
Inf.B-Y
Figura 7
Figura 6DVCPRO Cue track
DVCPRO Control track
Movimiento de la cinta
Formato degrabación encassette DV
Código de datos y tiempo
Datos de video y auxiliares
Datos de audio y auxiliares
ITI
Espacio para edición
Espacio para edición
Espacio para edición
Movim
iento de
la cabeza
31 32
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por ejemplo, en el formato MPEG convencio-nal la información se maneja en “paquetes”, enlos cuales se toman varios cuadros consecutivos,se separa la imagen de las zonas en que no existemovimiento y su correspondiente informaciónse transmite una única vez, ahorrando datos yprocesos; en tanto, en aquellas porciones en quesí hay movimiento se realizan complicadosprocesos de predicción de posición, con el objeti-vo también de ahorrar datos, aunque finalmenteel consumo de información es mayor que en lasporciones estáticas de la secuencia de video.
Este método resulta muy conveniente parapelículas o programas de computadora dondehay mucha información fija (los fondos o escena-rios de los videojuegos constituyen un buenejemplo), y donde seguramente se requiere denula o muy poca manipulación por parte delusuario; sin embargo, no es el idóneo para unsistema que en un momento dado puede ser utili-zado para la edición no-lineal de películas, comoes uno de los alcances del formato DV.
Por esa razón, se ha diseñado una variantellamada I-MPEG, en la que cada uno de los cua-dros que forman una escena se comprime deforma independiente a los cuadros anterior yposterior (se puede decir que cada uno de los
fotogramas que forman una escena se comprimesiguiendo un sistema similar a la codificaciónJPEG, misma que se utiliza para la compresiónde imágenes digitales fijas), de manera que esposible en un momento dado “cortar” una escenaen un punto determinado, sin que ello afecte laintegridad de un “paquete” de cuadros.
Edición no-lineal
El formato DV con su calidad broadcast está dise-ñado para reemplazar incluso a los formatos de-nominados “profesionales” empleados en el mun-do de la producción de TV, como el U-Matic y elBetaCam. Por supuesto que para lograr dichoobjetivo se necesita mucho más que una buenaimagen y un sonido de alta calidad; precisamen-te, la edición no-lineal es una de esas prestacionesque hacen sumamente atractivo al formato DV.
La edición no-lineal se refiere a la posibilidadde insertar segmentos de video muy específicos,con una precisión de minutos, segundos y cua-dros (un cuadro es igual a la imagen que se expi-de en 1/30 de segundo), con lo cual se puedenhacer secuencias muy interesantes para laedición de documentales, de noticieros televisi-vos o en general de cualquier tipo de programasde TV.
Para lograr la edición no-lineal, cada uno delos tracks grabados en la superficie de la cinta sedivide en diversas porciones que cumplen unafunción muy específica. Vea en figura 6 la dispo-sición de estas zonas.
Puede notar que el trayecto de las cabezas vadesde la parte inferior de la cinta hasta la partesuperior, y que inicialmente se graba una zonadenominada ITI, siglas de Indexing and TrackingInformation que, como su nombre lo indica, sirvepara fijar la correcta posición de la cabeza degrabación con respecto a la cinta magnética. Acontinuación se graba una porción de audio PCMdigital (este sistema puede grabar dos canalescon una resolución de 16 bits y a una frecuenciade muestreo de 48 KHz, ligeramente superior ala de un CD de audio), y posteriormente aparecela porción donde se graba el video digitalizado.Finalmente, encontramos una zona donde segraban unos códigos de datos y tiempo, los
cuales resultan indispensables para la edición nolineal.
Gracias a toda esta información, es posiblelocalizar puntos específicos de una escena conuna precisión de un cuadro, lo cual a su vez per-mite ediciones de alta precisión. Si a lo anteriorañadimos que entre cada una de las porcionesexiste una banda de protección que permiteeditar exclusivamente dicha porción de la cintasin afectar a las demás, podemos notar fácil-mente que el nuevo formato de video fue diseña-do desde un principio teniendo en mente lasnecesidades del editor de cintas.
Por lo anterior, y gracias a nuevos sub-formatos como el DVC-Pro de Panasonic, espe-cialmente dedicado al mercado de video profe-sional, se calcula que en poco tiempo los méto-dos tradicionales de captura y distribución devideo como el BetaCam dejarán de utilizarse; sia ello añadimos que las cámaras y equipos deeste formato que actualmente ya se comercia-lizan tienen un costo inferior al de sus equiva-lentes en BetaCam, no le extrañe que en muypocos años los profesionales del video cambiensu infraestructura por el nuevo formato DV.
Separación de señales
Una de las características que definen la grancalidad de imagen obtenida por medio del for-mato DV, es que los componentes de la señal devideo se graban por separado, existiendo una se-ñal dedicada a la luminancia, otra para la señalR-Y y otra más para B-Y, sin interferencia entreellos y con la capacidad de procesarlos indivi-
En un formato nocomprimido, cada pixelse envía o almacenaindividualmente, mientrasque en un formatocomprimido, cuando setiene un campo de coloruniforme, la informaciónse envía una sola vezcon instrucciones derepetirla "N" veces.
Figura 5
dualmente; es justamente la característica depoder grabar los componentes individuales dela señal de video, lo que permite la alta calidadde las ediciones realizadas con este nuevo for-mato (figura 7). Quienes hayan hecho edicionesde videos grabados en Beta y VHS, seguramentehabrán notado la rápida degradación de la ima-gen obtenida a partir de la segunda o tercerageneración, cosa que resulta indeseable en un for-mato profesional, el cual puede llegar a requerircuatro, cinco o más ediciones entre el momentode su captura y el momento de transmitirlo al aire.
Recordemos que en los procesos de grabaciónde video tradicionales, las señales de croma yluminancia también se graban por separadoaunque mezcladas, por lo que dicha información
Por metodos analógicos, las señales se separanimperfectamente al modularse en frecuencia.
Por metodos digitales, se pueden grabar "paquetes" deinformación separada, lo que implica nula interferencia entre ellos.
Inf.Y
Inf.R-Y
Inf.B-Y
Inf.Y
Inf.R-Y
Inf.B-Y
Figura 7
Figura 6DVCPRO Cue track
DVCPRO Control track
Movimiento de la cinta
Formato degrabación encassette DV
Código de datos y tiempo
Datos de video y auxiliares
Datos de audio y auxiliares
ITI
Espacio para edición
Espacio para edición
Espacio para edición
Movim
iento de
la cabeza
31 32
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
sufre de forma natural una ligera degradaciónen la calidad de imagen, la cual no se nota encopias de la primera generación, pero sí resultamuy apreciable cuando se trata de una tercera ocuarta copia. En formatos profesionales, paraevitar este fenómeno, las señales se graban com-pletamente separadas, de modo que no sufranninguna degradación aunque se trate de unacuarta o quinta generación, lo que los hace idea-les para los procesos de edición necesarios enestas aplicaciones.
Memorias en el cassette
Hay varias compañías que ya han puesto a laventa modelos de videocámaras basadas en elestándar DV, entre las que podemos citar a JVC,Panasonic, Sharp y Sony; esta última ha introdu-cido en sus cassettes una innovación muy pro-metedora: dentro de la estructura del cassetteha incluido una pequeña memoria tipo flash, lacual puede grabarse como si fuera una RAM, peroes capaz de guardar su información incluso sise le ha retirado cualquier fuente de voltaje ex-terno. El objetivo de esta memoria es que seautilizada como una especie de cuaderno de ano-taciones, permitiendo a los editores marcarcuáles porciones de imagen desean utilizar ocrear una especie de índice que describa elcontenido de la cinta.
Sin embargo, para garantizar la compatibili-dad con el más amplio espectro de cintas en elmercado, las cámaras de Sony pueden funcionarperfectamente incluso con cassettes que no po-sean este chip de memoria, perdiendo únicamen-te la capacidad de realizar este índice temático.
De la cámara a la computadora
Las cámaras DV también pueden ser utilizadaspara la captura directa de imágenes y su envíohacia la computadora sin pasos intermedios.Para ello, se requiere instalar en la PC una tarjetaespecial de interface como la que se muestra enla figura 8, la cual captura las imágenes de lacámara de digital sin necesidad de la conversiónde análogo a formato numérico. De esta manera,es posible obtener video o cuadros fijos directa-
Figura 8Tarjeta capturadora de video digital de Sony,DV BK-1000, para ser instalada en un busPCI de la computadora (plataforma PC)
mente de la computadora, para utilizarse en pre-sentaciones, en la red Internet, en aplicacionesmultimedia, en publicaciones impresas, etc.
Comentarios finales
Como ha podido advertir en esta breve descrip-ción, el nuevo formato de almacenamiento deseñal de video es muy prometedor, inicialmentepara el consumidor profesional (estudios degrabación, reporteros, estaciones de TV, etc.);pero conforme disminuyan los costos de los apa-ratos y las cintas, eventualmente llegará al con-sumidor (para quien de hecho ha sido diseñado).
Desafortunadamente, las compañías no hananunciado planes para producir en el corto plazovideograbadoras con el nuevo formato, debidoa que las productoras de cine (y en general dematerial de video) están bloqueando su fabri-cación ante el temor de que, al contar el públicocon un método que le permita copiar las cintasuna y otra vez sin que se note la menor degra-dación en la calidad de imagen, sus películas seanreproducidas de manera ilegal. Al parecer, esteinconveniente será solucionado de forma similara como se resolvió el problema con la producciónde los DAT’s; esto es, introducir en las cintas ori-ginales algunos códigos inviolables que bloqueencualquier intento de copia posterior.
33
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
sufre de forma natural una ligera degradaciónen la calidad de imagen, la cual no se nota encopias de la primera generación, pero sí resultamuy apreciable cuando se trata de una tercera ocuarta copia. En formatos profesionales, paraevitar este fenómeno, las señales se graban com-pletamente separadas, de modo que no sufranninguna degradación aunque se trate de unacuarta o quinta generación, lo que los hace idea-les para los procesos de edición necesarios enestas aplicaciones.
Memorias en el cassette
Hay varias compañías que ya han puesto a laventa modelos de videocámaras basadas en elestándar DV, entre las que podemos citar a JVC,Panasonic, Sharp y Sony; esta última ha introdu-cido en sus cassettes una innovación muy pro-metedora: dentro de la estructura del cassetteha incluido una pequeña memoria tipo flash, lacual puede grabarse como si fuera una RAM, peroes capaz de guardar su información incluso sise le ha retirado cualquier fuente de voltaje ex-terno. El objetivo de esta memoria es que seautilizada como una especie de cuaderno de ano-taciones, permitiendo a los editores marcarcuáles porciones de imagen desean utilizar ocrear una especie de índice que describa elcontenido de la cinta.
Sin embargo, para garantizar la compatibili-dad con el más amplio espectro de cintas en elmercado, las cámaras de Sony pueden funcionarperfectamente incluso con cassettes que no po-sean este chip de memoria, perdiendo únicamen-te la capacidad de realizar este índice temático.
De la cámara a la computadora
Las cámaras DV también pueden ser utilizadaspara la captura directa de imágenes y su envíohacia la computadora sin pasos intermedios.Para ello, se requiere instalar en la PC una tarjetaespecial de interface como la que se muestra enla figura 8, la cual captura las imágenes de lacámara de digital sin necesidad de la conversiónde análogo a formato numérico. De esta manera,es posible obtener video o cuadros fijos directa-
Figura 8Tarjeta capturadora de video digital de Sony,DV BK-1000, para ser instalada en un busPCI de la computadora (plataforma PC)
mente de la computadora, para utilizarse en pre-sentaciones, en la red Internet, en aplicacionesmultimedia, en publicaciones impresas, etc.
Comentarios finales
Como ha podido advertir en esta breve descrip-ción, el nuevo formato de almacenamiento deseñal de video es muy prometedor, inicialmentepara el consumidor profesional (estudios degrabación, reporteros, estaciones de TV, etc.);pero conforme disminuyan los costos de los apa-ratos y las cintas, eventualmente llegará al con-sumidor (para quien de hecho ha sido diseñado).
Desafortunadamente, las compañías no hananunciado planes para producir en el corto plazovideograbadoras con el nuevo formato, debidoa que las productoras de cine (y en general dematerial de video) están bloqueando su fabri-cación ante el temor de que, al contar el públicocon un método que le permita copiar las cintasuna y otra vez sin que se note la menor degra-dación en la calidad de imagen, sus películas seanreproducidas de manera ilegal. Al parecer, esteinconveniente será solucionado de forma similara como se resolvió el problema con la producciónde los DAT’s; esto es, introducir en las cintas ori-ginales algunos códigos inviolables que bloqueencualquier intento de copia posterior.
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ELECTRONICA y servicio ELECTRONICA y servicio
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
AJUSTESELECTRONICOS
EN TELEVISORESRCA Y GENERAL
ELECTRIC
AJUSTESELECTRONICOS
EN TELEVISORESRCA Y GENERAL
ELECTRICFrancisco Javier Orozco Mancilla
Una de las principales innovacionesa las que se enfrenta el técnico deservicio electrónico, tiene que ver
con una serie de ajustes entelevisores que ya no se efectúan
mediante los tradicionalesinductores, transformadores o
presets, sino mediante unaresistencia variable electrónica queajusta a un conjunto de parámetros
que se graban en circuitos dememoria EEPROM. Explicar cómo
operan estos circuitos y cómo llevara cabo dichos ajustes en los
televisores CTC-175 y CTC-185 deRCA y General Electric, son los
objetivos del presente artículo. Seincluyen los pasos para entrar al
modo de servicio y las tablas con losparámetros que deben consultarse.
SERVICIO Técnico
Generalidades
Hemos explicado en otras ediciones de esta edi-torial, que con la inclusión de los circuitos micro-controladores, los receptores de TV color dejaronde ser un sistema esclusivamente analógico paraconvertirse en un híbrido análogo-digital connovedosas prestaciones. Como resultado de es-tos cambios, las técnicas de servicio han tenidoque adecuarse para responder a tales novedades,entre las que destacan la sintonía electrónica, eldespliegue de datos en pantalla, la operación altacto y por control remoto de cambio de canal,volumen, tono, brillantez, etc.
Una de las principales innovaciones a las quese enfrenta el técnico de servicio electrónico, tie-ne que ver con una serie de ajustes (frecuencia ylinealidad horizontal, tamaño vertical, pin-cushion, etc.), los cuales ya no se efectúan me-diante los tradicionales inductores, transforma-dores o presets (figura 1), sino mediante una re-
sistencia variable electrónica (EVR) que ajusta aun conjunto de parámetros que se graban encircuitos de memoria EEPROM.
En otras palabras, los ajustes de servicio yano se llevan a cabo mediante el giro mecánicode un preset o del núcleo de algún inductor, sinopor medios digitales, lo que garantiza el gradode exactitud, la duración de los ajustes y la facili-dad con que se realizan.
El proceso general que se sigue para llevar acabo los ajustes electrónicos son los siguientes:
1) Se entra al modo de servicio.2) Se solicita el parámetro o parámetros que se
desean modificar.3) Se presionan la o las teclas necesarias para
alcanzar el valor deseado.4) Se indica al sistema que grabe la nueva infor-
mación en su memoria.5) Finalmente, se abandona el modo de servicio.
Todos estos pasos -muy sencillos de llevar acabo-, pueden realizarse ya sea por medio delcontrol remoto o del teclado frontal del aparato;sin embargo, la dificultad estriba en conocer lacombinación exacta de teclas que hay que pre-sionar para entrar al modo de servicio y paraefectuar todos los pasos indicados anterior-mente, pues es información que no siempre se
encuentra disponible en los manuales de serviciode los televisores, y que además difiere entremarcas e incluso entre modelos de un mismofabricante.
En este artículo, vamos a referirnos a los pro-cesos que deben seguirse para llevar a cabo losajustes electrónicos en los chasises CTC-175 yCTC-185 de los televisores RCA y General Elec-tric, dos marcas cuyos circuitos son idénticos(ambas son fabricadas por Thomson-USA). Peroantes haremos un repaso del funcionamiento de
Amplificadorcontrolado porvoltaje
Convertidordigital /
analógico
Señal a modificar
Entrada
Control
Salida
Señalmodificada
Voltaje decontrol
Voltaje quecambia con
respecto a losdatos digitales
de entrada
DataClock
Latch oStrobe
Datos digitales
de entrada
Estructura básica de un EVR
Figura 1
Figura 2
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
AJUSTESELECTRONICOS
EN TELEVISORESRCA Y GENERAL
ELECTRIC
AJUSTESELECTRONICOS
EN TELEVISORESRCA Y GENERAL
ELECTRICFrancisco Javier Orozco Mancilla
Una de las principales innovacionesa las que se enfrenta el técnico deservicio electrónico, tiene que ver
con una serie de ajustes entelevisores que ya no se efectúan
mediante los tradicionalesinductores, transformadores o
presets, sino mediante unaresistencia variable electrónica queajusta a un conjunto de parámetros
que se graban en circuitos dememoria EEPROM. Explicar cómo
operan estos circuitos y cómo llevara cabo dichos ajustes en los
televisores CTC-175 y CTC-185 deRCA y General Electric, son los
objetivos del presente artículo. Seincluyen los pasos para entrar al
modo de servicio y las tablas con losparámetros que deben consultarse.
SERVICIO Técnico
Generalidades
Hemos explicado en otras ediciones de esta edi-torial, que con la inclusión de los circuitos micro-controladores, los receptores de TV color dejaronde ser un sistema esclusivamente analógico paraconvertirse en un híbrido análogo-digital connovedosas prestaciones. Como resultado de es-tos cambios, las técnicas de servicio han tenidoque adecuarse para responder a tales novedades,entre las que destacan la sintonía electrónica, eldespliegue de datos en pantalla, la operación altacto y por control remoto de cambio de canal,volumen, tono, brillantez, etc.
Una de las principales innovaciones a las quese enfrenta el técnico de servicio electrónico, tie-ne que ver con una serie de ajustes (frecuencia ylinealidad horizontal, tamaño vertical, pin-cushion, etc.), los cuales ya no se efectúan me-diante los tradicionales inductores, transforma-dores o presets (figura 1), sino mediante una re-
sistencia variable electrónica (EVR) que ajusta aun conjunto de parámetros que se graban encircuitos de memoria EEPROM.
En otras palabras, los ajustes de servicio yano se llevan a cabo mediante el giro mecánicode un preset o del núcleo de algún inductor, sinopor medios digitales, lo que garantiza el gradode exactitud, la duración de los ajustes y la facili-dad con que se realizan.
El proceso general que se sigue para llevar acabo los ajustes electrónicos son los siguientes:
1) Se entra al modo de servicio.2) Se solicita el parámetro o parámetros que se
desean modificar.3) Se presionan la o las teclas necesarias para
alcanzar el valor deseado.4) Se indica al sistema que grabe la nueva infor-
mación en su memoria.5) Finalmente, se abandona el modo de servicio.
Todos estos pasos -muy sencillos de llevar acabo-, pueden realizarse ya sea por medio delcontrol remoto o del teclado frontal del aparato;sin embargo, la dificultad estriba en conocer lacombinación exacta de teclas que hay que pre-sionar para entrar al modo de servicio y paraefectuar todos los pasos indicados anterior-mente, pues es información que no siempre se
encuentra disponible en los manuales de serviciode los televisores, y que además difiere entremarcas e incluso entre modelos de un mismofabricante.
En este artículo, vamos a referirnos a los pro-cesos que deben seguirse para llevar a cabo losajustes electrónicos en los chasises CTC-175 yCTC-185 de los televisores RCA y General Elec-tric, dos marcas cuyos circuitos son idénticos(ambas son fabricadas por Thomson-USA). Peroantes haremos un repaso del funcionamiento de
Amplificadorcontrolado porvoltaje
Convertidordigital /
analógico
Señal a modificar
Entrada
Control
Salida
Señalmodificada
Voltaje decontrol
Voltaje quecambia con
respecto a losdatos digitales
de entrada
DataClock
Latch oStrobe
Datos digitales
de entrada
Estructura básica de un EVR
Figura 1
Figura 2
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
los circuitos que intervienen en los ajusteselectrónicos.
La operación de la EVR
La EVR es la unión de un amplificador controladopor voltaje, con un convertidor digital a análogo
(D/A). En la figura 2 podemos ver su estructurabásica.
El amplificador controlado por voltaje se en-carga de cambiar el nivel de la señal a manipular,mientras que el convertidor D/A recibe los datosdigitales de la magnitud con la que se desea ha-cer tal modificación.
La ganancia del amplificador controlado porvoltaje, puede modificarse con sólo inyectar unvoltaje aplicado en la terminal de control. Porejemplo, si el nivel de voltaje aplicado en la ter-minal de control es bajo, la señal de entradaprácticamente se anula a la salida; pero si dichonivel es alto, la señal de entrada se incrementa(figura 3).
Obviamente, el voltaje aplicado en la terminalde control no es suministrado por una resistenciavariable (como en el caso mostrado en la figura3), sino por el convertidor D/A. Este, por cierto,se estructura básicamente con un arreglo resis-tivo, un amplificador sumador, algunos interrup-tores electrónicos y un registro de almacena-miento (figura 4). Pero veamos estas partes porseparado.
Componentes de un convertidor D/Aa) El arreglo resistivo está estrictamente calcula-
do para que cuando haya conducción en unao más de sus resistencias, se modifique la ten-sión en la entrada negativa del amplificadoroperacional. De esta manera, también su vol-taje de salida cambia de valor.
b) El amplificador sumador, es un amplificadoroperacional configurado con una resistenciade retroalimentación entre la entrada negativay la salida. También a la entrada negativa seconecta el arreglo resistivo (RA, RB, RC y RD) yla resistencia RS que se lleva a un voltaje dereferencia.
c) Siempre y cuando los interruptores electróni-cos (Sw1, Sw2, Sw3 y Sw4) lo permitan, las
resistencias RA, RB, RC y RD conducirán. Para elefecto, como se observa en la figura 5, es nece-sario aplicar en la base de cada uno de ellosun nivel alto (H).Con el fin de sintetizar este circuito, hemosincluido un ejemplo de él en la figura 6 -queincluye valores para los resistores- y, en latabla 1, una lista de los diferentes voltajes desalida que serán expedidos por el convertidor
-
+
+
-
+Vcc
-Vcc
A
A
1 B
B
1 C
C
1 D
D
1
Voltaje de referencia
Amplificador sumador Resistencia de retroalimentación
Voltaje de salidaanalógica
Interruptoreselectronicos
Registro dealmacenamiento
Flip-flops
RD RC RB RA
Sw1 Sw2 Sw3 Sw4
Out A
Out 1 Out 2 Out 3 Out 4
Out B Out C Out D
In1 In2 In3 In4Latch
Data
Clock
Entradadigital
Arreglo resistivo
RS
Diagrama a bloques del convertidor D/A
Amplificadorcontrolado porvoltaje
Señal a modificar
Entrada
Salida
Señalde salida
Voltaje decontrolpequeño
Estructura de la operación del amplificador controlado por voltaje
- +
Amplificadorcontrolado porvoltaje
Señal a modificar
Entrada
Salida
Señalde salida
Voltaje decontrolelevado
- +
Figura 3
Figura 4
Figura 5
Figura 6
-
+
RDRCRBRA
VE=+3V
Sw1 Sw2 Sw3 Sw4
18.7 KΩ 37.5 KΩ 75KΩ 150 KΩRM
20KΩ
+12V
-12V
Voltaje desalida
El voltaje de salida es igual a:
VS = VE x AV en donde:
VE = Voltaje de entradaAV = Ganancia de amplificación
La ganancia de amplificación es igual a:
AV = en donde:
RM = Resistor de retroalimentaciónRE = Resistor de entrada
RMRE
Voltaje dereferencia (+)
El voltaje aplicado en laentrada depende de las caidas de voltaje de Rs,RA y RC
Unicamente conducen los interruptoresSw1 y Sw3 porque en su base recibenun nivel lógico alto (H)
RDRCRBRA
Sw1 Sw2 Sw3 Sw4
Rs
+
-
+
-
+
-
H L H L
-
+
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
los circuitos que intervienen en los ajusteselectrónicos.
La operación de la EVR
La EVR es la unión de un amplificador controladopor voltaje, con un convertidor digital a análogo
(D/A). En la figura 2 podemos ver su estructurabásica.
El amplificador controlado por voltaje se en-carga de cambiar el nivel de la señal a manipular,mientras que el convertidor D/A recibe los datosdigitales de la magnitud con la que se desea ha-cer tal modificación.
La ganancia del amplificador controlado porvoltaje, puede modificarse con sólo inyectar unvoltaje aplicado en la terminal de control. Porejemplo, si el nivel de voltaje aplicado en la ter-minal de control es bajo, la señal de entradaprácticamente se anula a la salida; pero si dichonivel es alto, la señal de entrada se incrementa(figura 3).
Obviamente, el voltaje aplicado en la terminalde control no es suministrado por una resistenciavariable (como en el caso mostrado en la figura3), sino por el convertidor D/A. Este, por cierto,se estructura básicamente con un arreglo resis-tivo, un amplificador sumador, algunos interrup-tores electrónicos y un registro de almacena-miento (figura 4). Pero veamos estas partes porseparado.
Componentes de un convertidor D/Aa) El arreglo resistivo está estrictamente calcula-
do para que cuando haya conducción en unao más de sus resistencias, se modifique la ten-sión en la entrada negativa del amplificadoroperacional. De esta manera, también su vol-taje de salida cambia de valor.
b) El amplificador sumador, es un amplificadoroperacional configurado con una resistenciade retroalimentación entre la entrada negativay la salida. También a la entrada negativa seconecta el arreglo resistivo (RA, RB, RC y RD) yla resistencia RS que se lleva a un voltaje dereferencia.
c) Siempre y cuando los interruptores electróni-cos (Sw1, Sw2, Sw3 y Sw4) lo permitan, las
resistencias RA, RB, RC y RD conducirán. Para elefecto, como se observa en la figura 5, es nece-sario aplicar en la base de cada uno de ellosun nivel alto (H).Con el fin de sintetizar este circuito, hemosincluido un ejemplo de él en la figura 6 -queincluye valores para los resistores- y, en latabla 1, una lista de los diferentes voltajes desalida que serán expedidos por el convertidor
-
+
+
-
+Vcc
-Vcc
A
A
1 B
B
1 C
C
1 D
D
1
Voltaje de referencia
Amplificador sumador Resistencia de retroalimentación
Voltaje de salidaanalógica
Interruptoreselectronicos
Registro dealmacenamiento
Flip-flops
RD RC RB RA
Sw1 Sw2 Sw3 Sw4
Out A
Out 1 Out 2 Out 3 Out 4
Out B Out C Out D
In1 In2 In3 In4Latch
Data
Clock
Entradadigital
Arreglo resistivo
RS
Diagrama a bloques del convertidor D/A
Amplificadorcontrolado porvoltaje
Señal a modificar
Entrada
Salida
Señalde salida
Voltaje decontrolpequeño
Estructura de la operación del amplificador controlado por voltaje
- +
Amplificadorcontrolado porvoltaje
Señal a modificar
Entrada
Salida
Señalde salida
Voltaje decontrolelevado
- +
Figura 3
Figura 4
Figura 5
Figura 6
-
+
RDRCRBRA
VE=+3V
Sw1 Sw2 Sw3 Sw4
18.7 KΩ 37.5 KΩ 75KΩ 150 KΩRM
20KΩ
+12V
-12V
Voltaje desalida
El voltaje de salida es igual a:
VS = VE x AV en donde:
VE = Voltaje de entradaAV = Ganancia de amplificación
La ganancia de amplificación es igual a:
AV = en donde:
RM = Resistor de retroalimentaciónRE = Resistor de entrada
RMRE
Voltaje dereferencia (+)
El voltaje aplicado en laentrada depende de las caidas de voltaje de Rs,RA y RC
Unicamente conducen los interruptoresSw1 y Sw3 porque en su base recibenun nivel lógico alto (H)
RDRCRBRA
Sw1 Sw2 Sw3 Sw4
Rs
+
-
+
-
+
-
H L H L
-
+
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
D/A para ser aplicados al amplificador contro-lado por voltaje.
d) Finalmente, el registro de almacenamiento tie-ne la tarea de cambiar la estructura de losdatos que provienen del circuito de control(microcontrolador) de serie a paralelo, paradespués aplicar esta información a losinterruptores electrónicos (Sw1, Sw2, Sw3 ySw4).Los datos de la función a modificar, son envia-dos por el microcontrolador en un bus digitalllamado I2C. Este consiste en una señal de da-tos (data) que contiene la función y magnituddel cambio, una señal de reloj (clock o CK) quesincroniza la comunicación entre el microcon-trolador y la EVR, y una señal de enganche ( Tchip enable) que indica la finalización del ciclode la transferencia de datos.
Circuitos que intervienen en losajustes electrónicos en televisoresRCA y General Electric
Como se aprecia en la figura 7, en el caso de lostelevisores RCA y General Electric el microcon-trolador (U3101) utiliza las terminales 14 (T chipenable), 15 (T chip data) y 16 (T chip clock) comobus I2C hacia el circuito jungla (chip T U1001), ysólo las terminales 15 y 16 hacia el sintonizador(tuner PLL 7401).
Dichas terminales se encargan de realizar loscambios en ambos circuitos, tanto en el modode operación normal del televisor como en elmodo de ajustes electrónicos. Por ejemplo,cuando el usuario decide cambiar el nivel debrillo, contraste, color, etc., el bus I2C actúa sobreel circuito jungla; si decide cambiar el canal, elbus I2C actúa sobre el sintonizador.
Durante el modo de servicio, estas líneastambién llegan al bus I2C a donde se harán losajustes de las EVR de la jungla (fase horizontal,tamaño vertical, sub-brillo, etc.) y los ajustes dela EVR del sintonizador (ajustes de presintonía).
Ahora bien, como podrá suponer, para con-trolar con exactitud algún nivel en una EVR esnecesario proporcionar una palabra digital decontrol en su entrada; y aunque hay algunosajustes que se pueden modificar dinámicamente
al gusto del usuario (volumen, brillo, contraste,etc.), hay otros que una vez alcanzado su valoróptimo lo mejor es permanezcan inalterados.Precisamente, para grabar todas las palabrasdigitales correspondientes a los distintos ajustes,se ha incorporado a un lado del microcontroladoruna pequeña memoria EEPROM (ROM borrabley grabable eléctricamente), misma que almacenatodos estos datos y los proporciona al circuitocada vez que los solicita; por esta razón, las ter-minales 15 y 16 del microcontrolador se comuni-can con dicha memoria (U3201). En pocaspalabras, esa memoria constituye el medio dealmacenamiento de los ajustes electrónicos.
¿Cuándo se necesitan losajustes electrónicos?
Con lo anteriormente explicado, parece que unavez grabados los valores adecuados de los dis-tintos ajustes en la memoria EEPROM, el aparatono necesita el menor retoque por parte del per-sonal de servicio electrónico; sin embargo, hayocasiones en las que forzosamente tenemos queacceder a dichos ajustes para corregir algún pro-
blema (pequeño o grave) que se presente en eltelevisor. Los casos de servicio más típicos son:
1) Por el uso normal del aparato, algunos compo-nentes empiezan a “envejecer”; por ejemplo,el cinescopio ya no tiene unos colores tanbrillantes (coloquialmente se dice que “se bajóel cinescopio”), y para recuperar su tonalidadoriginal el aparato requiere de ajustes en color,luminancia, etc.
2) A través del tiempo, y con el constante calenta-miento y enfriamiento, algunos componentesmodifican sus características operativas (unaresistencia aumenta de valor, un condensadormodifica su capacitancia, etc.) Esto significaque las señales que pasen por dichos elemen-tos serán alteradas, de tal manera que pararecuperar sus características adecuadas serequiere ajustar diversos elementos del aparato.
3) Un problema que se presenta con cierta fre-cuencia, es que la memoria EEPROM dondese graban todos los ajustes antes mencionados
1wS 2wS 3wS 4wS adilasedejatloV
L L L L V0
L L L H V2.0
L L H L V4.0
L L H H V6.0
L H L L V8.0
L H L H V1
L H H L V2.1
L H H H V4.1
H L L L V6.1
H L L H V8.1
H L H L V0.2
H L H H V2.2
H H L L V4.2
H H L H V6.2
H H H L V8.2
H H H H V3
Tabla 1Entrada digital
se llega a dañar o a borrar; por lo tanto, hayque reemplazar la memoria defectuosa y vol-ver a ajustar el televisor. Dado que el porcen-taje de fallas de la memoria EEPROM es muyelevado, y que la sustitución de dicho compo-nente es un proceso delicado, en futuros artí-culos nos enfocaremos al tema.
En cualquiera de los tres casos, tendrá forzosa-mente que entrar al modo de servicio y modificaralguno o todos los parámetros internos. Ense-guida, nos referiremos al método secuencial quedebe de seguir para realizar este tipo de repara-ciones en los televisores RCA y General Electricya mencionados.
Ajustes electrónicos en loschasises CTC-175 y CTC-185
Antes de iniciar el proceso de ajustes, es precisoseñalar que éstos deben realizarse o confirmarsesi se reemplaza la memoria, o si se tienen proble-
Figura 7GND
VDD
U3201EEPROM
Data
Data
Data
Clock
Clock
Clock
1,2,3,4,7
85V
KS1
KS2
KS3
KD1
T-Chip datatuner clock
T-Chip clocktuner data
PIPenable
T-Chipenable
Reset
Microcontrolador
VDD
OSCOUT
OSCIN
GND
6
6
7
8
5
5
4 5
1310
3
412
1
3
42
21
20
1
14
12
16
15 54
53
2452
22
56
U3101Enable
HorzOut
BusGND
U1001CHIIP T
U7401TUNER PLL
VCC GND
IR3401
5V
5V
5V
5V
Y3101
7.6VSTBY
Alimentación
Aum. vol.
Dism. vol.
Can. asc.
Can. desc.
Menu
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
D/A para ser aplicados al amplificador contro-lado por voltaje.
d) Finalmente, el registro de almacenamiento tie-ne la tarea de cambiar la estructura de losdatos que provienen del circuito de control(microcontrolador) de serie a paralelo, paradespués aplicar esta información a losinterruptores electrónicos (Sw1, Sw2, Sw3 ySw4).Los datos de la función a modificar, son envia-dos por el microcontrolador en un bus digitalllamado I2C. Este consiste en una señal de da-tos (data) que contiene la función y magnituddel cambio, una señal de reloj (clock o CK) quesincroniza la comunicación entre el microcon-trolador y la EVR, y una señal de enganche ( Tchip enable) que indica la finalización del ciclode la transferencia de datos.
Circuitos que intervienen en losajustes electrónicos en televisoresRCA y General Electric
Como se aprecia en la figura 7, en el caso de lostelevisores RCA y General Electric el microcon-trolador (U3101) utiliza las terminales 14 (T chipenable), 15 (T chip data) y 16 (T chip clock) comobus I2C hacia el circuito jungla (chip T U1001), ysólo las terminales 15 y 16 hacia el sintonizador(tuner PLL 7401).
Dichas terminales se encargan de realizar loscambios en ambos circuitos, tanto en el modode operación normal del televisor como en elmodo de ajustes electrónicos. Por ejemplo,cuando el usuario decide cambiar el nivel debrillo, contraste, color, etc., el bus I2C actúa sobreel circuito jungla; si decide cambiar el canal, elbus I2C actúa sobre el sintonizador.
Durante el modo de servicio, estas líneastambién llegan al bus I2C a donde se harán losajustes de las EVR de la jungla (fase horizontal,tamaño vertical, sub-brillo, etc.) y los ajustes dela EVR del sintonizador (ajustes de presintonía).
Ahora bien, como podrá suponer, para con-trolar con exactitud algún nivel en una EVR esnecesario proporcionar una palabra digital decontrol en su entrada; y aunque hay algunosajustes que se pueden modificar dinámicamente
al gusto del usuario (volumen, brillo, contraste,etc.), hay otros que una vez alcanzado su valoróptimo lo mejor es permanezcan inalterados.Precisamente, para grabar todas las palabrasdigitales correspondientes a los distintos ajustes,se ha incorporado a un lado del microcontroladoruna pequeña memoria EEPROM (ROM borrabley grabable eléctricamente), misma que almacenatodos estos datos y los proporciona al circuitocada vez que los solicita; por esta razón, las ter-minales 15 y 16 del microcontrolador se comuni-can con dicha memoria (U3201). En pocaspalabras, esa memoria constituye el medio dealmacenamiento de los ajustes electrónicos.
¿Cuándo se necesitan losajustes electrónicos?
Con lo anteriormente explicado, parece que unavez grabados los valores adecuados de los dis-tintos ajustes en la memoria EEPROM, el aparatono necesita el menor retoque por parte del per-sonal de servicio electrónico; sin embargo, hayocasiones en las que forzosamente tenemos queacceder a dichos ajustes para corregir algún pro-
blema (pequeño o grave) que se presente en eltelevisor. Los casos de servicio más típicos son:
1) Por el uso normal del aparato, algunos compo-nentes empiezan a “envejecer”; por ejemplo,el cinescopio ya no tiene unos colores tanbrillantes (coloquialmente se dice que “se bajóel cinescopio”), y para recuperar su tonalidadoriginal el aparato requiere de ajustes en color,luminancia, etc.
2) A través del tiempo, y con el constante calenta-miento y enfriamiento, algunos componentesmodifican sus características operativas (unaresistencia aumenta de valor, un condensadormodifica su capacitancia, etc.) Esto significaque las señales que pasen por dichos elemen-tos serán alteradas, de tal manera que pararecuperar sus características adecuadas serequiere ajustar diversos elementos del aparato.
3) Un problema que se presenta con cierta fre-cuencia, es que la memoria EEPROM dondese graban todos los ajustes antes mencionados
1wS 2wS 3wS 4wS adilasedejatloV
L L L L V0
L L L H V2.0
L L H L V4.0
L L H H V6.0
L H L L V8.0
L H L H V1
L H H L V2.1
L H H H V4.1
H L L L V6.1
H L L H V8.1
H L H L V0.2
H L H H V2.2
H H L L V4.2
H H L H V6.2
H H H L V8.2
H H H H V3
Tabla 1Entrada digital
se llega a dañar o a borrar; por lo tanto, hayque reemplazar la memoria defectuosa y vol-ver a ajustar el televisor. Dado que el porcen-taje de fallas de la memoria EEPROM es muyelevado, y que la sustitución de dicho compo-nente es un proceso delicado, en futuros artí-culos nos enfocaremos al tema.
En cualquiera de los tres casos, tendrá forzosa-mente que entrar al modo de servicio y modificaralguno o todos los parámetros internos. Ense-guida, nos referiremos al método secuencial quedebe de seguir para realizar este tipo de repara-ciones en los televisores RCA y General Electricya mencionados.
Ajustes electrónicos en loschasises CTC-175 y CTC-185
Antes de iniciar el proceso de ajustes, es precisoseñalar que éstos deben realizarse o confirmarsesi se reemplaza la memoria, o si se tienen proble-
Figura 7GND
VDD
U3201EEPROM
Data
Data
Data
Clock
Clock
Clock
1,2,3,4,7
85V
KS1
KS2
KS3
KD1
T-Chip datatuner clock
T-Chip clocktuner data
PIPenable
T-Chipenable
Reset
Microcontrolador
VDD
OSCOUT
OSCIN
GND
6
6
7
8
5
5
4 5
1310
3
412
1
3
42
21
20
1
14
12
16
15 54
53
2452
22
56
U3101Enable
HorzOut
BusGND
U1001CHIIP T
U7401TUNER PLL
VCC GND
IR3401
5V
5V
5V
5V
Y3101
7.6VSTBY
Alimentación
Aum. vol.
Dism. vol.
Can. asc.
Can. desc.
Menu
47 48
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
mas en la recepción (etapa de sintonía) o en elcircuito jungla (previa revisión de las condicionesde trabajo de estos circuitos).
Cómo entrar al modo de servicioA diferencia de otras marcas, el acceso al modode servicio o de ajustes en los aparatos que esta-mos revisando se logra mediante los controlesdel panel frontal. Para el efecto, ejecute los si-guientes pasos:
1) Encienda el televisor.2) Oprima la tecla de MENU.3) Sin soltar la tecla de MENU, oprima la de
POWER; suelte ambas teclas.4) Finalmente, oprima la tecla de VOLUMEN +.
Como respuesta inmediata, en el televisor debeaparecer la línea de menú (figuras 8A y 8B).
Diferencias en el proceso de ajustesSi observó cuidadosamene las figuras anteriores,ya habrá notado que el menú para cada tipo dechasis (CTC-185 ó CTC-175) es diferente; sin em-bargo, son muy similares en cuanto a procesode ajustes se refiere. Veamos esto por separado.
Para el chasis CTC-185Observe que después de entrar al modo de servi-cio, aparecen tres grupos de dígitos (todos ceros).El primer grupo, conformado a su vez por tresceros, de izquierda a derecha especifica si ustedrealiza ajustes en el circuito jungla o en el circuitotuner (sintonizador); el segundo grupo, confor-mado por seis ceros, indica el parámetro que seráajustado (equivalente a lo que antes era el preseto inductor a ajustar); y el último grupo, confor-mado por tres ceros, señala el valor (grado deajuste) al que dicho parámetro ha sido ajustado(equivalente al grado de ajuste de preset).
Lógicamente que al inicio del proceso de ajus-tes, como opción predeterminada, cada uno deestos grupos aparece como los acabamos de des-cribir: únicamente con ceros (es decir, sin indicarningún dato específico de ajuste). Esto es paraproteger los valores que desde fábrica se hayandado a los distintos parámetros, o los valoresque a éstos se les haya asignado mediante poste-riores ajustes técnicos, en caso que el usuario
por equivocación llegue a entrar al modo de ser-vicio. Si este modo no recibe un password o pasede seguridad (palabra clave) de acceso, no modi-ficará ningún parámetro de los ajustes; por elcontrario, para salir automáticamente de él, hayque oprimir las teclas CANAL + o CANAL -.
Inmediatamente después de haber entrado almodo de servicio, será necesario oprimir las te-clas VOLUMEN + o VOLUMEN -, hasta que el ter-cer grupo de ceros sea modificado y quede en elpase de seguridad 076 para activar los ajustesen el circuito jungla, o en el número de pase deseguridad 077 para activar los ajustes en el sinto-nizador. A continuación, hay que oprimir las te-clas CANAL + o CANAL - para entrar a cualquierade estos dos modos de ajuste.
Si usted eligiera el número de pase de seguri-dad 076 al oprimir la tecla VOLUMEN +, segura-mente notará que los datos en pantalla aparecende la siguiente forma: en el primer grupo, confor-mado por tres ceros, se mantendrán éstos paraindicar que los ajustes se realizarán en el circuitojungla; el segundo grupo, conformado inicial-mente por seis ceros, quedará en 000001 paraindicar que los ajustes se realizarán en la fre-cuencia horizontal; el último grupo, conformadoinicialmente por tres ceros, quedará ya sea como005 ó 007 para especificar el valor al cual final-
mente haya sido ajustada la frecuenciahorizontal.
Habiendo llegado a este punto, es importanteentonces establecer la siguiente diferencia:mientras que la teclas CANAL + y CANAL - sirvenpara elegir el parámetro que va a ser ajustado(000001 = frecuencia horizontal, 000002 =polarización vertical, etc.), las teclas VOLUMEN+ y VOLUMEN - sirven para modificar el gradode ajuste del parámetro elegido. Veamos ense-guida un ejemplo.
EjercicioSi conforme a los datos anteriores usted oprimela tecla VOLUMEN -, podrá observar que eltelevisor cambia la frecuencia horizontal. Perotenga cuidado, ya que si disminuye en demasíaeste parámetro, el circuito de protección contrarayos X apagará automáticamente el televisor yentonces éste no volverá a encender (a menosque mande a tierra la terminal de proteccióncontra rayos X, marcada con XPR en el circuitojungla o T del televisor). Después vuelva a entraral modo de servicio y reajuste dicho parámetro.
NOTA: Le recomendamos que no conecte laantena al televisor, a fin de intentar que el menúde modo de servicio se vea más claro.
Si en cambio usted oprime la tecla CANAL +,accederá a los ajustes en la polarización vertical.Para llevarlos a cabo, se servirá de las teclasVOLUMEN + o VOLUMEN -.
Los parámetros de ajuste de la jungla, seindican en la tabla 2.
Para acceder a los ajustes en el sintonizador,es necesario introducir el pase de seguridad 077.Una vez que se haya entrado al modo de servicioe incluso a los ajustes de la jungla, hay que pre-sionar las teclas CANAL + o CANAL -, hasta quelos tres grupos de dígitos del menú vuelvan aquedar en ceros. Introduzca ahora el pase deseguridad, y después oprima las teclas CANAL +o CANAL -; de esta manera el primer grupo deceros cambiará a 001, para indicar que ya se tieneacceso a los ajustes del sintonizador. Estos, porcierto, son un tanto más delicados que los an-teriores, ya que si se modifica alguno puede suce-
000 000000 000
P 00 V00
Parámetrocontroladopor el selectorde canal
Parámetrocontroladopor el selectorde canal
Valor controladopor el controlde volumen +/-
Valor controladopor el controlde volumen +/-
No. de grupo000 - ajustes del chip001 - ajustes del tuner
Menú para chasís CTC-185
Menú para chasís CTC-175
Figura 8B
Figura 8A
der que si bien se logra corregir la recepción deun canal que no era apropiadamente captado,el canal inmediato inferior o el inmediato supe-rior se desajuste. Además, el fabricante reco-mienda que una vez que se hayan iniciado losajustes del tuner, éstos deben completarse. Poreso le sugerimos realizar estos ajustes (tabla 3)sólo cuando sea absolutamente necesario.
ortemáraPraibmaca
lederbmoNortemárap
ledamaGrolav
nemuloVratsujaa
oiratnemoC
000arapesaped.oNoicivresedetsuja
ebeDesracoloc
67ne
ecnavaonzevlaTrolavleatsah
odacificepse
oicivresedetsujaarapsortemáraP
100aicneucerFlatnoziroh
51-00
200 lacitrevnóicaziraloP 36-00
300SnóiccerroC
lacitrev51-00
400 lacitrevoñamaT 721-00
500 ojornóicaziraloP 721-00arapúnemesluP
edaenílalrenetbolaicinietsuja
600 edrevnóicaziraloP 721-00arapúnemesluP
edaenílalrenetbolaicinietsuja
700 luzanóicaziraloP 721-00arapúnemesluP
edaenílalrenetbolaicinietsuja
800 ojorevirD 36-00
900 edrevevirD 36-00
010 luzaevirD 36-00
110 ollirb-buS 721-00
210 CGAFR 36-00
310 MFedleviN 13-00
410 OCVaínotniS 721-00
510rotcetedledetsujA
CPA36-00 .I.FGACalunA
610 etniT 721-00
710 roloC 721-00
810 oedivedleviN 70-00
910 dadilaeniL 51-00
020oetnocedodoM
lacitrevetnednecsed30-00
Tabla 2
Ajustes del Chip T CTC-185
49 50
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
mas en la recepción (etapa de sintonía) o en elcircuito jungla (previa revisión de las condicionesde trabajo de estos circuitos).
Cómo entrar al modo de servicioA diferencia de otras marcas, el acceso al modode servicio o de ajustes en los aparatos que esta-mos revisando se logra mediante los controlesdel panel frontal. Para el efecto, ejecute los si-guientes pasos:
1) Encienda el televisor.2) Oprima la tecla de MENU.3) Sin soltar la tecla de MENU, oprima la de
POWER; suelte ambas teclas.4) Finalmente, oprima la tecla de VOLUMEN +.
Como respuesta inmediata, en el televisor debeaparecer la línea de menú (figuras 8A y 8B).
Diferencias en el proceso de ajustesSi observó cuidadosamene las figuras anteriores,ya habrá notado que el menú para cada tipo dechasis (CTC-185 ó CTC-175) es diferente; sin em-bargo, son muy similares en cuanto a procesode ajustes se refiere. Veamos esto por separado.
Para el chasis CTC-185Observe que después de entrar al modo de servi-cio, aparecen tres grupos de dígitos (todos ceros).El primer grupo, conformado a su vez por tresceros, de izquierda a derecha especifica si ustedrealiza ajustes en el circuito jungla o en el circuitotuner (sintonizador); el segundo grupo, confor-mado por seis ceros, indica el parámetro que seráajustado (equivalente a lo que antes era el preseto inductor a ajustar); y el último grupo, confor-mado por tres ceros, señala el valor (grado deajuste) al que dicho parámetro ha sido ajustado(equivalente al grado de ajuste de preset).
Lógicamente que al inicio del proceso de ajus-tes, como opción predeterminada, cada uno deestos grupos aparece como los acabamos de des-cribir: únicamente con ceros (es decir, sin indicarningún dato específico de ajuste). Esto es paraproteger los valores que desde fábrica se hayandado a los distintos parámetros, o los valoresque a éstos se les haya asignado mediante poste-riores ajustes técnicos, en caso que el usuario
por equivocación llegue a entrar al modo de ser-vicio. Si este modo no recibe un password o pasede seguridad (palabra clave) de acceso, no modi-ficará ningún parámetro de los ajustes; por elcontrario, para salir automáticamente de él, hayque oprimir las teclas CANAL + o CANAL -.
Inmediatamente después de haber entrado almodo de servicio, será necesario oprimir las te-clas VOLUMEN + o VOLUMEN -, hasta que el ter-cer grupo de ceros sea modificado y quede en elpase de seguridad 076 para activar los ajustesen el circuito jungla, o en el número de pase deseguridad 077 para activar los ajustes en el sinto-nizador. A continuación, hay que oprimir las te-clas CANAL + o CANAL - para entrar a cualquierade estos dos modos de ajuste.
Si usted eligiera el número de pase de seguri-dad 076 al oprimir la tecla VOLUMEN +, segura-mente notará que los datos en pantalla aparecende la siguiente forma: en el primer grupo, confor-mado por tres ceros, se mantendrán éstos paraindicar que los ajustes se realizarán en el circuitojungla; el segundo grupo, conformado inicial-mente por seis ceros, quedará en 000001 paraindicar que los ajustes se realizarán en la fre-cuencia horizontal; el último grupo, conformadoinicialmente por tres ceros, quedará ya sea como005 ó 007 para especificar el valor al cual final-
mente haya sido ajustada la frecuenciahorizontal.
Habiendo llegado a este punto, es importanteentonces establecer la siguiente diferencia:mientras que la teclas CANAL + y CANAL - sirvenpara elegir el parámetro que va a ser ajustado(000001 = frecuencia horizontal, 000002 =polarización vertical, etc.), las teclas VOLUMEN+ y VOLUMEN - sirven para modificar el gradode ajuste del parámetro elegido. Veamos ense-guida un ejemplo.
EjercicioSi conforme a los datos anteriores usted oprimela tecla VOLUMEN -, podrá observar que eltelevisor cambia la frecuencia horizontal. Perotenga cuidado, ya que si disminuye en demasíaeste parámetro, el circuito de protección contrarayos X apagará automáticamente el televisor yentonces éste no volverá a encender (a menosque mande a tierra la terminal de proteccióncontra rayos X, marcada con XPR en el circuitojungla o T del televisor). Después vuelva a entraral modo de servicio y reajuste dicho parámetro.
NOTA: Le recomendamos que no conecte laantena al televisor, a fin de intentar que el menúde modo de servicio se vea más claro.
Si en cambio usted oprime la tecla CANAL +,accederá a los ajustes en la polarización vertical.Para llevarlos a cabo, se servirá de las teclasVOLUMEN + o VOLUMEN -.
Los parámetros de ajuste de la jungla, seindican en la tabla 2.
Para acceder a los ajustes en el sintonizador,es necesario introducir el pase de seguridad 077.Una vez que se haya entrado al modo de servicioe incluso a los ajustes de la jungla, hay que pre-sionar las teclas CANAL + o CANAL -, hasta quelos tres grupos de dígitos del menú vuelvan aquedar en ceros. Introduzca ahora el pase deseguridad, y después oprima las teclas CANAL +o CANAL -; de esta manera el primer grupo deceros cambiará a 001, para indicar que ya se tieneacceso a los ajustes del sintonizador. Estos, porcierto, son un tanto más delicados que los an-teriores, ya que si se modifica alguno puede suce-
000 000000 000
P 00 V00
Parámetrocontroladopor el selectorde canal
Parámetrocontroladopor el selectorde canal
Valor controladopor el controlde volumen +/-
Valor controladopor el controlde volumen +/-
No. de grupo000 - ajustes del chip001 - ajustes del tuner
Menú para chasís CTC-185
Menú para chasís CTC-175
Figura 8B
Figura 8A
der que si bien se logra corregir la recepción deun canal que no era apropiadamente captado,el canal inmediato inferior o el inmediato supe-rior se desajuste. Además, el fabricante reco-mienda que una vez que se hayan iniciado losajustes del tuner, éstos deben completarse. Poreso le sugerimos realizar estos ajustes (tabla 3)sólo cuando sea absolutamente necesario.
ortemáraPraibmaca
lederbmoNortemárap
ledamaGrolav
nemuloVratsujaa
oiratnemoC
000arapesaped.oNoicivresedetsuja
ebeDesracoloc
67ne
ecnavaonzevlaTrolavleatsah
odacificepse
oicivresedetsujaarapsortemáraP
100aicneucerFlatnoziroh
51-00
200 lacitrevnóicaziraloP 36-00
300SnóiccerroC
lacitrev51-00
400 lacitrevoñamaT 721-00
500 ojornóicaziraloP 721-00arapúnemesluP
edaenílalrenetbolaicinietsuja
600 edrevnóicaziraloP 721-00arapúnemesluP
edaenílalrenetbolaicinietsuja
700 luzanóicaziraloP 721-00arapúnemesluP
edaenílalrenetbolaicinietsuja
800 ojorevirD 36-00
900 edrevevirD 36-00
010 luzaevirD 36-00
110 ollirb-buS 721-00
210 CGAFR 36-00
310 MFedleviN 13-00
410 OCVaínotniS 721-00
510rotcetedledetsujA
CPA36-00 .I.FGACalunA
610 etniT 721-00
710 roloC 721-00
810 oedivedleviN 70-00
910 dadilaeniL 51-00
020oetnocedodoM
lacitrevetnednecsed30-00
Tabla 2
Ajustes del Chip T CTC-185
49 50
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por último, si ya se hicieron los ajustes tantode la jungla como del tuner, es imprescindiblegrabarlos en la memoria; basta con oprimir latecla POWER. Al hacerlo, se observará que el te-levisor no se apaga y que en cambio se sale delmodo de servicio; se trata de la confirmación de
Tabla 3
Ajustes del sintonizador CTC-185
aortemáraPraibmac
ortemáraplederbmoN rolavledamaGaortemáraP
raibmacortemáraplederbmoN rolavledamaG
101 yradnoces2.hC 26-00 821 yradnoces64.hC 26-00
201 yramirp2.hC 26-00 921 yramirp64.hC 26-00
301 elgnis2.hC 26-00 031 elgnis64.hC 26-00
401 yradnoces6.hC 26-00 131 yradnoces05.hC 26-00
501 yramirp6.hC 26-00 231 yramirp05.hC 26-00
601 elgnis6.hC 26-00 331 elgnis05.hC 26-00
701 yradnoces89.hC 26-00 431 yradnoces15.hC 26-00
801 yramirp89.hC 26-00 531 yramirp15.hC 26-00
901 elgnis89.hC 26-00 631 elgnis15.hC 26-00
011 yradnoces51.hC 26-00 731 yradnoces16.hC 26-00
111 yramirp51.hC 26-00 831 yramirp16.hC 26-00
211 elgnis51.hC 26-00 931 elgnis16.hC 26-00
311 yradnoces71.hC 26-00 041 yradnoces57.hC 26-00
411 yramirp71.hC 26-00 141 yramirp57.hC 26-00
511 elgnis71.hC 26-00 241 elgnis57.hC 26-00
611 yradnoces81.hC 26-00 341 yradnoces101.hC 26-00
711 yramirp81.hC 26-00 441 yramirp101.hC 26-00
811 elgnis81.hC 26-00 541 elgnis101.hC 26-00
911 yradnoces9.hC 26-00 641 yradnoces411.hC 26-00
021 yramirp9.hC 26-00 741 yramirp411.hC 26-00
121 elgnis9.hC 26-00 841 elgnis411.hC 26-00
221 yradnoces92.hC 26-00 941 yradnoces221.hC 26-00
321 yramirp92.hC 26-00 051 yramirp221.hC 26-00
421 elgnis92.hC 26-00 151 elgnis221.hC 26-00
521 yradnoces93.hC 26-00 251 yradnoces521.hC 26-00
621 yramirp93.hC 26-00 351 yramirp521.hC 26-00
721 elgnis93.hC 26-00 451 elgnis521.hC 26-00
que los datos de los ajustes ya han sidoalmacenados.
Para el chasis CTC-175En el caso del chasis CTC-175, los datos mar-cados como P00 indican el parámetro a ser
ajustado y los datos marcados como V00 indicanel nivel de ajuste del parámetro.
El primer paso para entrar al proceso deajustes, consiste hacer uso de las tecla VOLUMEN+ o VOLUMEN - para introducir el pase de segu-ridad de acceso.
En este chasis, el pase de seguridad 076 sirvepara entrar al modo de ajustes de servicio (tabla4), el pase de seguridad 077 para modificar losparámetros de ajuste del chasis (tabla 5) y el pasede seguridad 078 para modificar los parámetrosde ajuste del sintonizador (tabla 6). El procedi-miento que se sigue para todo esto, es práctica-mente igual al del caso anterior: introducir pase
de seguridad, elegir el parámetro a ser ajustado(mediante las teclas CANAL + y CANAL -), ajustarel nivel de éste (mediante teclas VOLUMEN + yVOLUMEN -) y grabar el nuevo dato (mediantela tecla de POWER). Quizá la única diferencia,es que en el parámetro P13 se debe introducir elpase de seguridad 077; esto, para trasladarse delos ajustes de servicio a los ajustes del chasis, yde éstos a los ajustes del sintonizador.
El pase de seguridad 078 (que no se utilizapara los ajustes en el chasis CTC-185) se debeintroducir en el parámetro P28.
Como punto final, le recomendamos tengasiempre a la mano las tablas que hemos publi-cado para que realice apropiadamente cada unode los ajustes.
ed.oNsortemárap
lederbmoNortemárap
ledamaGrolav
oiratnemoC
0arapesaped.oNoicivresedetsuja
ebeDesratsuja
67a
ecnavaonzevlaTrolavleatsah
odacificepse
oicivresedsetsujaedsortemáraP
10aicneucerFlatnoziroh
13-00leemirpuseS
omsinorcnis
20 latnozirohesaF 51-00
30WEedCC)aruhcna(
51-00sadaglup72
etnemacinú
40 WEeddutilpmA 70-00sadaglup72
etnemacinú
50 lacitreVCC 51-00
60 lacitrevoñamaT 13-00
70ednóicaziraloP
ojor721-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
80ednóicaziraloP
edrev721-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
90ednóicaziraloP
luza721-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
01 ojorednóicatixE 36-00únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
11ednóicatixE
edrev36-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
21 luzaednóicatixE 36-00unemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
31
edesaped.oNarapdadiruges
edsortemárapsolsisahcledetsuja
ebeDesratsuja
77a
araznavaonedeuP,sotlasámsortemárap
etsujaeseuqatsahrolavle
sisahcledetsujaedsortemáraP
ed.oNortemárap
lederbmoNortemárap
amaGrolavled
oiratnemoC
41 LLPledaínotniS 36-00
515.4edapmarT
zHM70-00
61 oedivedleviN 70-00
71 MFedleviN 51-00
81 +BedonifetsujA 51-00 etnemacinú571CTC
91ledFRedCGA
6lanac13-00
ledlaunamaínotniS6lanac
02CGAed1adnaB
FRed13-00
edlaunamaínotniS71lanac0adnab
12CGAed2adnaB
FRed13-00
edlaunamaínotniS05lanac2adnab
22CGAed3adnaB
FRed13-00
edlaunamaínotniS521lanac3adnab
32 PIP-DedamorC
42-DeddadilanoT
PIP
52 PIP-DleollirB
62-DledetsartnoC
PIP
72eddadilanoT
acirbáf36-00
82
edesaped.oNarapdadiruges
ledetsujarodazinotnis
ebeDesratsuja
87a
araznavaonedeuP,sotlasámsortemárapleetsujaeseuqatsah
rolav
Tabla 4 Tabla 5
Ajustes de servicio CTC-175
Ajustes del chasis CTC-175
51 52
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por último, si ya se hicieron los ajustes tantode la jungla como del tuner, es imprescindiblegrabarlos en la memoria; basta con oprimir latecla POWER. Al hacerlo, se observará que el te-levisor no se apaga y que en cambio se sale delmodo de servicio; se trata de la confirmación de
Tabla 3
Ajustes del sintonizador CTC-185
aortemáraPraibmac
ortemáraplederbmoN rolavledamaGaortemáraP
raibmacortemáraplederbmoN rolavledamaG
101 yradnoces2.hC 26-00 821 yradnoces64.hC 26-00
201 yramirp2.hC 26-00 921 yramirp64.hC 26-00
301 elgnis2.hC 26-00 031 elgnis64.hC 26-00
401 yradnoces6.hC 26-00 131 yradnoces05.hC 26-00
501 yramirp6.hC 26-00 231 yramirp05.hC 26-00
601 elgnis6.hC 26-00 331 elgnis05.hC 26-00
701 yradnoces89.hC 26-00 431 yradnoces15.hC 26-00
801 yramirp89.hC 26-00 531 yramirp15.hC 26-00
901 elgnis89.hC 26-00 631 elgnis15.hC 26-00
011 yradnoces51.hC 26-00 731 yradnoces16.hC 26-00
111 yramirp51.hC 26-00 831 yramirp16.hC 26-00
211 elgnis51.hC 26-00 931 elgnis16.hC 26-00
311 yradnoces71.hC 26-00 041 yradnoces57.hC 26-00
411 yramirp71.hC 26-00 141 yramirp57.hC 26-00
511 elgnis71.hC 26-00 241 elgnis57.hC 26-00
611 yradnoces81.hC 26-00 341 yradnoces101.hC 26-00
711 yramirp81.hC 26-00 441 yramirp101.hC 26-00
811 elgnis81.hC 26-00 541 elgnis101.hC 26-00
911 yradnoces9.hC 26-00 641 yradnoces411.hC 26-00
021 yramirp9.hC 26-00 741 yramirp411.hC 26-00
121 elgnis9.hC 26-00 841 elgnis411.hC 26-00
221 yradnoces92.hC 26-00 941 yradnoces221.hC 26-00
321 yramirp92.hC 26-00 051 yramirp221.hC 26-00
421 elgnis92.hC 26-00 151 elgnis221.hC 26-00
521 yradnoces93.hC 26-00 251 yradnoces521.hC 26-00
621 yramirp93.hC 26-00 351 yramirp521.hC 26-00
721 elgnis93.hC 26-00 451 elgnis521.hC 26-00
que los datos de los ajustes ya han sidoalmacenados.
Para el chasis CTC-175En el caso del chasis CTC-175, los datos mar-cados como P00 indican el parámetro a ser
ajustado y los datos marcados como V00 indicanel nivel de ajuste del parámetro.
El primer paso para entrar al proceso deajustes, consiste hacer uso de las tecla VOLUMEN+ o VOLUMEN - para introducir el pase de segu-ridad de acceso.
En este chasis, el pase de seguridad 076 sirvepara entrar al modo de ajustes de servicio (tabla4), el pase de seguridad 077 para modificar losparámetros de ajuste del chasis (tabla 5) y el pasede seguridad 078 para modificar los parámetrosde ajuste del sintonizador (tabla 6). El procedi-miento que se sigue para todo esto, es práctica-mente igual al del caso anterior: introducir pase
de seguridad, elegir el parámetro a ser ajustado(mediante las teclas CANAL + y CANAL -), ajustarel nivel de éste (mediante teclas VOLUMEN + yVOLUMEN -) y grabar el nuevo dato (mediantela tecla de POWER). Quizá la única diferencia,es que en el parámetro P13 se debe introducir elpase de seguridad 077; esto, para trasladarse delos ajustes de servicio a los ajustes del chasis, yde éstos a los ajustes del sintonizador.
El pase de seguridad 078 (que no se utilizapara los ajustes en el chasis CTC-185) se debeintroducir en el parámetro P28.
Como punto final, le recomendamos tengasiempre a la mano las tablas que hemos publi-cado para que realice apropiadamente cada unode los ajustes.
ed.oNsortemárap
lederbmoNortemárap
ledamaGrolav
oiratnemoC
0arapesaped.oNoicivresedetsuja
ebeDesratsuja
67a
ecnavaonzevlaTrolavleatsah
odacificepse
oicivresedsetsujaedsortemáraP
10aicneucerFlatnoziroh
13-00leemirpuseS
omsinorcnis
20 latnozirohesaF 51-00
30WEedCC)aruhcna(
51-00sadaglup72
etnemacinú
40 WEeddutilpmA 70-00sadaglup72
etnemacinú
50 lacitreVCC 51-00
60 lacitrevoñamaT 13-00
70ednóicaziraloP
ojor721-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
80ednóicaziraloP
edrev721-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
90ednóicaziraloP
luza721-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
01 ojorednóicatixE 36-00únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
11ednóicatixE
edrev36-00
únemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
21 luzaednóicatixE 36-00unemnótobleesluPaenílalrenetboarap
laicinietsujaed
31
edesaped.oNarapdadiruges
edsortemárapsolsisahcledetsuja
ebeDesratsuja
77a
araznavaonedeuP,sotlasámsortemárap
etsujaeseuqatsahrolavle
sisahcledetsujaedsortemáraP
ed.oNortemárap
lederbmoNortemárap
amaGrolavled
oiratnemoC
41 LLPledaínotniS 36-00
515.4edapmarT
zHM70-00
61 oedivedleviN 70-00
71 MFedleviN 51-00
81 +BedonifetsujA 51-00 etnemacinú571CTC
91ledFRedCGA
6lanac13-00
ledlaunamaínotniS6lanac
02CGAed1adnaB
FRed13-00
edlaunamaínotniS71lanac0adnab
12CGAed2adnaB
FRed13-00
edlaunamaínotniS05lanac2adnab
22CGAed3adnaB
FRed13-00
edlaunamaínotniS521lanac3adnab
32 PIP-DedamorC
42-DeddadilanoT
PIP
52 PIP-DleollirB
62-DledetsartnoC
PIP
72eddadilanoT
acirbáf36-00
82
edesaped.oNarapdadiruges
ledetsujarodazinotnis
ebeDesratsuja
87a
araznavaonedeuP,sotlasámsortemárapleetsujaeseuqatsah
rolav
Tabla 4 Tabla 5
Ajustes de servicio CTC-175
Ajustes del chasis CTC-175
51 52
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Ajustes del sintonizador CTC-175
Tabla 6
ledoNortemárap
ortemáraplederbmoN rolavledamaGledoNortemárap
ortemáraplederbmoN rolavledamaG
raibmacalanaC etsujaa.loV raibmacalanaC etsujaa.loV
001 2lanacoiradnuceS 36a00 921 05lanacocinU 36a00
101 2lanacoiramirP 36a00 031 15lanacoiradnuceS 36a00
201 2lanacocinU 36a00 131 15lanacoiramirP 36a00
301 6lanacoiradnuceS 36a00 231 15lanacocinU 36a00
401 6lanacoiramirP 36a00 331 75lanacoiradnuceS 36a00
501 6lanacocinU 36a00 431 75lanacoiramirP 36a00
601 41lanacoiradnuceS 36a00 531 75lanacocinU 36a00
701 41lanacoiramirP 36a00 631 36lanacoiradnuceS 36a00
801 41lanacocinU 36a00 731 36lanacoiramirP 36a00
901 71lanacoiradnuceS 36a00 831 36lanacocinU 36a00
011 71lanacoiramirP 36a00 931 67lanacoiradnuceS 36a00
111 71lanacocinU 36a00 041 67lanacoiramirP 36a00
211 81lanacoiradnuceS 36a00 141 67lanacocinU 36a00
311 81lanacoiramirP 36a00 241 38lanacoiradnuceS 36a00
411 81lanacocinU 36a00 341 38lanacoiramirP 36a00
511 31lanacoiradnuceS 36a00 441 38lanacocinU 36a00
611 31lanacoiramirP 36a00 541 39lanacoiradnuceS 36a00
711 31lanacocinU 36a00 641 39lanacoiramirP 36a00
811 43lanacoiradnuceS 36a00 741 39lanacocinU 36a00
911 43lanacoiramirP 36a00 841 011lanacoiradnuceS 36a00
021 43lanacocinU 36a00 941 011lanacoiramirP 36a00
121 73lanacoiradnuceS 36a00 051 011lanacocinU 36a00
221 73lanacoiramirP 36a00 151 711lanacoiradnuceS 36a00
321 73lanacocinU 36a00 251 711lanacoiramirP 36a00
421 84lanacoiradnuceS 36a00 351 711lanacocinU 36a00
521 84lanacoiramirP 36a00 451 521lanacoiradnuceS 36a00
621 84lanacocinU 36a00 551 521lanacoiramirP 36a00
721 05lanacoiradnuceS 36a00 651 521lanacocinU 36a00
821 05lanacoiramirP 36a00
ANALISIS DE LASEÑAL DE VIDEO
COMPUESTA
ANALISIS DE LASEÑAL DE VIDEO
COMPUESTACarlos García Quiroz
Toda persona que da servicio atelevisores, videograbadoras ocámaras de video, sabe que la
señal a partir de la cual se obtienetoda la información necesaria para
que se reproduzca la imagen consu respectivo audio, es la señal devideo compuesta. En este artículoharemos una descripción teóricade cómo se obtiene y cuáles son
sus componentes, enfatizandoaspectos como la forma en que se
combinan las señales indispen-sables para reconstruir en el punto
de recepción una imagen idéntica ala original. Además, se describe
una prestación adicional que se haintegrado en la mayoría de lostelevisores modernos: el close
caption.
SERVICIO Técnico
Qué es la señal de video compuesta
El componente fundamental en todo proceso detelevisión, es una señal eléctrica en la que secodifican las imágenes y su correspondiente so-nido. A esta señal eléctrica con información devideo y audio se le llama “señal de video com-puesta” (o video compuesto).
Dicha señal, incluye la información necesariapara reproducir en el punto de recepción, lasimágenes y el sonido enviados desde el puntoemisor. Sus componentes básicos son (figura 1):
1) Señal de luminancia o información en blancoy negro (Y).
2) Señal de crominancia o información en color(C).
3) Sincronía para la recuperación de las imáge-nes enviadas (Sync).
4) El audio asociado a la imagen.
Tales señales deben combinarse de tal maneraque no se interfieran entre sí, pero al mismotiempo que no ocupen un ancho de banda consi-derable, ya que en tal caso se reduciría el número
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Ajustes del sintonizador CTC-175
Tabla 6
ledoNortemárap
ortemáraplederbmoN rolavledamaGledoNortemárap
ortemáraplederbmoN rolavledamaG
raibmacalanaC etsujaa.loV raibmacalanaC etsujaa.loV
001 2lanacoiradnuceS 36a00 921 05lanacocinU 36a00
101 2lanacoiramirP 36a00 031 15lanacoiradnuceS 36a00
201 2lanacocinU 36a00 131 15lanacoiramirP 36a00
301 6lanacoiradnuceS 36a00 231 15lanacocinU 36a00
401 6lanacoiramirP 36a00 331 75lanacoiradnuceS 36a00
501 6lanacocinU 36a00 431 75lanacoiramirP 36a00
601 41lanacoiradnuceS 36a00 531 75lanacocinU 36a00
701 41lanacoiramirP 36a00 631 36lanacoiradnuceS 36a00
801 41lanacocinU 36a00 731 36lanacoiramirP 36a00
901 71lanacoiradnuceS 36a00 831 36lanacocinU 36a00
011 71lanacoiramirP 36a00 931 67lanacoiradnuceS 36a00
111 71lanacocinU 36a00 041 67lanacoiramirP 36a00
211 81lanacoiradnuceS 36a00 141 67lanacocinU 36a00
311 81lanacoiramirP 36a00 241 38lanacoiradnuceS 36a00
411 81lanacocinU 36a00 341 38lanacoiramirP 36a00
511 31lanacoiradnuceS 36a00 441 38lanacocinU 36a00
611 31lanacoiramirP 36a00 541 39lanacoiradnuceS 36a00
711 31lanacocinU 36a00 641 39lanacoiramirP 36a00
811 43lanacoiradnuceS 36a00 741 39lanacocinU 36a00
911 43lanacoiramirP 36a00 841 011lanacoiradnuceS 36a00
021 43lanacocinU 36a00 941 011lanacoiramirP 36a00
121 73lanacoiradnuceS 36a00 051 011lanacocinU 36a00
221 73lanacoiramirP 36a00 151 711lanacoiradnuceS 36a00
321 73lanacocinU 36a00 251 711lanacoiramirP 36a00
421 84lanacoiradnuceS 36a00 351 711lanacocinU 36a00
521 84lanacoiramirP 36a00 451 521lanacoiradnuceS 36a00
621 84lanacocinU 36a00 551 521lanacoiramirP 36a00
721 05lanacoiradnuceS 36a00 651 521lanacocinU 36a00
821 05lanacoiramirP 36a00
ANALISIS DE LASEÑAL DE VIDEO
COMPUESTA
ANALISIS DE LASEÑAL DE VIDEO
COMPUESTACarlos García Quiroz
Toda persona que da servicio atelevisores, videograbadoras ocámaras de video, sabe que la
señal a partir de la cual se obtienetoda la información necesaria para
que se reproduzca la imagen consu respectivo audio, es la señal devideo compuesta. En este artículoharemos una descripción teóricade cómo se obtiene y cuáles son
sus componentes, enfatizandoaspectos como la forma en que se
combinan las señales indispen-sables para reconstruir en el punto
de recepción una imagen idéntica ala original. Además, se describe
una prestación adicional que se haintegrado en la mayoría de lostelevisores modernos: el close
caption.
SERVICIO Técnico
Qué es la señal de video compuesta
El componente fundamental en todo proceso detelevisión, es una señal eléctrica en la que secodifican las imágenes y su correspondiente so-nido. A esta señal eléctrica con información devideo y audio se le llama “señal de video com-puesta” (o video compuesto).
Dicha señal, incluye la información necesariapara reproducir en el punto de recepción, lasimágenes y el sonido enviados desde el puntoemisor. Sus componentes básicos son (figura 1):
1) Señal de luminancia o información en blancoy negro (Y).
2) Señal de crominancia o información en color(C).
3) Sincronía para la recuperación de las imáge-nes enviadas (Sync).
4) El audio asociado a la imagen.
Tales señales deben combinarse de tal maneraque no se interfieran entre sí, pero al mismotiempo que no ocupen un ancho de banda consi-derable, ya que en tal caso se reduciría el número
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
de canales que se pueden manejar en el espectroelectromagnético.
Estructura de una imagen de video
En el sistema NTSC, adoptado por los EstadosUnidos a finales de la década de los 40’s, cadaimagen se divide en 525 líneas, exploradas deizquierda a derecha. Estas líneas se suceden contal rapidez, que se forman 30 imágenes comple-tas por segundo; sin embargo, como tal frecuen-cia aún puede ser apreciada por el ojo humano,se recurrió a un truco muy interesante: se dividiócada imagen en un campo de líneas pares y enotro de líneas impares, enviándose por separadoaunque de manera alternada; de este modo, en
un momento dado se expiden tal sólo las líneaspares y en el siguiente sólo las impares.
Gracias a este recurso, se pudo elevar la can-tidad de imágenes presentadas por segundo aldoble (60 “medios cuadros” por segundo), evitan-do así el parpadeo que se suscita con una fre-cuencia de 30 cuadros por segundo. A este siste-ma se le denomina “exploración entrelazada”.
En la exploración entrelazada, a las imágenescompletas se les conoce con el nombre de “cua-dros” (frames), formados a su vez por dos campos(fields), como se muestra en la figura 2. Elrecorrido se realiza de izquierda a derecha, dearriba hacia abajo. Y como la frecuencia de barri-do de un campo es de 60 Hz, la frecuencia hori-zontal de recorrido es de 262.5 x 60 = 15,750 Hz.
Parámetros de la señal de video compuesta
Al conjunto de frecuencias asignadas a una esta-ción de televisión para que transmita sus señales,se le llama “canal”. En Estados Unidos, el orga-nismo regulador de las comunicaciones, la FCC(Comisión Federal de Comunicaciones), asignóun ancho de banda de 6 MHz a cada canal detelevisión comercial, ya sea VHF-L, VHF-H, UHF,CATV, etc. (figura 3). La transmisión radial seefectúa en forma de dos ondas portadoras de
radio-frecuencia, moduladas de la siguientemanera:
• Señal de imagen: modulación por amplitud (AM).• Señal de audio: modulación por frecuencia (FM).
Para ahorrar aún más espacio en el ancho debanda, las transmisiones de TV emplean unmétodo de transmisión conocido como “transmi-sión por banda residual”, la cual tiene como ca-racterística principal que tan sólo se envía com-
La cámara de video "codifica " las imágenes en una señal eléctrica, la cual contiene información de blanco y negro (Y) , de color (C) y de sincronía (Sync).
Señal Y
Amp.Señal C
Sync
MOD FM4.5 Mhz
Señal Y (luminancia) AM
Amp Audio (FM)
Frec. (Mhz)3.58
4.5Señal C (croma) PM + AM
4.25
El audio se obtiene por separado
Figura 1 Figura 2
Figura 3
54 Mhz
0-1.25 4.0 Mhz4.0 Mhz
4.5 Mhz
4.25
Frecuencia de portadora de imagen
Portadora de audio50 Khz
60 Mhz
4.5 4.75
Frecuencia actual para el canal 2
Señales portadorasdentro de un canalestándar de 6 Mhz
6 Mhz ancho del canal0.25 Mhz
Líneas imparesen el trazo delprimer campo
Primer retornovertical
Líneas pares en eltrazo del segundocampo
Segundo retornovertical
Cada imagen o cuadro se toma con dos campos.En este ejemplo aparecen corridas las líneas de los campos para distingirlas.
Líne
as im
pare
s
Líne
as p
ares
Entrelazando las líneas de los dos campos,surge una imagen sin parpadeo.
Primer campo262 1/2 líneas
Segundo campo262 1/2 líneas
Cuadro = 525 líneas
En el formato NTSC, 30 cuadros sucesivos forman un segundo de imágenesanimadas. A su vez, cada cuadro se forma por el entrelazado de dos campos,uno de líneas impares y otro de líneas pares.El entrelazado fue un recurso que se utilizó para aumentar la frecuencia debarrido vertical sin modificar la del barrido horizontal.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
de canales que se pueden manejar en el espectroelectromagnético.
Estructura de una imagen de video
En el sistema NTSC, adoptado por los EstadosUnidos a finales de la década de los 40’s, cadaimagen se divide en 525 líneas, exploradas deizquierda a derecha. Estas líneas se suceden contal rapidez, que se forman 30 imágenes comple-tas por segundo; sin embargo, como tal frecuen-cia aún puede ser apreciada por el ojo humano,se recurrió a un truco muy interesante: se dividiócada imagen en un campo de líneas pares y enotro de líneas impares, enviándose por separadoaunque de manera alternada; de este modo, en
un momento dado se expiden tal sólo las líneaspares y en el siguiente sólo las impares.
Gracias a este recurso, se pudo elevar la can-tidad de imágenes presentadas por segundo aldoble (60 “medios cuadros” por segundo), evitan-do así el parpadeo que se suscita con una fre-cuencia de 30 cuadros por segundo. A este siste-ma se le denomina “exploración entrelazada”.
En la exploración entrelazada, a las imágenescompletas se les conoce con el nombre de “cua-dros” (frames), formados a su vez por dos campos(fields), como se muestra en la figura 2. Elrecorrido se realiza de izquierda a derecha, dearriba hacia abajo. Y como la frecuencia de barri-do de un campo es de 60 Hz, la frecuencia hori-zontal de recorrido es de 262.5 x 60 = 15,750 Hz.
Parámetros de la señal de video compuesta
Al conjunto de frecuencias asignadas a una esta-ción de televisión para que transmita sus señales,se le llama “canal”. En Estados Unidos, el orga-nismo regulador de las comunicaciones, la FCC(Comisión Federal de Comunicaciones), asignóun ancho de banda de 6 MHz a cada canal detelevisión comercial, ya sea VHF-L, VHF-H, UHF,CATV, etc. (figura 3). La transmisión radial seefectúa en forma de dos ondas portadoras de
radio-frecuencia, moduladas de la siguientemanera:
• Señal de imagen: modulación por amplitud (AM).• Señal de audio: modulación por frecuencia (FM).
Para ahorrar aún más espacio en el ancho debanda, las transmisiones de TV emplean unmétodo de transmisión conocido como “transmi-sión por banda residual”, la cual tiene como ca-racterística principal que tan sólo se envía com-
La cámara de video "codifica " las imágenes en una señal eléctrica, la cual contiene información de blanco y negro (Y) , de color (C) y de sincronía (Sync).
Señal Y
Amp.Señal C
Sync
MOD FM4.5 Mhz
Señal Y (luminancia) AM
Amp Audio (FM)
Frec. (Mhz)3.58
4.5Señal C (croma) PM + AM
4.25
El audio se obtiene por separado
Figura 1 Figura 2
Figura 3
54 Mhz
0-1.25 4.0 Mhz4.0 Mhz
4.5 Mhz
4.25
Frecuencia de portadora de imagen
Portadora de audio50 Khz
60 Mhz
4.5 4.75
Frecuencia actual para el canal 2
Señales portadorasdentro de un canalestándar de 6 Mhz
6 Mhz ancho del canal0.25 Mhz
Líneas imparesen el trazo delprimer campo
Primer retornovertical
Líneas pares en eltrazo del segundocampo
Segundo retornovertical
Cada imagen o cuadro se toma con dos campos.En este ejemplo aparecen corridas las líneas de los campos para distingirlas.
Líne
as im
pare
s
Líne
as p
ares
Entrelazando las líneas de los dos campos,surge una imagen sin parpadeo.
Primer campo262 1/2 líneas
Segundo campo262 1/2 líneas
Cuadro = 525 líneas
En el formato NTSC, 30 cuadros sucesivos forman un segundo de imágenesanimadas. A su vez, cada cuadro se forma por el entrelazado de dos campos,uno de líneas impares y otro de líneas pares.El entrelazado fue un recurso que se utilizó para aumentar la frecuencia debarrido vertical sin modificar la del barrido horizontal.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
pleta una de las bandas laterales que rodean ala frecuencia moduladora, mientras que la bandasimétrica se recorta en una frecuencia relativa-mente baja. En el caso de las transmisiones deTV, considerando la frecuencia de modulacióncomo punto de partida, la banda residual seextiende hasta 1.25 MHz por debajo de estamoduladora, mientras que la información devideo se extiende hasta un límite superior de 4.25por encima de la misma. Por lo que se refiere alcomponente de audio, se transmite como unamodulación FM y con una desviación de fre-cuencia pico de 25 KHz, quedando centrada 4.5MHz por encima de la portadora de video.
Teoría básica del color
Antes de hacer el análisis de la señal de videocompuesta correspondiente a la televisión cro-mática, conviene examinar brevemente algunasde las propiedades del color y de la mezcla de
colores. Para empezar, recordemos que el colores una forma de la luz, y la luz es una forma deenergía radiante que viaja en forma de ondaselectromagnéticas. Otras formas de esta energíason las ondas de radio, los rayos infrarrojos, losrayos ultravioleta, los rayos X, etc. (figura 3).
Estas formas de energía radiante se parecenentre sí en un aspecto: viajan en el aire a un pro-medio aproximado de 300 mil kilómetros porsegundo. Pero difieren en longitud de onda yfrecuencia; esto es:
l = c/f
Donde: l = Longitud de onda (en metros) c = 300 mil (Km por segundo) f = Frecuencia (Hz, ciclos por segundo)
En la figura 4 se observa que entre el rangode los rayos ultravioleta y el de los rayos infra-
rrojos existe una pequeña área cuya longitud deonda va de los 400 nanómetros (límite ultra-violeta) hasta aproximadamente 780 nm (límitedel infrarrojo). Esta porción del espectro radiantees precisamente lo que conocemos como luzvisible.
Por lo tanto, podemos afirmar que “la luz esuna porción del espectro electromagnético,visible al ojo humano”.
Clasificación de los colores
Aditivos primariosToda la gama de tonalidades visibles que trans-mite la televisión en color, es posible gracias asus propiedades de mezcla a partir de tres coloresfundamentales: rojo, verde y azul, de cuyas dife-rentes combinaciones se derivan tres coloresmás (figura 5).
Para la colorimetría aditiva, como se conocea dicho proceso, estos tres colores brindan unrango más completo, ya que modificando propor-cionalmente los niveles de los colores primariosse puede representar prácticamente a todos losdemás colores del espectro visible.
Sustractivos primariosEn el caso de la reproducción del color por pig-mentos, tintas y transparencias fotográficas, elamarillo, el cyan y el magenta son los coloresprimarios, en cuyo caso se combinan por mezclasustractiva. A estos colores se les conoce comosustractivos, porque por absorción sustraen laslongitudes de onda indeseables de la luz blanca(figura 6).
Características de los colores
Para definir los colores, se utilizan tres caracte-rísticas:
Fase de color (tono)Se refiere a la tonalidad de los colores: rojo, azul,amarillo, etc.
Saturación (color)Es el grado de atenuación que experimenta cadacolor al ser combinado con el blanco.
Brillantez (brillo)Es el grado de iluminación en los colores.
De manera tridimensional, en la figura 7 semuestra la relación entre estas características.
300 Ghz
Frecuencia
30 Ghz
3 Ghz
300 Mhz
30 Mhz
3 Mhz
300 Khz
30 Khz
1A
Long. de onda
1 nm
10 nm
100 nm
1u
10 u
100 u
1 mm
1 cm
10 cm
1 m
10 m
100 m
1 Km
10 Km
Rayos X
Rayos ultravioleta
Luz visible
Rayos infrarrojos
EHF
SHF
UHF
VHF
HF
MF
LF
Ond
ad d
e ra
dio
Longitud de onda (mm)
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
1 (nm) Nanómetro
= 1 (mu) Milimicra
= 1 x 10-9 (m) Metros
= 10 (A) Angstrom
Violeta
Azul
Cyan
Verde
Amarillo
Naranja
Rojo
Luz visible y colorTipos de onda
electromagnética ylongitudes de onda
˚
˚
Figura 4 Figura 5
Figura 6
R
YL MG
WG B
CY
Mezcla aditiva de color
Amarillo
Verde
Rojo
Magenta
Blanco
Azul
Cyan
Figura 7
Magenta
Azul Rojo
Negro
Cyan AmarilloVerde
Mezcla sustractivade color
Azul
Cyan
Verde
Amarillo
Rojo
Densidad osaturaciónde color
Magenta
Negro
Grado de luminancia
Blanco
Hue
57 58
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
pleta una de las bandas laterales que rodean ala frecuencia moduladora, mientras que la bandasimétrica se recorta en una frecuencia relativa-mente baja. En el caso de las transmisiones deTV, considerando la frecuencia de modulacióncomo punto de partida, la banda residual seextiende hasta 1.25 MHz por debajo de estamoduladora, mientras que la información devideo se extiende hasta un límite superior de 4.25por encima de la misma. Por lo que se refiere alcomponente de audio, se transmite como unamodulación FM y con una desviación de fre-cuencia pico de 25 KHz, quedando centrada 4.5MHz por encima de la portadora de video.
Teoría básica del color
Antes de hacer el análisis de la señal de videocompuesta correspondiente a la televisión cro-mática, conviene examinar brevemente algunasde las propiedades del color y de la mezcla de
colores. Para empezar, recordemos que el colores una forma de la luz, y la luz es una forma deenergía radiante que viaja en forma de ondaselectromagnéticas. Otras formas de esta energíason las ondas de radio, los rayos infrarrojos, losrayos ultravioleta, los rayos X, etc. (figura 3).
Estas formas de energía radiante se parecenentre sí en un aspecto: viajan en el aire a un pro-medio aproximado de 300 mil kilómetros porsegundo. Pero difieren en longitud de onda yfrecuencia; esto es:
l = c/f
Donde: l = Longitud de onda (en metros) c = 300 mil (Km por segundo) f = Frecuencia (Hz, ciclos por segundo)
En la figura 4 se observa que entre el rangode los rayos ultravioleta y el de los rayos infra-
rrojos existe una pequeña área cuya longitud deonda va de los 400 nanómetros (límite ultra-violeta) hasta aproximadamente 780 nm (límitedel infrarrojo). Esta porción del espectro radiantees precisamente lo que conocemos como luzvisible.
Por lo tanto, podemos afirmar que “la luz esuna porción del espectro electromagnético,visible al ojo humano”.
Clasificación de los colores
Aditivos primariosToda la gama de tonalidades visibles que trans-mite la televisión en color, es posible gracias asus propiedades de mezcla a partir de tres coloresfundamentales: rojo, verde y azul, de cuyas dife-rentes combinaciones se derivan tres coloresmás (figura 5).
Para la colorimetría aditiva, como se conocea dicho proceso, estos tres colores brindan unrango más completo, ya que modificando propor-cionalmente los niveles de los colores primariosse puede representar prácticamente a todos losdemás colores del espectro visible.
Sustractivos primariosEn el caso de la reproducción del color por pig-mentos, tintas y transparencias fotográficas, elamarillo, el cyan y el magenta son los coloresprimarios, en cuyo caso se combinan por mezclasustractiva. A estos colores se les conoce comosustractivos, porque por absorción sustraen laslongitudes de onda indeseables de la luz blanca(figura 6).
Características de los colores
Para definir los colores, se utilizan tres caracte-rísticas:
Fase de color (tono)Se refiere a la tonalidad de los colores: rojo, azul,amarillo, etc.
Saturación (color)Es el grado de atenuación que experimenta cadacolor al ser combinado con el blanco.
Brillantez (brillo)Es el grado de iluminación en los colores.
De manera tridimensional, en la figura 7 semuestra la relación entre estas características.
300 Ghz
Frecuencia
30 Ghz
3 Ghz
300 Mhz
30 Mhz
3 Mhz
300 Khz
30 Khz
1A
Long. de onda
1 nm
10 nm
100 nm
1u
10 u
100 u
1 mm
1 cm
10 cm
1 m
10 m
100 m
1 Km
10 Km
Rayos X
Rayos ultravioleta
Luz visible
Rayos infrarrojos
EHF
SHF
UHF
VHF
HF
MF
LF
Ond
ad d
e ra
dio
Longitud de onda (mm)
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
1 (nm) Nanómetro
= 1 (mu) Milimicra
= 1 x 10-9 (m) Metros
= 10 (A) Angstrom
Violeta
Azul
Cyan
Verde
Amarillo
Naranja
Rojo
Luz visible y colorTipos de onda
electromagnética ylongitudes de onda
˚
˚
Figura 4 Figura 5
Figura 6
R
YL MG
WG B
CY
Mezcla aditiva de color
Amarillo
Verde
Rojo
Magenta
Blanco
Azul
Cyan
Figura 7
Magenta
Azul Rojo
Negro
Cyan AmarilloVerde
Mezcla sustractivade color
Azul
Cyan
Verde
Amarillo
Rojo
Densidad osaturaciónde color
Magenta
Negro
Grado de luminancia
Blanco
Hue
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Señales de TV color
En televisión, las señales de los colores primariosrojo, verde y azul no son transmitidas en su for-ma original, sino que son transformadas en lasseñales de luminancia (Y), que equivale a brillan-tez o información en blanco y negro, y crominan-cia (C), que equivale al color y a las diferenciasde color.
Cuando dichas señales se reciben en un recep-tor cromático, las imágenes pueden reproducirseen color gracias a que las señales de luminanciay de diferencia de color son transformadas enlas señales de los colores primarios rojo, verde yazul captados originalmente por la cámara devideo.
En la figura 8 se muestra el diagrama de flujode un sistema para la transmisión de las imáge-nes NTSC.
Señal de luminanciaEn la TV blanco y negro, el sistema está cons-truido para que el tubo de captación de imagentenga la misma sensibilidad espectral de la vistahumana. Por consiguiente, se podría decir quelas señales de la TV en blanco y negro expresan
en forma relativa el grado de luminancia de unavariedad de colores (figura 9).
Si en la cámara se mezclan las tres salidas decada CCD (Dispositivo de Carga Acoplada) conlas proporciones 30, 59 y 11% de rojo, verde yazul respectivamente, se puede obtener la mismacaracterística espectral de la TV en blanco y ne-gro, así como la señal de luminancia (Y). Veanuevamente la figura 8.
Señales de diferencia de colorEn las señales de TV color, además de la señalde luminancia (Y) se requieren las señales que
contienen la información de la saturación y eltono del color transmitido, mismas que se obtie-nen de las señales de diferencia de color R-Y yB-Y (que como vimos en la figura 8, son las quese mezclan con la luminancia para su transmi-sión); esto significa que en el receptor, para recu-perar los colores primarios es necesario recupe-rar la información G-Y y a las tres señales sumar-les el componente de luminancia (Y).
De hecho, la información sobre la tonalidadcromática (hue) y la información sobre la satura-ción (color) pueden transmitirse al variar losvalores de las diferencias de color.
La relación entre la señal de luminancia y laseñal de diferencia de color, se puede expresarcomo:
Y = 0.30R + 0.59G + 0.11BR-Y = 0.70R - 0.59G - 0.11BB-Y = -0.30R - 0.59G + 0.89BG-Y = -0.30R + 0.41G - 0.11B
Aunque en el equipo receptor de imagen senecesita la señal G-Y, ésta no se transmite juntoa las otras, sino que se obtiene a partir de lasseñales R-Y/B-Y; por eso es que el proceso dematrización se ejecuta tanto en el transmisor co-
mo en el receptor, como se puede observar enla figura 10.
Señal de sincronizaciónEsta señal se analiza en dos partes:
a) Sincronización horizontal.En la forma de onda de la señal de TV, la sin-cronía se ubica dentro del período de borrado(blanking) horizontal. Vea la figura 11.
b) Sincronización verticalEn la figura 12, se muestra de forma amplifi-cada el borrado (blanking) vertical.
Señal de video
Blankinghorizontal
Pórtico frontal
Sync Pórticotrasero
Figura 8
Figura 9
Figura 10
Sensibilidadrelativa
400 700
Longitud de onda (nm)
CámaraSistema de transmisión
Figura 11
Cámara de color
Tubo o CCD
Tubo o CCD
Tubo o CCD
R
G
B
Sustr. de color
Sustr.de color
Gen. deBurst
R-Y
B-Y
Y= 0.30R + 0.596 + 0.11b
Sincronismo
0-500 Khz
0-500 Khz
Fs = 3.579545 Mhz180˚
Moduladorbalanceado
Moduladorbalanceado
desplaz.90˚ Señal
portadora del color
Señal de TVcolor
Amp.
Amp.
Amp.
Tx
Filtro
Subportadora de color
Desplazamiento de fase
Burst de color
Espejo dicroico
Circuito matrix0.3 R + 0.59 G + 0.11 B
Rojo
Verde
Azul
Lente
ObjetoMATRIX
Señal de luminancia
Señal de diferencia de color
Señal de diferencia de color
R-Y
Y
G-Y
B-Y
Tubos de cámara o CCD
Y
R-Y
MatrixG-Y
Matrix
Matrix
MatrixB-Y
Matrizado en el receptor
Matrizado en el transmisor
R
G
B
59 60
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Señales de TV color
En televisión, las señales de los colores primariosrojo, verde y azul no son transmitidas en su for-ma original, sino que son transformadas en lasseñales de luminancia (Y), que equivale a brillan-tez o información en blanco y negro, y crominan-cia (C), que equivale al color y a las diferenciasde color.
Cuando dichas señales se reciben en un recep-tor cromático, las imágenes pueden reproducirseen color gracias a que las señales de luminanciay de diferencia de color son transformadas enlas señales de los colores primarios rojo, verde yazul captados originalmente por la cámara devideo.
En la figura 8 se muestra el diagrama de flujode un sistema para la transmisión de las imáge-nes NTSC.
Señal de luminanciaEn la TV blanco y negro, el sistema está cons-truido para que el tubo de captación de imagentenga la misma sensibilidad espectral de la vistahumana. Por consiguiente, se podría decir quelas señales de la TV en blanco y negro expresan
en forma relativa el grado de luminancia de unavariedad de colores (figura 9).
Si en la cámara se mezclan las tres salidas decada CCD (Dispositivo de Carga Acoplada) conlas proporciones 30, 59 y 11% de rojo, verde yazul respectivamente, se puede obtener la mismacaracterística espectral de la TV en blanco y ne-gro, así como la señal de luminancia (Y). Veanuevamente la figura 8.
Señales de diferencia de colorEn las señales de TV color, además de la señalde luminancia (Y) se requieren las señales que
contienen la información de la saturación y eltono del color transmitido, mismas que se obtie-nen de las señales de diferencia de color R-Y yB-Y (que como vimos en la figura 8, son las quese mezclan con la luminancia para su transmi-sión); esto significa que en el receptor, para recu-perar los colores primarios es necesario recupe-rar la información G-Y y a las tres señales sumar-les el componente de luminancia (Y).
De hecho, la información sobre la tonalidadcromática (hue) y la información sobre la satura-ción (color) pueden transmitirse al variar losvalores de las diferencias de color.
La relación entre la señal de luminancia y laseñal de diferencia de color, se puede expresarcomo:
Y = 0.30R + 0.59G + 0.11BR-Y = 0.70R - 0.59G - 0.11BB-Y = -0.30R - 0.59G + 0.89BG-Y = -0.30R + 0.41G - 0.11B
Aunque en el equipo receptor de imagen senecesita la señal G-Y, ésta no se transmite juntoa las otras, sino que se obtiene a partir de lasseñales R-Y/B-Y; por eso es que el proceso dematrización se ejecuta tanto en el transmisor co-
mo en el receptor, como se puede observar enla figura 10.
Señal de sincronizaciónEsta señal se analiza en dos partes:
a) Sincronización horizontal.En la forma de onda de la señal de TV, la sin-cronía se ubica dentro del período de borrado(blanking) horizontal. Vea la figura 11.
b) Sincronización verticalEn la figura 12, se muestra de forma amplifi-cada el borrado (blanking) vertical.
Señal de video
Blankinghorizontal
Pórtico frontal
Sync Pórticotrasero
Figura 8
Figura 9
Figura 10
Sensibilidadrelativa
400 700
Longitud de onda (nm)
CámaraSistema de transmisión
Figura 11
Cámara de color
Tubo o CCD
Tubo o CCD
Tubo o CCD
R
G
B
Sustr. de color
Sustr.de color
Gen. deBurst
R-Y
B-Y
Y= 0.30R + 0.596 + 0.11b
Sincronismo
0-500 Khz
0-500 Khz
Fs = 3.579545 Mhz180˚
Moduladorbalanceado
Moduladorbalanceado
desplaz.90˚ Señal
portadora del color
Señal de TVcolor
Amp.
Amp.
Amp.
Tx
Filtro
Subportadora de color
Desplazamiento de fase
Burst de color
Espejo dicroico
Circuito matrix0.3 R + 0.59 G + 0.11 B
Rojo
Verde
Azul
Lente
ObjetoMATRIX
Señal de luminancia
Señal de diferencia de color
Señal de diferencia de color
R-Y
Y
G-Y
B-Y
Tubos de cámara o CCD
Y
R-Y
MatrixG-Y
Matrix
Matrix
MatrixB-Y
Matrizado en el receptor
Matrizado en el transmisor
R
G
B
59 60
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por otra parte, el intervalo de sincronía verti-cal está formado por seis pulsos anchos, sepa-rados por angostas hendiduras. Estos pulsosse repiten con el doble de frecuencia que lasincronía horizontal, y se les denomina “ase-rraciones”.En la parte anterior y posterior de la sincroníavertical se producen en conjunto seis pulsosangostos de la misma frecuencia que las“aserraciones”, a los que se les denomina“pulsos de ecualización”.Estos pulsos tienen la función de mantenerestable el intervalo horizontal del equiporeceptor de imagen durante el tiempo deborrado vertical, y lo mismo podemos decirde las “aserraciones”.La razón de que las frecuencias de los pulsosde ecualización y las frecuencias de lasincronía vertical sean el doble de las de lafrecuencia horizontal, es que de esa manerase logra, sin problemas de pérdida de sin-cronía vertical, la expedición de imágenescomo campos entrelazados.
Señal portadora de colorComo ya se dijo, la señal de color está confor-mada por las bandas subportadoras de cromi-nancia (3.58 MHz) moduladas, compuestas porla suma vectorial de las dos señales de diferenciade color, mismas que se transmiten con la mismafrecuencia y con una diferencia de fase de 90º.
En la figura 13 se muestran la señal de cromi-nancia (C, línea continua) y las señales dediferencia de color R-Y/B-Y moduladas (líneaspunteadas).
Señal de burstLa información de los colores se transmite a tra-vés de las señales portadoras de video de color.Sin embargo, dentro de la portadora no se trans-mite la subportadora de color, sino solamente labanda lateral que contiene la información sobrelos colores.
Por consiguiente, es necesario que en elreceptor se elabore la onda subportadora decolor, para que ésta se utilice para demodularlos colores; y hay que garantizar que dicha osci-lación local coincida en frecuencia y en fase conla que se suprimió en el transmisor; por eso esque se transmiten 9 ciclos de la onda subpor-tadora de color, para mantener correctamentela frecuencia y la fase en el receptor. A esta señalde sincronización de color conocida como bursto ráfaga de color, se le localiza en el “pórtico
trasero” (back porch), como se muestra en lafigura 14.
Señal de video compuestaFinalmente, podemos establecer que la señal devideo compuesta es la que combina la informa-ción de luminancia, crominancia, sincronizacióny burst y se representa como se muestra en lafigura 15.
Otros usos del intervalo de borrado vertical
Dentro del tiempo de borrado (blanking) vertical,precisamente después de los pulsos de ecualiza-ción y aserraciones, se envían diferentes infor-maciones a través de las líneas que quedanlibres; si sabemos que el pulso de sincronía ver-tical (contando sus pulsos ecualizadores) ocupaun tiempo de 9H (líneas horizontales), y tambiénsabemos que durante su trayecto hacia arriba elhaz electrónico ocupa el tiempo equivalente aotras 12 líneas horizontales, tenemos que laamplitud total del pulso de sincronía vertical esde 21 líneas horizontales, de las cuales de la 10
a la 21 se podrían aprovechar para transmitirinformación adicional (en el formato NTSCconvencional se envían en blanking). Algunas delas señales que ocupan el intervalo de borradovertical son:
Señales de prueba para transmisión• VITS (Vertical Interval Test): líneas 17 y 18.• VIRS (Vertical Interval Reference): línea 19.
Señal de código de tiempo• VITC (Vertical Interval Time Code): líneas 12 y 15.• Señal close caption.
Close caption
El close caption, es una porción de la señal devideo compuesto mediante la cual se agregansubtítulos en la parte inferior de la imagen.Dichos subtítulos no aparecen normalmente enla imagen, sino que la función tiene que ser invo-cada específicamente por el usuario, y solamentees posible hacerlo en televisores que cuenten conesa prestación.
El close caption se utiliza para presentar porescrito los parlamentos de los actores de la pro-gramación, la narración del locutor, etc.
En Estados Unidos está opción es muyutilizada por las televisoras, a fin de que laspersonas con discapacidades auditivas puedanver los programas de TV. Otro tipo de audienciautiliza el subtitulaje para aprender el inglés comoun segundo idioma.
Para hacer uso de esta opción, se necesita unproceso adicional mediante el que se introducedigitalmente la información de los subtítulos en lalínea 21 del pulso de sincronía vertical (figura 16).
Figura 12
Figura 13 Figura 15
Sincroníahorizontal
Sincroníahorizontal
Pulsosecualizadores
Pulsosecualizadores
Pulsos deaserración
Blanking vertical
Pulsos de sincronismo vertical
A
R-Y C
B-Y
Tiempoø
Am
plitu
d
90˚
1/3.58 µseg
Señal portadora de color(Composición de R-Y y B-Y)
La forma de onda portadora de color (plano amplificado de 3.558 Mhz)
Sincroníahorizontal Burst 3.58 Mhz
Mayor croma
Menor croma
Componentes de la señal portadora de color de 3.58 MhzLas señales de la televisión de color
Figura 14
Burst
PórticoFrontal
Sync Pórticotrasero
Blankinghorizontal
61 62
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por otra parte, el intervalo de sincronía verti-cal está formado por seis pulsos anchos, sepa-rados por angostas hendiduras. Estos pulsosse repiten con el doble de frecuencia que lasincronía horizontal, y se les denomina “ase-rraciones”.En la parte anterior y posterior de la sincroníavertical se producen en conjunto seis pulsosangostos de la misma frecuencia que las“aserraciones”, a los que se les denomina“pulsos de ecualización”.Estos pulsos tienen la función de mantenerestable el intervalo horizontal del equiporeceptor de imagen durante el tiempo deborrado vertical, y lo mismo podemos decirde las “aserraciones”.La razón de que las frecuencias de los pulsosde ecualización y las frecuencias de lasincronía vertical sean el doble de las de lafrecuencia horizontal, es que de esa manerase logra, sin problemas de pérdida de sin-cronía vertical, la expedición de imágenescomo campos entrelazados.
Señal portadora de colorComo ya se dijo, la señal de color está confor-mada por las bandas subportadoras de cromi-nancia (3.58 MHz) moduladas, compuestas porla suma vectorial de las dos señales de diferenciade color, mismas que se transmiten con la mismafrecuencia y con una diferencia de fase de 90º.
En la figura 13 se muestran la señal de cromi-nancia (C, línea continua) y las señales dediferencia de color R-Y/B-Y moduladas (líneaspunteadas).
Señal de burstLa información de los colores se transmite a tra-vés de las señales portadoras de video de color.Sin embargo, dentro de la portadora no se trans-mite la subportadora de color, sino solamente labanda lateral que contiene la información sobrelos colores.
Por consiguiente, es necesario que en elreceptor se elabore la onda subportadora decolor, para que ésta se utilice para demodularlos colores; y hay que garantizar que dicha osci-lación local coincida en frecuencia y en fase conla que se suprimió en el transmisor; por eso esque se transmiten 9 ciclos de la onda subpor-tadora de color, para mantener correctamentela frecuencia y la fase en el receptor. A esta señalde sincronización de color conocida como bursto ráfaga de color, se le localiza en el “pórtico
trasero” (back porch), como se muestra en lafigura 14.
Señal de video compuestaFinalmente, podemos establecer que la señal devideo compuesta es la que combina la informa-ción de luminancia, crominancia, sincronizacióny burst y se representa como se muestra en lafigura 15.
Otros usos del intervalo de borrado vertical
Dentro del tiempo de borrado (blanking) vertical,precisamente después de los pulsos de ecualiza-ción y aserraciones, se envían diferentes infor-maciones a través de las líneas que quedanlibres; si sabemos que el pulso de sincronía ver-tical (contando sus pulsos ecualizadores) ocupaun tiempo de 9H (líneas horizontales), y tambiénsabemos que durante su trayecto hacia arriba elhaz electrónico ocupa el tiempo equivalente aotras 12 líneas horizontales, tenemos que laamplitud total del pulso de sincronía vertical esde 21 líneas horizontales, de las cuales de la 10
a la 21 se podrían aprovechar para transmitirinformación adicional (en el formato NTSCconvencional se envían en blanking). Algunas delas señales que ocupan el intervalo de borradovertical son:
Señales de prueba para transmisión• VITS (Vertical Interval Test): líneas 17 y 18.• VIRS (Vertical Interval Reference): línea 19.
Señal de código de tiempo• VITC (Vertical Interval Time Code): líneas 12 y 15.• Señal close caption.
Close caption
El close caption, es una porción de la señal devideo compuesto mediante la cual se agregansubtítulos en la parte inferior de la imagen.Dichos subtítulos no aparecen normalmente enla imagen, sino que la función tiene que ser invo-cada específicamente por el usuario, y solamentees posible hacerlo en televisores que cuenten conesa prestación.
El close caption se utiliza para presentar porescrito los parlamentos de los actores de la pro-gramación, la narración del locutor, etc.
En Estados Unidos está opción es muyutilizada por las televisoras, a fin de que laspersonas con discapacidades auditivas puedanver los programas de TV. Otro tipo de audienciautiliza el subtitulaje para aprender el inglés comoun segundo idioma.
Para hacer uso de esta opción, se necesita unproceso adicional mediante el que se introducedigitalmente la información de los subtítulos en lalínea 21 del pulso de sincronía vertical (figura 16).
Figura 12
Figura 13 Figura 15
Sincroníahorizontal
Sincroníahorizontal
Pulsosecualizadores
Pulsosecualizadores
Pulsos deaserración
Blanking vertical
Pulsos de sincronismo vertical
A
R-Y C
B-Y
Tiempoø
Am
plitu
d
90˚
1/3.58 µseg
Señal portadora de color(Composición de R-Y y B-Y)
La forma de onda portadora de color (plano amplificado de 3.558 Mhz)
Sincroníahorizontal Burst 3.58 Mhz
Mayor croma
Menor croma
Componentes de la señal portadora de color de 3.58 MhzLas señales de la televisión de color
Figura 14
Burst
PórticoFrontal
Sync Pórticotrasero
Blankinghorizontal
61 62
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
El sistema de subtitulaje aparece generalmen-te en la parte más baja de la pantalla de televi-sión, y en proporción al tamaño de ésta varía eltamaño de los caracteres desplegados; típica-mente, son letras blancas sobre un fondo negro,que no obstruyen partes esenciales de la imagen(figura 17).
El subtitulaje puede ser anexado en tiemporeal a un programa en vivo o anexado más tardecomo parte del proceso de postproducción o dis-tribución.
Cabe mencionar que la tecnología del subtitu-laje en televisión fue desarrollada por el ServicioPúblico de Radiodifusión (PBS) durante 1973-1979, con el soporte del gobierno federal de Esta-dos Unidos. Las transmisiones de prueba decampo fueron dirigidas sobre todos a los aspec-
100
50
2520
0
-20
-40
Blanking level
Programcolorburst
7 cycles of 0.503 Mhz(Clock run IN)
12.910 uS (0.20H)
27.452 uS (0.43H)
10.074 uS(0.16H)
51.268 uS
61.342 uS (0.965H)
33.764 uS (0.53H)
3.972uS (0.06H)
Two - 7bit + paryty ascii caracter (DATA)
Ire
Uni
ts
Figura 16
Figura 17 Figura 18
4356698295
108121134147160173
186199212225238
ROW 123456789
101112
131415
Captions
Captions
XX
Text
First lineof row
Espero no tarde
tos de generación de subtitulaje, codificación,decodificación y características en el display.
En cuanto al formato del display, el sistemade subtitulaje en la línea 21 tiene dos canalesindependientes: C1 y C2, cada uno de los cualescontiene un subcanal de subtitulaje y un subca-nal de texto.
En la mayor parte de la programación, losdatos del subtitulaje son llevados en el canal 1;el canal 2 se deja disponible para otras aplica-ciones, tales como los datos de subtitulaje en otroidioma.
El “display” del subtitulaje en la pantalla deltelevisor, consiste en 15 filas de 32 caracterescada una (figura 18). Mediante un interruptorcolocado en el decodificador, el usuario puedeseleccionar subtitulajes o texto.
PROGRAMAS DEDIAGNOSTICO PARA
EL SERVICIO A PC’s
PROGRAMAS DEDIAGNOSTICO PARA
EL SERVICIO A PC’sGerardo A. Laguna
Las utilerías o programas dediagnóstico constituyen la
herramienta más importantepara quien se dedica al servicioa computadoras; son como susojos revisando el hardware y el
software del sistema, y enmuchos casos la medicina. En
este artículo, haremos unaexplicación general de las tres
clases de programas para eldiagnóstico a una PC, para
después centrar nuestraatención en los códigos POST,
en la utilería MSD de Microsoft yen el CheckIt Pro. Suponemos
que el lector de este material yatiene algunos conocimientos de
la arquitectura y softwareoperativo de la PC.
ELECTRONICA Y Computación
¿En qué consiste el servicio auna computadora?
En otras publicaciones de esta casa editorial, he-mos insistido en que el servicio a una computa-dora involucra una lógica distinta a la del servicioa un aparato de audio y video, básicamente porlas siguientes razones:
1) Las computadoras son máquinas constituidaspor una serie de módulos y tarjetas cuyos com-ponentes electrónicos difícilmente pueden sersustituidos o resoldados, pues sus dimensionesno lo permiten. Lo más práctico y barato essustituir el módulo completo, aun en el remotocaso de que se dispusiera de la información ycomponentes de reemplazo necesarios paraintentar la reparación de alguna tarjeta daña-da, por ejemplo.
2) Dado que las computadoras son máquinas pro-gramables, la mayoría de fallas no tienen quever con causas físicas, sino con incompatibilida-des lógicas, es decir: con problemas entre al-gún programa y algún dispositivo de hardware;con conflictos entre dos programas; con unamala configuración del sistema operativo; etc.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
El sistema de subtitulaje aparece generalmen-te en la parte más baja de la pantalla de televi-sión, y en proporción al tamaño de ésta varía eltamaño de los caracteres desplegados; típica-mente, son letras blancas sobre un fondo negro,que no obstruyen partes esenciales de la imagen(figura 17).
El subtitulaje puede ser anexado en tiemporeal a un programa en vivo o anexado más tardecomo parte del proceso de postproducción o dis-tribución.
Cabe mencionar que la tecnología del subtitu-laje en televisión fue desarrollada por el ServicioPúblico de Radiodifusión (PBS) durante 1973-1979, con el soporte del gobierno federal de Esta-dos Unidos. Las transmisiones de prueba decampo fueron dirigidas sobre todos a los aspec-
100
50
2520
0
-20
-40
Blanking level
Programcolorburst
7 cycles of 0.503 Mhz(Clock run IN)
12.910 uS (0.20H)
27.452 uS (0.43H)
10.074 uS(0.16H)
51.268 uS
61.342 uS (0.965H)
33.764 uS (0.53H)
3.972uS (0.06H)
Two - 7bit + paryty ascii caracter (DATA)
Ire
Uni
ts
Figura 16
Figura 17 Figura 18
4356698295
108121134147160173
186199212225238
ROW 123456789
101112
131415
Captions
Captions
XX
Text
First lineof row
Espero no tarde
tos de generación de subtitulaje, codificación,decodificación y características en el display.
En cuanto al formato del display, el sistemade subtitulaje en la línea 21 tiene dos canalesindependientes: C1 y C2, cada uno de los cualescontiene un subcanal de subtitulaje y un subca-nal de texto.
En la mayor parte de la programación, losdatos del subtitulaje son llevados en el canal 1;el canal 2 se deja disponible para otras aplica-ciones, tales como los datos de subtitulaje en otroidioma.
El “display” del subtitulaje en la pantalla deltelevisor, consiste en 15 filas de 32 caracterescada una (figura 18). Mediante un interruptorcolocado en el decodificador, el usuario puedeseleccionar subtitulajes o texto.
PROGRAMAS DEDIAGNOSTICO PARA
EL SERVICIO A PC’s
PROGRAMAS DEDIAGNOSTICO PARA
EL SERVICIO A PC’sGerardo A. Laguna
Las utilerías o programas dediagnóstico constituyen la
herramienta más importantepara quien se dedica al servicioa computadoras; son como susojos revisando el hardware y el
software del sistema, y enmuchos casos la medicina. En
este artículo, haremos unaexplicación general de las tres
clases de programas para eldiagnóstico a una PC, para
después centrar nuestraatención en los códigos POST,
en la utilería MSD de Microsoft yen el CheckIt Pro. Suponemos
que el lector de este material yatiene algunos conocimientos de
la arquitectura y softwareoperativo de la PC.
ELECTRONICA Y Computación
¿En qué consiste el servicio auna computadora?
En otras publicaciones de esta casa editorial, he-mos insistido en que el servicio a una computa-dora involucra una lógica distinta a la del servicioa un aparato de audio y video, básicamente porlas siguientes razones:
1) Las computadoras son máquinas constituidaspor una serie de módulos y tarjetas cuyos com-ponentes electrónicos difícilmente pueden sersustituidos o resoldados, pues sus dimensionesno lo permiten. Lo más práctico y barato essustituir el módulo completo, aun en el remotocaso de que se dispusiera de la información ycomponentes de reemplazo necesarios paraintentar la reparación de alguna tarjeta daña-da, por ejemplo.
2) Dado que las computadoras son máquinas pro-gramables, la mayoría de fallas no tienen quever con causas físicas, sino con incompatibilida-des lógicas, es decir: con problemas entre al-gún programa y algún dispositivo de hardware;con conflictos entre dos programas; con unamala configuración del sistema operativo; etc.
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por lo tanto, los procedimientos tradicionalesutilizados en el servicio a un equipo de consumi-dor, poco tienen que ver con el servicio a unacomputadora, aunque ambos son sistemas elec-trónicos. Así, las herramientas, diagramas, ins-trumentos y manuales típicos del taller casi siem-pre salen sobrando, excepto en el caso delmonitor.
En cambio, para realizar un rápido diag-nóstico del hardware del sistema, podemos haceruso de utilerías y programas disponibles en lapropia computadora o en el sistema operativo.Aunque además de estas herramientas al alcancede cualquier usuario, es posible conseguir en elmercado programas especializados en eldiagnóstico; incluso algunos vienen acompa-ñados de hardware para realizar las pruebas.
Categorías principales de programasde diagnóstico
Queda claro, entonces, que la detección de fallasy el diagnóstico en un equipo PC, puede apoyarseen herramientas de software diseñadas para talpropósito. Con estos programas se pueden hacerpruebas rápidas y obtener reportes con infor-mación que permitan conocer más detallada-mente el estado de cada una de las partes queconforman la computadora.
Podemos reconocer tres clases de programaspara diagnóstico, de acuerdo a su fuente:
• Programas en firmware.• Programas incluidos con el sistema operativo.• Programas comerciales de diagnóstico.
Veamos cada uno de ellos en ese orden.
La rutina POST
El firmware está constituido por aquellos progra-mas que residen en dispositivos de memoria deestado sólido dentro de la tarjeta madre. Unejemplo de estos programas es el BIOS delsistema.
El BIOS es el conjunto de rutinas que iniciali-zan en el arranque a los dispositivos de entrada/salida y que proporcionan la interface entre los
programas de aplicación del usuario y los dispo-sitivos físicos de la computadora. Además, per-miten a los diseñadores de software hacer usode los recursos de la computadora sin necesidadde conocer los detalles de su funcionamiento.
Y dado que el BIOS proporciona rutinas están-dar para que los programas empleen los recursosdel sistema, se evita la tarea de programar direc-tamente a cada circuito integrado o dispositivode entrada/salida.
El BIOS se encuentra grabado en un circuitode memoria EPROM, que se aloja en la tarjetamadre del sistema (figura 1). Y es justamente enel BIOS donde se encuentra una rutina de auto-diagnóstico, para detectar, desde el arranque,cualquier problema relacionado con la iniciali-zación de los dispositivos que son indispensablespara la operación de la computadora; tal es elcaso del teclado, las unidades de disco, la memo-ria del sistema y la tarjeta de video. Esta rutinade auto-prueba se conoce como POST (por sus
siglas en inglés: Power On Self Test, que se puedetraducir como “auto-prueba en el arranque”).
La rutina POST se ejecuta inmediatamentedespués de que se enciende la máquina. Se le
puede reconocer fácilmente, porque en ciertomomento realiza una verificación de la memoriaRAM, y de hecho es la responsable de todos losdespliegues que aparecen en la pantalla del mo-
Figura 1 Tabla 1
Firmware se refiere a un programa de rutinas grabadas en uncircuito de memoria, de tal forma que no pueden ser alteradaspor el usuario del sistema, a diferencia del software oprogramas de aplicación.
Memoria EPROM que contiene alBIOS y la rutina POST
TSOPanituraledsejasneM TSOPanituraledsejasneM
)"amotníS"(NOICACIDNI )ocitsóngaiD(ODACIFINGIS )"amotníS"(NOICACIDNI )ocitsóngaiD(ODACIFINGIS
ahcucseeson(onotnúgniN)"peeb"núgnin
ocirtcéleortsinimusyahoN xx11.oN 1MOClairesotreupleallaF
odipmurretninionoT ortsinimusleallaF xx21.oN 2MOClairesotreupleallaF
setnatsnocsotrocsonoT asoutcefederdamatejraT xx31.oN sogeujedrodatpadaleallaF
ogralonoTMARalarapocserferyahoN
acimánidxx41.oN aroserpmiedrodatpadaleallaF
otroconotnu,ogralonotnUnocMORleoerdamatejratalallaF
CISABxx51.oN
nóicacinumocedrodatpadaleallaFCLDS
sotrocsod,ogralonotnU acifárgatejratalneollaF xx61.oN lanimretednóicalumealnerorrE
sotrocsert,ogralonotnU AGEatejratallaF xx71.oN orudocsidleallaF
otroconu,sogralsonotsoDednóicazinorcnisalneollaF
senegámixx81.oN
ednóisnapxeedatejratalallaFairomem
sotrocsonotsoD dadirapedrorrE xx91.oN airomemednóicailpmaalallaF
sotrocsonotserT MARedK46soremirpsolnerorrE xx02.oNnóicacinumocedrodatpadaleallaF
1CSB
sotrocsonotortauC osoutcefedrodaziropmeT xx12.oNnóicacinumocedrodatpadaleallaF
2CSB
sotrocsonotocniC oedivedairomemallaF xx22.oNretsulcledrodatpadaleallaF
)síNAL(
sotrocsonotsieS odalcetallaF xx42.oN AGEatejratallaF
sotrocsonoteteiSrodasecorpedTAlautrivodoM
ovitcaxx62.oN TXatejratallaF
sotrocsonotohcOMARairomemnearutircseedrorrE
oedivedxx72.oN TAatejratallaF
sonoteveuN SOIBledMORalnerorrE xx82.oN 97/8723atejratrodalumeallaF
x10.oN odinifedonrorrE xx92.oN rolocaaroserpmiallaF
xx1.oNalallafoerdamatejratnerorrE
aíretabxx03.oN 1derarodatpadaallaF
xx2.oN airomemnerorrE xx13.oN 2derarodatpadaallaF
xx3.oN odalcetleallaF xx63.oNedSUBlenocecafretnialallaF
larenegotisóporp
xx4.oNoedivedrodatpadaleallaF
ocitámorconomxx83.oN
ednóicisiuqdaedrodatpadaleallaFsotad
xx5.oN AGCatejratalallaF xx93.oN lanoiseforpocifárgrodatpadaleallaF
xx6.oN elbixelfocsideddadinualallaF xx17.oNnóicacinumocedrodatpadaleallaF
zovarap
xx7.oN rodasecorpocleallaF xx37.oN 2/13edanretxedadinualallaF
xx9.oN 1TPLolelarapotreupleallaF xx47.oN AGVatejratalallaF
xx01.oN 2TPLolelarapotreupleallaF xx58.oN adidnapxeairomemallaF
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
Por lo tanto, los procedimientos tradicionalesutilizados en el servicio a un equipo de consumi-dor, poco tienen que ver con el servicio a unacomputadora, aunque ambos son sistemas elec-trónicos. Así, las herramientas, diagramas, ins-trumentos y manuales típicos del taller casi siem-pre salen sobrando, excepto en el caso delmonitor.
En cambio, para realizar un rápido diag-nóstico del hardware del sistema, podemos haceruso de utilerías y programas disponibles en lapropia computadora o en el sistema operativo.Aunque además de estas herramientas al alcancede cualquier usuario, es posible conseguir en elmercado programas especializados en eldiagnóstico; incluso algunos vienen acompa-ñados de hardware para realizar las pruebas.
Categorías principales de programasde diagnóstico
Queda claro, entonces, que la detección de fallasy el diagnóstico en un equipo PC, puede apoyarseen herramientas de software diseñadas para talpropósito. Con estos programas se pueden hacerpruebas rápidas y obtener reportes con infor-mación que permitan conocer más detallada-mente el estado de cada una de las partes queconforman la computadora.
Podemos reconocer tres clases de programaspara diagnóstico, de acuerdo a su fuente:
• Programas en firmware.• Programas incluidos con el sistema operativo.• Programas comerciales de diagnóstico.
Veamos cada uno de ellos en ese orden.
La rutina POST
El firmware está constituido por aquellos progra-mas que residen en dispositivos de memoria deestado sólido dentro de la tarjeta madre. Unejemplo de estos programas es el BIOS delsistema.
El BIOS es el conjunto de rutinas que iniciali-zan en el arranque a los dispositivos de entrada/salida y que proporcionan la interface entre los
programas de aplicación del usuario y los dispo-sitivos físicos de la computadora. Además, per-miten a los diseñadores de software hacer usode los recursos de la computadora sin necesidadde conocer los detalles de su funcionamiento.
Y dado que el BIOS proporciona rutinas están-dar para que los programas empleen los recursosdel sistema, se evita la tarea de programar direc-tamente a cada circuito integrado o dispositivode entrada/salida.
El BIOS se encuentra grabado en un circuitode memoria EPROM, que se aloja en la tarjetamadre del sistema (figura 1). Y es justamente enel BIOS donde se encuentra una rutina de auto-diagnóstico, para detectar, desde el arranque,cualquier problema relacionado con la iniciali-zación de los dispositivos que son indispensablespara la operación de la computadora; tal es elcaso del teclado, las unidades de disco, la memo-ria del sistema y la tarjeta de video. Esta rutinade auto-prueba se conoce como POST (por sus
siglas en inglés: Power On Self Test, que se puedetraducir como “auto-prueba en el arranque”).
La rutina POST se ejecuta inmediatamentedespués de que se enciende la máquina. Se le
puede reconocer fácilmente, porque en ciertomomento realiza una verificación de la memoriaRAM, y de hecho es la responsable de todos losdespliegues que aparecen en la pantalla del mo-
Figura 1 Tabla 1
Firmware se refiere a un programa de rutinas grabadas en uncircuito de memoria, de tal forma que no pueden ser alteradaspor el usuario del sistema, a diferencia del software oprogramas de aplicación.
Memoria EPROM que contiene alBIOS y la rutina POST
TSOPanituraledsejasneM TSOPanituraledsejasneM
)"amotníS"(NOICACIDNI )ocitsóngaiD(ODACIFINGIS )"amotníS"(NOICACIDNI )ocitsóngaiD(ODACIFINGIS
ahcucseeson(onotnúgniN)"peeb"núgnin
ocirtcéleortsinimusyahoN xx11.oN 1MOClairesotreupleallaF
odipmurretninionoT ortsinimusleallaF xx21.oN 2MOClairesotreupleallaF
setnatsnocsotrocsonoT asoutcefederdamatejraT xx31.oN sogeujedrodatpadaleallaF
ogralonoTMARalarapocserferyahoN
acimánidxx41.oN aroserpmiedrodatpadaleallaF
otroconotnu,ogralonotnUnocMORleoerdamatejratalallaF
CISABxx51.oN
nóicacinumocedrodatpadaleallaFCLDS
sotrocsod,ogralonotnU acifárgatejratalneollaF xx61.oN lanimretednóicalumealnerorrE
sotrocsert,ogralonotnU AGEatejratallaF xx71.oN orudocsidleallaF
otroconu,sogralsonotsoDednóicazinorcnisalneollaF
senegámixx81.oN
ednóisnapxeedatejratalallaFairomem
sotrocsonotsoD dadirapedrorrE xx91.oN airomemednóicailpmaalallaF
sotrocsonotserT MARedK46soremirpsolnerorrE xx02.oNnóicacinumocedrodatpadaleallaF
1CSB
sotrocsonotortauC osoutcefedrodaziropmeT xx12.oNnóicacinumocedrodatpadaleallaF
2CSB
sotrocsonotocniC oedivedairomemallaF xx22.oNretsulcledrodatpadaleallaF
)síNAL(
sotrocsonotsieS odalcetallaF xx42.oN AGEatejratallaF
sotrocsonoteteiSrodasecorpedTAlautrivodoM
ovitcaxx62.oN TXatejratallaF
sotrocsonotohcOMARairomemnearutircseedrorrE
oedivedxx72.oN TAatejratallaF
sonoteveuN SOIBledMORalnerorrE xx82.oN 97/8723atejratrodalumeallaF
x10.oN odinifedonrorrE xx92.oN rolocaaroserpmiallaF
xx1.oNalallafoerdamatejratnerorrE
aíretabxx03.oN 1derarodatpadaallaF
xx2.oN airomemnerorrE xx13.oN 2derarodatpadaallaF
xx3.oN odalcetleallaF xx63.oNedSUBlenocecafretnialallaF
larenegotisóporp
xx4.oNoedivedrodatpadaleallaF
ocitámorconomxx83.oN
ednóicisiuqdaedrodatpadaleallaFsotad
xx5.oN AGCatejratalallaF xx93.oN lanoiseforpocifárgrodatpadaleallaF
xx6.oN elbixelfocsideddadinualallaF xx17.oNnóicacinumocedrodatpadaleallaF
zovarap
xx7.oN rodasecorpocleallaF xx37.oN 2/13edanretxedadinualallaF
xx9.oN 1TPLolelarapotreupleallaF xx47.oN AGVatejratalallaF
xx01.oN 2TPLolelarapotreupleallaF xx58.oN adidnapxeairomemallaF
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
nitor antes de que se proceda a la carga delsistema operativo. En esencia, esta rutina escribedatos en cada uno de los dispositivos y esperacierta información a cambio; si la respuesta noes la esperada, procede a avisar sobre una posi-ble falla en el dispositivo en cuestión. Por ejem-plo, cuando realiza la prueba de la memoria,proporciona de manera escrita los números 00H,55H, AAH y FFH a cada una de las localidadesen la RAM. Enseguida, revisa una a una y verificaque el dato leído coincida con el que se acabade escribir; de no ser así, envía a la pantalla unmensaje que contiene un número de error, o emi-te un sonido de advertencia.
De esta forma, las señales de error del POSTconsisten básicamente en alarmas auditivas(beep’s) y mensajes en pantalla con códigos deerror. Estas señales permiten al usuario saber laclase de problema que se ha detectado. Algunosde los mensajes de error más comunes de estarutina se muestran en la tabla 1.
A pesar de que la rutina de auto-diagnósticoPOST tiene limitaciones en cuanto al formato depresentación de mensajes en pantalla, es de granayuda en el diagnóstico; sobre todo en una pri-mera aproximación, cuando el dispositivo delque se trata forma parte de los dispositivos ini-cializados durante el arranque. Lo anterior signi-fica que la rutina POST verifica únicamente a losdispositivos fundamentales para el sistema (ge-neralmente aquellos que se encuentran en elinterior del gabinete de la PC), y en los cualesuna falla puede significar que toda la computa-dora se inhiba; por ejemplo, fallas en la memoriaRAM, en el disco duro, en los manejadores dedisco flexible, en la tarjeta de video, en el chipset,en los controladores de puertos e incluso en elteclado. Para la detección de mal funcionamientoen los demás dispositivos periféricos, se requiereotra clase de software.
El programa de diagnósticoMSD de Microsoft
El sistema operativo cuenta con un programa dediagnóstico que se encuentra disponible a partirde la versión 6.0 del DOS o de la versión 3.0 deWindows. Se trata del Microsoft Diagnostic,
MSD.EXE, el cual es un programa que debe serejecutado directamente desde la línea de coman-dos de DOS.
Este programa proporciona al usuario infor-mación más completa sobre el estado del siste-ma, incluso sobre detalles de su configuración yde su asignación de recursos. Para usar correc-tamente todas las opciones del MSD, sólo hayque tener cuidado de no ejecutar el programadesde el ambiente Windows, ya que ello propicia-rá diagnósticos incorrectos e información disto-rsionada en cuestiones como la asignación deinterrupciones (IRQ’s) y los mapas de memoria.
Incluso la información de áreas (como lospuertos, el video y la versión de DOS) puede versealterada si este programa se corre desde Win-dows. Y es que, como seguramente recuerda, elambiente Windows reemplaza los servicios delsistema operativo e impide que las aplicacionestengan acceso directo al hardware.
Tales inconvenientes se evitan ejecutando elprograma MSD directamente desde la línea decomandos de DOS. Una vez que corre, usted po-drá observar que el programa cuenta con unapantalla principal que contiene una barra demenús en la parte superior y, ocupando la mayorparte de la misma, una lista con opciones. Labarra de menús está conformada por los elemen-tos Files, Utilities y Help. Por otra parte, el áreamás grande de la pantalla muestra 13 casilleroscon las siguientes etiquetas: Computer...,Memory..., Video..., Network..., Dos Version...,
Mouse..., Other Adapters..., Disk Drivers..., LPTPorts..., COM Ports..., IRQ Status..., TSRPrograms... y Device Drivers... (figura 2).
Ahora explicaremos cada uno de los elemen-tos de la barra de menús (exceptuando Help), einmediatamente después las 13 opciones queocupan la mayor parte de la pantalla:
a) La opción Files, dentro de la barra de menúsde MSD, permite al usuario buscar archivos,imprimir reportes con toda la información dis-ponible en el programa, así como acceder demanera directa a los programas de configura-ción e inicialización del sistema, tanto en DOScomo en Windows. Desde aquí se puede acce-der directamente a archivos como AUTOEXEC.BAT, CONFIG.SYS, SYTEM.INI y WIN.INI.
b) En la misma barra de menús se encuentradisponible la opción Utilities. En ella, el usuariopuede acceder a funciones relacionadas conel contenido de la memoria (Memory BlockDisplay para ver el mapa de memoria y Memo-ry Browser para buscar palabras en el área deROM), con la inserción de comandos en archi-vos del sistema (Insert Command) y con laprueba de la conexión a impresora (TestPrinter).
1) Dentro de los casilleros, en la ventana prin-cipal, podemos encontrar la opción Computer,la cual permite obtener información sobre latarjeta madre, el tipo de procesador, el copro-cesador, el fabricante del BIOS, la versión delBIOS, los tipos de buses soportados, la exis-tencia de IRQ’s en cascada, así como del con-trolador DMA.
2) La opción Memory es una versión ligeramentemodificada del mapa de memoria contenidoen el menú de Utilities, y nos permite observarcómo está siendo empleada la memoria delsistema (esta opción resulta especialmente útilcuando se lleva a cabo la administración deeste recurso).
3) La opción Video proporciona una ventana coninformación sobre la tarjeta de video. El modosoportado, el fabricante, el BIOS de la tarjetade video y la capacidad para soportar el están-dar VESA, son datos que se pueden obtener aquí.
4) En Network puede encontrarse informaciónsobre la red, en caso de que la computadorase encuentre conectada (esta opción no detec-ta las redes basadas en Windows para Trabajoen Grupo).
5) En Dos Version, podemos identificar la versióndel sistema operativo y el fabricante delmismo; incluso nos muestra la presencia deun intérprete de comandos alternativo alCOMMAND.COM, opción que algunos usuariosexpertos eligen.
6) La opción Mouse da acceso a una ventana conabundante información sobre el ratón. Detallestécnicos tales como el puerto al que se encuen-tra conectado, la dirección del mismo e IRQ asig-nado, el manejador instalado y la configuracióndel ratón también se pueden encontrar aquí.
7) La opción Other Adapters permite conocer losdetalles de los adaptadores para juegos(joysticks).
8. La opción Drivers permite conocer las caracte-rísticas de las unidades de disco instaladas.Aquí aparece la capacidad de almacenaje decada disco, las características físicas de éstos(cilindros, cabezas), así como algunas obser-vaciones útiles en caso de que los dispositivossean especiales y requieran manejadores (porejemplo, las unidades de CD-ROM).
9) La opción de LPT Ports da acceso a una ven-tana donde se puede monitorear el estado delas líneas de los puertos paralelos, así comosus direcciones. Estados como On Line, PaperOut, Busy y Error, entre otros, pueden serobservados directamente en esta ventana.
10) Por su parte, COM Ports es una ventana quemuestra los detalles de configuración de losdiferentes puertos de comunicación serial(baudaje, paridad, bits de paro), así como delestado de sus líneas de control (DSR y CTS) ylas direcciones de cada uno de ellos.De especial importancia es el dato referenteal circuito de comunicación utilizado (UARTchip), para saber cuál es la máxima velocidadde transmisión (en bits por segundo o bauds)que puede alcanzar el puerto. Conocer este de-talle técnico, nos permite -por ejemplo-apro-vechar al máximo el módem que se conecte atales puertos. Un módem de 28,800 bps puedeFigura 2
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
nitor antes de que se proceda a la carga delsistema operativo. En esencia, esta rutina escribedatos en cada uno de los dispositivos y esperacierta información a cambio; si la respuesta noes la esperada, procede a avisar sobre una posi-ble falla en el dispositivo en cuestión. Por ejem-plo, cuando realiza la prueba de la memoria,proporciona de manera escrita los números 00H,55H, AAH y FFH a cada una de las localidadesen la RAM. Enseguida, revisa una a una y verificaque el dato leído coincida con el que se acabade escribir; de no ser así, envía a la pantalla unmensaje que contiene un número de error, o emi-te un sonido de advertencia.
De esta forma, las señales de error del POSTconsisten básicamente en alarmas auditivas(beep’s) y mensajes en pantalla con códigos deerror. Estas señales permiten al usuario saber laclase de problema que se ha detectado. Algunosde los mensajes de error más comunes de estarutina se muestran en la tabla 1.
A pesar de que la rutina de auto-diagnósticoPOST tiene limitaciones en cuanto al formato depresentación de mensajes en pantalla, es de granayuda en el diagnóstico; sobre todo en una pri-mera aproximación, cuando el dispositivo delque se trata forma parte de los dispositivos ini-cializados durante el arranque. Lo anterior signi-fica que la rutina POST verifica únicamente a losdispositivos fundamentales para el sistema (ge-neralmente aquellos que se encuentran en elinterior del gabinete de la PC), y en los cualesuna falla puede significar que toda la computa-dora se inhiba; por ejemplo, fallas en la memoriaRAM, en el disco duro, en los manejadores dedisco flexible, en la tarjeta de video, en el chipset,en los controladores de puertos e incluso en elteclado. Para la detección de mal funcionamientoen los demás dispositivos periféricos, se requiereotra clase de software.
El programa de diagnósticoMSD de Microsoft
El sistema operativo cuenta con un programa dediagnóstico que se encuentra disponible a partirde la versión 6.0 del DOS o de la versión 3.0 deWindows. Se trata del Microsoft Diagnostic,
MSD.EXE, el cual es un programa que debe serejecutado directamente desde la línea de coman-dos de DOS.
Este programa proporciona al usuario infor-mación más completa sobre el estado del siste-ma, incluso sobre detalles de su configuración yde su asignación de recursos. Para usar correc-tamente todas las opciones del MSD, sólo hayque tener cuidado de no ejecutar el programadesde el ambiente Windows, ya que ello propicia-rá diagnósticos incorrectos e información disto-rsionada en cuestiones como la asignación deinterrupciones (IRQ’s) y los mapas de memoria.
Incluso la información de áreas (como lospuertos, el video y la versión de DOS) puede versealterada si este programa se corre desde Win-dows. Y es que, como seguramente recuerda, elambiente Windows reemplaza los servicios delsistema operativo e impide que las aplicacionestengan acceso directo al hardware.
Tales inconvenientes se evitan ejecutando elprograma MSD directamente desde la línea decomandos de DOS. Una vez que corre, usted po-drá observar que el programa cuenta con unapantalla principal que contiene una barra demenús en la parte superior y, ocupando la mayorparte de la misma, una lista con opciones. Labarra de menús está conformada por los elemen-tos Files, Utilities y Help. Por otra parte, el áreamás grande de la pantalla muestra 13 casilleroscon las siguientes etiquetas: Computer...,Memory..., Video..., Network..., Dos Version...,
Mouse..., Other Adapters..., Disk Drivers..., LPTPorts..., COM Ports..., IRQ Status..., TSRPrograms... y Device Drivers... (figura 2).
Ahora explicaremos cada uno de los elemen-tos de la barra de menús (exceptuando Help), einmediatamente después las 13 opciones queocupan la mayor parte de la pantalla:
a) La opción Files, dentro de la barra de menúsde MSD, permite al usuario buscar archivos,imprimir reportes con toda la información dis-ponible en el programa, así como acceder demanera directa a los programas de configura-ción e inicialización del sistema, tanto en DOScomo en Windows. Desde aquí se puede acce-der directamente a archivos como AUTOEXEC.BAT, CONFIG.SYS, SYTEM.INI y WIN.INI.
b) En la misma barra de menús se encuentradisponible la opción Utilities. En ella, el usuariopuede acceder a funciones relacionadas conel contenido de la memoria (Memory BlockDisplay para ver el mapa de memoria y Memo-ry Browser para buscar palabras en el área deROM), con la inserción de comandos en archi-vos del sistema (Insert Command) y con laprueba de la conexión a impresora (TestPrinter).
1) Dentro de los casilleros, en la ventana prin-cipal, podemos encontrar la opción Computer,la cual permite obtener información sobre latarjeta madre, el tipo de procesador, el copro-cesador, el fabricante del BIOS, la versión delBIOS, los tipos de buses soportados, la exis-tencia de IRQ’s en cascada, así como del con-trolador DMA.
2) La opción Memory es una versión ligeramentemodificada del mapa de memoria contenidoen el menú de Utilities, y nos permite observarcómo está siendo empleada la memoria delsistema (esta opción resulta especialmente útilcuando se lleva a cabo la administración deeste recurso).
3) La opción Video proporciona una ventana coninformación sobre la tarjeta de video. El modosoportado, el fabricante, el BIOS de la tarjetade video y la capacidad para soportar el están-dar VESA, son datos que se pueden obtener aquí.
4) En Network puede encontrarse informaciónsobre la red, en caso de que la computadorase encuentre conectada (esta opción no detec-ta las redes basadas en Windows para Trabajoen Grupo).
5) En Dos Version, podemos identificar la versióndel sistema operativo y el fabricante delmismo; incluso nos muestra la presencia deun intérprete de comandos alternativo alCOMMAND.COM, opción que algunos usuariosexpertos eligen.
6) La opción Mouse da acceso a una ventana conabundante información sobre el ratón. Detallestécnicos tales como el puerto al que se encuen-tra conectado, la dirección del mismo e IRQ asig-nado, el manejador instalado y la configuracióndel ratón también se pueden encontrar aquí.
7) La opción Other Adapters permite conocer losdetalles de los adaptadores para juegos(joysticks).
8. La opción Drivers permite conocer las caracte-rísticas de las unidades de disco instaladas.Aquí aparece la capacidad de almacenaje decada disco, las características físicas de éstos(cilindros, cabezas), así como algunas obser-vaciones útiles en caso de que los dispositivossean especiales y requieran manejadores (porejemplo, las unidades de CD-ROM).
9) La opción de LPT Ports da acceso a una ven-tana donde se puede monitorear el estado delas líneas de los puertos paralelos, así comosus direcciones. Estados como On Line, PaperOut, Busy y Error, entre otros, pueden serobservados directamente en esta ventana.
10) Por su parte, COM Ports es una ventana quemuestra los detalles de configuración de losdiferentes puertos de comunicación serial(baudaje, paridad, bits de paro), así como delestado de sus líneas de control (DSR y CTS) ylas direcciones de cada uno de ellos.De especial importancia es el dato referenteal circuito de comunicación utilizado (UARTchip), para saber cuál es la máxima velocidadde transmisión (en bits por segundo o bauds)que puede alcanzar el puerto. Conocer este de-talle técnico, nos permite -por ejemplo-apro-vechar al máximo el módem que se conecte atales puertos. Un módem de 28,800 bps puedeFigura 2
67 68
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
trabajar bien con un circuito UART 16550A, yaque éste soporta velocidades de hasta 115,000bps; en cambio, si el mismo módem se conectaen un puerto con el circuito UART 8250, podrámanejar velocidades de 4800 bps comomáximo.
11) Otra ventana muy útil e interesante, es la deIRQ Status. En esta opción, se describen todasy cada una de las líneas de interrupcióndisponibles en el sistema, la dirección de surutina de servicio, el estado que guardan (de-tectada /no detectada) y el dispositivo queactualmente las utiliza.A través de esta ventana, podemos averiguarsi existe o no conflicto en el uso de una IRQ.También podemos verificar que la asignaciónde las IRQ sea la esperada; es decir, podemosasegurarnos de que la interrupción haya sidodetectada y, sobre todo, saber qué elementode hardware la está utilizando.
12) La opción TSR Programs, nos informa acercade las aplicaciones que actualmente se en-cuentran alojados en la memoria. Con ella po-demos saber cuáles son los programas quemanejan al sistema, cuáles son ejecutados porel usuario, cuál es su tamaño y cuál es la direc-ción donde han sido cargados.
13) Finalmente, tenemos la ventana de DeviceDrivers. En ella se muestra tanto el total demanejadores utilizados por el sistema, comolos dispositivos que éstos controlan.
Los programas especializados
También es posible comprar software especia-lizado en el diagnóstico y mantenimiento.
De entre los diferentes programas de esta cla-se que existen en el mercado, destaca el NortonUtilities de Symantec, por sus conocidas capaci-dades para recuperar información de archivosen discos dañados y para mejorar la eficienciaen el uso de los recursos en disco. En el ámbitodel diagnóstico de fallas, sobresalen los pro-gramas CheckIt-Pro de TouchStone y el QA Plusde DiagSoft.
Además del software de diagnóstico, algunascompañías proporcionan tarjetas POST, las cua-les permiten -con sólo insertarlas en alguna de
las ranuras de expansión- obtener el código deerror directamente del bus del sistema. Porejemplo, Micro2000 Inc. ofrece utilerías de diag-nóstico con hardware de apoyo, en el que se in-cluye a dicha tarjeta y a conectores para la prue-ba de los puertos.
El programa CheckIt Pro de TouchStone
Por razones de espacio, en esta ocasión única-mente comentaremos los puntos más relevantesde uno de los programas más representativos deldiagnóstico de fallas en PC’s: El CheckIt-Pro deTouchStone.
El CheckIt-Pro, suministra dos interfaces des-de las cuales se pueden ejecutar todas susutilerías. El primero de ellos, CKINFO.EXE, agru-pa a todas las utilerías que contienen informa-ción sobre el sistema. La segunda, CKTEST.EXE,permite ejecutar utilerías para la comprobacióndel funcionamiento de los diferentes dispositivosconectados en la PC.
Todas las utilerías que se mandan ejecutar através de estas dos interfaces, también puedencorrerse directamente desde la línea de coman-dos del DOS. Dichas utilerías pueden ser identifi-cadas fácilmente, pues todas son programasejecutables y tienen un nombre relacionado conla función que realizan.
El único inconveniente de correr las utileríasdesde la línea de comandos, es que se tiene queintroducir, con el nombre del programa, una seriede parámetros no muy fáciles de recordar. Perono es tan grave el problema, ya que, con sóloteclear el nombre del programa y oprimir
< Enter >, podemos averiguar cuáles son esosparámetros.
Ejecutar cada utilería desde la línea de coman-dos, puede ser de mucha ayuda en caso de queusted piense cargar el CheckIt-Pro en discosflexibles (figura 3).
Cuando corremos CKINFO.EXE, podemosidentificar a la barra de menús que nos muestralas siguientes opciones (figura 4): System, Memo-ry, Setup, DOS, Windows y Performance. Lasprimeras cuatro opciones son una versión dife-rente, en cuanto al formato de presentación, delas ventanas equivalentes del MSD de Microsoftque ya revisamos. Por su parte, las opciones Win-
dows y Performance son realmente diferentes,por el contenido de la información que ofrecen.
La opción Windows muestra un menú paraacceder a diferentes ventanas que contienen in-formación sobre el ambiente. Una de ellas ofreceun resumen acerca de lo más relevante de Win-dows (Summary), otra posibilita el acceso directoa archivos de inicialización para su edición (IniEditor), y otra muestra los detalles de la configu-ración del ambiente (Enhanced Mode).
La opción Performance realiza pruebas com-parativas del desempeño de las partes más im-portantes de la computadora (Figura 5): tarjetamadre (Main System), disco duro (Hard Disk) yvideo (Video). Lo interesante es que la pruebade desempeño a que es sometida cada una deestas partes, se realiza tomando como referenciaa una máquina XT; incluso se hace lo mismo conotro tipo de máquina, a través de registros graba-dos en disco.
Finalmente, tenemos el shell CKTEST.EXE.Cuando lo ejecutamos, podemos ver en la pantallauna barra de menús con las siguientes opciones(figura 6): System, Disk, Peripherals y Tools.
La opción System nos ofrece un menú dondepodemos seleccionar la prueba de la tarjeta ma-dre (System Board), de la memoria (Memory), delos puertos paralelos (Parallel Port) y de los puer-tos seriales (Serial Port). Basta con entrar a unade estas ventanas, especificar el dispositivo de-seado e iniciar la prueba con el botón “>BeginTest<”.
La opción Disk permite hacer lo propio concada una de las unidades de disco, tanto de discoduro como de disco flexible.
La opción Peripherals proporciona pruebasespecializadas para dispositivos tales como la
Figura 3
Figura 4
Figura 5
Parámetros de la utilería CKHD (prueba de disco duro)desde la línea de comandos
Pantalla principal de CKINFO
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
trabajar bien con un circuito UART 16550A, yaque éste soporta velocidades de hasta 115,000bps; en cambio, si el mismo módem se conectaen un puerto con el circuito UART 8250, podrámanejar velocidades de 4800 bps comomáximo.
11) Otra ventana muy útil e interesante, es la deIRQ Status. En esta opción, se describen todasy cada una de las líneas de interrupcióndisponibles en el sistema, la dirección de surutina de servicio, el estado que guardan (de-tectada /no detectada) y el dispositivo queactualmente las utiliza.A través de esta ventana, podemos averiguarsi existe o no conflicto en el uso de una IRQ.También podemos verificar que la asignaciónde las IRQ sea la esperada; es decir, podemosasegurarnos de que la interrupción haya sidodetectada y, sobre todo, saber qué elementode hardware la está utilizando.
12) La opción TSR Programs, nos informa acercade las aplicaciones que actualmente se en-cuentran alojados en la memoria. Con ella po-demos saber cuáles son los programas quemanejan al sistema, cuáles son ejecutados porel usuario, cuál es su tamaño y cuál es la direc-ción donde han sido cargados.
13) Finalmente, tenemos la ventana de DeviceDrivers. En ella se muestra tanto el total demanejadores utilizados por el sistema, comolos dispositivos que éstos controlan.
Los programas especializados
También es posible comprar software especia-lizado en el diagnóstico y mantenimiento.
De entre los diferentes programas de esta cla-se que existen en el mercado, destaca el NortonUtilities de Symantec, por sus conocidas capaci-dades para recuperar información de archivosen discos dañados y para mejorar la eficienciaen el uso de los recursos en disco. En el ámbitodel diagnóstico de fallas, sobresalen los pro-gramas CheckIt-Pro de TouchStone y el QA Plusde DiagSoft.
Además del software de diagnóstico, algunascompañías proporcionan tarjetas POST, las cua-les permiten -con sólo insertarlas en alguna de
las ranuras de expansión- obtener el código deerror directamente del bus del sistema. Porejemplo, Micro2000 Inc. ofrece utilerías de diag-nóstico con hardware de apoyo, en el que se in-cluye a dicha tarjeta y a conectores para la prue-ba de los puertos.
El programa CheckIt Pro de TouchStone
Por razones de espacio, en esta ocasión única-mente comentaremos los puntos más relevantesde uno de los programas más representativos deldiagnóstico de fallas en PC’s: El CheckIt-Pro deTouchStone.
El CheckIt-Pro, suministra dos interfaces des-de las cuales se pueden ejecutar todas susutilerías. El primero de ellos, CKINFO.EXE, agru-pa a todas las utilerías que contienen informa-ción sobre el sistema. La segunda, CKTEST.EXE,permite ejecutar utilerías para la comprobacióndel funcionamiento de los diferentes dispositivosconectados en la PC.
Todas las utilerías que se mandan ejecutar através de estas dos interfaces, también puedencorrerse directamente desde la línea de coman-dos del DOS. Dichas utilerías pueden ser identifi-cadas fácilmente, pues todas son programasejecutables y tienen un nombre relacionado conla función que realizan.
El único inconveniente de correr las utileríasdesde la línea de comandos, es que se tiene queintroducir, con el nombre del programa, una seriede parámetros no muy fáciles de recordar. Perono es tan grave el problema, ya que, con sóloteclear el nombre del programa y oprimir
< Enter >, podemos averiguar cuáles son esosparámetros.
Ejecutar cada utilería desde la línea de coman-dos, puede ser de mucha ayuda en caso de queusted piense cargar el CheckIt-Pro en discosflexibles (figura 3).
Cuando corremos CKINFO.EXE, podemosidentificar a la barra de menús que nos muestralas siguientes opciones (figura 4): System, Memo-ry, Setup, DOS, Windows y Performance. Lasprimeras cuatro opciones son una versión dife-rente, en cuanto al formato de presentación, delas ventanas equivalentes del MSD de Microsoftque ya revisamos. Por su parte, las opciones Win-
dows y Performance son realmente diferentes,por el contenido de la información que ofrecen.
La opción Windows muestra un menú paraacceder a diferentes ventanas que contienen in-formación sobre el ambiente. Una de ellas ofreceun resumen acerca de lo más relevante de Win-dows (Summary), otra posibilita el acceso directoa archivos de inicialización para su edición (IniEditor), y otra muestra los detalles de la configu-ración del ambiente (Enhanced Mode).
La opción Performance realiza pruebas com-parativas del desempeño de las partes más im-portantes de la computadora (Figura 5): tarjetamadre (Main System), disco duro (Hard Disk) yvideo (Video). Lo interesante es que la pruebade desempeño a que es sometida cada una deestas partes, se realiza tomando como referenciaa una máquina XT; incluso se hace lo mismo conotro tipo de máquina, a través de registros graba-dos en disco.
Finalmente, tenemos el shell CKTEST.EXE.Cuando lo ejecutamos, podemos ver en la pantallauna barra de menús con las siguientes opciones(figura 6): System, Disk, Peripherals y Tools.
La opción System nos ofrece un menú dondepodemos seleccionar la prueba de la tarjeta ma-dre (System Board), de la memoria (Memory), delos puertos paralelos (Parallel Port) y de los puer-tos seriales (Serial Port). Basta con entrar a unade estas ventanas, especificar el dispositivo de-seado e iniciar la prueba con el botón “>BeginTest<”.
La opción Disk permite hacer lo propio concada una de las unidades de disco, tanto de discoduro como de disco flexible.
La opción Peripherals proporciona pruebasespecializadas para dispositivos tales como la
Figura 3
Figura 4
Figura 5
Parámetros de la utilería CKHD (prueba de disco duro)desde la línea de comandos
Pantalla principal de CKINFO
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
impresora (Printer), el teclado (Keyboard), elratón (Mouse), el adaptador para juegos (Joystick)y el video (Video Test).
Y, por último, la opción de Tools ofrece herra-mientas que pueden serle de gran utilidad en sussesiones de mantenimiento; por ejemplo, un for-mateador de bajo nivel para discos duros (HDFormatter), un rastreador de virus (Virus Scan),una opción para crear un disco de arranque (Res-cue Disk) y un editor de archivos (File Editor),entre otras.
En resumen, si queremos identificar la fallade una PC, podemos hacer uso de los mensajesde error que el propio sistema nos ofrece a travésde la rutina POST. Estos mensajes nos orientanpara encontrar un dispositivo dañado, siemprey cuando éste forme parte de los elementos indis-pensables del sistema (por ejemplo, memoria,video y disco duro). Si además necesitamos datossobre la configuración del sistema y la asignaciónde recursos, podemos hacer uso del programade diagnóstico MSD de Microsoft, el cual vieneincluido en el sistema operativo. Y si existe la sos-pecha de que está fallando uno de los dispositi-vos periféricos, entonces podemos recurrir unprograma especializado que permita realizarpruebas a cada uno de ellos (impresora, ratón,monitor, joystick). El CheckIt Pro de TouchStone,es sólo un ejemplo de los variados programasde diagnóstico que encontraremos en elmercado.
Figura 6
Pantalla de presentación de CKTEST
Solicítelo sin compromiso a:
Norte 2 No.4, Col. Hogares Mexicanos,Ecatepec de Morelos,
Estado de México, C.P. 55040Tels. 787-17-79 y 770-48-84, Fax 770-02-14.
Correo electrónico: [email protected]
Envíe todos sus datos:• Nombre completo • Ocupación• Domicilio • Colonia • Código postal• Población,delegación o municipio • Estado• Teléfono • Fax• Correo electrónico
71
Venta porcorreo
Solicite catálogogratuito
Abraham González 101Col. Juárez, México, D.F.C.P. 06600Tels. 535•09•50 y 535•09•98Fax 705•27•98
ALFAOMEGAMARCOMBOC.E.A.C.ŁLIMUSAŁEDITORES MEXICANOS UNIDOSEL ATENEOMc GRAW HILLPRENTICE HALLEDICIONES DE IRMEXCOCENTRO JAPONES DEINFORMACION ELECTRONICAPUBLICACIONES CEKIT
REVISTAS DE ELECTRONICAY COMPUTACIONELECTRONICA RADIO-GRAFICASABER ELECTRONICAPC MAGAZINE EN ESPAÑOLPC COMPUTINGŁŁVIDEOCASSETTES DECAPACITACION PARATECNICOS Y ESTUDIANTES
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
impresora (Printer), el teclado (Keyboard), elratón (Mouse), el adaptador para juegos (Joystick)y el video (Video Test).
Y, por último, la opción de Tools ofrece herra-mientas que pueden serle de gran utilidad en sussesiones de mantenimiento; por ejemplo, un for-mateador de bajo nivel para discos duros (HDFormatter), un rastreador de virus (Virus Scan),una opción para crear un disco de arranque (Res-cue Disk) y un editor de archivos (File Editor),entre otras.
En resumen, si queremos identificar la fallade una PC, podemos hacer uso de los mensajesde error que el propio sistema nos ofrece a travésde la rutina POST. Estos mensajes nos orientanpara encontrar un dispositivo dañado, siemprey cuando éste forme parte de los elementos indis-pensables del sistema (por ejemplo, memoria,video y disco duro). Si además necesitamos datossobre la configuración del sistema y la asignaciónde recursos, podemos hacer uso del programade diagnóstico MSD de Microsoft, el cual vieneincluido en el sistema operativo. Y si existe la sos-pecha de que está fallando uno de los dispositi-vos periféricos, entonces podemos recurrir unprograma especializado que permita realizarpruebas a cada uno de ellos (impresora, ratón,monitor, joystick). El CheckIt Pro de TouchStone,es sólo un ejemplo de los variados programasde diagnóstico que encontraremos en elmercado.
Figura 6
Pantalla de presentación de CKTEST
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Norte 2 No.4, Col. Hogares Mexicanos,Ecatepec de Morelos,
Estado de México, C.P. 55040Tels. 787-17-79 y 770-48-84, Fax 770-02-14.
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ALFAOMEGAMARCOMBOC.E.A.C.ŁLIMUSAŁEDITORES MEXICANOS UNIDOSEL ATENEOMc GRAW HILLPRENTICE HALLEDICIONES DE IRMEXCOCENTRO JAPONES DEINFORMACION ELECTRONICAPUBLICACIONES CEKIT
REVISTAS DE ELECTRONICAY COMPUTACIONELECTRONICA RADIO-GRAFICASABER ELECTRONICAPC MAGAZINE EN ESPAÑOLPC COMPUTINGŁŁVIDEOCASSETTES DECAPACITACION PARATECNICOS Y ESTUDIANTES
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
CONSTRUCCIONDE UN
FRECUENCIMETRO
CONSTRUCCIONDE UN
FRECUENCIMETROOscar Montoya Figueroa
En el presente artículomostramos una alternativa
para la medición de frecuenciade los circuitos electrónicos; elpresente circuito se basa en undiseño asíncrono en tecnología
TTL, y puede ser adaptadopara la medición de
frecuencias más o menoselevadas, y también puedeutilizarse como tacómetro
llevando a cabo lasadaptaciones
correspondientes.
PROYECTOS Y Laboratorio
Introducción
Todo técnico e ingeniero en electrónica sabe quehay señales cuyo comportamiento sigue patro-nes cíclicos; esto es, toda ella o alguna porciónde la misma se repite una y otra vez al cabo decierto tiempo, que pueden ser segundos, milise-gundos o microsegundos. Por lo tanto, es posiblemedir cuántas veces se repite una señal en deter-minado lapso. Precisamente, denominamos “fre-cuencia de una señal electrónica”, al número deciclos o veces que se repite una onda en el trans-curso de un segundo, y su unidad de medida esel Hertz (en honor al físico alemán del mismoapellido, quien descubrió las ondas electromag-néticas).
La medición de la frecuencia es una tarea muyimportante en los trabajos de la electrónica, yasea en el diseño de circuitos o en el servicio técni-co; por ejemplo, llega a suceder que un osciladorque ha sido diseñado para producir un deter-minado valor de frecuencia de una señal base,después de un tiempo, y debido al desgaste delos componentes, proporciona una señal inco-rrecta. En tal caso, podemos encontrarnos con
síntomas que van desde una pequeña variaciónen el comportamiento del equipo, hasta bloquesenteros que se desactivan o aparatos comple-tamente inoperantes.
El valor de frecuencia de un circuito sólo pue-de determinarse mediante la utilización de unosciloscopio o un frecuencímetro (figura 1), peroambos instrumentos suelen ser costosos. Justa-mente, con el propósito brindarle al estudiante yal técnico de servicio una opción económica,pero completamente funcional, es que les pre-sentamos el siguiente circuito, el cual es de fácilconstrucción y barato.
Operación de un circuito contadorde frecuencia
A fin de señalar a grandes rasgos cómo es laoperación de un circuito contador de frecuencia,diremos primeramente que la señal de entradaque se va a medir sirve como señal de reloj a ungrupo de contadores que inician su conteo desdecero hasta el valor que puede alcanzar en unsegundo de tiempo (el número de pulsos que sesuceden durante un segundo es la frecuencia dela señal), el resultado de los conteos se almace-nan en una memoria temporal y posteriormenteson mostrados al usuario.
En la figura 2 observamos una señal cuya fre-cuencia se va medir, pudiendo ser de cualquierforma (a). Se requiere entonces de un proceso
de transformación para convertirla en una señalcuadrada (b), con los valores adecuados de vol-taje; luego, esta señal será aplicada a los conta-dores en la entrada de reloj. Existe también unaseñal de tiempo base (c); cuando el valor de éstaes de uno, la señal de entrada aumenta libremen-te la cuenta de los circuitos contadores, es decir,durante el tiempo de señal en alto se toma unamuestra de la señal a medir, así, la calidad de lamedición depende en gran medida de la exactitudde la señal del tiempo base.
En la figura 3 se muestra el diagrama abloques del circuito del frecuencímetro, el cualestá formado por un circuito de base de tiempoque genera la señal exacta de un segundo (conla que se habilita la cuenta de los contadores -HAB-), la señal de reinicio de los contadores
Señal a medir(a)
(b)
(c)
Señal transformada
Señal de tiempo base
1 Segundo
Número de pulsos que se producen enun segundo (frecuencia de onda)
Figura 1
Figura 2
73 74
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
CONSTRUCCIONDE UN
FRECUENCIMETRO
CONSTRUCCIONDE UN
FRECUENCIMETROOscar Montoya Figueroa
En el presente artículomostramos una alternativa
para la medición de frecuenciade los circuitos electrónicos; elpresente circuito se basa en undiseño asíncrono en tecnología
TTL, y puede ser adaptadopara la medición de
frecuencias más o menoselevadas, y también puedeutilizarse como tacómetro
llevando a cabo lasadaptaciones
correspondientes.
PROYECTOS Y Laboratorio
Introducción
Todo técnico e ingeniero en electrónica sabe quehay señales cuyo comportamiento sigue patro-nes cíclicos; esto es, toda ella o alguna porciónde la misma se repite una y otra vez al cabo decierto tiempo, que pueden ser segundos, milise-gundos o microsegundos. Por lo tanto, es posiblemedir cuántas veces se repite una señal en deter-minado lapso. Precisamente, denominamos “fre-cuencia de una señal electrónica”, al número deciclos o veces que se repite una onda en el trans-curso de un segundo, y su unidad de medida esel Hertz (en honor al físico alemán del mismoapellido, quien descubrió las ondas electromag-néticas).
La medición de la frecuencia es una tarea muyimportante en los trabajos de la electrónica, yasea en el diseño de circuitos o en el servicio técni-co; por ejemplo, llega a suceder que un osciladorque ha sido diseñado para producir un deter-minado valor de frecuencia de una señal base,después de un tiempo, y debido al desgaste delos componentes, proporciona una señal inco-rrecta. En tal caso, podemos encontrarnos con
síntomas que van desde una pequeña variaciónen el comportamiento del equipo, hasta bloquesenteros que se desactivan o aparatos comple-tamente inoperantes.
El valor de frecuencia de un circuito sólo pue-de determinarse mediante la utilización de unosciloscopio o un frecuencímetro (figura 1), peroambos instrumentos suelen ser costosos. Justa-mente, con el propósito brindarle al estudiante yal técnico de servicio una opción económica,pero completamente funcional, es que les pre-sentamos el siguiente circuito, el cual es de fácilconstrucción y barato.
Operación de un circuito contadorde frecuencia
A fin de señalar a grandes rasgos cómo es laoperación de un circuito contador de frecuencia,diremos primeramente que la señal de entradaque se va a medir sirve como señal de reloj a ungrupo de contadores que inician su conteo desdecero hasta el valor que puede alcanzar en unsegundo de tiempo (el número de pulsos que sesuceden durante un segundo es la frecuencia dela señal), el resultado de los conteos se almace-nan en una memoria temporal y posteriormenteson mostrados al usuario.
En la figura 2 observamos una señal cuya fre-cuencia se va medir, pudiendo ser de cualquierforma (a). Se requiere entonces de un proceso
de transformación para convertirla en una señalcuadrada (b), con los valores adecuados de vol-taje; luego, esta señal será aplicada a los conta-dores en la entrada de reloj. Existe también unaseñal de tiempo base (c); cuando el valor de éstaes de uno, la señal de entrada aumenta libremen-te la cuenta de los circuitos contadores, es decir,durante el tiempo de señal en alto se toma unamuestra de la señal a medir, así, la calidad de lamedición depende en gran medida de la exactitudde la señal del tiempo base.
En la figura 3 se muestra el diagrama abloques del circuito del frecuencímetro, el cualestá formado por un circuito de base de tiempoque genera la señal exacta de un segundo (conla que se habilita la cuenta de los contadores -HAB-), la señal de reinicio de los contadores
Señal a medir(a)
(b)
(c)
Señal transformada
Señal de tiempo base
1 Segundo
Número de pulsos que se producen enun segundo (frecuencia de onda)
Figura 1
Figura 2
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ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
(RST, que se hace presente al final de la cuentade un segundo) y la señal de habilitado para ellatch (HAB), con la que se obliga a este último aalmacenar el conteo actual de los contadores.El latch es una memoria intermedia que permitealmacenar la cuenta al final de cada segundo demuestreo, así como de mostrar el valor a travésdel display, en tanto el contador inicia una nuevacuenta.
También se incluye un circuito de procesa-miento de la señal de entrada, el cual se encargade convertir a ésta en un tren de pulsos cuadra-dos cuya frecuencia sea la de la señal original,pero con un voltaje apropiado para utilizarse encircuitos TTL.
Circuito de base de tiempo
Este circuito debe generar tres señales diferentes:1) Un pulso de un segundo, necesario para
controlar el tiempo en que el contador realizael muestreo a la señal de entrada.
2) Una señal de un pulso, presente al final decada conteo para indicarle al latch en quémomento se debe abrir para almacenar eldato.
3) Una señal de reinicio de los contadores, des-pués de que el dato se ha almacenado, paracomenzar de nuevo la cuenta.
Para que esta secuencia se lleve a cabo demanera sincronizada, sólo existen dos procedi-mientos de diseño: el primero de ellos -sugeridopor los libros de texto sobre diseño de circuitosdigitales- se realiza mediante el uso de circuitossincronizados, y el segundo es el que a conti-nuación proponemos y describimos.
A partir de una señal base (a la que llamare-mos “C”) que dividimos en frecuencia, obten-dremos una segunda señal: “B”. Luego, con lamitad de la frecuencia de C se divide en fre-cuencia la señal B, de tal forma que se obtengauna tercera señal a la que denominaremos “A”,
con la mitad del valor de frecuencia de B. Eldiagrama de tiempo para estas tres señales seindica en la figura 4.
Como señal de cuenta (HAB) se emplea elnegado de la señal A (A), para obtener la señalque abra el latch; el conteo se ejecuta cuandolas tres señales (A, B y C) están presentes (pues-tas a 1). Por lo tanto, la fórmula que permite ge-nerar esta función es F = ABC.
Por último, para generar la señal de reiniciode cuenta, es necesario que A y C estén presentesy que B esté en cero. De ahí que la fórmula quepermite generar esta función sea F = A BC.
En la figura 5 se muestra el circuito que realizalas funciones antes descritas
Para generar la señal C, disponemos de unoscilador en el circuito integrado NE555; todaslas resistencias indicadas en los diagramas sonde 1/4 watt. Con el ajuste de los presets (resisten-cias ajustables) P1 y P2, se controlan la frecuen-cia del oscilador y el ciclo de servicio; es decir,el tiempo del ancho del pulso de salida en la ter-minal 3. El ajuste de estos dos presets tiene quehacerse con ayuda de un osciloscopio, de modoque el valor del ciclo de servicio de la señal /Asea exactamente de un segundo, y que el anchode los pulsos de ABC y A/BC sea lo más pequeñoposible.
Los flip-flops vienen incluidos dentro del mis-mo empaque del circuito integrado 74LS73, yestán conectados como divisores de frecuenciapara generar las señales B y A. En el diagramamostrado en la figura 5, cada terminal de circuitológico tiene asignado un número que indica cuálterminal le corresponde en el empaque del circui-to integrado; esto facilita la tarea de ensamblado.
Finalmente, para generar las señales A, ABCy ABC se utilizan, respectivamente, una com-puerta NOT (74LS14) y dos compuertas AND(74LS11).
Circuito contador, latch y display
El circuito que se muestra en la figura 6 está limi-tado a cuatro dígitos; o sea, sólo puede medirseñales de hasta 9999 Hertz (aproximadamente10 KHz). Sin embargo, puede ampliarse tantocomo la frecuencia de corte de los contadores lopermita; para ello, consulte las hojas de datosdel fabricante del circuito. Las ampliaciones dedígitos se deberán hacer hacia la parte superiordel diagrama.
La sección de contadores está conformada porcuatro circuitos 74LS90; se trata de contadorestipo BCD, que van conectados en cascada. Lasterminales MR de cada uno de ellos están conec-
Figura 3
Figura 4
+5 V +5 V
Preset
100KΩP1
Preset50KΩP2
8
4
NE555
22.2µ
Material:1 Potenciómetro lineal sin interruptor de 100 kilohms.1 Preset de 50 Kilohms.1 Capacitor electrolitico de 2.2 microfaradios a 25 V.1 Circuito integrado 74LS73.1 Circuito integrado 74LS14.1 Circuito integrado 74LS11.
1
6
714
1
3
11
(C)
2 4 6
7
5
10
J
Cp
K
1/2
74LS73
Q
Q_
J
Cp
K
2/2
74LS73
Q
Q_
12
13
(B)
74LS14 1/6 (B)
_
1 2
(A)
(A)
14=+5V,T= Tierra
14=+5V,T= Tierra
32/6
4
_
_
9
9
8
10AND
AND
11
4
56
(ABC)
(ABC)
7411
Señal decuenta
Latchenable
Resetcoonter
Circuito reloj de base de tiempo Figura 5
75 76
Reloj de
base de
tiempo
Contador
Señal procesada
Señal de entrada = Señal procesada
Latch Display
Procesamiento dela señal de entrada
Señal de entrada
RST
HAB
CLK
HAB
Diagrama a bloques del circuito del frecuenciómetro
Frecuencia
Cuenta (HAB)
1 Seg.
Cuenta Reinician contadores
Almacena la cuenta
Latch enable
Reset
C
B
A
A
F=ABC
F=ABC
_
_
1
2
3
4
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
(RST, que se hace presente al final de la cuentade un segundo) y la señal de habilitado para ellatch (HAB), con la que se obliga a este último aalmacenar el conteo actual de los contadores.El latch es una memoria intermedia que permitealmacenar la cuenta al final de cada segundo demuestreo, así como de mostrar el valor a travésdel display, en tanto el contador inicia una nuevacuenta.
También se incluye un circuito de procesa-miento de la señal de entrada, el cual se encargade convertir a ésta en un tren de pulsos cuadra-dos cuya frecuencia sea la de la señal original,pero con un voltaje apropiado para utilizarse encircuitos TTL.
Circuito de base de tiempo
Este circuito debe generar tres señales diferentes:1) Un pulso de un segundo, necesario para
controlar el tiempo en que el contador realizael muestreo a la señal de entrada.
2) Una señal de un pulso, presente al final decada conteo para indicarle al latch en quémomento se debe abrir para almacenar eldato.
3) Una señal de reinicio de los contadores, des-pués de que el dato se ha almacenado, paracomenzar de nuevo la cuenta.
Para que esta secuencia se lleve a cabo demanera sincronizada, sólo existen dos procedi-mientos de diseño: el primero de ellos -sugeridopor los libros de texto sobre diseño de circuitosdigitales- se realiza mediante el uso de circuitossincronizados, y el segundo es el que a conti-nuación proponemos y describimos.
A partir de una señal base (a la que llamare-mos “C”) que dividimos en frecuencia, obten-dremos una segunda señal: “B”. Luego, con lamitad de la frecuencia de C se divide en fre-cuencia la señal B, de tal forma que se obtengauna tercera señal a la que denominaremos “A”,
con la mitad del valor de frecuencia de B. Eldiagrama de tiempo para estas tres señales seindica en la figura 4.
Como señal de cuenta (HAB) se emplea elnegado de la señal A (A), para obtener la señalque abra el latch; el conteo se ejecuta cuandolas tres señales (A, B y C) están presentes (pues-tas a 1). Por lo tanto, la fórmula que permite ge-nerar esta función es F = ABC.
Por último, para generar la señal de reiniciode cuenta, es necesario que A y C estén presentesy que B esté en cero. De ahí que la fórmula quepermite generar esta función sea F = A BC.
En la figura 5 se muestra el circuito que realizalas funciones antes descritas
Para generar la señal C, disponemos de unoscilador en el circuito integrado NE555; todaslas resistencias indicadas en los diagramas sonde 1/4 watt. Con el ajuste de los presets (resisten-cias ajustables) P1 y P2, se controlan la frecuen-cia del oscilador y el ciclo de servicio; es decir,el tiempo del ancho del pulso de salida en la ter-minal 3. El ajuste de estos dos presets tiene quehacerse con ayuda de un osciloscopio, de modoque el valor del ciclo de servicio de la señal /Asea exactamente de un segundo, y que el anchode los pulsos de ABC y A/BC sea lo más pequeñoposible.
Los flip-flops vienen incluidos dentro del mis-mo empaque del circuito integrado 74LS73, yestán conectados como divisores de frecuenciapara generar las señales B y A. En el diagramamostrado en la figura 5, cada terminal de circuitológico tiene asignado un número que indica cuálterminal le corresponde en el empaque del circui-to integrado; esto facilita la tarea de ensamblado.
Finalmente, para generar las señales A, ABCy ABC se utilizan, respectivamente, una com-puerta NOT (74LS14) y dos compuertas AND(74LS11).
Circuito contador, latch y display
El circuito que se muestra en la figura 6 está limi-tado a cuatro dígitos; o sea, sólo puede medirseñales de hasta 9999 Hertz (aproximadamente10 KHz). Sin embargo, puede ampliarse tantocomo la frecuencia de corte de los contadores lopermita; para ello, consulte las hojas de datosdel fabricante del circuito. Las ampliaciones dedígitos se deberán hacer hacia la parte superiordel diagrama.
La sección de contadores está conformada porcuatro circuitos 74LS90; se trata de contadorestipo BCD, que van conectados en cascada. Lasterminales MR de cada uno de ellos están conec-
Figura 3
Figura 4
+5 V +5 V
Preset
100KΩP1
Preset50KΩP2
8
4
NE555
22.2µ
Material:1 Potenciómetro lineal sin interruptor de 100 kilohms.1 Preset de 50 Kilohms.1 Capacitor electrolitico de 2.2 microfaradios a 25 V.1 Circuito integrado 74LS73.1 Circuito integrado 74LS14.1 Circuito integrado 74LS11.
1
6
714
1
3
11
(C)
2 4 6
7
5
10
J
Cp
K
1/2
74LS73
Q
Q_
J
Cp
K
2/2
74LS73
Q
Q_
12
13
(B)
74LS14 1/6 (B)
_
1 2
(A)
(A)
14=+5V,T= Tierra
14=+5V,T= Tierra
32/6
4
_
_
9
9
8
10AND
AND
11
4
56
(ABC)
(ABC)
7411
Señal decuenta
Latchenable
Resetcoonter
Circuito reloj de base de tiempo Figura 5
75 76
Reloj de
base de
tiempo
Contador
Señal procesada
Señal de entrada = Señal procesada
Latch Display
Procesamiento dela señal de entrada
Señal de entrada
RST
HAB
CLK
HAB
Diagrama a bloques del circuito del frecuenciómetro
Frecuencia
Cuenta (HAB)
1 Seg.
Cuenta Reinician contadores
Almacena la cuenta
Latch enable
Reset
C
B
A
A
F=ABC
F=ABC
_
_
1
2
3
4
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
tadas en paralelo para formar la línea de reinicioa cero (reset), la cual se activa con la señal A/BC. La entrada de reloj del primer contador (C1)se controla mediante la señal de entrada a mediry mediante la señal de cuenta que viene del cir-cuito de base de tiempo; dado que ambas señalesentran a una compuerta AND, la primera de ellas-que sirve como pulsos de reloj- está activa yhace entonces que el contador cuente, siemprey cuando la segunda esté presente.
Puesto que la salida Q3 del contador C1 seconecta a la entrada de reloj CPo, cuando C1 llegaa 9, C2 pasa de 0 a 1 (mostrando en el display unvalor de 10); cuando C1 vuelve a llegar a 9, C2pasa de 1 a 2 (mostrando entonces un valor de20). Esta interdependencia sucede también deC2 a C3 y de C3 a C4.
El valor que alcanzan los contadores duranteun segundo de cuenta, es almacenado en loslatch L1 y L2 (74LS373); estos últimos puedenalmacenar, de manera independiente, hasta ochobits (es suficiente para los cuatro contadores, yaque cada uno es de cuatro bits). Las dos termi-nales de entrada de LE están conectadas a la mis-
ma línea, para formar el Latch Enable (línea deactivación del latch). Cuando la señal procedentedel circuito de base de tiempo para el Latch Ena-ble 1 se hace transparente, permite el paso de laseñal a través de aquél.
Cuando la señal LE pasa de uno a cero, el valorde los contadores se almacena en L1 y L2; esteciclo se repite después de que los contadoreshacen conteo de un segundo.
La salida del latch que se encuentra en BCDtiene que descodificarse, para ser mostrada endisplays de siete segmentos; para el efecto, sedeben utilizar decodificadores de BCD a 7 seg-mentos (74LS47). O sea, hay que adquirir un dis-play de siete segmentos del tipo ánodo común,y buscar sus características de asignación depatillas en manuales de reemplazo como los delas series ECG o SK.
Circuito de procesamiento de señalde entrada
Aunque el circuito para esta etapa podría llegara ser complejo, nuestro interés es ofrecer una
Figura 6
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
CP074LS90
MS
C4
2
3
6
7
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
CP074LS90
MS
C3
2
3
6
7
+5V +5V +5V
+5V
+5V
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
CP074LS90
MS
C2
2
3
6
7
+5V
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
74LS90
MS
C1
2
3
6
7
+5V
+5V
5
5
5
5
11 18
17
1413
18
17
1413
8
912
1
14
10
11 8
7
4
3
8
7
4
3
8
9
12
1
14
10 10
11
8
9
12
1
14
10
11
8
9
12
1
10
20
D7
D6
D5
D4
O7
06
O5
O4
74LS373
D3
D2
D1
D0
O3
O2
O1
O0
L2
LE
1
11
+5V
10
20
D7
D6
D5
D4
O7
06
O5
O4
74LS373
D3
D2
D1
D0
O3
O2
O1
O0
L1
LE
1
11
19 6
16 2
15 1
12 7
9 6
6 2
5 1
2 7
19 6
16 2
15 1
12 7
9 6
6 2
5 1
2 7
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
14
15
9
10
11
12
13
g
f
e
d
c
b
a
180
+5V
+5V
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
14
15
9
10
11
12
13
g
f
e
d
c
b
a
180
+5V
+5V
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
14
15
9
10
11
12
13
g
f
e
d
c
b
a
180
+5V
+5V
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
Material:1 C.I. 74LS684 C.I. 74LS9021 C.I. 74LS373
14
15
9
10
11
12
13
g
f
e
d
c
b
a
180
Reset counter
(ABC)_
Señal de entrada
1414
37
1
2Señal de cuenta
(A)_
Latch enable (ABC)
7408
4 C.I. 74LS474 Displays de 7 segmentos con ánodo común4 Resistencias de 180 Ohms a 1/2 watt
Figura 7
3
1411 5
74LS90
2 6 7 10
121
Vcc
3
1411 5
74LS90
2 6 7 10
121
Vcc
RF= 1KΩR2=10KΩR3=1KΩR4=1KΩ
3
1411 5
74LS90
2 6 7 10
121
Vcc
Línea de entrada al amplificador para señales pequeñas
R1 2
+v
+
-741
4
-v
6
R2
Vamp
R3
R4
R5
R6
R7
SelectorVin
74LS142/6
VSAL = Vent (1 + R2 / R1)
Material:1 Circuito integrado LM7411 Circuito integrado 74LS143 Circuitos integrados 74LS902 Llaves de cambios 1 polo 5 tiros6 Resistencias de 1 Kilohm a 1/2 watt1 Resistencia de 10 kilohms a 1/2 watt1 interruptor 1 polo 1 tiro
Selector defrecuencia
Señal1
Señal10
Señal100
Señal1000
Señal procesada
R5=1KΩR6=1KΩR7=1KΩ
77 78
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
tadas en paralelo para formar la línea de reinicioa cero (reset), la cual se activa con la señal A/BC. La entrada de reloj del primer contador (C1)se controla mediante la señal de entrada a mediry mediante la señal de cuenta que viene del cir-cuito de base de tiempo; dado que ambas señalesentran a una compuerta AND, la primera de ellas-que sirve como pulsos de reloj- está activa yhace entonces que el contador cuente, siemprey cuando la segunda esté presente.
Puesto que la salida Q3 del contador C1 seconecta a la entrada de reloj CPo, cuando C1 llegaa 9, C2 pasa de 0 a 1 (mostrando en el display unvalor de 10); cuando C1 vuelve a llegar a 9, C2pasa de 1 a 2 (mostrando entonces un valor de20). Esta interdependencia sucede también deC2 a C3 y de C3 a C4.
El valor que alcanzan los contadores duranteun segundo de cuenta, es almacenado en loslatch L1 y L2 (74LS373); estos últimos puedenalmacenar, de manera independiente, hasta ochobits (es suficiente para los cuatro contadores, yaque cada uno es de cuatro bits). Las dos termi-nales de entrada de LE están conectadas a la mis-
ma línea, para formar el Latch Enable (línea deactivación del latch). Cuando la señal procedentedel circuito de base de tiempo para el Latch Ena-ble 1 se hace transparente, permite el paso de laseñal a través de aquél.
Cuando la señal LE pasa de uno a cero, el valorde los contadores se almacena en L1 y L2; esteciclo se repite después de que los contadoreshacen conteo de un segundo.
La salida del latch que se encuentra en BCDtiene que descodificarse, para ser mostrada endisplays de siete segmentos; para el efecto, sedeben utilizar decodificadores de BCD a 7 seg-mentos (74LS47). O sea, hay que adquirir un dis-play de siete segmentos del tipo ánodo común,y buscar sus características de asignación depatillas en manuales de reemplazo como los delas series ECG o SK.
Circuito de procesamiento de señalde entrada
Aunque el circuito para esta etapa podría llegara ser complejo, nuestro interés es ofrecer una
Figura 6
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
CP074LS90
MS
C4
2
3
6
7
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
CP074LS90
MS
C3
2
3
6
7
+5V +5V +5V
+5V
+5V
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
CP074LS90
MS
C2
2
3
6
7
+5V
MR
Q3
Q2
Q1
Q0
CP1
74LS90
MS
C1
2
3
6
7
+5V
+5V
5
5
5
5
11 18
17
1413
18
17
1413
8
912
1
14
10
11 8
7
4
3
8
7
4
3
8
9
12
1
14
10 10
11
8
9
12
1
14
10
11
8
9
12
1
10
20
D7
D6
D5
D4
O7
06
O5
O4
74LS373
D3
D2
D1
D0
O3
O2
O1
O0
L2
LE
1
11
+5V
10
20
D7
D6
D5
D4
O7
06
O5
O4
74LS373
D3
D2
D1
D0
O3
O2
O1
O0
L1
LE
1
11
19 6
16 2
15 1
12 7
9 6
6 2
5 1
2 7
19 6
16 2
15 1
12 7
9 6
6 2
5 1
2 7
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
14
15
9
10
11
12
13
g
f
e
d
c
b
a
180
+5V
+5V
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
14
15
9
10
11
12
13
g
f
e
d
c
b
a
180
+5V
+5V
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
14
15
9
10
11
12
13
g
f
e
d
c
b
a
180
+5V
+5V
3 4 5 16
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
74LS47
8
Material:1 C.I. 74LS684 C.I. 74LS9021 C.I. 74LS373
14
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9
10
11
12
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g
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e
d
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180
Reset counter
(ABC)_
Señal de entrada
1414
37
1
2Señal de cuenta
(A)_
Latch enable (ABC)
7408
4 C.I. 74LS474 Displays de 7 segmentos con ánodo común4 Resistencias de 180 Ohms a 1/2 watt
Figura 7
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1411 5
74LS90
2 6 7 10
121
Vcc
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74LS90
2 6 7 10
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Vcc
RF= 1KΩR2=10KΩR3=1KΩR4=1KΩ
3
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74LS90
2 6 7 10
121
Vcc
Línea de entrada al amplificador para señales pequeñas
R1 2
+v
+
-741
4
-v
6
R2
Vamp
R3
R4
R5
R6
R7
SelectorVin
74LS142/6
VSAL = Vent (1 + R2 / R1)
Material:1 Circuito integrado LM7411 Circuito integrado 74LS143 Circuitos integrados 74LS902 Llaves de cambios 1 polo 5 tiros6 Resistencias de 1 Kilohm a 1/2 watt1 Resistencia de 10 kilohms a 1/2 watt1 interruptor 1 polo 1 tiro
Selector defrecuencia
Señal1
Señal10
Señal100
Señal1000
Señal procesada
R5=1KΩR6=1KΩR7=1KΩ
77 78
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
versión muy sencilla con la que se obtengan losmismos resultados.
Si, por ejemplo, la señal que se pretende medirestá dentro del rango de voltaje para circuitosTTL (aproximadamente 2.5 a 5.1 voltios), en laseñal de entrada deberá colocarse un inversor74LS14 tipo Schmitt, el cual tiene la característicade convertir una señal ruidosa o de alguna formadiferente (triangular, sinusoidal, etc.) en unaseñal de tipo cuadrada. La salida de este inversorse aplica directamente en la terminal 1 de la com-puerta AND del contador C1.
En la figura 7 tenemos una propuesta máscompleta del circuito de procesamiento de señal;usted puede adaptarla, según lo que requiera,pero para una aplicación sencilla este circuitopuede ser omitido.
El circuito cuenta con una entrada amplifica-dora formada por un circuito operacional LM741,necesaria para aquellas señales que carecen delvalor de voltaje adecuado para activar los circui-tos TTL, este circuito debe alimentarse medianteun voltaje de polarización bipolar, por lo que encaso de utilizarse deberá contar una fuente deeste tipo. Cuenta también con el disparadorSchmitt 74LS14, para dar la forma de onda cua-drada de la señal de entrada; finalmente, un gru-po de tres contadores en configuración de diviso-res de frecuencia permite reducir el valor de fre-cuencia que será aplicado en la línea de señalde entrada. Estratégicamente se han colocadollaves de cambio, para permitir el control delrango de operación del frecuencímetro.
Fuente de alimentación
La fuente de alimentación requerida para estecircuito no deja de ser importante. Hemos elegidoun circuito que entrega hasta 1 amperio de co-rriente directa, con un voltaje fijo de 5 voltios(figura 8).
Todas las terminales marcadas como +5voltios en los diagramas (especificadas comoVcc) deben conectarse en la terminal positiva dela fuente; las marcadas con el símbolo de tierra,se conectan a la terminal negativa de la misma.Para evitar el uso de una fuente de doblepolaridad, el circuito amplificador también seconecta a estos voltajes, enviando la terminalmarcada como -V hacia GND.
Probando el circuito
Sólo para verificar el buen comportamiento deeste proyecto vamos a realizar una prueba real,midiendo la frecuencia del oscilador de cromade un televisor o videograbadora, el cual, comosabemos, debe funcionar exactamente a3,579,545 Hz (comúnmente identificada como3.58 MHz); para ello, localice en un televisor ovideograbadora el punto donde se origina estaseñal, conecte la terminal de entrada y seleccionela posición de SEÑAL/1000; si el circuito estáfuncionando adecuadamente, el display debemostrar un valor de 3,579 o uno muy similar,que al momento de multiplicarse por 1,000 darácomo resultado 3.58 MHz.
Figura 8Fuente de alimentación para el frecuenciómetroT1
E1
P1
- +~
~
Ent SalCI1
GND
C1 C2
(+)
(-)
Lista de partes
Material:1 Clavija1 Transformador 6 volts a 1 amper2 Capacitores electrolíticos 1000 µfd a 25 VRegulador positivo LM78051 Puente rectificador de 1 amper
79 80
PROXIMO NUMERO
Ciencia y novedades tecnológicas
Perfil tecnológico• Memorias electrónicas
Leyes, dispositivos y circuitos• Fundamentos físicos de la reproducción del
sonido
Qué es y cómo funciona• Del fonógrafo al DVD
Servicio técnico• Ajustes electrónicos (modo de servicio) en tele-
visores Panasonic
• El mecanismo de magazine de 10 discos enreproductores de CD’s
• Videograbadoras con sistema de autodiag-nóstico de fallas
Electrónica y computación• Internet como herramienta de apoyo al trabajo
electrónico
Proyectos y laboratorio• Fuente de alimentación regulada regulable
Diagrama de equipo modularAIWA CZ-ZM2400
Búsquela con
su distribuidor
habitual
Mayo 1998
ELECTRONICA radio-gráfica ELECTRONICA radio-gráfica
versión muy sencilla con la que se obtengan losmismos resultados.
Si, por ejemplo, la señal que se pretende medirestá dentro del rango de voltaje para circuitosTTL (aproximadamente 2.5 a 5.1 voltios), en laseñal de entrada deberá colocarse un inversor74LS14 tipo Schmitt, el cual tiene la característicade convertir una señal ruidosa o de alguna formadiferente (triangular, sinusoidal, etc.) en unaseñal de tipo cuadrada. La salida de este inversorse aplica directamente en la terminal 1 de la com-puerta AND del contador C1.
En la figura 7 tenemos una propuesta máscompleta del circuito de procesamiento de señal;usted puede adaptarla, según lo que requiera,pero para una aplicación sencilla este circuitopuede ser omitido.
El circuito cuenta con una entrada amplifica-dora formada por un circuito operacional LM741,necesaria para aquellas señales que carecen delvalor de voltaje adecuado para activar los circui-tos TTL, este circuito debe alimentarse medianteun voltaje de polarización bipolar, por lo que encaso de utilizarse deberá contar una fuente deeste tipo. Cuenta también con el disparadorSchmitt 74LS14, para dar la forma de onda cua-drada de la señal de entrada; finalmente, un gru-po de tres contadores en configuración de diviso-res de frecuencia permite reducir el valor de fre-cuencia que será aplicado en la línea de señalde entrada. Estratégicamente se han colocadollaves de cambio, para permitir el control delrango de operación del frecuencímetro.
Fuente de alimentación
La fuente de alimentación requerida para estecircuito no deja de ser importante. Hemos elegidoun circuito que entrega hasta 1 amperio de co-rriente directa, con un voltaje fijo de 5 voltios(figura 8).
Todas las terminales marcadas como +5voltios en los diagramas (especificadas comoVcc) deben conectarse en la terminal positiva dela fuente; las marcadas con el símbolo de tierra,se conectan a la terminal negativa de la misma.Para evitar el uso de una fuente de doblepolaridad, el circuito amplificador también seconecta a estos voltajes, enviando la terminalmarcada como -V hacia GND.
Probando el circuito
Sólo para verificar el buen comportamiento deeste proyecto vamos a realizar una prueba real,midiendo la frecuencia del oscilador de cromade un televisor o videograbadora, el cual, comosabemos, debe funcionar exactamente a3,579,545 Hz (comúnmente identificada como3.58 MHz); para ello, localice en un televisor ovideograbadora el punto donde se origina estaseñal, conecte la terminal de entrada y seleccionela posición de SEÑAL/1000; si el circuito estáfuncionando adecuadamente, el display debemostrar un valor de 3,579 o uno muy similar,que al momento de multiplicarse por 1,000 darácomo resultado 3.58 MHz.
Figura 8Fuente de alimentación para el frecuenciómetroT1
E1
P1
- +~
~
Ent SalCI1
GND
C1 C2
(+)
(-)
Lista de partes
Material:1 Clavija1 Transformador 6 volts a 1 amper2 Capacitores electrolíticos 1000 µfd a 25 VRegulador positivo LM78051 Puente rectificador de 1 amper
79 80
PROXIMO NUMERO
Ciencia y novedades tecnológicas
Perfil tecnológico• Memorias electrónicas
Leyes, dispositivos y circuitos• Fundamentos físicos de la reproducción del
sonido
Qué es y cómo funciona• Del fonógrafo al DVD
Servicio técnico• Ajustes electrónicos (modo de servicio) en tele-
visores Panasonic
• El mecanismo de magazine de 10 discos enreproductores de CD’s
• Videograbadoras con sistema de autodiag-nóstico de fallas
Electrónica y computación• Internet como herramienta de apoyo al trabajo
electrónico
Proyectos y laboratorio• Fuente de alimentación regulada regulable
Diagrama de equipo modularAIWA CZ-ZM2400
Búsquela con
su distribuidor
habitual
Mayo 1998
