Leccion 3 y 4

EDITORIALQUARK

Nº de Colección 13Nº de Colección 13Rep Argentina: $15México: $30 M.N.Otros Países: U$S 6

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N º 1 3

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Revista Club Saber Electrónica, ISSN: 1668-6004

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MUY IMPORTANTE¡Conozca Más Sobre Este Curso!Aprenda Televisión en 8 lecciones es un curso diagramado de tal

manera que el lector (alumno) pueda “estudiar” cada tema sin necesi-dad de haber leído una lección anterior, suponiendo que cada personapueda tener conocimientos sobre el tema y le interese un concepto enparticular. El curso fue diagramado en base al Curso Superior de TV Co-lor y posee asistencia por Internet, es decir, Ud. podrá realizar consultasy hasta rendir los Tests de Evaluación que se dan en esta obra.

El curso que se publica en 4 tomos de esta Colección “Club SaberElectrónica” correspondientes a los números 11 (se publicó hace unpar de meses), 13 (este ejemplar), 15 y 17. Es decir, bimestralmentetiene la oportunidad de adquirir “2 lecciones” en un sólo texto. Esto lohacemos así por dos motivos, por un lado porque creemos que debeestudiar y poner en práctica una lección por mes y segundo porquebrindamos la oportunidad de publicar otros temas en la Colección delClub SE. El número anterior, por ejemplo, contiene fichas de montajesprácticos, tratándose de un tomo de colección que no puede faltar desu banco de trabajo, ya que son más de 170 circuitos explicados paradiferentes aplicaciones. El próximo número (se publica el mes que vie-ne) está dedicado al AUDIO, desarrollándose temas teóricos y prácti-cos y dando montajes y circuitos prácticos de amplificadores y otroscircuitos muy útiles para varias aplicaciones.

Recuerde que éste es un curso que tiene asistencia por Internet yque las demás lecciones las podrá bajar sin cargo (si no quiere espe-rar hasta el próximo tomo de colección) una vez que haya respondidolos exámenes contenidos en este texto.

Desde su casa o cualquier Cybercafé Ud. podrá hacer consultas,contestar cada Test de Evaluación y obtener un certificado de aproba-ción respaldado por el Club Saber Electrónica. Para realizar la evalua-ción deberá ser socio del Club SE (es gratuito) y tiene que haber adqui-rido esta obra, ya que antes de contestar el examen se le haránalgunas preguntas relacionadas con las páginas de este texto. Paracontestar este cuestionario, ingrese a nuestra página: www.webelec-tronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingrese la clave:testtv; se desplegará una ventana con los títulos de las 8 leccionesdel curso, haga click en la lección correspondiente y aparecerá el cues-tionario. En esta obra se dan más detalles sobre la asistencia a travésde Internet y la realización de los Tests. Una vez que Ud. haya apro-bado los Tests de Evaluación de las 8 lecciones, obtendrá un Certifica-do de Aprobación del Curso.

El contenido de esta obra corresponde a los tomos 3 y 4 del Curso Superior de TV ColorISBN Nº: 987-1116-58-6

EL TRATAMIENTO DE LA SEÑAL DE COLOR EN UN TELEVISOR.....................................................................3Introducción ....................................................................................................3

LOS DETECTORES SINCRONICOS Y LAS MATRICES DE COLOR.................................................................3Introducción ....................................................................................................3Los Detectores Sincrónicos .............................................................................5La Matriz para Obtener V-Y............................................................................6Procesadores con Salidas R, V, A....................................................................8El Control de Matiz (HUE) .............................................................................8Los Errores Diferenciales de Fase...................................................................9Primeras Conclusiones ..................................................................................10

EL DECODIFICADOR DE COLOR........................................................10Cancelación del Error de Fase en el Sistema PAL Simple ............................11El Receptor PAL Sencillo y la Fase del Burst ...............................................12El Receptor PAL Completo ...........................................................................14

EL DECODIFICADOR MULTINORMA ................................................16La Conmutación de Señales de Alta Frecuencia ...........................................17Los Cambios de Norma Manuales ................................................................20Televisores Multinorma Automáticos ...........................................................20

EL SINCRONISMO ...................................................................................21Significado de la Palabra Sincronismo..........................................................22La Exploración Electrónica ...........................................................................24

DIAGNOSTICO DE FALLAS EN TV COLOR ......................................26Defectos en la Trama.....................................................................................28Defectos en la Señal de TV ...........................................................................28Defectos en el Sonido....................................................................................29Verificación de las Etapas Defectuosas .........................................................30Fallas y Soluciones Comentadas ...................................................................34Test de Evaluación.........................................................................................37

EL SINCRONISMO Y ETAPA VERTICALDE UN TELEVISOR ..................................................................................39Introducción ..................................................................................................39

EL SINCRONISMO COMPUESTO.........................................................39La Inserción del Sincronismo........................................................................39El Barrido Entrelazado ..................................................................................40Ecualización ..................................................................................................43

EL SEPARADOR DE SINCRONISMO ...................................................44La Separación por Nivel de Recorte Fijo ......................................................45La Separación con Nivel de Recorte Variable ...............................................45El Separador a Diodo ....................................................................................46Separador con un Sólo Transistor..................................................................48

SEPARACION DE SINCRONISMO VERTICAL Y HORIZONTAL......48El Capacitor en el Dominio del Tiempo........................................................49La Carga Exponencial ...................................................................................53Condiciones Iniciales y Régimen Permanente ..............................................53El Separador de Sincronismo Vertical Pasivo ...............................................54El Separador de Sincronismo Vertical Activo ...............................................56El Separador de Sincronismo Horizontal Pasivo ..........................................57El Separador de Sincronismo Horizontal Integrado......................................58

LA DEFLEXION VERTICAL...................................................................59Sincronismo Directo y por Contador ............................................................59El Oscilador Vertical por RC.........................................................................60El Generador de Rampa ................................................................................63Consideraciones Sobre la Sección Vertical del Yugo ....................................64El Circuito de Carga del Amplificador Vertical ............................................65Realimentación Negativa en el Amplificador Vertical ..................................65Amplificadores Verticales de Primera Generación........................................66

EL AMPLIFICADOR VERTICAL...........................................................67La Energía Acumulada en el Yugo ................................................................67El Circuito Bomba.........................................................................................69Etapa de Deflexión Vertical Integrada Completa ..........................................70Lazos de Realimentación y Amplificación Vertical ......................................71Ajuste de la Etapa Vertical ............................................................................72Reparaciones en la Etapa de Salida Vertical..................................................72Consideraciones Finales ................................................................................74Test de Evaluación.........................................................................................75

APENDICE:INSTRUMENTOS PARA EL SERVICE..................................................77Introducción ..................................................................................................77

GRIP DIP METER........................................................................................77

GENERADOR DE FUNCIONES ................................................................83

GENERADOR DE BARRAS Y PATRONES...............................................87Realización de la Versión para NTSC ...........................................................93

2 CLUB SABER ELECTRONICA

APRENDA TV COLOR EN 8 LECCIONES 3

LOS DETECTORES SINCRÓNICOS Y LAS MATRICES DE COLOR

Lección: El Lección: El TTratamiento de la Señalratamiento de la Señalde Colorde Color en un en un TTelevisorelevisor

INTRODUCCIÓN

Aprenda Televisión en 8 lecciones es un curso diagramado de tal manera que el lector (alum-no) pueda “estudiar” cada tema sin necesidad de haber leído una lección anterior, suponiendo quecada persona pueda tener conocimientos sobre el tema y le interese una lección en particular. Es-te texto corresponde al TOMO 3 del Curso Superior de TV Color. En esta lección aprenderemos:

- Los detectores sincrónicos y las matrices de color

- El decodificador de color

- El decodificador multinorma

- El sincronismo

- Diagnóstico de fallas en TV Color

LOS DETECTORES SINCRONICOSY LAS MATRICES DE COLOR

INTRODUCCIÓN

Todo procesador de CROMA, en su primera sección, nos entrega dos importantes señales : A)La CROMA amplificada y B) La portadora regenerada.

La CROMA amplificada contiene la información de matiz como modulación de fase y la sa-turación, como modulación de amplitud. Se trata de una señal con portadora suprimida; por lotanto, el primer proceso que se realiza con ella es adicionarle la portadora regenerada. Al realizaresto, obtenemos una señal idéntica a la existente en el transmisor antes de suprimir la portadora.

Si enviamos esta señal a un detector de amplitud y a un detector de fase obtendremos comosalida de los detectores, la saturación y la fase de cada punto de color de la pantalla. Esta infor-mación, en realidad, no sirve para nada, ya que la estructura del receptor es tal, que lo que se re-quiere son las componentes R, V, A de cada punto de la pantalla.

Realizar un decodificador de R, V, A, en función del matiz y la saturación, es muy complejoy caro. El camino mas económico y simple, es obtener directamente las señales de diferencia alrojo y diferencia al azul (R-Y y A-Y) que fueron las señales utilizadas durante el proceso de mo-dulación en la emisora. Luego, partiendo de esas señales y con la señal Y obtenida del procesa-dor de LUMA, se obtiene la señal V-Y y por último, con las tres señales de diferencia de colory, con la señal Y, se obtienen las señales R, V y A, si se trata de un decodificador con dichas sa-lidas.

LECCIÓN: EL TRATAMIENTO DE LA SEÑAL DE COLOR EN UN TV

4 APRENDA TV COLOR EN 8 LECCIONES

OBTENCIÓN DE LAS SEÑALES R-Y Y A-Y CON DETECTORES COMUNES

Si simplemente se corre la fase del generador de regeneración de portadora, de manera de ob-tener la fase correspondiente al rojo y se le suma la croma amplificada, se obtiene una señal mo-dulada en amplitud con la componente R-Y, sin ningún contenido de A-Y. Esto no es casual, sim-plemente se realizó la operación inversa a la realizada en el transmisor. Luego, un detector a dio-do me permite recuperar R-Y, tal como era originalmente en el transmisor. El mismo proceso, pe-ro con una subportadora que tenga la fase correspondiente al azul, me permite recuperar la señalA-Y. En la figura 1 se observa el circuito del mo-dulador del transmisor y su inversa, el circuito de-tector del receptor.

El circuito detector es muy simple, se compli-ca algo porque el burst se transmite a 180°, por lotanto, para obtener la fase del azul, se debe inver-tir la fase del generador de regeneración. Obteni-da la fase de 0°, ésta se aplica directamente al su-mador de A. Pasando la señal de 0° por un desfa-sador de 90° se obtiene la portadora para el suma-dor R.

El circuito real de cada bloque es sumamentesimple. Si dejamos de lado el generador de rege-neración de portadora, el inversor de fase es unsimple transistor inversor, el desplazador de 90°es una red RC y un amplificador operacional, lossumadores son matrices resistivas y amplificado-res, y los detectores son un simple diodo y un ca-pacitor. Ver figura 2.

Figura 1

Figura 2



El problema de los detectores a diodo(o detectores asincrónicos) es que pre-sentan un rendimiento de detección,que es función de la amplitud. Contensiones de entrada alta, detectan co-rrectamente, pero con tensiones bajastienen poca salida (o ninguna, si la en-trada es menor que 600mV y el diodoes de silicio). Por este hecho, se utili-zan otro tipo de detectores llamadosdetectores sincrónicos.

LOS DETECTORES SINCRÓNICOS

Se trata de realizar un detector que no distorsio-ne a máxima modulación de AM. En la figura 3mostramos la salida distorsionada de un detectora diodo y la correcta de un sincrónico a llave.

El detector a diodo distorsiona cuando estamosen el valle de la modulación; porque en ese lugarla RF tiene baja amplitud.

El detector sincrónico es una llave electrónica,que se cierra en el máximo de la portadora (igualque el diodo) y carga el capacitor con el valor pi-co que tenga la RF en ese momento. La llave noes más que un transistor que conduce en los pi-cos positivos de la subportadora, pero a diferen-cia del simple diodo, esta llave se cierra siempre,incluso si el pico de la portadora tiene muy bajaamplitud. Ver figura 4.

Con tensiones bajas de la señal de la subportado-ra, TR1 permanece abierto. Cuando la subporta-dora supera la tensión de barrera TR1, éste con-duce y se satura, el emisor llega prácticamente alvalor del colector, esto a su vez, hace conducir aTR2 y el pico de RF existente en ese momentoen el colector, se transfiere al emisor, cargando aC2. La carga dura muy poco tiempo, porque C1termina cargándose y reduce la corriente de base

Figura 3

Figura 4



de TR1, de modo que éste deje deconducir. Durante el resto del tiem-po, C1 que está cargado, se descargalevemente sobre R2, hasta que laportadora supere nuevamente a labarrera BE de TR1 más la carga delcapacitor, momento en que TR1conduce nuevamente por un peque-ño intervalo de tiempo.

La señal obtenida depende de lafase de la subportadora. Si se colocala subportadora regenerada con 0°,se obtiene A-Y; si se coloca la sub-portadora regenerada con 90, se ob-tiene R-Y. La figura 1 se modificalevemente cuando se usan detecto-res sincrónicos (vea la figura 5).

LA MATRIZ PARA OBTENER V-Y

Existen dos criterios en el diseño de los TVs. Uno es que el procesador entregue las tres seña-les de diferencia de color y el otro es que entregue directamente las señales de color RVA. En am-bos casos, las matrices son diferentes y, por lo tanto, los estudiamos en puntos distintos.

Una matriz es un conjunto de sumadores e inversores, obtenidos con amplificadores operacio-nales. El circuito se diseña a partir de las ecuaciones matemáticas fundamentales de la colorime-tría. Para los lectores que tienen conocimientos de matemáticas, vamos a presentar las fórmulasy de ellas deducir los circuitos. La fórmula general de la colorimetría nos indica las proporcionesde R, de V y de A, necesarias para generar un color blanco en la pantalla. De allí partiremos pa-ra obtener la señal V-Y a partir de A-Y y R-Y.

0,30R+0,59V+0,11A=Y

0,30R+0,59V+0,11A= (0,30+0,59+0,11)Y

porque (0,30+0,59+0,11) =1

0,30R+0,59V+0,11A=0,30Y+0,59Y+0,11Y

0,30 (R-Y) +0,59 (V-Y) +0,11 (A-Y) =0

0,59 (V-Y) =-0,11 (A-Y) -0,30 (R-Y)

V-Y= -0,11/0,59 (A-Y) -0,30/0,59 (R-Y)

V-Y= -0,186 (A-Y) -0,51 (R-Y)= -[0,186(A-Y)+0,51(R-Y)]

La fórmula final nos permite armar un circuito que sintetice V-Y, en función de A-Y y R-Y, talcomo se muestra en la figura 6.

La sencillez del circuito nos exime de mayores comentarios, salvo el agregado de TR1. La se-

Figura 5



ñal de LUMA tiene el borradoincluido, pero éste es inútil, si laetapa de salida tiene excitaciónpor las salidas de diferencia decolor; por eso se agregan trestransistores que operan comollaves de borrado de las diferen-cias de color.

El circuito de matrización y sa-lida de un procesador, con sali-das de diferencia de color, sepuede apreciar en la figura 7.

El circuito completa lo visto anteriormente, con el agregado de cuatro transistores usados co-mo repetidores, para proveer una impedancia de salida baja, adecuada para excitar la etapa de sa-

lida. Además, observamos laexistencia en cuatro diodos ze-ner a masa, que operan comoelementos de protección contraflashovers, provenientes del tu-bo y que atraviesen la junturaCB de los transistores de salida.Estos diodos tienen una tensiónde zener algo superior a la defuente; es decir, que en el fun-cionamiento normal nunca lle-gan a conducir, sólo lo hacencon sobreimpulsos positivos su-periores a los de fuente (opera latensión de zener) o negativos in-feriores a masa (opera la barreraen directa).

No todos los procesadores tie-nen incluidos los diodos de pro-tección. En algunos casos, seprefiere ubicarlos en el exteriorpara evitar que los flashovers in-gresen al procesador.

En la mayoría de los procesado-res, incluidos los que formanparte del circuito jungla, tantolos detectores sincrónicos comola matriz V-Y no necesitan com-ponentes externos; a lo sumo,pueden necesitar una pata dondese conecta un capacitor a masa,para cada canal de diferencia de

Figura 6

Figura 7



color. En algunos casos, como por ejemplo en elconocido TDA3560 y similares, estos capacito-res se conectan a masa cuando el TV no tieneentrada de teletexto; cuando sí la poseen se en-vían a masa con un resistor de 75 ohm. Sobrecada resistor agregado se tiene la correspondien-te entrada de color, que permite usar al TV co-mo monitor RVA.

PROCESADORES CON SALIDAS R, V, A

Un procesador de este tipo se diferencia delvisto, simplemente por el agregado de una se-gunda matriz, que genera R, V y A, a partir deR-V, V-Y, A-Y e Y. La simple inclusión de tressumadores permite anular la componente Y delas tres diferencias de color, obteniéndose de es-te modo, las señales R, V y A pura (vea la figu-ra 8).

EL CONTROL DE MATIZ (HUE)

El control de matiz es privativo de la norma NTSC. En PAL este control es inoperable, ya quese puede decir que dicho sistema no presenta errores de matriz importantes. En NTSC en cam-bio, los errores de matriz, que se producen en cualquier parte de la cadena de transmisión y re-cepción, son perfectamente detectables por el ojo, como un error general del color. Por lo común,se los detecta como un error en el tono de la piel, pero en realidad, todos los colores están corri-dos. Lo que ocurre es que el ojo sabe cuál es el tono de la piel; en cambio, se queda sin referen-cias al analizar otros colores de la imagen. Por ejemplo, la ropa de un actor puede virar del rojoal verde y el ojo no lo juzga incorrecto, pero con toda seguridad, va a apreciar un tono levemen-te verdoso en la piel. Las equivocaciones se producen sobre todo por errores de fase entre el ge-nerador de subportadora de la emisora y el del receptor. Ocurre que a pesar de usar un generadora cristal, éste puede tener un corrimiento de su frecuencia libre, por ejemplo, con la temperatura.Si el corrimiento no es excesivo, el CAFase realiza la correspondiente corrección en la frecuen-cia del generador del receptor; pero lo hace a costa de un pequeño error de fase. Para entender es-ta aseveración, basta con analizar un poco el funcionamiento del CAFase. Para corregir la fre-cuencia del VCO, el CAFase debe generar una tensión continua de error. Si genera una tensióncontinua, es porque está detectando un error de fase; ese error fijo, es el precio que se debe pa-gar por el corrimiento de la frecuencia libre del VCO.

Figura 8



También se pueden producir erroresde fase de la señal de burst. Como sa-bemos, la señal de burst se encuentraubicada prácticamente al nivel de in-franegro. Este es el punto de máximamodulación del transmisor y, por lotanto, cualquier etapa de la cadenaque llega al punto de saturación, pue-de provocar un error de fase de la se-ñal de burst, o simplemente una dis-torsión, que el CAFase transforma enerror de fase.

Si el error de fase es fijo, se puede so-lucionar simplemente con un controlaccesible al usuario, que modifique lafase del generador de regeneración deportadora. En el camino que mediaentre el generador y los detectores, seubica un desplazador de fase, que sue-le corregir +-20, en función de unatensión continua, variable con un po-tenciómetro, o que sale del micro (veala figura 9).

LOS ERRORES DIFERENCIALES DE FASE

El control de matiz no puede solucionar todos los errores de fase. Sólo corrige los errores gene-rales de fase, tal como los que vimos en el punto anterior. Pero existen otros errores de fase que sellaman diferenciales, porque dependen de la amplitud de la luminancia. Por ejemplo, la cara de unactor puede estar iluminada a pleno o en la penumbra. La fase de la CROMA, no tiene que cambiar

a pesar de que cambie la LUMA. Si lafase cambia, se produce un error de ma-triz diferencial, que se expresa en formade gráfico tal como el de la figura 10.Este error de fase, requiere una correc-ción automática que dio lugar al sistemallamado NTSC BIRD, que durante el re-trazado vertical generaba una señal decorrección de la fase diferencial. Estesistema sofisticado puede observarse só-lo en algunos receptores diseñados úni-camente para NTSC y opera siempreque la fuente de imagen emita la corres-pondiente señal BIRD.

Figura 9

Figura 10



PRIMERAS CONCLUSIONES

En este punto es conveniente realizar un pequeño resumen del decodificador NTSC, para en-tender fácilmente el próximo tema que versa sobre los decodificadores PAL.

La señal de video compuesta proveniente de la FI, se separa con un filtro LC y se envía a laentrada del procesador, allí se amplifica y regula con un detector de nivel hasta llegar al valor es-tándar de amplitud. La salida de CC del detector de nivel, se envía también al color killer, paracortar la excitación del segundo amplificador, en caso de que la señal de entrada tenga baja am-plitud (corte del color).

En el segundo amplificador, se produce el gatillado durante el intervalo de burst, de maneraque este tenga una ganancia fija. En el resto del tiempo, opera el control de saturación de modoque el usuario pueda ajustar la magnitud del color a su gusto. La señal así procesada está ya dis-puesta para ingresar al sistema de demodulación.

La transmisión de color, por el método de portadora suprimida, involucra que ésta debe serrestituida antes de proceder a demodularla. Una llave comandada por la señal interna BPG, se en-carga de separar el burst de la información de color, a la salida de primer amplificador con des-tino al CAFase. En éste, se compara y corrige la fase de un VCO, cuya salida será utilizada co-mo señal de regeneración de portadora. El CAFase tiene también un sistema de detección de fa-se enganchada, que alimenta al color killer, para cortar el color hasta que la fase quede engancha-da.

La señal de VCO, se invierte 180° y se suma a la salida del segundo amplificador, como paraobtener la señal A-Y (fase 0°) con portadora incluida. Esta señal se procesa con un detector sin-crónico (que opera también con la salida del VCO trasladada a 0 grados). El resultado es la ob-tención de la diferencia al azul, tal como existía en la emisora.

Con un proceso similar, pero desplazando la fase en 90°, se obtiene la diferencia al rojo. Conlas dos señales de diferencia, se alimenta una matriz que permite obtener la señal de diferencia alverde, que como sabemos no es emitida.

Si el procesador es con salidas R, V, A, se envían las tres diferencias y la LUMA a una segun-da matriz, que permite obtener las salidas R, V, A.

EL DECODIFICADOR DE COLOR

El sistema PAL (Phase Alternating Line) fue desarrollado en Alemania, como respuesta a losgraves problemas de respuesta a los errores de fase, que tiene el sistema NTSC. Cuando se desa-rrolló, no existían aún las líneas de retardo de crominancia, por lo tanto, a esos aparatos se los lla-mó PAL simple o PAL del pueblo (PALSVAGEN). Mas adelante, en Francia, se desarrolló el sis-tema SECAM (Secuentiel A Memorie) que requiere imprescindiblemente una línea de retardo deCROMA. Inventada la línea de retardo, fue adaptada a los receptores alemanes pero sin requerircambios en la norma de transmisión, dio lugar a otra generación de receptores, a la que se llamóPAL Complejo y que es la generación utilizada en la actualidad.



Todos los sistemas de TV color hacen uso de una característica muy particular del ojo huma-no: su mala respuesta a la definición de los colores. En la retina del ojo existen receptores dife-rentes para las señales de color y las de blanco y negro (conos y bastoncillos respectivamente).Los conos se encuentran en mucha menor cantidad que los bastoncillos; de este modo, los deta-lles de las imágenes (sus límites) los vemos en blanco y negro, en tanto que el color lo observa-mos como llenando en forma difusa esos límites (tal como si pintáramos una caricatura). En elPAL simple, esa característica del ojo se aprovecha para corregir los errores de fase del sistema,de manera que la pantalla corrige un color con errores de fase, generando una sucesión de líneasalternadas de dos colores, que están a los lados del color real en el arco iris. Visto desde la dis-tancia de observación normal, el ojo confunde ambas líneas contiguas en una sola, que tiene elcolor originalmente transmitido por la emisora.

CANCELACIÓN DEL ERROR DE FASE EN EL SISTEMA PAL SIMPLE

En la actualidad no existen los receptores PAL simple, pero su estudio es obligado para enten-der los principios de funcionamiento del PAL complejo. Por lo tanto, estudiaremos los conceptosbásicos con el PAL simple, para luego adentrarnos en el estudio del complejo.

Ya sabemos que el NTSC, transmite las diferencias de color al azul y al rojo por el método dela modulación de AM, sobre dos portadoras en cuadratura. El azul se transmite sobre una porta-dora coincidente con el eje de 0° y el rojo sobre una portadora a 90°. La elección del eje de 90°,

para transmitir el ro-jo es totalmente cir-cunstancial; se po-dría haber elegido eleje de 270°, quecumple con la cua-dratura tan bien co-mo el de 90°. Loúnico necesario esque el eje, elegidopara la modulaciónen el transmisor, searespetado por la de-modulación en el re-

ceptor. Sin embargo, un error de fase en el sistema, afecta al color de una manera diferente, yasea si se trata de una señal modulada sobre los 90° o los 270°. Justamente, esta característica esla base del sistema PAL y en la figura 11 se demuestra cómo se generan los diagramas cromáti-cos en uno u otro caso. Los dos modos permiten una correcta transmisión del color en sistemaNTSC, con tal de modificar la referencia del demodulador sincrónico de R-Y en el receptor (suvalor habitual de 90° debe modificarse a 180°).

Si ahora analizamos lo que ocurre cuando realizamos una transmisión real con un error de fa-se; podremos entender más adelante cómo funciona el sistema PAL. Para el análisis imaginemosque estamos transmitiendo un cuadro totalmente amarillo (ver la figura 12); justamente con unángulo de fase idéntico al del burst (180°). Supongamos que se produce un error de fase diferen-

Figura 11



cial de -30°; si utilizamos el sistema normal NTSC (que llamaremos R90, por diferencia al rojoa 90°) se obtiene lo indicado en el diagrama del centro, es decir: una imagen de color naranja. Unlector curioso puede preguntarse por qué el burst no modifica su fase y el color amarillo sí; la res-puesta es que se trata de un error diferencial; el burst se transmite a mínimo nivel de luminancia(negro), lo cual significa portadora de LUMA máxima, en tanto que el color amarillo tiene un ni-vel de brillo elevado, lo cual significa luminancia cercana al máximo y mínimo nivel de portado-ra de LUMA. Por lo tanto, cualquier componente de la cadena de transmisión o recepción, conun comportamiento alineal en función de la amplitud, puede provocar el error de fase diferencialal que hacemos referencia.

Si estuviéramos transmitiendo según una norma NTSC modificada, que llamamos R270, elresultado es el que mostramos en el diagrama de la derecha; sobre la pantalla se apreciará un co-lor amarillo verdoso.

Si pudiéramos cancelar entre sí los errores de color, el resultado sería el promedio de los doscolores que, por supuesto, es el amarillo original. En el sistema PAL, esta cancelación se realizade una manera muy simple. Las líneas impares de la trama, se transmiten según la norma NTSCnormal, con el eje R-Y a 90°; en tanto que las líneas pares se transmiten según la norma NTSCmodificada, con el eje de R-Y a 270°; por convención, a las líneas impares se las llama líneasNTSC y a las pares se las llama líneas PAL. Para nuestro ejemplo, el resultado sobre la pantallaes un entramado de líneas naranjas, con líneas amarillo-verdosas, que el ojo confunde en un úni-co color amarillo, cuando las observa desde una distancia normal.

EL RECEPTOR PAL SENCILLO Y LA FASE DEL BURST

Hasta aquí es todo muy simple, pero existe un problema práctico que debemos analizar contodo cuidado. Invertir la fase de la referencia del demodulador sincrónico de diferencia al rojo,no es muy complicado; hacerlo cuando comienza cada línea horizontal tampoco; en donde la co-sa se complica, es en sincronizar los cambio de la transmisión con los de la recepción, ya que siocurre una inversión, el resultado sobre la pantalla sería una imagen con graves errores de color.

Para garantizar que esta falla no se produzca, se recurre a cambiar línea a línea la fase delburst; durante las líneas NTSC se envía el burst con una fase de 135°, que se modifica a 225°,

Figura 12



cuando se transmiteuna línea PAL. Elpromedio es de 180°(igual que en la nor-ma NTSC) pero fluc-tuando permanente-mente entre los valo-res estipulados (veala figura 13).

En la figura 14, seofrece el diagrama enbloques de un recep-tor PAL simple; fija-

remos nuestra atención en las diferencias con respecto la diagrama en bloques NTSC. Lo prime-ro que podemos observar es la cadena de desfasadores de la subportadora regenerada en el VCO.En principio aceptemos que el generador queda enganchado con una fase de 180° (promedio dela fase del burst). Primero se encuentra un desfasador de 180°, cuya salida sirve como referenciade detector sincrónico de la diferencia al azul. Esta salida de 0° se desfasa luego 90° y, por últi-mo, 180°, en dos desfasadores cuyas salidas son dirigidas a la llamada llave PAL, característicade esta norma. Esta llave selecciona la fase de referencia del detector sincrónico de diferencia alrojo y se mueve en forma sincrónica con una llave similar existente en el transmisor. El controlde esta llave se realiza en lo que podríamos llamar un contador por dos inteligente, que cuentapulsos SH provenientes de la misma etapa generadora del pulso separador del burst. El pulso SHno es más que el pulso de retrazado horizontal convertido en una onda rectangular de baja ten-sión. El control de la llave emite un pulso de salida cada dos de entrada; es decir que la salida esuna onda rectangular de frecuencia H/2, que maneja la llave electrónica PAL.

Figura 14

Figura 13



Analizaremos ahora cómo se sincroniza el VCO, con un hipotético burst de 180° y, además,cómo se enganchan las llaves PAL de la emisora y del receptor. El CAFase genera una tensióncontinua de error, producto del error de fase existente entre el VCO y el burst. Como el burst es-tá cambiando constantemente de fase, la salida de error también lo hará; pero el capacitor C1 ali-sará dichas variaciones, de manera que tengan una amplitud mínima. El efecto es realizar una co-rrección promedio con las dos fases del burst. Antes del resistor R1 existe una onda cuadrada, cu-yo valor medio es la verdadera tensión de error con respecto al burst hipotético de 180°. Este va-lor promedio, se obtiene por filtrado mediante R1, C1 y se aplica al VCO. La onda cuadrada quese genera a la salida del CAFase tiene una frecuencia H/2 y su fase debe ser la misma que la desalida del control de la llave PAL. Antes decíamos que este bloque era un contador por dos inte-ligente; en efecto, no sólo cuenta sino que analiza la fase de la salida con respecto a la fase delburst y si no sale la fase correcta, deja de contar por un pulso, para luego continuar con la cuen-ta normal por dos. Además, mientras la etapa de control arregla la fase, emite una señal hacia elcolor killer, para cortar el color, evitando que se vea una pantalla con colores errados. Es decirque ahora existe una condición más para obtener color sobre la pantalla, y es que la llave PAL delreceptor esté en fase con la llave de la emisora.

EL RECEPTOR PAL COMPLETO

El entramado de líneas de colores de un receptor PAL simple puede ser observado por un usua-rio experto, sobre todo si los errores diferenciales de fase de la cadena son grandes. El desarrollode la línea de retardo de crominancia permite realizar receptores que no producen esta falla; laidea es que el promedio de color no lo realice el ojo, sino un circuito electrónico, que produzcauna pantalla de color uniforme. En nuestro ejemplo, una pantalla amarilla, sin cambios de colorlínea a línea.

Las líneas de retardo de crominancia son componentes donde la entrada y la salida difieren enun periodo horizontal. Lo decimos así en forma genérica, porque el periodo horizontal no es elmismo para todas las normas y, por lo tanto, expresado el retardo en µS, tenemos diferentes re-tardos de acuerdo a la norma.

En otra parte del receptor, usábamos otra línea de retardo: la de luminancia, que no debemosconfundir con la de crominancia, ya que se trata de dos cosas totalmente diferentes. Recordemosque la línea de retardo de luminancia tiene un retardo del orden de los 400nS y se trata de com-ponentes bobinados, que tienen un volumen del orden de los 2 cm cúbicos. Por proporción, si pre-tendemos realizar un retardo de 64µS con el mismo método, llegamos a volúmenes del orden delos 250 cm cúbicos, obviamente imposibles de utilizar en un TV moderno.

Una moderna línea de retardo de crominancia, se basa en el principio de la propagación de on-das ultrasonicas en un medio sólido, generalmente vidrio. La construcción es teóricamente sim-ple: si sobre una barra cilíndrica de vidrio, colocamos un cristal piezoeléctrico en ambas puntas,podremos notar que excitando eléctricamente uno de los cristales, se producen en el vidrio ondassimilares a las acústicas, que se propagan hasta llegar al otro cristal piezoeléctrico. En éste sevuelven a transformar en una señal eléctrica. Entre ambas señales eléctricas de entrada y salida,se produce un retardo que depende del largo de la barra de vidrio y de las características físicasdel mismo.

En la actualidad, se conserva el principio físico de funcionamiento, pero la onda sigue un ca-



mino con múltiple refle-xiones, con el fin de redu-cir el tamaño total. Ya nose utiliza una barra longi-tudinal, sino una placa devidrio de unos 6 cm cua-drados, con un espesor de1 mm.

En la figura 15 se muestrael diagrama en bloques

del circuito, que debe agregarse a un receptor PAL sencillo, para convertirlo en un PAL comple-jo. Este circuito se agrega entre la salida del amplificador de crominancia y la entrada de los de-tectores sincrónicos de diferencia de color.

Se puede observar que el circuito está compuesto por una línea de retardo, un sumador y unrestador. Podemos decir que la señal de crominancia compuesta sigue dos caminos: el camino di-recto hacia el restador y el sumador, y el camino retardado a través de la línea, que también estáconectada al sumador y al restador.

En un sistema NTSC, la salida de crominancia compuesta es siempre la suma de las dos dife-rencias de color. En cambio en un sistema PAL, la salida de crominancia tiene diferente compo-sición de acuerdo con qué línea se transmita. En las líneas impares es la suma de las diferenciasde color, pero en las pares es la diferencia al azul, menos la diferencia al rojo, dada la inversiónde línea PAL. El retardo de 1H es tal que si en la entrada de línea estamos en una línea impar, enla salida estamos en una par (1H es la duración de una línea). Por lo tanto, al sumador le llegará,en las líneas impares o NTSC, la suma de las diferencias de color por el camino directo y la res-ta de las diferencias de color, por el camino retardado.

Si realizamos la operación matemática, observamos que las diferencias al rojo se cancelan en-tre sí, en tanto que las diferencias al azul se suman. Analizando las señales que arriban al suma-dor durante una línea par o PAL, se encuentra que también se cancelan las diferencias al rojo. Co-mo conclusión en la salida del sumador sólo se encuentran las diferencias al azul.

Otro tanto ocurre con las señales que llegan al restador, de manera que a su salida sólo que-darán las diferencias al rojo. El lector puede verificar las fórmulas en la misma figura 15.

Lo más importante es que la salida del sumador y del restador es la misma, tanto en las líneasNTSC como en las PAL, y eso significa que en la pantalla no se van a observar dos líneas de di-ferente color, cuando se produzca un error de fase. En nuestro ejemplo de una pantalla amarilla,que se convertía en un entramado naranja y amarillo-verdoso, ahora se produce una pantalla real-mente amarilla. En este curso básico, no podemos extendernos en el tema, pero se puede demos-trar matemáticamente que el único cambio que se produce es el del nivel de saturación del color.

Cuando mayor es el error de fase, menor es la saturación del color resultante; pero lo impor-tante es que el matiz no se modifica. En la figura 16, se puede observar un circuito práctico quecon pequeñas diferencias se puede encontrar en todos los TV color actuales. La línea de retardose identifica rápidamente, pero no así el sumador y el restador, que se encuentran concentradosen la bobina L2. El punto medio es el lugar donde se produce la inserción de la señal directa, lasalida de diferencia al azul (salida del sumador) es el punto superior de L2, y la salida de diferen-cia al rojo es el punto inferior de L2 (salida del restador). Tanto la bobina L1 como la L2, se en-cuentran sintonizadas a la frecuencia de la subportadora color.

Los capacitores son la capacidad de entrada y de salida de la línea de retardo. La línea de re-

Figura 15



tardo es un componente que tiene cierta atenuación, para que en el sumador y en el restador secancelen adecuadamente las componentes que corresponde, deben igualarse en amplitud la señalretardada y la señal directa.

El preset R1 se encarga de atenuar la componente directa para adecuarla a la retardada. Entreun procesador NTSC y un procesador PAL, se pueden observar, por lo tanto, dos diferencias no-tables: el NTSC no posee línea de retardo y tiene control de matiz; en cambio el PAL tiene líneade retardo, pero no posee control de matiz.

EL DECODIFICADOR MULTINORMA

¿Cuántas normas debe recibir un receptor de TV de nuestro país, para cubrir todas las nece-sidades de un usuario avanzado?

La pregunta tiene varias respuestas, en función de qué entendemos como usuario avanzado.Como mínimo un usuario avanzado utiliza, por lo menos, una videocasetera con característicasde binorma. Cualquier casete que sea copia de lo grabado por un camcorder está en la mayoríade los casos en NTSC. Por supuesto que existen camcorder PAL, pero hasta ahora todos los cam-corder PAL que conoce el autor son PAL B. Y son raros en nuestro país, porque son para el mer-cado europeo y más caros que los del mercado japonés o de USA. Prácticamente todas las video-caseteras actuales son binorma NTSC/PALN, atendiendo lo indicado con anterioridad. Por lo tan-to, es prácticamente imprescindible que un TV actual maneje, por lo menos, las dos normas y enlo posible en forma automática. Si nuestro usuario avanzado posee un camcorder PALB y deseareproducir con el mismo camcorder, observando las imágenes en el TV, es imprescindible que elTV sea un trinorma PALN/PALB/NTSC. Es necesario verificar fehacientemente que se trate deun trinorma PALB, ya que los trinormas más comunes son PALN/PALM/NTSC. El PALM se uti-liza en Brasil y no tiene nada en común con el PALB, no sólo tiene una frecuencia de subporta-dora de color diferente, sino que también difiere en la frecuencia vertical y horizontal; por lo tan-to, no sirve para reproducir video proveniente de un camcorder PALB.

Figura 16

EL DECODIFICADOR MULTINORMA


El lector se puede preguntar para qué sirve un trinorma con PALM. En realidad de poco le sir-ve al usuario común, salvo que intercambie casetes de video con algún habitante de Brasil y po-sea una videcasetera trinorma con PALM. El casete de video grabado en PALB, no tiene ningu-na diferencia de norma con un casete grabado en una máquina PALN: de hecho no pueden iden-tificarse entre sí, ya que son idénticos; en cambio, un casete grabado en Brasil, en norma PALM,difiere en varios aspectos con respecto al casete grabado en PALB o PALN. El trinorma conPALM, le sirve más que nada al fabricante del TV, ya que puede vender su producto en todo elMercosur sin necesidad de ningún tipo de adaptación. De hecho recién en el año 1994, el merca-do de componentes japonés y coreano, se dio cuenta que existía el Mercosur y que los circuitosjungla y los microprocesadores que venían a esta zona, debían ser trinorma y bilingües (castella-no y portugués; pero como originalmente estaban previstos para escribir texto en pantalla en in-glés, conservan también esa posibilidad).

Hacemos una excepción con respecto a zonas limítrofes con Brasil, cercanas a algún canalbrasileño o en el caso de pequeñas localidades con recepción directa de TV vía satélite, donde noexistan transcodificadores de norma. En este caso, el receptor trinorma con PALM, se indica co-mo el único que permitirá observar tanto canales de Argentina como de Brasil. No importa el mo-tivo, lo importante es que el técnico reparador de TV de la Argentina, debe conocer detalles so-bre normas extranjeras. En otros países los técnicos sólo conocen la norma de su propio país ycomo raramente los TV fallan en estas etapas, su desconocimiento del tema decodificadores decolor es casi total.

LA CONMUTACIÓN DE SEÑALES DE ALTA FRECUENCIA

Cuando un receptor es binorma o trinorma, necesita conmutar diferentes partes del decodifi-cador de croma. Por ejemplo: como la frecuencia de la subportadora color cambia con la norma,se deberá conmutar el cristal de regeneración de portadora; si tenemos un binorma PALN/NTSCel circuito de la línea de retardo se debe usar en PAL pero se debe anular en NTSC; si es un tri-norma, deberá contar con dos circuitos de retardo uno para PALN y otro para PALM y entoncesla conmutación será triple (sin circuito de retardo, con retardo para PALN y con retardo paraPALM). Todas estas conmutaciones no son fáciles de realizar, ya que se trata de conmutar circui-tos o componentes que trabajan a la frecuencia de la subportadora de color que está en el ordende los 3,58MHz.

En estas frecuencias, no pueden existir pistas de circuito impreso o cables de gran longitud.Todo el largo del conductor que puede aceptarse es como máximo de dos o tres centímetros. Es-to obliga a utilizar conmutaciones electrónicas con transistores, con diodos, o con llaves analó-gicas integradas, si es que el circuito integrado jungla no está especialmente diseñado con con-mutación interna binorma o trinorma.

Además, en los TV modernos las tensiones de conmutación de canal se generan en el micro-procesador y por lo general, son patitas de salidas del mismo que cambian de 0 a 5V. Estas pati-tas no permiten cargas de alta corriente (menos de 10mA) y por lo tanto no son aptas para ope-rar relés, que por otro lado deberían ser especiales para alta frecuencia.

El circuito de conmutación más simple, y por mucho el más empleado cuando el circuito jun-gla no contempla la conmutación, es la conmutación a diodo. Los diodos de señal son baratos ypequeños (el más común, el 1N4148, que es perfectamente apto para conmutar frecuencias del



orden requerido,puede costar alre-dedor de 0,10 dóla-res). El circuito sebasa en la caracte-rística del diodo,que es un buen con-ductor cuando estápolarizado en direc-ta y un mal conduc-tor cuando está po-larizado en inversa.Un circuito de con-mutación de crista-les, como el de lafigura 17, se puedeencontrar en cual-quier TV multinor-ma (y en cualquiervideocasetera).

Este circuito ba-sa su funciona-miento en la tensión que normalmente existe en la pata de conexión del cristal, que suele ser delorden de los 3V.

El funcionamiento es muy sencillo. Cuando el microprocesador decide que el receptor funcio-ne en PALN, lleva su pata N a la condición de tensión alta (5V) y la pata P a tensión baja (0V).En estas condiciones, el diodo D1 queda polarizado en directa y el diodo D2 en inversa. El cris-tal activo es el X1 y el TV funciona en PALN. Cuando el microprocesador decide que el recep-tor funcione en NTSC, lleva su pata N a la condición de tensión baja y la pata P a la condiciónde tensión alta; en este caso queda activo el cristal X2 ya que D2 conduce y D1 se corta.

Otro circuito típico es el conmutador de circuitos de retardo con llave analógica integrada. Es-te circuito se utiliza en los trinormas PALN/PALM/NTSC, realizados a partir de un circuito jun-gla binorma NTSC/PAL (caso muy común en nuestro mercado).

El circuito jungla está preparado con conmutaciones internas para cambiar la disposición cir-cuital correspondiente a la norma PAL o a la NTSC. Por ejemplo, tiene dos patas dedicadas alos cristales, que se conmutan internamente de acuerdo a la norma. También conecta la salida delsegundo amplificador de croma, directamente a los demoduladores sincrónicos en NTSC, o la en-vía a una pata donde se conecta externamente la red de retardo y suma. La salida del circuito deretardo y suma ingresa por otras patas hacia los demoduladores sincrónicos (vea la figura 18).

La llave analógica CI1 utilizada en nuestro ejemplo es de dos vías, pero por lo común se en-cuentran cuatro vías por chip; las otras dos pueden ser destinadas al cambio de cristales, o a otrasfunciones, ya que cada vía puede ser manejada independientemente. En nuestro ejemplo, sólo co-locamos una pata de control para las dos llaves, pero, en verdad, los dispositivos reales tienen unapata de control para cada una de las llaves, cuando se desea un manejo sincrónico de dos o másllaves, se conectan sus patas de control en paralelo. El funcionamiento del circuito es muy senci-llo: las entradas de ambos circuitos de retardo y suma están en paralelo y conectadas a la salida

Figura 17



del segundo amplificador de croma. De este modo, tanto el circuito activo como el que se encuen-tra desactivado tienen señal aplicada en su entrada (el segundo amplificador deberá poseer una

impedancia de sa-lida suficiente-mente baja paraalimentar dos cir-cuitos, o se deberáagregar un tran-sistor externo endisposición colec-tor común, parareducir la impe-dancia). Las sali-das A-Y y R-Y, deambos circuitosson enviadas a lallave analógicaque se encarga desu conmutación(figura 19).

Figura 18

Figura 19



LOS CAMBIOS DE NORMA MANUALES

En el mercado local, existen una gran cantidad de televisores que tienen un circuito casero,para transformarlos en NTSC. La razón de su existencia hay que buscarla en el hecho siguiente:cuando en nuestro país comenzaron las transmisiones de TV color (en 1979 ya se realizabantransmisiones de prueba) el desarrollo de las videocaseteras era todavía escaso y su precio no eraaccesible a todos los bolsillos. Por lo tanto, los fabricantes de TVs no tenían en cuenta que, unosaños después, casi todos los usuarios tendrían videocasetera. Los TV eran por lo tanto, solamen-te aptos para PALN y no poseían entrada de audio y video. Cuando un usuario recibía un caseteen NTSC, no podía reproducirlo y lo llevaba a su service de confianza para que le agregara lanorma faltante. Por lo general, se trataba de un receptor NTSC o con mucha suerte un PALM (eneste caso, sólo se cambiaba el cristal y se ajustaba la frecuencia y altura vertical). La conversiónNTSC a PALN, no siempre era sencilla; en muchos casos, el decodificador de color no admitíael cambio de norma y se debía proceder a colocar etapas enteras de CROMA para PALN, que secompraban en los comercios de electrónica, con las indicaciones para su conexión a diferentes ti-pos de receptores. Distinto era el caso de la modificación inversa PALN a NTSC; en la época quenos ocupa, el desarrollo de la integración en gran escala era pequeño y los decodificadores de LU-MA/CROMA eran, en realidad, tres circuitos integrados: un decodificador de CROMA, un pro-cesador de LUMA y un circuito matriz. En este caso se podía modificar un sistema diseñado pa-ra PAL, quitando, por ejemplo, la señal que operaba la llave PAL y eliminar el funcionamientodel circuito de retardo, por medio de un transistor conectado como llave. Es imposible tratar, eneste curso, todas las variantes empleadas en aquellas épocas y que se encuentran actualmente enreceptores que aparecen normalmente en el taller del reparador.

TELEVISORES MULTINORMA AUTOMÁTICOS

Los televisores actuales tienen, por lo general, la prestación trinorma NTSC/PALN/PALM.Esta prestación puede activarse en forma manual o automática a través de un menú en pantalla.

El lector se puede preguntar por qué, teniendo prestación automática, se le da al usuario la po-sibilidad de la prestación manual. La respuesta es simple: ocurre que, a veces, existen fuentes deprograma (videocasetera, videojuegos, etc.) que no tienen suficiente precisión para activar co-rrectamente el automatismo; por otro lado, cuando se recibe una emisora débil, el ruido puedeafectar al sincronismo vertical y, como veremos a continuación, el funcionamiento automático sebasa en que el generador de barrido vertical funcione correctamente.

Un circuito jungla moderno, tiene lo que se llama un generador vertical por conteo. Este cir-cuito será estudiado con detalle en otra lección, pero ahora necesitamos saber algo con respectoa una parte de ese circuito. El generador vertical moderno, cuenta con un discriminador de nor-ma que determina si la señal recibida tiene 50 ó 60Hz de frecuencia vertical. Este circuito, tam-bién llamado “de decisión”, tiene una pata de salida con un estado alto de 5V y uno bajo de 0V,en función de la norma recibida. Esta tensión se utiliza en la etapa de deflexión vertical para ajus-tar la altura automáticamente, y también se envía al microprocesador para que realice los cam-bios correspondientes en el decodificador de color.

Si el TV fuera binorma NTSC/PALM, con esta tensión llamada 50/60, sería suficiente para

EL SINCRONISMO


modificar el decodifica-dor de croma, ya que lanorma NTSC siempretiene 60Hz de vertical yla PALM, 50Hz. Pero enun trinorma, se debe de-cidir entre PALM/NTSCy esta decisión no puededepender de la tensión50/60, porque ambasnormas tienen 60Hz defrecuencia vertical. Para

decidir entre PALM/NTSC, se utiliza la salida de color killer (K) del propio decodificador de co-lor. Esta salida estará en un estado bajo, si la norma recibida es coincidente con la predisposicióndel decodificador (color killer apagado y salidas R, V, A activadas) y pasará al estado alto, si lanorma recibida no coincide con la predisposición (color killer operando y salidas R, V, A corta-das). La información de esta pata llega hasta el microprocesador si decide que debe cambiar denorma NTSC a PAL o PAL a NTSC, modificando la tensión de su pata de salida P/N, que se en-vía de regreso hacia el decodificador de color (figura 20).

Sintetizando: el microprocesador recibe dos informaciones de entrada, por las patas K y50/60, y genera dos informaciones de salida por sus patas P/N y P1/P2; la primera, con destinoal decodificador de color para cambiar de norma PAL a NTSC y la segunda, con destino a la lla-ve de cambio de circuitos de retardo y a la conmutación de cristales, para que cambie de normaPALN a PALM. Debemos aclarar que, de acuerdo a la marca y modelo de cada TV, la lógica delas patas K, P/N, P1/P2 y 50/60, puede ser inversa a la indicada en nuestra explicación, pero esono cambia el principio de funcionamiento. También pueden existir inversores de lógica a transis-tor, en una o más de las señales, para adaptar un determinado circuito jungla a un determinadomicroprocesador.

EL SINCRONISMO

La emisora de TV envía las informaciones de LUMA, CROMA, SONIDO y SINCRONISMOpor una sola vía que es la señal de video compuesto. Ya sabemos cómo se reparan las señales deLUMA y CROMA, veremos en este apartado cómo se separa la información de SINCRONISMOy en su momento, veremos cómo se separa el sonido.

La información de sincronismo puede ser separada del resto del paquete de señales debido aque se transmite con la amplitud máxima de la señal portadora. Por lo tanto, la señal de videocompuesto estará cortada por la señal de sincronismo con un ritmo de 50 ó 60Hz (sincronismovertical) y con un ritmo de 15625 o 15750Hz (sincronismo horizontal). El hecho que demos dosfrecuencias diferentes, para los dos sincronismos se debe a que existen dos normas distintas, enlo que respecta al sincronismo, la norma N de 50Hz y la M de 60HZ. Por ejemplo, la norma deMéxico NTSCM y la de Argentina es la PALN.

Figura 20



SIGNIFICADO DE LA PALABRA SINCRONISMO

¿Qué significa que el receptor está sincronizado?

Las imágenes que se generan en una emisora de TV, provienen de una cámara que contiene unmosaico fotoemisor. Este mosaico está formado por una constelación de diminutas gotitas de ma-

terial fotoemisor, aisladas entre sí.Sobre elllas se enfoca la imagende la escena a transmitir con elsistema óptico (ver figura 21).

Cada gotita del mosaico emiteelectrones en función de la luzque recibe. Por ejemplo, las goti-tas correspondientes a la llama dela vela, emiten más que las co-rrespondientes al cuerpo, y éstas a

su vez, emiten más que el fondo gris. La imagen vi-sual se transforma en una imagen electrónica, yaque cada gotita aislada queda cargada con un poten-cial positivo, representativo del brillo individual delpunto considerado de la imagen. Esta imagen elec-trónica debe ser transmitida a distancia. El sistemamás evidente podría ser la conexión de cada gotitacon un emisor de luz puntual (por ejemplo un LED,figura 22).

Este sistema tan simple, no es práctico, porque requiere tantos canales de comunicación comogotitas tenga el mosaico (en nuestro caso, cables).

Debemos encontrar un modo de multiplexar la transmisión, sin que la información de cada go-tita se mezcle con otras. Es decir, transmitir todas las informaciones individuales por un solo ca-ble. En este caso, la técnica hace uso de lo que podemos llamar un defecto de nuestra visión: lapersistencia retiniana. Cuando un punto de nuestra retina se ilumina momentáneamente, el cere-bro lo percibe aun después que desapareció la fuente de luz. Este fenómeno nos permite observarlas imágenes de cine como un único cuadro cambiante, a pesar de que se trata de imágenes simi-lares entre sí, que se iluminan a razón de 48 veces por segundo.

En nuestro caso, la idea es conectar cada gotita con su correspondiente LED, durante una mí-nima fracción de tiempo, luego conectar lagotita siguiente y así sucesivamente, hastaexplorar todas las gotitas del mosaico. LosLEDs se encenderan en forma pulsada; peroel fenómeno de la persistencia integrará lasinformaciones de modo que apreciaremosuna imagen completa.

El sistema de multiplexado que estamosproponiendo, contará entonces, con dos lla-ves conmutadoras, una en el transmisor yotra en el receptor (figura 23).

Figura 21

Figura 22

Figura 23

EL SINCRONISMO


La llave LL1 conectará una gotita fotoemisora por vez al cable de comunicación y LL2 co-nectará el correspondiente LED, durante un corto instante de tiempo, suficiente para excitar unpunto de nuestra retina y éste guardará esa información hasta que esta gotita vuelva a ser conec-tada por la llave, luego de explorar todas las otras gotitas en una ordenada sucesión.

Para que la imagen del receptor sea una fiel reproducción de laimagen original, ambas llaves deben moverse en forma sincró-nica. El movimento de exploración de las llaves puede ser decualquier tipo, siempre que se exploren todas las gotitas delmosaico. Por ejemplo, se puede explorar en columnas sucesi-vas (figura 24) de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.

O se puede explorar con un movimiento similar al de lectura.De izquierda a derecha y de arriba hacia abajo. Por conven-ción, este último es el movimiento elegido por todas las nor-mas de TV existentes en la actualidad (vea la figura 25).

Ya sabemos cómo se explora el mosaico y tenemos una ideaclara sobre el sincronismo de las llaves LL1 y LL2. Pero an-tes de explicar cómo funciona un sistema real (obviamente nopodemos usar llaves mecánicas) podemos obtener más ense-ñanzas de este sistema elemental.

El movimiento de la llave LL1 o LL2 es un movimiento com-plejo. Cambiar de la gotita 1 a la 2 es dar una simple salto; pe-ro cuando se llega a la gotita 10, la llave debe volver rápida-

mente hacia la izquierda, bajar a la siguien-te fila y recomenzar el barrido normal. Estese repite hasta la octava fila; pero en el finalde ésta, la llave en lugar de saltar a la fila 9(que no existe) debe retornar rápidamente ala gotita 1. Si analizamos el recorrido delcursor, podemos notar la existencia de cua-tro movimientos uniformes combinadosadecuadamente. Dos que llamaremos de re-trazado.

El movimiento de izquierda a derecha y vi-ceversa lo llamaremos hori-zontal y al de arriba-abajo yviceversa lo llamaremos ver-tical (figura 26).

Para sincronizar las llaves deuna manera simple se puedenemplear dos señales de sin-cronismo, una que se produz-ca cuando la llave llega a lasgotitas 10, 20, 30, etc, y otraque se produzca cuando lallave llegue a la gotita 80 (fi-gura 27).

Figura 24

Figura 25

Figura 26

Figura 27



LA EXPLORACIÓN ELECTRÓNICA

La persistencia del ojo es tal, que para poder observar una sucesión de imágenes e interpretar-la como una sola (sin parpadeo) se deben producir alrededor de 50 imágenes por segundo (el ci-ne emplea 48).

Esto significa que las llaves de nuestro sistema de exploración, deben moverse de manera decompletar la exploración de una imagen en solo 20mS. En nuestro ejemplo de 80 gotitas, signi-fica que cada fila se explorará en 2,5mS y cada gotita en 0,25mS (250mS). Esto descarta cual-quier posible sistema mecánico y nos lleva a pensar en un sistema de conmutación electrónico.

En la actualidad las cámaras poseen mosaicos de estado sólido. Pero didácticamente son máscomprensibles las cámaras con tubos de imagen que se empleaban hasta hace una década.

Una llave mecánica es un conductor (cursor) que va haciendo contacto en diferentes puntos ovías de entrada/salida. Un hazelectrónico también es un conduc-tor y y con la ventaja de tener lamínima masa posible porque estáconstruido sólo con portadores decarga (electrones). Si de algunamanera se puede conseguir que unhaz electrónico barra nuestro co-nocido mosaico fotoemisor, ten-dremos el problema resuelto (fi-gura 28).

El dispositivo tiene un cátodotermoiónico y un cañón electróni-co que produce un fino haz de electrones. Un conjunto de dos bobinas similares al TRC del re-ceptor se encargan de mover el haz por todo el mosaico en un sistema de doble barrido. Una deestas bobinas recibe una corriente de 50/60 Hz con forma de diente de sierra y se encarga de des-plazar el haz de arriba hacia abajo (en realidad de abajo hacia arriba, para compensar la inversiónde la imagen provocada por el sistema óptico). La otra bobina, recorrida por un diente de sierrade 15625/15750Hz, es responsable del movimiento horizontal del haz.

Aunque nuestra llave electrónica tiene un cursor con muy baja masa mecánica, no está exen-to de los efectos de la inercia.

En una palabra, es imposible que se mueva a velocidad infinita durante el movimiento de re-trazado tanto horizontal como vertical. Por lo tanto, a los movimientos de retrazado o retorno selos debe considerar tanto como losde trazado.

Para entender cómo deben serexactamente las formas de señalde barrido, le recordaremos al lec-tor que la deflexión del haz es pro-porcional al campo magnético y,como el campo magnético es pro-porcional a la corriente, podemosconcluir que necesitaremos dos

Figura 28

Figura 29

EL SINCRONISMO


corrientes que crezcan linealmente con el tiempo hasta un máximo que produzca la deflexión de-seada y luego decaigan en forma más o menos rápida (no importa demasiado la forma del decai-miento, ya que como veremos después, el haz no recogerá señal durante este tiempo).

Las formas de señal de corriente por el yugo, serán sin ninguna duda, rampas ascendientes du-rante el trazado tal como se observa en la figura 29.

El período T (duración del barrido) se normaliza en 64mS, para el horizontal de la norma N yen 63,5mS para la M. Para el vertical los períodos son de 20mS para la norma N y de 16,66 pa-ra M. El período de retraso d TR se expresa como porcentaje del período total y es de aproxima-damente 10% para el horizontal y 5% para el vertical, para cualquiera de las normas. La gene-ración de ambas rampas se realiza en la misma cámara, partiendo de un generador muy preciso(a cristal) y una serie de contadores, ya que las frecuencias vertical y horizontal están relaciona-das a través de un factor fijo muy fácil de calcular.

NORMA N FH/FV = 15625/50 = 312,5

NORMA M FH/FV = 15750/60 = 262,5

Estos factores tienen unsignificado físico muyclaro: corresponden a lacantidad de líneas hori-zontales de barridoexistentes por cada ex-ploración completa delmosaico.

En la figura 30 se pue-de observar un diagra-ma en bloques del ge-nerador de base detiempo para la norma Nque, por lo general,parte de un cristal quegenera, además, la fre-cuencia de la subporta-dora de color.

Como se puede obser-var, ambos generadoresentregan un fino pulso,que se llama pulso dedisparo H o V. Este pul-so actúa como dispara-

dor de las rampas H y V que, por último, generarán el barrido del haz tal como se observa en lafigura 31.

Observemos que existen dos bloques llamados BH y BV que están destinados a cortar el hazdurante el retorno. El movimiento del haz sigue al incremento lineal de los campos magnéticosen las bobinas del yugo.

Una descripción completa del recorrido del haz es la siguiente: en el mínimo de ambas ram-

Figura 30

Figura 31



pas el haz se encuentra en el ángulo superiorizquierdo de la pantalla y comienza a mover-se hacia la derecha. Llegará al borde del mo-saico coincidiendo con el valor máximo de larampa H. Aquí comienza un rápido retornohacia la izquierda que dura un 10% del tiem-po anterior. Cuando el haz llega a la izquier-da comienza un nuevo ciclo de desplaza-miento horizontal.

Durante todo este tiempo el campo de labobina V sufrió un pe-queño incremento, de-bido Al crecimiento dela rampa vertical quehace que el haz retor-ne a la izquierda porun camino algo infe-rior al utilizado para eltrazado (vea la figura32).

Cuando el haz lle-ga al final de la última línea horizontal, emprende un doble camino de retorno hacia la izquier-da pero también hacia arriba, ya que la rampa vertical llego a su máximo y comienza a descen-der. Este retorno es un camino en zigzag, debido a que entran varios ciclos horizontales duranteel período de retorno vertical (depende de la norma, en la N el retrazado vertical dura 1mS y du-rante 1mS se puede producir 1000/64-16 ciclos horizontales).

Las señales de borrado BV y BH se aplican a una llave electrónica, que se conecta al cátodoy que produce una tensión equivalente al valor de oscuridad, mientras una o las dos señales deborrado se encuentran altas (figura 33).

Queda para otra lección el estudio de la inserción del sincronismo dentro del video, ya que só-lo tenenemos un canal de comunicaciones entre el receptor y el transmisor.

También deberemos estudiar un sistema concreto de barrido entrelazado.

DIAGNOSTICO DE FALLAS EN TV COLOR

La reparación de un receptor de TV se inicia con el diagnóstico de la falla que presenta.

Saber cuál es la falla que presenta el aparato, permitirá identificar los bloques y circuitos quecausan el problema. Esto se realiza por medio del análisis de los síntomas que presenta en la pan-talla y en el parlante.

Obviamente, para encarar con éxito una reparación es preciso seguir determinados pasos ini-ciales que nosotros presentamos en forma de preguntas:

Figura 32

Figura 33

DIAGNÓSTICO DE FALLAS EN TV COLOR


¿Qué debe esperar de un aparato de televisión?

El televisor debe entregar imagen y sonido. La imagen tiene una trama, una señal de TV y uncolor determinado.

La trama o raster es el encendido uniforme de la superficie fosforescente del TRC y se visua-liza en la pantalla del televisor como una retícula gris.

La señal de TV es lo que debemos “ver”, es decir, es la reproducción en la pantalla del televi-sor de la escena que transmite la estación de TV. Pero también debemos analizar la informaciónde color que acompaña a una imagen y sólo puede ser reproducida en la pantalla de un tubo deimagen a color.

En cuanto al sonido, es la información audible que se transmite junto con la imagen y es re-producido en el parlante del televisor.

¿Qué síntomas presenta el televisor averiado que ha llegado a nuestro banco de trabajo?

Debe tener en cuenta que, si bien ya no existen (casi) los televisores blanco y negro, es preci-so conocer algo de ellos. Estos aparatos deben reproducir una trama con imagen (señal de TV) yel correspondiente sonido y, a diferencia del TV color, no poseen salida de color y el TRC poseeun solo cañón electrónico.

En la figura 34 podemos apreciar el diagrama en bloques de un televisor blanco y negro conlos diferentes bloques agrupados de acuerdo con las salidas que manejan, mientras que en la fi-gura 35 podemos ver el diagrama en bloques de un televisor color con las secciones agrupadosconforme a las distintas.

Esto quiere decir que, en función del análisis que hagamos sobre la reproducción tanto del par-lante como de la pantalla podemos tener las fallas agrupadas en:

1) Fallas en la trama

2) Fallas en la etapa de luminancia

3) Fallas en la etapa de color

4) Fallas en el sincronismo

5) Fallas en la etapa de audio

6) Fallas en la fuente de alimentación

Figura 34



O sea que, o bien tenemos 6 tipos de fallas diferentes o bien existirán defectos correspondien-tes a fallas en más de una etapa. Cabe aclarar que la pantalla del televisor muestra los defectosque se producen en la trama, imagen, color y sincronismo mientras que el parlante muestra losdefectos en el sonido. Si hay problemas en la fuente, seguramente se notará tanto en la pantallacomo en el parlante (aunque muchas veces, puede no percibirse tanto en el parlante).

Ahora, si bien hemos agrupado las posibles fallas en 6 categorías correspondientes a bloquesbien definidos del televisor, recuerde que un aparato debe reproducir una trama, una señal de TVy un sonido. Veamos entonces, qué defectos se pueden producir si hay problemas con alguno deestos tres tópicos:

DEFECTOS EN LA TRAMA

Los siguientes defectos corresponden a problemas en la trama:

* Pérdida total de la trama

* Trama de un sólo color

* Trama borrosa o sin nitidez

* Ondulaciones en la pantalla

* Trama con manchas de color

* Falta de altura o de ancho

* Doblez en la parte superior o inferior de la pantalla

* Excesiva altura o ancho

* Distorsión tipo almohadilla

* Trama alineal, etc.

DEFECTOS EN LA SEÑAL DE TVCuando hay problemas con la imagen, se pueden apreciar alguno de los siguientes defectos:

* Pérdida total de la imagen,

Figura 35



* Imagen débil,

* Imagen negativa,

* Imagen sin brillo,

* Imagen sin color,

* Pérdida del sincronismo,

* Imagen que se dobla o se quiebra,

* Imagen no lineal,

* Tinte incorrecto o colores equivocados, etc.

DEFECTOS EN EL SONIDO

Los defectos que se perciben cuando hay problemas en el sonido pueden ser:

* Pérdida total del sonido,

* Sonido débil,

* Zumbidos de fondo,

* Sonido distorsionado, etc.

¿Cuáles son las posibles etapas defectuosas, responsables de producir la falla?

Cuando hay problemas en la trama, la falla puede estar en:

* Fuente de alimentación

* Etapa horizontal

* Circuitos del tubo de imagen

* Etapa vertical

Si hay problemas con la señal de TV (con la imagen), las etapas que pueden tener problemas son:

* Antena

* Sintonizador

* Frecuencia Intermedia o FI

* Control Automático de Ganancia o AGC

* Detector de video

* Amplificador Separador de video (buffer de video)

* Amplificadores de color: de Rojo, Verde y Azul o RGB

* Tubo de imagen

Cabe aclarar que si hay problemas en la antena, o en la etapa de FI o en el sintonizador o enel AGC (control automático de ganancia) tendremos problemas tanto en la imagen como en el so-nido.

Si hay problemas en el bloque de luminancia se verán afectadas las imágenes blanco y negro,mientras que problemas en la etapa de croma ocasionarán inconvenientes en los colores de la ima-gen.



Si hay problemas con el sincronismo, las etapas defectuosas podrán ser el separador de sin-cronismo o el control automático de fase (CAF).

Mientras que si tenemos una reproducción con fallas en el parlante y el amplificador de audioestá bien, deberemos localizar la falla en:

Antena, sintonizador, frecuencia Intermedia o FI, control automático de ganancia o AGC

VERIFICACIÓN DE LAS ETAPAS DEFECTUOSAS

¿Cómo verifico el estado de dichas etapas y de qué manera se localiza el componente en malestado?

El técnico reparador deberá dejar el aparato como cuando salió de fábrica, es decir, funcionan-do perfectamente con los componentes apropiados, no lo debe hacer de nuevo… por lo cual nose debe estudiar el funcionamiento de cada bloque, sino que debe localizar el problemas para bus-car la falla defectuosa. En esa sección hay un elemento defectuoso que debemos localizar y cam-biar, hecho lo cual el televisor debe funcionar normalmente.

Para realizar un buen servicio debe seguir los siguientes pasos:

1) Realizar el diagnóstico

2) Localizar la falla

3) Corregir la falla

4) Comprobar el correcto funcionamiento del televisor

El diagnóstico consiste en examinar y determinar cuáles son las secciones y circuitos que cau-san el problema. Para ello es preciso que identifique los bloques descriptos en las figuras 34 y 35.

Anteriormente se estudió el diagrama en bloques de un TV color, pero a los fines de estable-cer parámetros que faciliten la reparación de un equipo, en la figura 36 se describe nuevamenteel esquema en bloques pero con algunos puntos “claves” en los que deberemos verificar el esta-do de las señales. Tenga en cuenta que la forma correcta de realizar “el servicio” de un aparatode TV depende de cada persona y eso sólo se consigue con la experiencia, sin embargo, existenlineamientos básicos que conviene respetar.

Para localizar la falla primero debe verificar los circuitos que forman la sección con proble-mas y luego debe revisar secuencialmente cada uno de los circuitos.

Debe medir los voltajes y ver las señales que se entrega en la salida cada una de las seccionesque hemos diagnosticado, teniendo en cuenta que una tensión o una señal ausente (o alterada) nosdá la pauta que se trata de un circuito con problemas.

Revise en forma ordenada el cableado, las pistas de circuito impreso, las soldaduras, y loscomponentes asociados con el circuito que tiene fallas.

Para solucionar el problema, una vez localizada la avería, haga la corrección reparando laspartes defectuosas o reemplazando los componentes dañados. Hecho esto, compruebe el funcio-namiento del televisor, si anda bien, hemos terminado con la reparación, si es anormal, debe co-menzar con la tarea nuevamente.



A continuación daremos algunos ejemplos de las etapas involucradas y qué debe hacer en ca-da caso, dependiendo del síntoma que presenta el aparato:

1) Síntoma: No hay trama ni sonido

El problema puede estar en la fuente de alimentación o en el horizontal, por lo tanto haga me-diciones en:

Entrada AC

Circuito rectificador

Regulador de voltaje

Oscilador horizontal

Driver horizontal

Figura 36



Salida horizontal

Fly-back

2) Síntoma: No hay imagen ni sonido, pero hay trama

Obviamente, es el caso en que no tenemos señal y, por lo tanto, debemos buscar el problemaen el sintonizador, la antena, la etapa de FI o el AGC. Verifique en:

Antena

Amplificador de RF

Mezclador

Oscilador local

Sintonía fina

Amplificadores de FI

Control automático de ganancia (AGC).

3) Síntoma: No hay imagen, pero hay trama y sonido

En estos casos la falla puede estar en el bloque de video o luminancia por eso debemos veri-ficar:

Detector de video

Amplificador de video

Buffer de video

Amplificadores de video

Circuitos de control de contraste y brillo

Salida de imagen rojo, verde y azul

4) Síntoma: El aparato se enciende y se apaga

El problema está en la fuente de alimentación o en el SisCon o en el circuito de shut down delhorizontal. Haga mediciones en:

Regulación de voltaje

Circuitos de encendido automático

Ajuste del Shut Down.

5) Síntoma: No hay trama, pero el sonido es normal

En primera instancia descartamos problemas en la fuente de alimentación y buscamos proble-mas en el circuito del TRC y en la etapa horizontal. Debemos medir en:


Driver horizontal

Salida horizontal

Fly-back

Filamento del TRC

Circuitos del tubo de imagen



6) Síntoma: Hay imagen pero no hay sonido

No hay Sonido, hay Imagen

En este caso, es lógico suponer que el problema está en la etapa de audio, por ello debe hacermediciones en:

Amplificador de frecuencia intermedia de sonido (FIS)

Detector de sonido

Circuito de control de sonido

Amplificador de audio

Parlante.

7) Síntoma: La imagen está en blanco y negro y hay sonido

El problema está en la etapa de croma o hay problemas con la sintonía. Debe verificar:

Amplificadores de color

Circuito de control de control

Oscilador de 3.58MHZ

Salida R-Y, G-Y y B-Y

Sintonizador y FIV (fuera de sintonía o falta de alineación)

8) Síntoma: Imagen y sonido intermitente, trama normal

Es posible que exista un falso contacto en la etapa de FI, o una soldadura defectuosa razón porla cual se debe buscar una falsa conexión en las etapas de:

Sintonizador, FIV, AGC

9) Síntoma: El receptor a veces enciende y a veces no

Debe buscar en la fuente +B de arranque inicial (star up) con conexión falsa.

10) Síntoma: No sintoniza algunos canales

El sintonizador está defectuoso.

11) Síntoma: No hay sincronismo vertical

Como el problema está en la etapa de sincronismo, debe buscar en el separador o en el verti-cal. Haga mediciones en:

Oscilador vertical

Circuito vertical Hold

12) Síntoma: No hay sincronismo horizontal

Como el problema está en la etapa de sincronismo, debe buscar en el separador o en el hori-zontal. Haga mediciones en:


Circuito horizontal Hold



13) Síntoma: No hay sincronismo vertical ni horizontal

Casi con seguridad el problema está en el separador de sincronismo.

14) Síntoma: En la imagen aparecen líneas de puntos o franjas de distintos contrastes

Líneas de puntos o franjas sobre la imagen.

Generalemente estas fallas son debidas a fugas o interferencias procedente del fly-back perotambién pueden deberse a aparatos eléctricos exteriores.

15) Síntoma: Fantasmas, imágenes dobles

Debe realizar mediciones en:

Conexión de antena, sintonizador, FIV.

FALLAS Y SOLUCIONES COMENTADAS

1) TV SANYO 20C21EF63 chasis 20A7

1.1) Falla: Sin trama, sin sonido (virtualmente muerto).

1.2) Solución: Tal como lo indica la lógica, se verificó la existencia de tensiones en la fuente,midiendo en los cátodos de los diodos DS51 a DS54 sin encontrar los valores teóricos.

Figura 37



Como en el diagrama esquemático del circuito figura 37, el valor de las tensiones que tienenque tener los terminales de los transistores de la fuente se procedió a medir las tensiones de co-lector de Q511, Q512 y Q513.

En el emisor de Q511 había casi 1V por lo cual se pensó que el componente estaba en mal es-tado, sin embargo, un análisis posterior demostró que había un corto virtual en el resistor R511.Se lo reemplazó y el televisor quedó reparado. Cabe aclarar que también se dudó del estado deD517 ya que al medirlo mostraba fugas sospechosas pero como no se encontró en el mercado otrodiodo similar se optó por dejar el original. Otro detalle a tener en cuenta es que el diodo zenerD519 en el aparato era de 5,6V en lugar de los 7,5V que figuran en el diagrama.

2) TV HITACHI 2114

2.1) Falla: Con imagen, sin sonido.

2.2) Solución: Al tener imagen, se sospechó de la etapa de audio razón por la cual se verificóel estado del parlante inyectando señal con un oscilador tipo multivibrador de 1000Hz con unasalida de 1,2Vpp.

El parlante funcionaba bien razón por la cual se inyectó señal en la pata 3 del IC401 verifi-cando que el parlante casi no emitía sonido por lo cual se sospechó del circuito amplificador.

Al medir la tensión en el integrado (TDA2824S) entre pata 8 y masa se comprobó un valordemasiado bajo y siguiendo el diagrama de la figura 38 se encontró que el diodo D956 estaba

Figura 38



abierto. Como no se encontró un componente de la misma matrícula se lo reemplazó por un1N4003 y el equipo quedó reparado.

3) TV PANASONIC TC-21L1R

3.1) Falla: La imagen presenta colores erróneos en forma intermitente.

3.2) Solución: Al ser una falla intermitente se pensó en algún falso contacto o soldadura de-fectuosa en la etapa de color. Como primera medida se movieron los transistores suavemente pa-ra ver si el problema estaba en alguna soldadura de sus terminales y luego se realizó una inspec-ción visual de los circuitos impresos. Se comprobó que la placa del amplificador de señales decolor (R, G, B) tenía las soldaduras verdes y mucha suciedad por lo cual en primer lugar se lalimpió. Posteriormente se repasaron las soldaduras, pero el problema persistía.

Al tocar los cables del conector Y7 (figura 39) los colores de la imagen comenzaron a alterar-se, razón por la cual se repasó la soldadura del cable que lleva la tensión de alimentación (pata 1del conector y7) solucionándose el problema. Cabe aclarar que el televisor se encontraba muycerca de lacampana desalida de hu-mo de la coci-na de un res-taurante, ra-zón por lacual era lógi-co que los cir-cuitos esténsucios (engra-sados).

********

Figura 39


TEST DE EVALUACIÓN

Test de EvaluaciónEl El TTratamiento de la Señal de Colorratamiento de la Señal de Color en un en un TTelevisorelevisor

Ud. puede rendir un test de evaluación de esta lección que, al aprobarlo, le permitirá obtener uncertificado de aprobación avalado por el Club Saber Electrónica. Para realizar la evaluación deberáser socio del Club SE (es gratuito) y tiene que haber adquirido esta obra, ya que antes de efectuarlose le harán algunas preguntas relacionadas con las páginas de este texto. Para contestar este cuestio-nario, ingrese a nuestra página: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingre-se la clave: testtv; se desplegará una ventana con los títulos de las 8 lecciones del curso, haga clickem “El Tratamiento de la Señal de Color en un Televisor” y aparecerá el cuestionario que está másabajo. Para realizar la evaluación deberá hacer click en una y sólo una de las casillas que hay debajode cada pregunta y cuando termine deberá clicar sobre el botón “enviar”. Si contestó bien 7 o más pre-guntas, habrá aprobado la lección y podrá imprimir un certificado que posee un número único e irre-petible que acredita la autenticidad del mismo. Sólo podrá realizar el examen una única vez, si noaprueba deberá enviar un mail al moderador del curso para que se le habilite una nueva oportunidad.Una vez que Ud. haya aprobado los Tests de Evaluación de las 8 lecciones, obtendrá un Certificadode Aprobación del Curso.

1) ¿Cuál es la función principal del procesadorde crominancia?

separar las señales de audio y videoobtener la señal de sincronismoregenerar la portadoraamplificar el color

2) ¿Cuándo y dónde hay errores de matiz?en PAL, cuando hay variación de frecuenciaen PAL, cuando hay variación de faseen NTSC, cuando hay variación de frecuenciaen NTSC, cuando hay variación de fase

3) Indique cuál de estas afirmaciones es co-rrecta

un TV NTSC no posee línea de retardoun TV PAL no posee línea de retardoun TV NTSC no posee decodificador de colorun TV PAL no posee decodificador de color

4) ¿Cómo detetecta un TV moderno con cambioautomático de norma si la señal es PAL M o NTSC?

Por la frecuencia verticalPor la frecuencia horizontalPor la salida del killerPor el tiempo de retardo

5) ¿Qué sistema se emplea en Brasil?PAL N PAL MNTSC M NTSC N

6) ¿Cuántos circuitos de retardo posee un te-levisor trinorma (PAL N, PAL M, NTSC M)?

1 23 4

7) ¿Cuál es la duración del barrido horizontalen la norma M?

63,5ms 64ms50Hz 60Hz

8) ¿Cuál es la duración del barrido horizontalen la norma N?

63,5ms 64ms50Hz 60Hz

9) ¿Cuántos ciclos, aproximadamente, dura elretrazo vertical en la norma N?

16 21100 1000

10) ¿En qué etapas de un TV buscaría la fallasi el aparato presenta una trama normal perocon imagen y sonido intermitente?

sintonizador, FIV, AGCfuente, discriminador, AGClínea de retrazo, FISseparador de sincronismo, luma, croma,

discriminador


EL SINCRONISMO COMPUESTO

Lección: El SincrLección: El Sincronismo y Etapaonismo y EtapaVVerertical de un tical de un TTelevisorelevisor

INTRODUCCIÓN

Aprenda Televisión en 8 lecciones es un curso diagramado de tal manera que el lector (alum-no) pueda “estudiar” cada tema sin necesidad de haber leído una lección anterior, suponiendo quecada persona pueda tener conocimientos sobre el tema y le interese una lección en particular. Es-te texto corresponde al TOMO 4 del Curso Superior de TV Color. En esta lección aprenderemos:

- El sincronismo compuesto

- El separador de sincronismo

- La deflexión vertical

- El amplificador vertical

- Reparaciones en la etapa de salida vertical


LA INSERCIÓN DEL SINCRONISMO

Como el video y el sincronismo deben ser enviados por un mismo canal de comunicación en-tre el transmisor y el receptor, se deberá realizar un multiplexado de ambas señales.

El circuito de multiplexado es una variante del visto anteriormente. El único cambio consisteen generar la señal de sincronismo y sumarla a la tensión continua de nivel de negro (figura 1).

Como se puede observar, los pulsos de sincronismo alcanzan un nivel superior al correspon-diente nivel negro, llamado nivel de infranegro.

Un generador de sincronismo básico, estaría formado por dos multivibradores monoestables,que determinan la duración de los pulsos de sincronismo y que son excitados por las ya conoci-

das señales de dispa-ro DH y DV, que aho-ra cumplen una dis-tinta función; ya quea su función originalde disparar los barri-dos de la cámara, sele agrega ahora la demarcar el ritmo de lageneración del sin-

Figura 1

EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DE TV


cronismo (vea la fi-gura 2).

Los controlesRV1 y RV2 ajustanel ancho de los pul-sos de sincronismode acuerdo al valorindicado por la nor-ma.

En ambas nor-mas, la duración delsincronismo verticales de aproximada-mente 3,5 veces elperíodo horizontal(en lo sucesivo H).

En el receptor,luego de separar laseñal de sincronis-mo, se separan lospulsos H de los V pa-ra enviarlos a los co-rrespondientes gene-radores de deflexión,los que a su vez ali-mentarán el yugo delreceptor. De este modo, se asegura que los haces de la cámara y del TCR del receptor se muevanen forma sincrónica. Vulgarmente se dice que están enganchados. Si el lector observó con cuida-do la figura 2, debe haber notado que el circuito básico suprime los pulsos horizontales duranteel pulso de sincronismo vertical. Esto no es una falla grave, ya que ocurre durante el período deborrado y, por supuesto, no es visible. De cualquier modo las normas requieren que durante elsincronismo vertical sigan existiendo los pulsos horizontales, tal como se observa en la figura 3.El lector debe observar que es el flanco ascendente del sincronismo horizontal el que coincidecon el pulso DH, por lo tanto, en el receptor se debe conseguir que dicho flanco y no otro, sea elutilizado para sincronizar el oscilador horizontal.

EL BARRIDO ENTRELAZADO

Anteriormente mencionamos que para que el ojo no aprecie parpadeo alguno, las imágenesque le llegan deben tener un ritmo de 50 cuadros por segundo. Sin embargo, para obtener una sen-sación de movimiento continuo del contenido de cada cuadro, basta con sólo 25 cuadros por se-gundo.

En el cine se soluciona el problema haciendo que cada fotograma se ilumine dos veces me-diante una cruz, que pasa entre la película y la lámpara obturando la luz en forma pulsada.

Figura 3

Figura 2



El lector se podría preguntarpor qué no se pasa la película a50 cuadros por segundo, ya quela sensación de movimiento se-ría todavía superior a 25. Larespuesta es que se utilizaría eldoble de metraje para una de-terminada duración de pelícu-la.

En TV ocurre algo equivalente,en este caso lo que se pretendees utilizar el mínimo de anchode banda asignado a cada ca-nal, para optimar el uso de es-pacio radioeléctrico. Si latransmisión se efectuara a ra-zón de 50 cuadros por segun-do, se debería utilizar aproxi-madamente 12MHz de anchode banda, en tanto que real-mente se utilizan 6MHZ. Lasolución es lo que se llama elbarrido entrelazado. Explicare-mos con detalle cómo se reali-zará el barrido para un sistemacreado con fines didácticos quesólo tiene ocho líneas de barri-do (recuerde el lector que el

sistema N tiene 625 líneas, figura 4).

En la parte A de la figura se muestra un barrido normal (no entrelazado), considerando que lostiempos de retrazado H y V son nulos. El barrido comienza en el ángulo superior derecho y cuan-do se termina de trazar la línea 1, salta a una posición levemente inferior, comienza la 2 y así has-ta llegar al final de la 7. Si cada línea se trazara en un intervalo de tiempo de 15 segundos, el pe-ríodo vertical sería de 7 (vea la figura 5).

En un sistema entrelazado de 2x1 se utiliza un período vertical que dura la mitad del tiempo,es decir, que la primer rampa vertical termina cuando se está trazando la mitad de la tercer línea(figura 6).

Volviendo a la figura 4 el barrido se realiza en dos campos (campo par y campo impar) queforman un cuadro completo. En B se muestra la formación del campo impar. El barrido comien-za en el ángulo superior izquierdo y termina en 1 seg., sólo que la línea siguiente se traza con ma-yor separación que antes porque la pendiente de esa rampa vertical es mayor. Así se sigue hastaque se llega a la mitad del tercer trazado, en donde termina la rampa vertical enviando el hazhacia arriba donde se termina de trazar la línea inconclusa.

Luego comienza el trazado del campo par que termina abajo, a la derecha. Si se superponenambos campos se notará que quedan perfectamente entrelazados, con una separación entre líneasidéntica a la del cuadro sin entrelazado. Cada campo se explora en 3,5 segundos (la mitad que

Figura 4

Figura 5



con barrido normal)lo que significa ma-yor cantidad de ilu-minaciones de lapantalla por segundo.El cuadro se comple-ta en 7 segundos (lamisma duración quecon barrido normal)lo que significa quecon ambos sistemas se exploraráun cuadro cada 7 segundos, perocon el sistema entrelazado se pro-duce una iluminación de la panta-lla cada 3,5 segundos y con el sis-tema normal, cada 7.

Tanto el sistema N como el Mhacen uso del mismo tipo de entre-lazado de 2x1 (dos campos por ca-da cuadro). En el sistema N cadacampo tiene 312,5 líneas y dura 20mS (FV =1/20mS = 50Hz) en tanto que un cuadro completodura 40mS (25Hz). En el sistema M cada campo tiene 262,5 líneas y dura 16,66mS (60Hz) entanto que un cuadro completo dura 33,33mS.

Para que se produzca un barrido entrelazado, sólo se necesita que las frecuencias vertical y ho-rizontal estén relacionadas entre sí en un múltiplo de la semifrecuencia de línea (FV = n.FH/2 con“n” entero). Esto significa, en la práctica, que en la emisora se obtiene la frecuencia vertical porconteo de pulsos horizontales.

En la figura 7 se puede observar un circuito de generación de sincronismos basados en el mé-todo de conteo para la norma N.

El generador H produce los pulsos de disparo horizontales de 15.625Hz y el contador generaun pulso de disparo en su salida cada vez que cuenta 312,5 pulsos horizontales en su entrada.

El lector con conocimientos de técnicas digitales, sabe que no es posible diseñar un contadorque trabaje con valores no enteros (312 pulsos y medio) y que el generador H será poco establesi se pretendegenerar direc-tamente la fre-cuencia hori-zontal. Un sis-tema prácticodebe generar lafrecuencia H apartir de uncristal y circui-tos contadorespor un númeroentero. En la fi-

Figura 6

Figura 8

Figura 7



gura 8 se obser-va un circuitopráctico.

El oscilador esdel tipo a cris-tal que asegurauna alta estabi-lidad con latemperatura. Elcontador Acuenta por unacantidad tal quesu salida es

exactamente el doble de horizontal. Finalmente un contador por 2 genera el pulso de disparo ho-rizontal y un contador por 625 genera el pulso de disparo vertical.

Este generador práctico nos permite observar una cualidad importante de un sistema entrela-zado: el pulso de disparo horizontal coincide con el comienzo del pulso de disparo vertical sóloen los campos impares. En los campos pares el pulso de disparo vertical tiene un retardo de me-dia línea horizontal (en norma N 32 mS, figura 9).

ECUALIZACIÓN

En la figura 9 se mostraron los pulsos de disparo correspondientes a ambos campos. La señalde sincronismo compuesto se genera a partir de esos pulsos de disparo. En la figura 10 se puedeobservar cómo sería la señal de sincronismo compuesto de ambos campos.

Como se puede observar, los pulsos de sincronismo vertical son muy diferentes. Esta diferen-cia puede tener problemas cuando el receptor pretende separar los pulsos verticales de los hori-zontales para llevarlos a los correspondientes generadores de barrido.

Para evitar estas diferencias, se agregan los llamados pulsos de ecualización, que comienzana aparecer un poco antes que los pulsos de sincronismo vertical y terminan un poco después. Es-tos pulsos tienen un ritmo de H/2 y una duración igual a la mitad del pulso de sincronismo hori-zontal normal (figura 11).

Como vemos, ahora los pulsos de sincronismo vertical de ambos campos son iguales: las di-ferencias se encuentran128mS antes del sin-cronismo vertical y 128mS después. Estas dife-rencias por estar aleja-das del pulso de sincro-nismo no provocanmayores problemas du-rante la separación.

El lector puede pregun-

Figura 9

Figura 10



tarse si los pulsos agregadospara permitir un mejor sin-cronismo vertical no alteranel funcionamiento del sin-cronismo horizontal del TV.La respuesta debe ser in-completa, por ahora, ya queno conocemos todavía có-mo se realiza el sincronismodel generador horizontal,pero adelantamos que no seven afectados porque lospulsos de ecualización caenen una zona ciega para elgenerador de barrido horizontal.

EL SEPARADOR DE SINCRONISMO

En los modernos sistemas de TV, los pulsos de sincronismo se caracterizan porque forman lospicos máximos de modulación de la portadora RF de la emisora. Este tipo de modulación de vi-deo se llama “modulación negativa de video” y es común a todas las normas actuales de TV (co-mo antecedente histórico se puede nombrar una vieja norma inglesa donde los pulsos significa-ban portadora mínima y que dejó de usarse hace ya muchos años)

¿Por qué el nombre modulación negativa de video?

Porque a los colores claros les corresponde portadora baja y a los oscuros, portadora alta; alrevés de lo que podría considerarse lógico.

Las ventajas de la modulación negativa (también llamada modulación inversa) son evidentessi consideramos que el sincronismo tiene una amplitud estable, en cambio la información de vi-deo correspondiente a los colores claros presenta fluctuaciones relacionadas con el contenido dela imagen. Esta amplitud máxima estable de la portadora, es muy importante para el canal FI deltelevisor que la toma como referencia para el control automático de ganancia.

Para explicar el funcionamiento del separador de sincronismo nos interesa saber que la etapade FI entrega una señal de video compuesto relativamente estable en amplitud y cuyo valor má-ximo corresponde con los pulsos de sincronismo horizontales y verticales; los pulsos siempre su-peran el nivel de negro máximo de la imagen. Este valor de amplitud se llama infranegro.

Tal como se encuentra, la señal de video compuesta no es apta para sincronizar las etapas dedeflexión vertical y horizontal del televisor. Se impone separar las informaciones de sincronismovertical y horizontal y luego separar el sincronismo vertical por un lado y el horizontal por otro,para dirigirlo a la correspondiente base de tiempo (vea la figura 12).

Figura 11



LA SEPARACIÓN POR

NIVEL DE RECORTE FIJO

Si bien existen pocos televisoresque trabajan por recorte fijo, didác-ticamente conviene analizarlos pri-mero. Prácticamente está estandari-zado que la señal de video que salede la FI tiene una amplitud de 2,5Vque corresponde al infranegro(100%), figura 13.

Un simple circuito recortador a ni-vel de 2,1V permite separar la señal de sincronismo (en la figura 13 sólo se dibujó el pulso hori-zontal pero el vertical tiene niveles similares). Por ejemplo, el circuito de la figura 14 cumple per-fectamente el cometido de recortar el sincronismo y su posterior inversión.

¿Por qué siendo el circuito tan sen-cillo no es el más utilizado?

Porque depende de la estabilidad dela amplitud de video y una falla quepodría pasar desapercibida por elcliente (bajo contraste) se transfor-ma en una falla grave con la pérdidade sincronismo. Además, en la ac-tualidad los televisores tienen entra-da de audio y video, y estaríamosdependiendo de la estabilidad de uncircuito externo al TV. En los televi-sores donde se emplea este circuitoprimero se deforma la señal de vi-deo para enfatizar los niveles supe-riores al 70% y permitir la utiliza-ción de un eje de recorte del ordendel 50% de la amplitud total.

LA SEPARACIÓN CON NIVEL

DE RECORTE VARIABLE

Si el nivel de tensión de 2,1V de lafigura 14 se pudiera variar en fun-ción de la amplitud de pico de la se-ñal de video, el circuito perdería la

Figura 12

Figura 13

Figura 14



inestabilidad inherente quelo caracteriza (figura 15)

El circuito podría fun-cionar correctamente peroes algo complejo. En reali-dad con un solo transistorse puede lograr un circuitoque tiene las característi-cas de ajuste automáticode nivel de recorte y es elque se utiliza prácticamen-te en todos los televisores,desde la época de los cir-cuitos transistorizados deblanco y negro.

EL SEPARADOR A DIODO

A pesar que el separador a diodo no tiene utilidad práctica, todos los circuitos usados en la ac-tualidad basan su funcionamiento en él. Por lo tanto, lo trataremos aquí extensamente dado su va-lor didáctico. En la figura 16 se observa el sencillo circuito de un separador a diodo y las formasde señal relacionadas con él. Para simplificar nuestro estudio se considera solamente el pulso desincronismo horizontal y una señal de video en escalera con amplitud normalizada de 2,5V.

Todo aquel que conozca el funcionamiento de un rectificador a diodo, puede entender fácil-mente el funcionamiento del separador a diodo. En principio se debe considerar que R2 tiene unvalor despreciable y no modifica la corriente de carga de D1. De este modo el circuito sólo tienetres componentes: D1, R1 y C1. Cuando se conecta la fuente de video C1 se carga al valor de pi-co del video, que en este caso es de 2,5V (despreciamos la barrera de diodo). Cuando termina elpulso de sincronismo, sobre C1 hay más tensión que en la fuente de video y D1 queda en inver-sa. Esta condición se mantiene hasta la llegada del siguiente pulso de sincronismo.

Cuando D1 no conduce, el capacitor C1 se descarga sobre R1. La constante de tiempo R1C1se elige con todo cuidado para que el nivel de descarga siempre sea inferior a la amplitud del pul-so de sincronismo (en este caso 30% de 2,5V = 0,75V). Si el nivel de descarga es excesivo, exis-te el peligro de que un pico al nivel de negro, anterior al sincronismo, haga conducir al diodo ygenere un falso sin-cronismo. Si el ni-vel de descarga esmuy pequeño, lacorriente que circu-la por el diodo espequeña y el pulsode sincronismotendrá poca ampli-tud.

Figura 15

Figura 16



El pulso de salidadel sincronismo seobtiene sobre el re-sistor R2 y es unamuestra de la co-rriente circulantepor el diodo. La se-ñal V2 tendrá am-plitud nula durantetodo el tiempo, sal-vo cuando llega elpulso de sincronis-mo, en este mo-mento comienza lacarga de C1 a unvalor alto de co-rriente que luego seva reduciendo.Cuando finaliza elpulso de sincronis-mo la corriente porel diodo, que se ibareduciendo suave-

mente, se corta en forma abrupta (corriente de corte) y vuelve al valor cero. La tensión V2 podríaconsiderarse como un pulso de sincronismo incipiente que, posteriormente, se deberá amplificary conformar hasta obtener un pulso rectangular. Antes de estudiar este proceso de conformación,analizaremos cómo se comporta el circuito al reducir la tensión de la fuente de video.

En la figura 17 podemos observar que al reducir la exitación se reduce la corriente por el dio-do y la tensión de carga de C1 (equivalente al nivel de recorte del circuito de recorte variable).Co-mo el nivel de descarga de C1 depende de la tensión media sobre el capacitor, se obtiene un ni-vel de descarga menor que estabiliza el funcionamiento automáticamente. Si observamos la se-ñal V2 veremos que sólo se produce una reducción del valor de pico del sincronismo y, sobre to-do, del valor final del pulso. El circuito posterior deberá tener en cuenta estas variaciones y debeser capaz de funcionar aun con los mínimos valores de señal de video.

La amplificación y conformación es un procesador sencillo. En el ejemplo de la figura 18 seagrega un amplificador por 20 que eleva el valor de pico de V2 de 0,2V a 4V formando la señalV3.

El conformador es un transistor usado como llave. El valor mínimo del pulso amplificado de-be ser capaz de mantener el transistor saturado. De este modo manteniendo la saturación de Q1,durante todo el pulso de sincronismo, se obtiene un pulso rectangular de suficiente amplitud, aun-que de polaridad inversa. Si fuera necesario, otro transistor se puede encargar de invertir la pola-ridad.

El lector se preguntará en este momento dónde está la simplificación circuital que nos hizo de-sechar el sistema de recorte con ajuste automático de nivel. En este apartado todavía no puedeapreciarse, recién puede apreciarse en el próximo, donde llegamos a un circuito práctico, se ob-servará la simplicidad anticipada.

Figura 17

Figura 18



SEPARADOR CON UN SÓLO TRANSISTOR

Si en lugar del diodo D1de la figura 16 utilizamos lajuntura base/emisor de untransistor obtendremos elcircuito de la figura 19 (eldiodo D1 puede estar anteso después del RC sin quecambie la forma básica delcircuito).

El lector puede observar que no necesita resistorsensor de corriente; en efecto, la corriente que circu-la por el diodo base emisor provocará una corrientede colector que se relaciona con la de base a travésdel beta del transistor, que puede ser del orden de300. Q1 cumple, por lo tanto, con tres funciones:sensar la corriente, amplificar y conformar la señal,si se tiene en cuenta que la corriente de corte es ca-paz de saturar al transistor.

El circuito es ahora muy simple, pero el lector debe recordar que habíamos realizado una enor-me simplificación al considerar sólo los pulsos horizontales. Veremos ahora cómo se consigueque nuestro sencillo circuito se comporte, al mismo tiempo, como separador de ambos pulsos desincronismo. Si a este circuito se le agrega una constante de tiempo de mayor valor, se vuelveadecuado para la obtención del pulso vertical. Para lograrlo se debe colocar en serie con la basedel transistor un circuito paralelo R2 C2 (figura 19A), de modo que quede C1, C2 y la juntura ba-se emisor del transistor en serie. Durante el pulso de sincronismo horizontal, la corriente de basecarga a los dos capacitores en serie, pero como C2 es mucho menor que C1, es como si C2 noexisitiera y el circuito se comporta como el de la figura 19. Cuando llega el pulso vertical, C2 secarga de inmediato pero C1 lo hace más lentamente a través de R2. La carga de C2 es productode una corriente de base y Q1 se satura mientras exista pulso de sincronismo vertical, lo que sig-nifica que el circuito tiene un doble funcionamiento adecuado para ambos pulsos de sincronismo.La descarga de C1 entre pulso y pulso se produce a través de R1 y de la resistencia interna de lafuente de video.

SEPARACION DE SINCRONISMO VERTICAL Y HORIZONTALLa etapa separadora de sincronismo vertical y horizontal puede realizarse con unos pocos

componentes pasivos (resistores y capacitores) y de hecho, todos los separadores fueron construi-dos de esa forma desde la época de los televisores valvulares hasta los primeros TV color. En ese

Figura 19

Figura 19A

SEPARACIÓN DE SINCRONISMO HORIZONTAL Y VERTICAL


momento comenzaron a utilizarse masivamente los circuitos integrados y, dada la dificultad deintegrar capacitores de alta capacidad, los fabricantes buscaron otro tipo de soluciones.

De cualquier modo, algunos TV actuales aún recurren al viejo circuito RC, por lo tanto, estu-diaremos ambas posibilidades de solución en forma exhaustiva.

Antes de encarar el estudio de la solución RC, realizaremos una introducción al tema de la car-ga y descarga capacitiva que no sólo usaremos en este apartadoo, ya que será ampliamente utili-zada en otras oportunidades cuando encaremos el estudio de los generadores de base de tiempo.

EL CAPACITOR EN EL DOMINIO DEL TIEMPO

En este curso suponemos que el lector está familiarizado con el uso de capacitores en el do-minio de la frecuencia y conoce la definición del término “capacitor” con sus ecuaciones carac-terísticas fundamentales, la reactancia capacitiva, el factor de mérito, etc.

Por lo tanto, comenzaremos a analizar el capacitor en el dominio del tiempo. Por ejemplo,cuando deseamos saber cómo se modifica la tensión sobre un capacitor, cuando se lo somete a lacirculación de una corriente constante, estamos haciendo un análisis en el dominio del tiempo.

En el dominio del tiempo es común utilizar generadores de corriente constante; por lo tanto,repasaremos aquí este concepto tan importante.

Un generador de tensión constante conserva su tensión de salida inamovible ante variacionesde la resistencia de carga. Un generador de corriente constante, como su nombre lo indica, con-serva constante la corriente por la carga, aunque ésta fluctúa dentro del rango de trabajo de lafuente. En la figura 20 se puede observar el circuito equivalente de ambas fuentes, su símbolográfico y sus ecuaciones fundamentales.

En la fuente de tensión constante, la resistencia interna del generador es, por lo menos, 100veces menor que la resistencia de carga RL mínima. Por lo tanto, la tensión de salida E es inde-pendiente de la carga (en nuestro ejemplo puede variar un 1%).

Figura 20



En la fuente de corriente constante la resistencia interna es, por lo menos, 100 veces mayorque la máxima resistencia de carga. Por lo tanto, la corriente sólo depende de la tensión de lafuente Vg y de la resistencia interna, y no es dependiente de la carga RL (en nuestro caso la co-rriente por la carga sólo variará un 1%).

Como ejemplo calcularemos una fuente de corriente constante de 10 mA para una resistenciade carga máxima de 1kΩ. Comenzaremos eligiendo una resistencia interna 100 veces mayor quela resistencia máxima 100 x 1 = 100kΩ y calcularemos la tensión de fuente Vg para que la co-rriente de cortocircuito sea de 100mA (figura 21).

Como se puede observar, si pretendemos una elevada regulación de la fuente llegamos a va-lores prohibitivos de tensión. Pero un generador de corriente se puede realizar con elementos ac-tivos, como por ejemplo, con un transistor en una disposición muy simple como la de la figura22.

El circuito de la figura 22 es ampliamente empleado en los circuitos de base de tiempo, tantovertical como horizontal, y forma parte de los circuitos integrados más modernos.

Para entender el funcionamiento del capacitor en el dominio del tiempo vamos a analizar elcircuito más sencillo, que es un simple capacitor conectado a una fuente de corriente constante(figura 23).

Por definición, la corriente se mantiene constante en el valor determinado por la fuente, encambio la tensión sobre el capacitor crece indefinidamente a un ritmo constante. La explicaciónde este comportamiento es la siguiente: si la corriente es constante la cantidad de electrones porsegundo que fluyen al capacitor también es constante y, por lo tanto, éste se irá cargando con una

Figura 21

Figura 22



tensión linealmente creciente. Si el lector maneja algo de matemática podrá entender el procesocon algunas simples ecuaciones (figura 24).

Es decir, que la tensión aumenta linealmente en proporción al tiempo y lo hace más rápida-mente cuando más alta es la corriente o más pequeño es el capacitor.

Claro que estamos tratando un caso ideal. En la práctica, la tensión no puede crecer indefini-damente, ya que si recordamos el circuito equivalente de la fuente de corriente constante de 10mA y le conectamos un capacitor, es evidente que la tensión sobre el capacitor no puede superarlos 1000V del generador (figura 25).

Figura 25

Figura 23

Figura 24



Además, el crecimiento de la tensión dista mucho de ser una recta, salvo en la primera partede la curva hasta una tensión de 10V. Lo que ocurre es que superados los 10V la corriente dejade ser constante (dentro del 1 %) y se va reduciendo hasta que el capacitor tenga una tensión de1000V, momento en que deja de circular corriente.

Si usáramos una fuente de corriente constante con un transistor, se hace más evidente la faltade linealidad de la tensión sobre el capacitor (figura 26).

En este caso, la tensión de colector crece linealmente hasta alrededor de los 10V, luego co-mienza a decrecer la corriente y la tensión sobre el capacitor aumenta lentamente hasta 12V, don-de el transistor llega a la saturación CE.

Es fácil determinar la velocidad de crecimiento para un caso real en la zona de variación li-neal de la tensión. Por ejemplo, si en el circuito de la figura 26 conectamos un capacitor de 1µFpodemos realizar el cálculo mostrado en la figura 27. Es decir, que la pendiente de la recta V/Tes 10.000 V/S o que el capacitor se carga a un régimen de 10.000V por cada segundo que trans-curre o a 10V por cada mS transcurrido.

Figura 26

Figura 27



LA CARGA EXPONENCIAL

En los circuitos pasivos con resistencia y capacitor, y con tensiones de fuente del orden de los10V, el régimen de carga dista mucho de ser lineal. En el circuito de la figura 28 por ejemplo, elrégimen de carga del capacitor es una curva exponencial si consideramos tensiones sobre el ca-pacitor superior a 5V. El cálculo exacto de esta curva escapa a los alcances de esta obra, pero exis-te un punto de la misma muy fácil de calcular y que conduce a la definición de la constante detiempo del circuito. Cuando el tiempo llega a un valor igual a RC, la tensión sobre el capacitores igual al 63,2% del valor de fuente. A este valor RC se lo llama constante de tiempo y se le asig-na la letra griega t (TAU). En nuestro ejemplo t = R . C = 0,1s y podemos decir que en 100mS latensión llega a 6,32V.

CONDICIONES INICIALES Y RÉGIMEN PERMANENTE

Hasta ahora, siempre considera-mos que el capacitor comienzadescargado. Esto puede no sercierto y el régimen de carga semodifica sustancialmente, comose puede observar en la figura29. Por otra parte, en general,nos interesa conocer cómo res-ponde un circuito RC no a unatensión continua sino a un tren

Figura 28

Figura 29



de pulsos rectangulares (figura30). Si comenzamos el análisiscon el capacitor descargado (ré-gimen transitorio) podemos ob-servar que la tensión media so-bre el capacitor, va creciendo almismo tiempo que se produce lacarga y descarga a la frecuenciade la señal de entrada. En gene-ral podemos decir que, transcu-rrido un tiempo 5 veces mayorque la constante de tiempo t, elcircuito entra en el régimen per-manente y el valor de la tensiónmedia es constante.

EL SEPARADOR DE SINCRONISMO VERTICAL PASIVO

Si el lector se preguntaba para qué tantos prolegómenos, aquí encontrará la explicación. Paraseparar los pulsos verticales se utiliza un circuito RC (circuito integrador) al que se aplica la se-

Figura 30

Figura 31



ñal de sincronismo compuesto, que ya hemos estudiado. Esta señal tiene pulsos horizontales, ver-ticales y de ecualización que complican su análisis. Para comenzar supondremos que nuestra se-ñal no tiene ecualización y supondremos también una carga y descarga lineal para simplificar lacomprensión (figura 31).

Antes del pulso vertical el circuito RC está en régimen permanente; el valor medio de VC esconstante, pero como en el campo par existe un pulso más cercano que en el campo impar, la eta-pa de disparo posterior al integrador puede cometer un error de disparo importante. Este errror setransforma en un entrelazado deficiente. El campo par debe comenzar siempre en el centro de la

Figura 32

Figura 33



pantalla y el impar en el bordeizquierdo, tal como lo indica-mos anteriormente. Pero unerror de disparo como el de lafigura 31 retrasa el campo parproduciendo un entrelazado de-ficiente que puede inclusive su-perponer ambos campos (apa-reado) como se observa en lafigura 32. La presencia de lapreecualización y la ecualiza-ción vertical resuelven el pro-blema, ya que ahora la diferen-cia entre campos ocurre trespulsos horizontales antes que elpulso de sincronismo vertical ycuando llegamos al pulso verti-cal, los valores medios de ten-sión sobre el capacitor soniguales para ambos campos (figura 33).

Los circuitos prácticos suelen utilizar una disposición doble que mejora aun más el entrelaza-do vertical. Esta disposición es tan común que, inclusive en los televisores valvulares, se utiliza-ba un componente encapsulado en cerámica que se llamaba PC100 (figura 34).

EL SEPARADOR DE SINCRONISMO VERTICAL ACTIVO

En los televi-sores más mo-dernos, el sepa-rador de sincro-nismo vertical estotalmente inter-no a algún cir-cuito integradoque puede ser eljungla o el gene-rador de base detiempo.

Tan es así quesuele pasar desa-percibido para elreparador quesólo tiene accesoal recortador de

Figura 34

Figura 35



sincronismo y a la salida de pulsos verticales y horizontales, en los televisores más viejos, y a lospulsos de disparo V y H, en los más nuevos.

Cuando el sincronismo V se separa internamente no se recurre al clásico circuito RC, dada ladificultad de integrar capacitores de alto valor. En estos casos se utiliza una separación por tem-porización.

Analizando una señal de sincronismo compuesto, se puede observar que la señal está la ma-yor parte del tiempo en el estado bajo, aunque pasa por breves instantes al estado alto durante elpulso horizontal. Sólo cuando llega el pulso vertical permanece por más tiempo en el estado altoy esta condición es aprovechado por el temporizador para generar un pulso de salida (figura 35).

EL SEPARADOR DE SINCRONISMO HORIZONTAL PASIVO

Para terminar esta lec-ción nos falta analizarlos circuitos necesa-rios para producir elsincronismo horizon-tal. El lector recordaráque era imprescindiblemantener sincronizadoel generador horizon-tal, aun durante el re-trasado vertical, paraque la parte superiorde la imagen aparezcacorrectamente engan-chada en fase.

Por ese motivo se pro-veen los pulsos de ecualización que cortan el pulso vertical, de manera que los flancos ascenden-tes de los pulsos de ecualización están en ritmo con los flancos ascendentes de los pulsos de sin-cronismo horizontal.

El separador horizontal utiliza también uncircuito RC, pero conectado como circuitodiferenciador y no como integrador.

En el análisis teórico no tratamos al diferen-ciador, ya que el estudio del mismo se puedehacer extensivo al integrador, si tenemos encuenta que sólo se invierten los componen-tes (figura 36).

Como vemos, la tensión sobre los dos com-ponentes del circuito R y C sumados siem-pre es igual a la tensión de entrada Ve (2ª leyde Kirchoff: “La suma de las caídas de ten-sión en un circuito es igual a la tensión del

Figura 36

Figura 37



generador que lo alimenta”. Porlo tanto, si a la tensión de entra-da se le resta punto a punto latensión sobre el capacitor el re-sultado es la tensión sobre el re-sistor.

En el circuito diferenciador,la tensión de salida es la tensiónsobre el resistor que tiene laforma clásica de un pulso dife-renciado.

Cuando la señal de sincro-nismo compuesto se aplica a un circuito diferenciador, se obtiene una señal como la que obser-vamos en la figura 37.

Aplicando estos pulsos a un recortador, se obtiene una forma de señal perfectamente apta pa-ra sincronizar la base de tiempo horizontal (vea la figura 38).

EL SEPARADOR DE SINCRONISMO HORIZONTAL INTEGRADO

Generar pulsos como los de la figura 38, dentro de un circuito integrado puede ser muy sim-ple, si se utiliza un multivibrador monoestable que se dispare con los flancos ascendentes de laseñal de sincronismo compuesto (figura 39).

En cada flanco ascendente el monoestable pasa al estado alto por un corto intervalo de tiem-po y luego, esperando el próximo flanco ascendente, vuelve a cero; si comparamos las formas deseñal de las figuras 38 y 39 vemos que, salvo la inversión, ambas son iguales.

Terminado este tema, comenzaremos con el estudio de los generadores de base de tiempo con-vencionales, que forman parte de los TV color más antiguos y en los siguientes analizaremos losmás modernos basados en circuitos contadores.

Figura 38

Figura 39

LA DEFLEXIÓN VERTICAL


LA DEFLEXION VERTICAL

La función del oscilador y la etapade salida vertical de un TV es muysimple. Deben convertir el pulso desincronismo vertical en una rampade corriente que circula por el yu-go. El pulso de sincronismo (figura40) marca el final de la rampa quedebe crecer en forma constante conun valor tal, que haga viajar el hazdesde el borde superior al borde in-

ferior de la pantalla (más un sobrebarrido de un 5%). Esto, que parece tan sencillo, involucra eluso de amplificadores de potencia, amplificadores de señal, osciladores RC, redes de realimenta-ción lineales y alineales, generadores de rampa, etc. que hacen de esta etapa un bloque muy com-plejo, que sufrió varios cambios desde los comienzos de los TV transistorizados de B y N hastala actualidad.

SINCRONISMO DIRECTO Y POR CONTADOR

El pulso de sincronismo podría usarse para operar un transistor usado como llave, genera deese modo una rampa que, luego de amplificarla, alimenta directamente al yugo (figura 41).

Esta disposición tan simple adolece de un grave problema. Cuando el televisor está fuera decanal no existen los pulsos de sincronismo y, por lo tanto, la pantalla mostrará una línea horizon-

tal blanca brillante en sucentro, que puede dañar elfósforo de la pantalla del tu-bo.

La disposición utilizada de-be incluir un oscilador, queno requiera la existencia delos pulsos de sincronismopara excitar el amplificadorde salida. En este caso lospulsos de sincronismo sir-ven para mantener al oscila-dor enganchado (figura 42).

Los nombres de estos dosúltimos circuitos puedentraer confusión, pero los da-mos así porque están apro-bados por la costumbre. Elcircuito de la figura 42 se

Figura 41

Fig. 40

Fig. 42



llama de sincronismo directo, en tanto que el de la figura 41 se llama de llave directa. Existe unatercera posibilidad que se utiliza en los receptores más modernos y que se llama “por contador”.Ocurre que la deflexión horizontal también requiere de un oscilador y, como se establece en otraslecciones, las frecuencias de horizontal y vertical mantienen una relación estricta; por lo tanto, noes extraño que utilizando un contador alimentado por el oscilador horizontal se obtenga un pulsovertical de excitación que cumple con la condición requerida: no se corta fuera de canal. Esta ma-nera de generar el pulso de excitación se analiza con más detalle en otras lecciones. Aquí conti-nuaremos con los circuitos convencionales que cuentan con un oscilador RC.

EL OSCILADOR VERTICAL POR RC

Existe una gran cantidad de osciladores por RC de los cuales sólo analizaremos uno comoejemplo. Lo más importante es entender el funcionamiento genérico de un oscilador vertical yaque, en la actualidad, todos los osciladores se encuentran integrados y sólo se necesita verificarlos componentes externos que suelen ser muy pocos. Todos los circuitos pueden descomponersesegún el diagrama genérico mostrado en la figura 43.

El circuito combina dos amplificadores operacionales, un sumador a diodos y una llave elec-trónica. A pesar de su complejidad, su funcionamiento es simple. Comencemos la explicación conel capacitor C1 descargado. El comparador COMP 1 tiene su entrada + por debajo de la negativay, por lo tanto su salida es baja, manteniendo la llave LL1 abierta (CIERRE baja). El compara-dor COMP 2 tiene su entrada - por debajo de la positiva, por lo tanto su salida es alta, confirman-

Figura 43



do que la llave LL1 está abierta (APERTURA alta).En esta condición C1 comienza a cargarse a travésde R1 con una tensión exponencial; cuando la ten-sión de carga llega a VREF1, el comparador 1 ac-cionando el cierre de la llave LL1, produce la des-carga del capacitor a través de R4. El proceso dedescarga se realiza hasta que la tensión de la patainversora de COMP2 provoca la apertura de la lla-ve, momento en que comienza un nuevo período decarga.

En el funcionamiento anterior se sobreentiendeque no existen pulsos de sincronismo vertical; estacondición es la llamada oscilación libre. La fre-cuencia de trabajo para tensiones VREF1 yVREF2 fijas sólo depende de los valores de R1 yC1, y en menor medida de R4. Por lo general, R1es una rama variable formada por un preset y unresistor fijo que permiten realizar un ajuste fino defrecuencia.

Un detalle a tener en cuenta es que la amplitud dela señal no varía con la frecuencia; siempre se ob-tiene un valor máximo igual a VREF1 y un míni-

mo igual a VREF2 (figura 44). En cambio, si se modifican las tensiones de referencia se produ-cirá un cambio en la frecuencia libre (figura 45).

Para un correcto funcionamiento del sistema, la frecuencia libre se ajusta en un valor ligera-mente inferior a la frecuencia del sistema (por ejemplo 45Hz para PALN y 55Hz para NTSC).

En la figura 43 se puede observarque el cierre de la llave LL1 se pue-de efectuar por la salida de COMP1y el diodo D1 o por el pulso de sin-cronismo que llega por el diodo D2.Como los pulsos de sincronismo tie-nen una frecuencia de 50 ó 60Hz lle-garán en forma anticipada a la ordende cierre y el sistema comenzará afuncionar en el modo enganchado.

En la figura 46 se pueden observarlos oscilogramas de tensión sobreC1 y el pulso de sincronismo verti-cal.

Por lo tanto, en ausencia de pulsosde sincronismo (fuera de canal) laúnica variante de la salida del gene-rador vertical es un mínimo cambiode frecuencia, pero el barrido semantiene presente.

Figura 44

Figura 45

Figura 46



En la mayoría de los circuitos in-tegrados, los únicos elementos exter-nos son el resistor y el capacitor for-mados de la base de tiempo (R1 y C1de la figura 43). Por lo tanto, a losefectos de una reparación de un osci-lador vertical, el técnico tiene unadisposición como la observada en lafigura 47.

El correcto funcionamiento deloscilador vertical se determina sim-plemente conectando un oscilosco-pio sobre C1 y observando la ampli-tud y frecuencia de la señal fuera decanal y con un canal sintonizado; lareparación consiste só-lo en medir RV1, R1 yC1 con un téster. Si es-tán en correctas condi-ciones el problema estáen el circuito integrado.

En algunos TV co-lor de 10 años atrás, to-da la etapa vertical es-taba realizada con ele-mentos discretos ynuestro estudio no esta-ría completo si no ana-lizamos por lo menos,un circuito representa-tivo, que puede ser uncircuito de Philips llamado oscilador vertical con tiristor simulado (figura 48).

La combinación de Q1 y Q2 forma un tiristor simulado, con sus terminales K, A y C marca-dos en el circuito. El funcionamiento es sencillo: el divisor de tensión R2, R3 y R4 genera unatensión continua de aproximadamente 4V con el preset en posición central. En el arranque C3 es-tá descargado y el emisor de Q1 (ánodo del tiristor) tiene menos tensión que la base (compuertadel tiristor); tratándose de un transistor PNP permanecerá cortado dando lugar a la carga del ca-pacitor por R6 desde la fuente de 30V.

Cuando el punto A llegue a un valor de 4,6 V, Q1 se hace levemente conductor, circula co-rriente de base por Q2 que se satura y reduce la tensión del divisor reforzando la condición deQ1. Este proceso realimentado hace que ambos transistores se saturen provocando la descarga deC3 por medio de R5 (de bajo valor). Los transistores continuarán en su estado de conducción has-ta que C3 se descargue a un valor de tensión tan pequeño, que las corrientes de base de ambostransistores no les permitan mantener el estado de saturación y pasen rápidamente al corte, cuan-do la tensión de C aumente hasta el valor entregado por el divisor resistivo. En estas condicionescomienza un nuevo proceso de carga de C3.

Figura 47

Figura 48



Lo anteriormente descripto es el proceso de oscilación libre. Pero si antes de iniciarse la des-carga natural, se introduce un pulso de sincronismo invertido en la compuerta del tiristor, el pro-ceso de descarga se inicia más temprano y sincroniza el generador.

Este oscilador cumple en realidad dos funciones, la de oscilador y la de generador de rampa,ya que sobre C3 se genera una rampa con buena linealidad debido a que la fuente de alimenta-ción tiene un valor 8 veces mayor que la tensión de pico generada sobre C3.

La frecuencia se modifica con R3 pero hay que tener en cuenta que en este caso cambia tam-bién la tensión de salida del oscilador.

EL GENERADOR DE RAMPA

Si volvemos a nuestro circuito genérico de la figura 43 nos encontramos con que la salida delmismo es una señal rectangular que, de ningún modo es apta para excitar al amplificador de sa-lida vertical. Se impone, por lo tanto, una etapa formadora de una rampa.

Apoyado en los conocimientos dadosen otras lecciones sabemos que untransistor es un generador de corrienteconstante, con este criterio se puededecir que un generador de rampa gené-rico es el indicado en la figura 49.

Cuando el oscilador pasa al estado ba-jo, C1 se carga a corriente constantedando lugar a una rampa creciente. Lacorriente de carga está determinada porlos valores de R2, R3, R4 y el presetRV1.

Al cambiar la corriente cambia la pen-diente de la rampa y como el tiempodestinado al crecimiento es fijo, estosignifica que la amplitud pico a picopuede variarse con RV1 (figura 50).

La señal obtenida sobre el capacitor C1se aplica a un transistor en disposición

colector común, para obtener bajaimpedancia de salida y poder excitaral amplificador de potencia. La fun-cion de éste es excitar al yugo paraproducir la deflexión vertical. Asícomo el control de volumen de unamplificador de audio ajusta la po-tencia aplicada a los parlantes, elcontrol de altura ajusta la potenciaaplicada al yugo.

Figura 49

Fig. 50



CONSIDERACIONES SOBRE LA SECCIÓN VERTICAL DEL YUGO

Debiéramos aquí tratar el tema del amplificador, pero antes vamos a analizar al yugo, yaque hasta ahora no sabemos si debe considerárselo como un resistor o como un inductor.

En realidad el yugo es un inductor por su construcción, ya que se lo construye para quegenere un campo magnético que produzca la desviación del haz electrónico del tubo. Pero su geo-metría es tal, que la componente resistiva de su bobina de cobre es importante frente a la compo-nente inductiva. Por lo tanto, el yugo posee una dualidad: se comporta en algunas circunstanciascomo un resistor y en otras como un inductor.

El lector nodebe extrañarse poresta dualidad; en lafigura 51 se puedeobservar el circuitoequivalente del yugoy su comportamien-to como un resistoren bajas frecuenciasy como inductor enaltas frecuencias.

En la figurase realizó el cálculode la reactancia inductiva para 3 valores de frecuencia, 50Hz, 500Hz y 5000Hz; como se obser-va, a 50Hz la reactancia inductiva casi no tiene influencia y el circuito es prácticamente resisti-vo; en cambio a 5000Hz la reactancia inductiva tiene gran preponderancia y el circuito es prácti-camente inductivo. Pero...

¿Por qué analizamos el yugo como si estuviera sometido a una señal de frecuencia variable...si en realidad está sometido a una frecuencia fija (un diente de sierra de 50Hz en PAL y de 60Hzen NTSC)?

Porque el sector detrazado del diente desierra tiene compo-nentes de baja fre-cuencia (50Hz) y elde retrazado tienecomponentes de altafrecuencia (superio-res a 1kHz) debido aque la rampa crecelentamente durante eltrazado y decrece rá-pidamente durante elretrazado. Para en-tender el punto si-guiente repasaremos

Figura 51

Figura 52



cómo son las formas de onda sobre un inductor y un capacitor sometidos al pasaje de una corrien-te con forma de rampa, ya que la deflexión del haz es función de la corriente que circula por elyugo (figura 52).

EL CIRCUITO DE CARGA DEL AMPLIFICADOR VERTICAL

Ya sabemos que el yugodebe representarse co-mo un inductor con unresistor en serie, pero elcircuito de carga delamplificador no estáaún completo. La co-rriente por el yugo debeser alterna y el amplifi-cador sólo puede mane-jar corriente continua;por lo tanto, se imponeel uso de un capacitoren serie con el yugo, si-milar al capacitor en se-

rie que se instala con el parlante de unamplificador de audio.

Entonces, el circuito de carga completocontiene los tres componentes pasivosconocidos: R, L y C en serie, atravesadospor una corriente con forma de diente desierra (vea la figura 53). La forma de on-da de tensión, existente sobre la cargavertical compuesta, puede asimilarse auna onda trapezoidal, sobre todo cuandola capacidad C tiene un valor elevado. Eneste caso la señal sobre la carga es una

onda trapezoidal perfecta que puede observarse en la figura 54.

REALIMENTACIÓN NEGATIVA EN EL AMPLIFICADOR VERTICAL

La realimentación negativa es generalmente utilizada en amplificadores de audio para reducirla distorsión e incrementar la respuesta en frecuencia de un amplificador.

En un amplificador de audio se pretende que la tensión de salida sea mucho mayor que la deentrada, pero perfectamente proporcional para que no introduzca distorsión. Por ejemplo, si unamplificador distorsiona una onda triangular como la indicada en la parte A de la figura 55, se

Figura 53

Figura 54



puede utilizar realimentaciónnegativa, tal como se indica enel circuito para conseguir unamejora de la distorsión de sali-da. En B se dibujó cómo sonen realidad las señales del cir-cuito; si observamos cuidado-samente la señal de entrada,podemos concluir que la reali-mentación negativa genera unaseñal distorsionada en la entra-da del amplificador, pero queesta distorsión se anula con ladistorsión propia del amplifi-cador, se obtiene así una señallibre de distorsión en la salida.

En un amplificador verti-cal, lo que se pretende es quela corriente por el yugo seaproporcional al diente de sierraentregado por el generadorvertical. Para lograr esto bastacon colocar un pequeño resis-tor en serie con el yugo endonde se obtiene una tensiónproporcional a la corriente cir-culante (figura 56).

Cuando se provee la reali-mentación, el amplificadordistorsiona la tensión sobre lacarga, de manera tal que pro-duce la onda trapezoidal, ne-cesaria para asegurar que lacorriente circulante tenga laforma requerida.

AMPLIFICADORES VERTICALES DE PRIMERA GENERACIÓN

En los TV transistorizados de B y N y los primeros de color, toda la tensión de la cargaestaba incluida entre la tensión de fuente del amplificador de salida y masa, tal como se observaen la figura 57.

En estas condiciones, los transistores de salida del amplificador, con una disposición depar complementario, disipan energías muy diferentes. El superior sólo maneja el período de re-trazado, en tanto que el inferior se hace cargo de todo el trazado.

Figura 55

Figura 56

EL AMPLIFICADOR VERTICAL


Los amplificadores ensí eran prácticamenteuna copia de los desalida de audio conpar complementario,incluida la red de po-larización de continuaque opera por reali-mentación negativade CC (vea la figura58).

La realimentación ne-gativa estabiliza el punto de tra-bajo a la corriente continua. Ima-ginemos, por ejemplo, que latensión de salida en los emisoresde TR3 y TR4 aumenta debido aun efecto térmico; al mismotiempo aumentará la tensión deemisor de TR1 y, por lo tanto,aumentará también la tensión decolector. El transistor TR2 in-vierte el incremento, de modoque las bases de TR3 y TR4 re-ducen su tensión por oposiciónal cambio inicial.

Hasta aquí, con respecto a la eta-pa de barrido vertical, hemosanalizado a los osciladores y losgeneradores de rampa, resta aho-ra ver cómo son las etapas am-plificadoras de salida verticaltanto con componentes discretos

como con circuitos integrados, temas de los que nos ocuparemos a continuación.


LA ENERGÍA ACUMULADA EN EL YUGO

Cualquier estudiante de electrónica entiende perfectamente que un capacitor acumula energía,pero cuando el profesor dice que también un inductor acumula energía, ya no les resulta tan sim-ple de entender. Lo que ocurre es que los capacitores son casi perfectos por construcción, de mo-

Figura 57

Figura 58



do que cuando soncargados por una fuen-te y luego desconecta-dos, mantienen esacarga por mucho tiem-po. Luego al poner elcapacitor en cortocir-cuito se produce unachispa, propia de unaelevada circulación decorriente.

Si pudiéramosconstruir un inductorperfecto (con alambrede resistividad nula) yle hiciéramos circularuna corriente, se gene-raría un campo mag-nético. Si ahora desconectamos la fuente al mismo tiempo que cortocircuitamos el inductor, elcampo magnético producirá una circulación de corriente por el inductor y esta corriente genera-rá un nuevo campo magnético opuesto al anterior y así hasta el infinito. Con un inductor real, lacorriente se reduce transformándose en calor en forma muy rápida, de manera que, si abrimos elcircuito un rato después, no se producirá ninguna manifestación de la acumulación de energía, yaque ésta se ha transformado en calor.

Sin embargo, en cortos intervalos de tiempo se manifiestan fenómenos que permiten inferirque el inductor acumula energía. La figura 59 nos permitirá realizar experiencias útiles no sólopara explicar los circuitos de retrazado vertical, sino posteriormente los de barrido horizontal. Losfenómenos son iguales y, por lo tanto, los tratamos en forma conjunta.

La fuente V se aplica en el instante T0, el capacitor se carga casi instantáneamente al valor defuente, en cambio la corriente por el inductor crece lentamente en función de la tensión V y la in-ductancia L (el lector debe notar que utilizamos un inductor casi ideal con poca resistencia repre-sentada por R). En el instante T1 desconectamos la fuente. El inductor tiene acumulada energíaen forma de campo magnético (que está en su máximo valor). La corriente por el inductor sólopuede variar lentamente y lo único que encuentra para cerrar el circuito es el capacitor C, que co-mienza a cargarse con una tensión inversa a la de fuente hasta que, en el instante T2, toda la ener-gía magnética se transforma en energía eléctrica acumulada en el capacitor como -Vcmax.

A continuación, el capacitor comienza a descargarse sobre el inductor y genera una corrienteinversa a la inicial (-ILmax). Si R fuera nula -ILmax sería igual en valor absoluto a ILmax y lasinusoide continuaría existiendo por un tiempo indeterminado. Con R no nula, la sinusoide de-crece de valor, progresivamente, hasta anularse.

En la etapa de salida vertical L es la inductancia vertical del yugo, R es su resistencia y C esun pequeño capacitor que suele conectarse en paralelo con el yugo para evitar variaciones rápi-das de tensión sobre el mismo.

Pero esta señal está muy lejos de parecerse a la onda trapezoidal que se debe obtener sobre elyugo (en principio está invertida, pero eso se soluciona invirtiendo la batería). Lo que ocurre esque la etapa de salida limita la tensión de pico positiva (negativa en el dibujo) y la mantiene fija

Figura 59



en el valor defuente mientrasdura el retrazadovertical (figura60).

El retrazado co-mienza cuando elgenerador trape-zoidal (a través delexcitador) lleva lasbases de Q1 y Q2desde un valorprácticamente nu-lo correspondiente

al final del retrazado (conducción de Q2) hasta un valor cercano al de fuente, por conducción deQ1. En este instante el yugo comienza a entregar energía, de forma tal que si no estuviera D1 latensión VS superaría a la tensión de la fuente. En cambio D1 enclava la tensión VS a un valor0,6V superior a la fuente, hace que la energía deje de transferirse en forma sinusoidal por Ly yC2 para empezar a transferirse en forma de rampa por el camino Ly, C1 y fuente. En realidad, po-demos decir que el yugo entrega energía a la fuente y aumenta la tensión de C2 en forma leve.

EL CIRCUITO BOMBA

El circuito bomba es prácticamente el mismo para cualquier marca y modelo de circuito in-tegrado. Nosotros analizaremos el circuito de aplicación de un AN5521 pero cualquier otro seanaliza del mismo modo con sólo cambiar el número de patita (figura 61).

En este circuito el trazado ocupa todo el espacio, entre el eje de masa y el de alimentación de+27V. El retraza-do, por lo tanto,debe realizarse porsobre la tensión defuente. Cuando secorta la corrientepor el yugo, al fi-nal del trazado, és-te produce una so-bretensión (comotoda carga reacti-va) que tiende aaumentar la ten-sión de la salida,hasta valores quepueden resultarpeligrosos. El cir-

Figura 60

Figura 61



cuito bomba aprovecha esta característica de la carga inductiva, para realizar un retrazado y con-trola hasta un valor de tensión igual al doble de la tensión de fuente. El proceso es el siguiente:

Durante el trazado la tensión de la pata 2 (salida) está por debajo de la fuente. Esto es detec-tado por el integrado que entonces conecta la pata negativa de C312 a masa. En esta condición,D301 carga el capacitor C312 desde la fuente de 27V. Cuando comienza el retrazado, la tensiónde la pata 2 sube más allá de la fuente; el integrado lo detecta a través de C313 y R311 y conec-ta la pata negativa de C312 a +B. Ahora el retrazado sigue incrementándose hasta llegar a la ten-sión del terminal positivo de C312. Todo el retrazado se realiza a este valor de tensión hasta quela energía inductiva se agota y la tensión comienza a reducirse; cuando quede por debajo de 27Vel circuito bomba vuelve a conectar el terminal negativo de C312 a masa.

ETAPA DE DEFLEXIÓN VERTICAL INTEGRADA COMPLETA

Como ejemplo, vamos a explicar el funcionamiento completo del circuito de aplicación delAN5521. La salida vertical con circuito bomba ya fue explicada con anterioridad pero nos que-dan por analizar todas las redes de alimentación. El AN5521 está preparado para deflexión de110° y por lo tanto necesita un oscilador y un generador de rampa externos que, en este caso, es-tán ubicados dentro del llamado circuito jungla como formando una sola etapa denominadapreexcitadora (figura 62).

El preexcitador del jungla entrega, por la pata de salida, una señal diente de sierra que contie-

Figura 62



ne las distorsiones necesarias, para que el amplificador de salida haga circular un diente de sie-rra de corriente por el yugo. También por la misma pata, se introduce una tensión continua queproduce la adecuada polarización de la etapa de salida. Esta predistorsión de la señal no sólo obe-dece a las distorsiones propias de una etapa de potencia; en efecto, la mayor distorsión que debeagregarse, se debe al efecto inductivo del yugo durante el veloz periodo de retrazado. Otra dis-torsión importante; se debe al capacitor de acoplamiento C7; sobre él, se generará una tensión pa-rabólica, producto de la circulación del diente de sierra de corriente. Esta tensión se sumará aldiente de sierra de tensión, necesario sobre el yugo durante el trazado y da lugar a que en la pa-ta 2 se produzca una forma de onda de tensión trapezoidal.

La responsabilidad de conseguir que la tensión sobre la salida tenga una forma de señal tandistinta a la generada en el jungla; recae sobre dos lazos de realimentación. Estos lazos, que enel circuito se indican como REAL.CC y REAL.CA, interconectan el yugo con la entrada de rea-limentación del jungla. La realimentación de alterna provocará la predistorsión de la señal de ex-citación y linealizará el trazado, ya que se trata de una realimentación de corriente (muestra detensión sobre los resistores R6/R5, que están en serie con el yugo y el capacitor de acoplamien-to C7). La realimentación de continua se obtiene del terminal inferior de yugo; obviamente, an-tes del desacoplamiento provocado por C7. Esta realimentación nos asegurará que la etapa de sa-lida esté correctamente polarizada; es decir, que el trazado se realice sin recortes contra el eje demasa, en su parte final y sin recortes contra el eje de +B, en su principio.

LAZOS DE REALIMENTACCIÓN Y AMPLIFICACIÓN VERTICAL

El diente de sierra de corriente por el yugo, produce una tensión sobre el paralelo R6 y R7.Esta tensión se atenúa en el control de altura, formado por R5 VR3 y R4; es decir, que para con-trolar la altura, este televisor modifica el coeficiente de realimentación de alterna.

La muestra de tensión del punto medio del preset se envía directamente a la pata de realimen-tación del jungla, por medio de R26 R15 y R1. La función de R1 es simplemente no enviar la pa-ta 17 del jungla directamente a masa, cuando se opera la llave de servicio (que sirve para cortarla deflexión vertical). Como la realimentación negativa pura no era suficiente para corregir todaslas distorsiones (de hecho, la realimentación debiera ser infinita, para que la distorsión se hagacero), se provoca una realimentación alineal, sobre el resistor R26, al agregar sobre él, a C22 yR27. La tensión del terminal inferior del yugo es la continua que queremos realimentar, pero tie-ne una componente parabólica muy importante (debido a C7) que debe ser filtrada. El filtro deparábola está constituido por R12 y C14 (el resistor R16 es, en realidad, un puente de alambre;el agregado de resistencia, en esta posición, actúa como un control de linealidad, pero la expe-riencia indicó que este control no era necesario y fue anulado). C9 es un capacitor para evitar quelos arcos en el tubo dañen el integrado jungla.

La señal de salida del jungla se envía a la pata 4 del vertical, por medio de R6 y R14, que ope-ran como resistores separadores y protectores de arcos, conjuntamente con C11. La respuesta enfrecuencia propia del amplificador, llega a valores muy altos; por lo tanto, se debe provocar uncorte de alta frecuencia externo, para evitar oscilaciones espurias. Esto se consigue con un lazosecundario de realimentación negativa, a través de C5 y un capacitor (C6), desde la salida a ma-sa. A pesar de las protecciones anteriores, es conveniente, evitar que el yugo se presente comouna carga inductiva a frecuencias elevadas; un capacitor en paralelo con el yugo (C1) se encarga



de compensar la inductancia de la carga. Las señales negativas sobre la salida son la principalcausa de daño al amplificador de potencia. El diodo D2 evita esta condición, que se produce de-bido a la carga inductiva que presenta el yugo. Como el yugo es una unidad doble, que incluyetambién las bobinas horizontales, debe existir, sobre la bobina vertical, alguna red que rechace lainterferencia de horizontal (en realidad esta interferencia se debe a que, por defectos de fabrica-ción, las bobinas horizontales y verticales nunca están exactamente a 90°). Esta red es un circui-to LR formado por la propia inductancia del bobinado y los resistores R1 y R2. Demás está de-cir que, en realidad, el verdadero rechazo se produce porque los bobinados de vertical y horizon-tal son perpendiculares entre sí; la red sólo atenua los restos producidos por la falta de perpendi-cularidad, debida a tolerancias de producción.

AJUSTE DE LA ETAPA VERTICAL

Los ajustes de esta etapa son, por lo general, reducidos al mínimo indispensable. Como ya di-jimos el control de linealidad ha sido eliminado y el ajuste de altura que debería ser doble, con-siderando la norma de 50 y 60Hz es en realidad simple, ya que la compensación por el cambiode norma se realiza internamente al circuito jungla. Para facilitar el ajuste de blanco, esta etapaposee una llave de servicio. Esta llave actúa sobre el lazo de realimentación de continua y conec-ta la unión de R1 y R15 a masa. El jungla interpreta que no le llega tensión desde la salida y pro-cede a bajar la tensión de la entrada (existe una inversión de 180° entre entrada y salida). Esteproceso continua hasta que el amplificador va al corte y desactiva la deflexión vertical. Un cen-trado vertical es aconsejable en tubos de alta deflexión; en este caso, se realiza un centrado entres pasos, por intermedio de un conector que puede conectar R13 a masa, a positivo o dejarlo sinconectar.

REPARACIONES EN LA ETAPA DE SALIDA VERTICAL

Vamos a explicar ejemplificando cómo se realiza la reparación del circuito tomado comoejemplo. Esta etapa presenta para su reparación, las dificultades clásicas de toda etapa realimen-tada. Por lo tanto, puede llegar a ser necesario, abrir el lazo de realimentación de continua y reem-plazar la tensión del terminal inferior del yugo por una fuente de 13,5V (la mitad de la tensión dealimentación). Es decir que R312, debe desconectarse del yugo y conectarse a una fuente de13,5V.

Por cualquier falla del vertical, es conveniente, primero, controlar que las polarizaciones decontinua se encuentren en su valor justo. Para poder verificar este dato, es necesario quitar laseñal de alterna. El lugar correcto para realizar este corte es la pata 4, que debe derivarse a ma-sa con un electrolítico de 100µF (colocar primero brillo y contraste a mínimo, para no marcarel tubo). En estas condiciones, se deben medir primero las tensiones de alimentación en la pata7 = 26,4V y en la 3 = 25,8V. Controlar también, que la excitación de la llave bomba, en la pata4, esté prácticamente en 0V y que la llave bomba se encuentre conectada a masa, pata 6 < 1V.

En estas condiciones, la tensión de salida (pata 2) y la del terminal inferior del yugo debenser de 13,8V +-1V y la de entrada (pata 4) de 0,7V+-70mV.



Si estas tensiones no son correctas, se debe proceder a abrir el lazo de realimentación y vol-ver a verificarlas. (Nota: sin realimentación negativa, pequeños cambios de la tensión de entra-da pueden provocar un cambio muy grande de la salida; como la tensión de salida se reempla-zó con una fuente ajustable, se puede variar ligeramente la tensión de la misma y observar el re-sultado en la tensión de salida.

Si la tensión de entrada es correcta y la de salida es baja, corresponde verificar el diodo D302y el capacitor C307. Si estos componentes no están fallados, se debe proceder a cambiar el inte-grado.

En cambio, si la tensión de salida es alta, la falla puede estar sólo en el integrado, salvo uncortocircuito en el circuito impreso.

Si la tensión de entrada no es correcta; corresponde determinar si la falla se produce en ellazo de realimentación, en el jungla o en el salida. Primero se verifica la tensión de realimenta-ción, en la pata 17 del jungla. Si es correcta (2,7V+-0,25V), significa que la red de realimenta-ción está en buen estado y el problema está en el jungla, o en R6 R4 o C1. Corresponde medirlos resistores y el capacitor y, en caso contrario, el jungla. También puede medirse si el junglaentrega la tensión correcta; si por la pata 18 entrega 0,8V, el problema está en la red RC o en elintegrado de salida. Corresponde verificar la red y luego cambiar el integrado.

Si el problema está en la red de realimentación, se puede encontrar la falla, simplemente conun téster digital se medirán los resistores y se controlaría que C4 y C2 no estén en cortocircui-to.

Si el funcionamiento en continua es correcto, pero la imagen tiene distorsiones o plegados, lafalla está seguramente en el circuito bomba. Se debe verificar a D1, C2, C13 y R11. El circuitobomba reduce considerablemente el consumo de la etapa de salida, al permitir que la misma pue-da ubicarse en el mismo chip que contiene todos los circuitos de la etapa vertical.

Figura 63



Por lo menos así ocurre cuando se trata de un circuito con un tubo de 90° de deflexión (me-nores de 21’’ de diagonal).

En tubos con pantalla de mayor tamaño, el ángulo de deflexión es mayor, para que todo el tu-bo tenga menos profundidad, por lo general son de 110° y para desviar el haz necesitan mayorcorriente por el yugo y provocan una mayor sobreelevación de temperatura. En este caso se sue-len utilizar disposiciones de circuito, en donde el oscilador y el generador del diente de sierra seencuentran separados de la etapa de salida.

Consideraciones Finales

Salvo por el ya nombrado circuito jungla, las etapas de salida vertical antiguas y modernas detelevisores que no funcionen por conteo, son todas similares entre sí. En la figura 63 de la pági-na anterior, se pueden ver las arquitecturas para que el lector pueda ubicarse perfectamente encualquier circuito antiguo o moderno. ********


TEST DE EVALUACIÓN

Test de EvaluaciónEl SincrEl Sincronismo y Etapa onismo y Etapa VVerertical de un tical de un TTelevisorelevisor

Ud. puede rendir un test de evaluación de esta lección que, al aprobarlo, le permitirá obtener uncertificado de aprobación avalado por el Club Saber Electrónica. Para realizar la evaluación deberáser socio del Club SE (es gratuito) y tiene que haber adquirido esta obra, ya que antes de efectuarlose le harán algunas preguntas relacionadas con las páginas de este texto. Para contestar este cuestio-nario, ingrese a nuestra página: www.webelectronica.com.ar, haga click en el ícono password e ingre-se la clave: testtv; se desplegará una ventana con los títulos de las 8 lecciones del curso, haga clicken “El Sincronismo y Etapa Vertical de un Televisor” y aparecerá el cuestionario que está más abajo.Para realizar la evaluación deberá hacer click en una y sólo una de las casillas que hay debajo de ca-da pregunta y cuando termine deberá clicar sobre el botón “enviar”. Si contestó bien 7 o más pregun-tas, habrá aprobado la lección y podrá imprimir un certificado que posee un número único e irrepeti-ble que acredita la autenticidad del mismo. Sólo podrá realizar el examen una única vez, si no aprue-ba deberá enviar un mail al moderador del curso para que se le habilite una nueva oportunidad. Unavez que Ud. haya aprobado los Tests de Evaluación de las 8 lecciones, obtendrá un Certificado deAprobación del Curso.

1) En el barrido entrelazado ¿cuántas vecesse transmite el mismo cuadro?

1 23 4

2) ¿Cuántas líneas de barrido horizontal tienecada campo en la norma PAL N?

262.5 312.5525 625

3) ¿Cuántas líneas de barrido horizontal tienecada campo en la norma NTSC M?

262.5 312.5525 625

4) ¿Para qué sirven los pulsos ecualizadores?para que no se desplace el color de la ima-

genpara establecer un balance de colorpara compensar las diferencias de los pul-

sos de sincronismo vertical de cada campopara mejorar el rendimiento de la imagen

5) ¿Cuántos pulsos de preecualización tienecada campo impar en la norma PAL N?

2 45 10

6) ¿Cómo se separan los pulsos de sincronismoverticales de los horizontales?

por medio de un diodo

por medio de un capacitora través de un integradorpor medio de un sintetizador

7) ¿Qué pasaría si no hubiera pulsos ecualiza-dores?

no se tendría barrido verticalel entrelazado de la imagen sería deficientese perdería el sincronismo horizontalel discriminador debería hacerse con circui-

tos integrados.

8) Los pulsos de sincronismo horizontal se ob-tiene por medio de

un circuito diferenciadorun circuito integradoruna base de tiempoun diodo rectificador

9) La frecuencia libre de un oscilador verticaldebe ajustarse a un valor

ligeramente inferior a la frecuencia verticalligeramente superior a la frecuencia verticalal valor de la frecuencia verticalal doble de la frecuencia vertical

10) ¿Cuál es la carga del amplificador vertical?el TRCuna bobina del yugola fuente conmutadael oscilador vertical

GRID DIP METER


Apéndice: Apéndice:

IINSTRUMENTNSTRUMENTOSOS PPARAARA ELEL SSERERVICIOVICIO

INTRODUCCIÓN

El técnico reparador debe tener una serie de instrumentos básicos que le permitan realizar elservicio electrónico con responsabilidad, entre los distintos equipos podemos citar algunos:

* Fuente de alimentación

* Inyector de señales

* Multímetro

* Analizador dinámico

* Generador de funciones

* Medidor de capacitores

* Probador de bobinados, yugos y fly backs

* Generador de AF RF

* Generador de patrones para TV

De más está decir que para la reparación de televisores puede hacer falta un osciloscopio, unbarredor y otros instrumentos que “ayudan” a calibrar equipos en circunstancias especiales peropor ser equipos muy caros, en primera instancia se puede prescindir de ellos. En el tomo de co-lección Nº 11 desarrollamos los circuitos de un probador de fly-backs, yugos y bobinados, unafuente de alimentación, un inyector de señales y un capacímetro digital. En las siguientes pági-nas comenzaremos a describir el funcionamiento y montaje de otros aparatos, y en futuras entre-gas se describe el resto.

GRID DIP METER

La determinación de la frecuencia de resonancia de un circuito LC, de los valores de peque-ños inductores, e incluso la frecuencia de sintonía de pequeños receptores, es un problema parala mayoría de los lectores que no poseen instrumentación adecuada. Frecuencímetros, puentesde inductancia, generadores de señales son algunos de los costosos aparatos que sirven para lasfinalidades propuestas; sin embargo, existen las alternativas económicas, y una de las más im-portantes es el Grid-Dip Meter. Con este sencillo instrumento podemos hacer todo lo dicho y mu-cho más, con buena precisión, facilitando así el trabajo de todos los que una u otra vez se en-cuentran frente a circuitos de alta frecuencia.

Un Grid-Dip Meter es un oscilador de alta frecuencia con bobinas intercambiables que pre-

INSTRUMENTOS PARA EL SERVICIO


senta características especiales. Operando libremente genera una señal de frecuencia conocida,sirviendo así para la determinación de puntos en la escala de sintonía de receptores. Sin embar-go, cuando su bobina osciladora se acerca a un circuito resonante cualquiera (una bobina y un ca-pacitor) ocurre un fenómeno importante: “cuando la frecuencia del circuito iguala la del conjun-to LC próximo, ocurre una alteración de las condiciones internas que alteran la corriente de dre-naje del transistor de efecto de campo, y esto se puede visualizar fácilmente en un instrumento”.

De esta forma, basta acercar el aparato del circuito LC desconocido y ajustar la frecuencia deloscilador interno hasta el punto en que se verifique la alteración en la corriente (acusada por elinstrumento). En este momento leemos directamente en la escala su frecuencia de resonancia.

Para determinar la inductancia de una bobina basta proceder de la misma forma, conectandoen paralelo con ella un capacitor de valor conocido. Basándonos en el valor de la frecuencia deresonancia, calculamos fácilmente la inductancia, como explicaremos.

El circuito opera con una tensión de 9V provista por una batería pequeña, siendo por esto to-talmente portátil.

Daremos instrucciones para que usted haga 3 bobinas para la cobertura de las frecuencias en-tre 1, 2 y 25MHz, pero nada impide que con nuevas bobinas se amplíe este alcance hasta100MHz, siempre que se tomen algunas precauciones en el sentido de evitar puntos muertos enlas escalas o inestabilidades.

Además de los usos propuestos en la introducción, el Dip Meter también sirve como excelen-te generador de señales para calibración de receptores.

En los "viejos tiempos" de las válvulas, un instrumento muy popular entre los especialistas erael "Grid-dip Meter", que significa "medidor de zambullida de corriente de grilla".

Este nombre se debía al hecho de tener una válvula triodo, en la cual uno de los elementos erala grilla (grid), y que la misma era conectada de tal forma que operaba como osciladora de altafrecuencia.

Cuando este circuito era acercado a un sistema resonante LC, de frecuencia coincidente, ocu-rría una caída en la corriente de grilla que podía ser acusada por un instrumento sensible.

En la versión moderna sustituimos la válvula triodo por un transistor de efecto de campo(FET), y en lugar de tener una variación en la corriente de "gate'; ya que en un FET su elevadaimpedancia impide que esto ocurra, tenemos una variación en la corriente de drenaje (D).

Ocurre entonces que, al acercar la bobina del circuito oscilador del "Dip Meter", a un circui-to resonante LC, hay una fuerte caída de corriente de drenaje, detectada por la aguja indicadoradel instrumento usado.

Si el instrumento estuviera dotado de un capacitor variable y un juego apropiado de bobinasque permita cubrir una amplia banda de frecuencias, el mismo se vuelve un instrumento de sumautilidad en la determinación de frecuencias de resonancia, y de modo inmediato, en el cálculo depequeñas inductancias.

El circuito que describimos es justamente eso: el transistor de efecto de campo BF245 es co-nectado como oscilador Hartley, donde LX y CV determinan la frecuencia de operación. La rea-limentación viene a través de C2 y la polarización de compuerta (gate) es proporcionada por elresistor R1.

Para detectar las variaciones de la corriente de drenaje conectamos un microamperímetro de0-200µA (aproximadamente) en conjunto con un potenciómetro de ajuste, que permite colocar fá-cilmente la aguja indicadora en el centro de la escala en la operación normal.

GRID DIP METER


Ajustando entonces CV podemos llegar al punto en que ocurra la coincidencia de frecuenciasentre el Dip Meter y el circuito LC analizado, cuando la corriente de drenaje cae, haciendo quela tensión en M1 suba con una fuerte deflexión de la aguja del instrumento. Esta deflexión ocu-rre en el sentido de que hay una caída de la tensión correcta , ya que el puente es equilibrado conun valor positivo del lado del cursor de P1. Tenemos entonces un verdadero “movimiento” de laaguja del instrumento cuando se encuentra la resonancia.

La operación por encima de 30MHz encuentra dos tipos de problemas que exigen habilidaden el montador: el primero se refiere a las bobinas, que deben tener pocas espiras con un mínimode capacidades parásitas. El segundo está en el valor de CV1, que eventualmente debe ser redu-cido. Así, para extender el alcance hasta 100MHz, por ejemplo, debemos también alterar el lími-te inferior de la operación, que debe subir hasta alrededor de 5MHz.

En la figura 1 damos el diagrama completo del aparato.

Observe que se trata de un circuito bastante sencillo, pues se usan pocos componentes. Sinembargo, como se trata de un instrumento que funciona en frecuencias elevadas, son importantesalgunos cuidados con la disposición de las piezas para evitar capacidades parásitas e inestabili-dad.

En la figura 2 damos la placa de circuito impreso, bastante sencilla.

El capacitor variable es del tipo de dos secciones, aprovechándolo de una radio de válvulasfuera de uso, y su valor no es crítico, pues en función de él haremos la calibración de la escala.Se pueden usar capacitores variables con capacidades máximas comprendidas en la banda de 190a 300pF. En verdad, no se debe preocupar con el valor exacto de las capacidades extremas de es-te componente, pues enseñaremos cómo hacer la calibración del instrumento sin tener en cuentaeste hecho. Basta que el capacitor variable sea del tipo usado en radios de ondas medias antiguas,con dos secciones.

El instrumento de medición es un microamperímetro del tipo usado como vúmetro en apara-tos de audio. Su valor no es crítico, pudiendo tener fondo de escala entre 100 y 300µA. Hasta in-cluso se puede usar un miliamperímetro de 0-1mA con el cambio de P1 por un potenciómetro de2k2.

Figura 1



Este potenciómetro puede incorporar el interruptor general, como en el prototipo, facilitando asíla utilización del instrumento. Los resistores son de 1/8W con 10% de tolerancia y los capacitores sontodos cerámicos de buena calidad. Para Q1 podemos usar el BF245 o bien el MPF102. En el caso delMPF102, sin embargo, la disposición de los terminales es diferente, lo que debe ser previsto al ubicar-lo en la placa.

Para un capacitor variable de aproximadamente 210pF de capacidad máxima, damos las bobinascon las bandas de frecuencias cubiertas, pero como puede haber tolerancias los valores son aproxima-dos. La calibración exacta será explicada más adelante.

Todas las bobinas (3) son enrolladas en tubos de cartón de 2 cm de diámetro con una longitud quevaría entre 2 y 4 cm (según el número de espiras). También puede emplear como “base” un tubito deltipo de los que contienen los rollos fotográficos.

La ubicación en el Dip Meter se hace por medio de un zócalo redondo y su base correspondientede 9 pins, del tipo usado para válvulas, aunque puede emplear cualquier sistema de conexión, inclusozócalos tipo DB15 (empleados en computadoras).

En la tabla que se reproduce a continuación relacionamos el número de espiras y la banda de fre-cuencia cubierta por la correspondiente bobina. Todas las bobinas poseen toma central y están arrolla-das con alambre esmaltado 28 AWG (0,3211 mm).

Banda (MHz) Espiras

0,5 a 1,8 45 + 45

1,5 a 5 22 + 22

4 a 25 12 + 12

Figura 2

GRID DIP METER


Para llegar a los 40MHz la bobina puede ser de 7+7 espiras; sin embargo, dependiendo del capa-citor variable, el funcionamiento puede no ser óptimo. El capacitor variable debe poseer una capaci-dad máxima del orden de 80pF para este caso. Lo mismo se da en el caso de una frecuencia de 80MHz,en que tenemos aproximadamente 4+4 espiras.

En la construcción de la bobina el alambre esmaltado debe pegarse sobre la base por medio de “ve-la” o cola vinílica.

En el capacitor variable fijamos una perilla que permite la colocación de una escala triple (o cuá-druple, si hace 4 bobinas).

Esta perilla es del tipo de las que encontramos en radios transistorizadas, donde un trozo de acríli-co transparente con una línea roja sirve de referencia para el ajuste de las frecuencias deseadas. La ope-ración más delicada del montaje es sin dudas la calibración, exigiendo del montador la disponibilidadde un receptor de ondas medias o cortas que cubra la banda de operación del Dip Meter o bien un fre-cuencímetro. Daremos el procedimiento usado con el receptor, ya que con el frecuencímetro el traba-jo es inmediato.

Comience colocando la bobina que cubre de 0,5 a 1,8MHz aproximadamente (dependiendo de sucapacitor variable e incluso de pequeñas variaciones de valores de los componentes, pueden ocurrirbuenas diferencias en relación a esta banda, pero ya usted descubrirá eso con facilidad).

Conecte su receptor en la banda de ondas medias y cierre todo el capacitor variable del Dip Meter.Coloque el receptor a una distancia de unos 30 cm del Dip Meter y vaya girando su sintonía hasta cap-tar la señal del oscilador en la forma de un "soplo" o leve silbido. Eventualmente puede ser un chilli-do, si hubiera coincidencia de frecuencia con alguna estación local.

En este punto usted tiene la primera referencia de frecuencia para su escala. Si no capta nada, de-je el capacitor variable del receptor en la frecuencia menor de la banda de ondas medias (530kHz) yvaya abriendo el capacitor variable del Dip Meter hasta que se capte la señal. Ya tiene entonces la nue-va referencia para su escala.

Vea que es conveniente, antes, saber exactamente cuál es el ángulo de giro de su capacitor varia-ble y ya dejar preparado un papel para la marcación de los valores.

En la localización de la señal del Dip Meter es importante tener cuidado para no marcar la frecuen-cia de una oscilación armónica, o sea, un múltiplo de la frecuencia original, lo que puede tener comoresultado una escala errada.

La señal fundamental es más fuerte, captada en todo el giro del capacitor variable del Dip, si bienpodemos tener la producción de diversas señales. A partir del primer punto encontrado en la escala,podemos ir gradualmente encontrando otros, tomando la radio como referencia.

Así, en el caso de la banda de ondas medias, bastará llevar la sintonía de la radio a 800kHz y ajus-tar el Dip hasta que se capte la señal. Marcamos entonces 0,8 en la escala correspondiente.

Hacemos lo mismo con las frecuencias de 1; 1,3 y 1,6MHz o hasta donde la bobina alcance, puescomo ya vimos pueden ocurrir variaciones en función de los componentes usados. Lo importante pa-ra el montador es que, una vez hecha esta calibración, la misma será válida para su bobina y ya no ten-drá más necesidad de una radio para saber en qué frecuencia está operando el circuito.

Si terminamos la banda del receptor, sin que todo el capacitor variable del Dip esté abierto, debe-mos pasar a otra banda del receptor para encontrar puntos nuevos.

Procedemos del mismo modo con las otras bobinas, siempre tomando como referencia las frecuen-cias sintonizadas en el receptor, en las bandas de medias y cortas, de ahí la necesidad de un receptorque tenga el máximo de bandas y debidamente calibradas. Para saber si su receptor está realmente ca-



librado bien puede basarse en las estaciones conocidas que se sintonizan con facilidad.

Una vez calibrado el instrumento, si lo quiero usar como generador de señales basta ajustar la fre-cuencia en la escala, con la bobina que cubra la banda deseada, y después acercar el Dip Meter al apa-rato en el cual se desea hacer la inyección. También puede utilizar una pequeña bobinita construidapor Ud. mismo, arrollando dos o tres vueltas de cualquier alambre esmaltado sobre la bobina del Grid-Dip Meter.

Para determinar la inductancia de una bobina o frecuencia de resonancia de un circuito LC conec-te un capacitor cerámico de 100pF en paralelo con la bobina, en el caso de desear saber su inductan-cia; en el caso de LC, déjelo como está. Acerque el Grid-Dip Meter a la bobina y ajuste el potenció-metro para tener una indicación del instrumento en el medio de la escala aproximadamente. Coloqueuna bobina en el Dip Meter de acuerdo con la frecuencia en que se espera la resonancia. Vaya giran-do el variable hasta notar un brusco movimiento de la aguja del instrumento (caída). En este momen-to, basta leer la frecuencia de resonancia.

En el caso de la bobina, use la fórmula a seguir para calcular la inductancia:

1f= –––––––––––

2π √L.C

donde:

C es la capacidad, en farad (100pF = 100 x 10-12F)

F es la frecuencia leída, en Hertz

L es la inductancia, en Henry (H)

Observación: si la aguja tiende a la deflexión en el sentido opuesto al esperado, invierta sus cone-xiones.

Lista de Materiales del Grid Dip Meter

Q1 - BF245 - transistor de efecto de campo (Philips)

M1 - 0-200µA - microamperímetro

B1 - 9V - batería

Lx - bobinas - ver texto

CV - variable de 2 secciones 290+290pF - ver texto

C1 - 220pF - capacitor cerámico

C2 - 10nF - capacitor cerámico

C3 - 100nF - capacitor cerámico

R1 - 120kΩR2 - 1kΩR3 - 470ΩR4 - 220ΩR5 - 2k2

GENERADOR DE FUNCIONES


P1 - 10kΩ - potenciómetro con llave

S1 - interruptor simple (conjugado a P1)

Varios:

Placa de circuito impreso, caja para montaje, conector para batería de 9V, zócalo redondo paraválvulas, conector de 9 pins, tubos de cartón para las bobinas, alambre esmaltado 28AWG (0,3211mm), perilla para el potenciómetro, perilla para el variable, estaño, etc.


El generador de audio también conocido como generador de funciones u oscilador de audio es uninstrumento útil para el tallerista, especialmente para ser usado en tareas de calibrado de amplifica-dores de audio, verificación de la respuesta en frecuencia de un equipo, puesta en marcha de sistemasdigitales y análisis de circuitos electrónicos en general.

Es importante que el técnico sepa manejar el instrumento, pe-ro también debe conocer cómo funciona con el objeto de po-der utilizarlo al máximo.

El amplificador operacional (A.O.), base de este proyecto, esun circuito de muy alta ganancia, impedancia de entrada ele-vada e impedancia de salida baja.

El amplificador operacional por medio de un circuito asocia-do determinado puede utilizarse como: a) amplificador inver-sor, b) amplificador no inversor; c) sumador; d) separador; e)integrador, f) diferenciador g) oscilador, etc.

Nos interesa usar el A.O. como oscilador de onda cuadrada,para ello nos valemos del circuito de la figura 3, que entregauna señal de forma de onda cuadrada en la salida y una señalde forma de onda diente de sierra en al punto A.

Como la ganancia del A.O. es muy alta, una pequeña diferencia de tensión entre los puntos A y Blleva a la salida al nivel de Vcco-Vee; es decir, la salida tendrá un estado de "saturación". Por ejem-plo, si VA>VB, entonces VO = VEE; si VA<VB, entonces VO = + VCC. Supongamos en un primermomento que la salida está en estado alto (VO = VCC), en esas condiciones, como li = O debido a laalta impedancia del A.O. se tiene que:

VCCI1 = —————

R1 + R2

Luego, por ley de Ohm:

VCCVB = I1 x R2 ; VB = ———— x R2

R1 + R2

Figura 3



Es decir, en el primer instante de análisis, C está des-cargda, por lo cual:

VCCVA = 0 y VB = ———— x R2

R1 + R2

Por lo tanto VA < VB lo que justifica que la salida es-té en estado alto. En esas condiciones el capacitor se car-ga desde VTT a través de R1.

La tensión que adquiere el capacitor con el transcursodel tiempo vale:

VA = VCC (1 - e - (t/R X C) )

Cuando la tensión sobre el capacitor supera la tensión del punto B se cumple que VA > VB y la sa-lida cambia de estado, es decir, VO = -VEE.

En ese momento la tensión en el punto B es negativa ya que:

-VEEV1B = ————— x R2

R1 x R2

También cambia de signo la tensión de carga del capacitor, razón por la cual el capacitor se cargacon una corriente de signo contrario (se descarga) hasta que VA = 0, cargándose luego con una tensiónnegativa respecto de masa.

Esta situación se repite constantemente, lo que permite tener una señal de onda cuadrada a la sali-da de operacional y una señal diente de sierra en el punto A. El período de carga y descarga de C pue-de variarse a través de R; es decir, si r es variable tendré señales de frecuencia variable a voluntad deloperador.

En resumen, en el circuito de la figura 1 tenemos un generador de onda cuadrada, cuya frecuenciadepende de la carga y descarga del capacitor C. En la entrada negativa del A.O. tendré una señal tipotriangular o diente de sierra, producto de la carga y descarga del capacitor, cuya frecuencia es igual ala de la onda cuadrada.

Se puede demostrar que en el entorno de "0" volt de la señal diente de sierra, la tensión crece o de-crece casi en forma lineal, por lo tanto si hacemos que el operacional cambie de estado para tensionespróximas a cero volt, en el punto A tendré una señal triangular de bajo nivel. La figura 4 muestra unaseñal triangular casi perfecta como consecuencia de haber tomado:

R1R2 << R1; R2 = ———

10Con lo cual, haciendo cuentas, se tiene:

VB = Vcc/11V’B= -VEE/11

Figura 4



Con esta consideración, el oscilador entregará señales de forma de onda cuadrada y triangular, pe-ro como la señal triangular es de menor amplitud, se la amplifica por medio de un A.O. (vea el circui-to general de nuestro generador de funciones de la figura 5). La ganancia del A.O. 2 se calcula:

VO2 -R3—— = ——VA R4

Basta, entonces, encontrar la relación (R3/R4) apropiada para que la amplitud de la onda triangu-lar sea igual a la amplitud de la señal de onda cuadrada.

Para muchas aplicaciones, puede resultar útil tener una señal rectangular con ciclo de actividad va-riable, es decir, con tiempos de estado "alto y estado "bajo" distintos.

Utilizaremos otro operacional que compare la señal triangular con una tensión fijada por el técni-co.

Cuando la señal triangular alcanza dicho valor, el A.O. satura debido a su elevada ganancia. ConP1 (figura 5), fijo una tensión Vd en la entrada no inversora del A.O. , luego, la salida está en estadoalto mientras la onda triangular no alcance ese valor.

Cuando VC> VD (la señal triangular alcanzará el nivel VD) el A.O. "se da vuelta", es decir, varian-do P1, cambia la tensión VD y por lo tanto, también cambia el ciclo de actividad de la onda cuadrada.

Para obtener una señal de forma de onda senoidal se utiliza un CONFORMADOR que es una ma-triz formada por diodos y resistencias (R8 a R15 y D1 a D6 en la figura 5).

La matriz transforma la onda triangular en onda senoidad debido a que reduce la pendiente de laseñal diente de sierra a medida que aumenta su amplitud. La señal así obtenida se aplica a un A.O. im-

Figura 5



plementando como amplificador no inver-sor de corriente continua.

En realidad, la forma de onda resultan-te senoidad puede considerarse como unaserie de ramos rectos que cambian de pen-diente cada cuarto de ciclo. R19, P2, yR20 forman un divisor resistivo para quela señal triangular a conformar tenga laamplitud necesaria con el objeto de teneruna onda senoidal con un contenido armó-nico inferior al 3%. De esta manera tene-mos un generador de onda cuadrada, rec-tangular y senoidal de amplitud constanteaproximadamente igual a Vcc + VEE yfrecuencia variable dependiente de la car-ga y descarga de C a través de R.

Es importante que antes de armar elgenerador de funciones se interiorice en elcircuito a construir con el objeto de no co-meter equivocaciones. En la figura 6 semuestra la placa de circuito impreso y unavista de los componentes insertados en laplaqueta. Es conveniente, en el montaje,colocar zócalos para los circuitos integra-dos con el objeto de poder reemplazarlosfácilmente en casos de deterioros.

C se cambia por medio de una llave se-lectora con el objeto de variar la frecuen-cia del generador por bandas. Colocandovalores de capacidad apropiados se pue-den conseguir frecuencias desde algunosHz hasta 50kHz aproximadamente.

Si se colocan circuitos integrados deltipo CA741 el generador entrega formasde onda aceptable hasta 5kHz. Para fre-cuencias superiores, la impedancia de en-trada del operacional disminuye y el tiem-po de respuesta del mismo se hace consi-derable, razón por la cual aparecen nota-bles distorsiones en todas las formas deonda.

Para aumentar el rango de frecuenciasse deben colocar A.O. con entrada FETdel tipo LF356 en CI1 y CI2. CI3 y CI4pueden seguir siendo CA741.

Para probar el instrumento una vez ar-

Figura 6

GENERADOR DE BARRAS Y PATRONES


mado, conéctelo a una fuente de alimentación. Con un osciloscopio verifique las formas de onda cua-drada, rectangular, senoidal y triangular en los puntos 1, 2, 3 y 4 respectivamente, para ello calibre elpre-set P3 de modo de obtener una señal senoidal casi perfecta (con osciloscopio en punto 3). Si de-sea puede colocar una llave selectora con el objeto de seleccionar la forma de onda a utilizar. Varian-do P2 verifique que cambia la frecuencia de la señal mostrada.

Con el osiloscopio en 2 varíe P1 verificando que cambie el ciclo de actividad de la señal rectangu-lar. Es indispensable el uso de un osciloscopio para comprobar el correcto funcionamiento del genera-dor, si Ud. no lo posee recurra a un service amigo o a algún laboratorio electrónico. Con un frecuen-címetro podrá calibrar el recorrido de P2 en valores de frecuencia para las distintas bandas. Una vezcalibrado el instrumento no será necesario ni el osciloscopio ni el frecuencímetro, pues tendrá la segu-ridad que su generador de funciones funciona correctamente.

Note que la amplitud de salida del oscilador es alta y constante. Para poder variar la amplitud a vo-luntad puede utilizar otro amplificador operacional como inversor (no figura en el circuito impreso).De esta manera, con un reducido costo Ud. puede construir un instrumento de múltiples aplicaciones,que, si bien no es de excelente calidad, puede competir con la mayoría de los generadores comercia-les de taller, con la ventaja que Ud. sabe cómo funciona y puede armarlo con poco dinero. Dejo a suelección el gabinete sobre el cual montará el instrumento y el diseño del frente, pero le aconsejo quesiga las indicaciones que le he dado a lo largo de esta sección.

Como puntas de conexión exterior puede utilizar un cable mallado conectando en sus extremos pin-zas de las denominadas "caimanes o cocodrilos".


Un generador de patrones no solo debe entregar los componentes RGB de la señal, sino que debegenerar video compuesto, con todo lo que esto implica: generar sincronismos, obtener la señal de lu-minancia, generar una subportadora de color y modularla, etc.

Lo primero que debe definirse es la cantidad y tipo de patrones que deberá generar el equipo, yaque esto determinará las características, y por tanto la complejidad, del sistema a desarrollar. En nues-tro caso el equipo será capaz de generar cuatro patrones básicos (figura 7):

Barras - Puntos - Cross-hatch - Raster

Además permitirá control independiente de los tres colores R, G y B, así como de las señales deluminancia (Y) y crominancia (C). De este modo se amplía la cantidad de patrones que pueden ser ge-nerados, ya que el Raster se podrá hacer con cualquiera de los 8 colores, las barras podrán ser mono-cromáticas o adoptar diferentes combinaciones de color (en la figura 8 se muestran 2 ejemplos), etc.

Como control adicional se permite la supresión del BURST de color, herramienta útil en la detec-ción de fallas relacionadas con los circuitos de proceso de color.

Para seleccionar cuál de los cuatro patrones básicos generará el equipo se utilizan dos llaves (S4 yS5 en el circuito general), cuya combinación determinará el patrón según la tabla 1.

Los estados OFF (o “cero”) y ON (o “uno”) se refieren a que el punto medio de la llave se conec-ta a masa (0V) o a VCC (5V) respectivamente.

Una vez definido qué va a hacer el equipo veamos cómo implementarlo, en la figura 9 podemos



ver el diagrama en bloques de nuestrogenerador de patrones. Note la pre-sencia de un “Generador de Tiemposy Patrones de Video” cuyo corazónserá un PIC16F84A programado paratal fin, que cuenta con los interrupto-res S4 y S5 como elementos de selec-ción del patrón de video que será ge-nerado, luego tenemos un bloque“Generador de Video Compuesto”que toma el sincronismo y las señalesRGB generadas por el bloque anteriorpara proveer la señal de video com-puesto, tarea que será encargada al in-tegrado codificador MC1377 (RGBencoder). A este generador le diremossi el video tendrá las señales R, G, B,Y y el burst o no por medio de llavesinterruptoras (S1, S2, S3, S6 y S7). Laseñal generada será enviada a un buf-fer que en nuestro caso será un tran-sistor con sus componentes asociadosy por último contamos con la fuentede alimentación que polariza a los di-ferentes bloques.

La generación de la base de tiem-po, los sincronismos y los cuatro pa-trones básicos estarán a cargo de un

Figura 7

Figura 8

Tabla 1

Figura 9



microcontrolador (PIC16F84-10), por lo que toda esta sección consistirá en desarrollar el programa(Software) adecuado. Al terminar esta etapa, el microcontrolador deberá hacer lo siguiente:

· Generar una base de tiempos estable, de donde obtener todos los tiempos requeridos por lossincronismos.

· Generar en uno de sus terminales, el correspondiente al Bit 0 del PORTB, todos los sincro-nismos requeridos por la norma de televisión adoptada (N), sin agregar video a esta señal (sincro-nismos puros).

· Generar en tres terminales las señales R, G y B, que correspondan con el patrón que deba mos-trarse a la salida. Estos terminales no tendrán sincronismos (video puro). La designación de termina-les es la siguiente:

PORTB (2) = B (Azul) PORTB (3) = R (Rojo) PORTB (4) = G (Verde)

(Entre paréntesis se indica el Bit correspondiente del PORTB)

· Aceptar en dos de sus terminales, configurados como entradas, las órdenes provenientes delas llaves S4 y S5, de modo de poder seleccionar el patrón a generar. Estas entradas corresponden ados Bits del PORTA, los siguientes:

PORTA (2) = S4

PORTA (3) = S5

Una vez claros los objetivos, veamos cómo los lleva a cabo el programa.

Básicamente, el mismo se compone de cuatro bloques independientes de generación de señal, rea-lizándose en cada uno todo lo necesario para la generación de una imagen completa.

Luego de una primera instancia de definición de variables e inicialización de las mismas, se pasaa leer el estado de las llaves S4 y S5. Según que combinación se encuentre activada en ese momento,el programa se dirigirá a uno de los cuatro bloques de video mencionados, donde se generará uno delos patrones básicos.

En cada uno de estos bloques se comienza por generar los pulsos de pre-ecualización, luego el sin-cronismo vertical con sus correspondientes “Serrated Pulses”, seguido de los pulsos de pos-ecualiza-ción. A continuación se realiza la selección de campo par/impar. Esto es muy importante, ya que, co-mo trabajamos con barrido entrelazado, en uno de los campos la primera línea horizontal luego del sin-cronismo vertical es completa, mientras que en el otro campo debe ser solo media línea (recordar quecomienza en medio de la pantalla). Si no se hiciera esto la imagen aparecería temblorosa en el sectorsuperior.

Es de destacar que en dos de los patrones (Cross-hatch y Puntos) se trabaja con barrido no entrela-zado, para evitar el fenómeno de temblor vertical (o “flicker”) de las líneas fijas. En estos casos la pri-mer línea horizontal es siempre entera, y para compensar esto se quita un pulso de pre-ecualización(según ya se mostró en los diagramas de la señal de video, métodos de barrido).

Luego de esto se hacen 3 o 4 líneas horizontales sin video (según el campo), pero respetando co-rrectamente los tiempos de sincronismo.

Ahora es el momento en que entran en actividad la líneas R, G y B. Luego de generar el sincronis-mo horizontal y respetar el tiempo de back porch, en las líneas RGB aparece la información que co-rresponda a la señal mostrada.

¿Cómo es esto?

Veamos un ejemplo. Supongamos que se está generando una señal de barras. Son ocho barras, por



lo tanto debemos dividir el tiempo útil de video en ocho intervalos iguales.

Antes de seguir, cabe aclarar que el tiempo útil de video es aquel tiempo en que, efectivamente, lainformación generada se ve en pantalla. Recordemos que en PAL-N cada línea horizontal dura untiempo total de 64 µseg., donde se incluyen 4.8µs de H Sync, 1.9µs de Front Porch y 5µs de BackPorch. Por lo tanto sólo nos quedan 52.3µs para mostrar video, y ése es nuestro tiempo útil.

Volviendo a la generación de barras, ya tenemos los ocho intervalos. Veamos como debemos en-viar las señales R (Rojo), G (Verde) y B (Azul) en cada uno de ellos (figura 10).

Como verán, ésta ya es una figura conocida. Se utilizó para describir lo que debía hacer un gene-rador de barras sencillo con salida RGB, y eso es justamente lo que estamos haciendo.

Veamos ahora cómo se genera el Raster. Este es aún más sencillo: se envía todo el tiempo un nivelalto en las tres líneas de RGB. Pero, si RGB están los tres activos, sólo generaremos Raster blanco. Escierto. La selección de color se realiza controlando R, G o B externamente al microcontrolador.

Para la generación de líneas y puntos se requieren rutinas algo más elaboradas, ya que no sólo hayque contar tiempos en sentido horizontal sino también líneas horizontales, a fin de fijar exactamentela separación vertical de las líneas o puntos. Pero igualmente se trata de contar, ahora utilizando dosvariables.

Con respecto a las líneas RGB, todas se ponen activas en el momento de dibujar líneas o puntos (osea, son blancos).

Si se analiza con detenimiento el programa se verá que en cada uno de los bloques de video la ge-neración de líneas horizontales y sus correspondientes señales de video se realiza en tres bloques, bá-sicamente iguales. La razón de esto es sencilla. En cada pasada dentro de un bloque de video se barreun campo completo, o sea 312.5 líneas horizontales. Para hacerlo con precisión se debe llevar la cuen-ta de las líneas generadas en algún registro. Como sólo se dispone de registros de 8 bits con signo (osea que el número máximo que alcanzan es 127), se precisa cargar tres veces el registro a fin de llegaral número de líneas requerido.

Para finalizar con el bloque de video, luego de completado cada campo se evalúa el teclado (S4 yS5). Si no han cambiado, se continúa en el mismo bloque; si hay algún cambio, se vuelve a la rutinainicial de lectura de teclado, y el programa se dirige al bloque de video que le indique el estado de S4y S5.

¿Cómo calculo tiempos dentro de un programa?.

El uso de un microcontrolador(PIC16F84-10) facilita mucho esta ta-rea, ya que basta con “contar ciclos dereloj” para obtener todos los tiemposcorrectos. Utilizando un cristal de10MHz, y sabiendo que cada ciclo deinstrucción son 4 ciclos de reloj, obte-nemos el tiempo de un ciclo de instruc-ción:

Tosc = 1/foscTins = Tosc x 4Tins = 1/10MHz x 4 = 0.4µs Figura 10



Si cada ciclo de instrucción dura 0.4µs, entonces para obtener el pulso de sincronismo horizontalbasta con contar 12 ciclos:

12 x 0.4µs = 4.8µs

Del mismo modo obtenemos que la duración de una línea horizontal completa es de 160 ciclos deinstrucción:

160 x 0.4µs = 64µs

Básicamente, esto es lo que hace el programa. Cuenta instrucciones y pone a nivel alto o bajo, se-gún corresponda, el Bit 0 del PORTB.

Se estableció que durante el pulso de sincronismo (H o V) este bit estará a nivel bajo (0V) y el res-to del tiempo a nivel alto (5V).

Ahora bien, no basta generar RGB para tener un generador de patrones útil, que pueda ser conec-tado a un receptor de televisión o a una videocasetera. Debemos combinar esta señal RGB con la se-ñal de sincronismos y con ambas generar Video Compuesto, señal que sí puede inyectarse a los equi-pos mencionados. Ya vimos todo el proceso requerido para obtener Video Compuesto a partir de RGB,así que no lo repetiremos. Menos aún, teniendo en cuenta que hay un circuito integrado diseñado porMotorola® que cumple con las siguientes especificaciones:

· Posee cuatro entradas de señal: Sincronismo, R, G y B

· A partir de RGB genera la señal de luminancia (Y)

· Posee un circuito oscilador, que con el cristal adecuado genera la Subportadora de Color

· Genera las señales B-Y y R-Y, con la alternancia de fase requerida por el sistema PAL

· A partir de B-Y y R-Y genera la señal de crominancia (C)

· Mezcla Y con C para obtener Video Compuesto

Como ven, un solo integrado hace exactamente lo que necesitamos. Y además, requiere exactamen-te las señales que ya hemos generado con el microcontrolador.

Este integrado es el MC1377, RGB ENCODER, y bastan muy pocos componentes externos pararealizar el circuito completo. De hecho, se ha utilizado la configuración sugerida en sus hojas de da-tos, con algunas modificaciones empíricas a fin de mejorar aún más su rendimiento.

Se ha utilizado un cristal de 3.582056MHz para que el equipo genere señal en el sistema PAL-N.Nada impide reemplazar este cristal por uno de 4.43MHz y hacer un pequeño ajuste al TRIMMERCV1 para obtener una señal en los sistemas PAL-B/G/I, de uso actualmente en Europa.

En esta etapa es que se realizan los controles de RGB, Y, C y BURST. Básicamente se han coloca-do llaves que derivan la señal a masa, directamente (RGB) o a través de un capacitor (Y, C). En el ca-so del BURST, para anularlo, la llave (S8) saca del circuito al capacitor C04, el cual es responsable degenerar el tiempo de permanencia del mismo.

Veamos en la tabla 2 un resumen de las llaves de comando del equipo y sus funciones. Una vez ob-tenida la señal de Video Compuesto se ajusta el nivel y la impedancia de la misma pasando por un cir-cuito buffer, conformado por Q1, R14 y R15.

Con esto concluye la generación de señal, y prácticamente la descripción de nuestro circuito.



Sólo queda por mencionar que ambos integrados se alimentan con tensiones diferentes, por lo quese puede observar una alimentación principal de 12V (8 pilas alcalinas tipo AA, se ha pensado en unequipo portátil), destinada al sector de video (U2 y Q1), y una alimentación secundaria, 5V, derivadade la primera, destinada al microcontrolador (U1).

No está de más repetir que el circuito eléctrico tiene como corazón, al PIC16F84. En la figura 11se da el diagrama completo del generador de barras. En la figura 12 se incluye el diseño del circuitoimpreso a escala real, por lo que basta imprimirlo en transparencia y pasarlo a una placa sensibilizadapara obtener el impresoreal.

Con respecto al pro-grama, no reproducimosel código del mismo y norealizamos ninguna obser-vación a los fines de limi-tar el espacio, ya que de locontrario, ocuparíamosvarias páginas. Puede ba-jar de nuestra web el pro-grama con extensiones“asm” y “hex”, para ellodiríjase a: www.webelec-tronica.com.ar luego ha-ga click en el ícono pass-word e ingrese la clave:

Figura 11

LISTA DE MATERIALES

U1 - PIC16F84-10 ó PIC-16F84A – Circuito integra-do microcontroladorU2 - MC1377 – Circuito in-tegrado codificador de vi-deo RGBU3 - LM78L05 – Circuitointegrado regulador detensión de tres terminalesD1 - 1N4007 – Diodo recti-ficadorQ1 - BF494C – TransistorNPNX1 - 10.000MHz - CristalX2 - 3.582056MHz - CristalR01 – 3k9R02 – 3k9

R03 – 3k9 R04 -1kΩR05 - 1kΩR06 - 1kΩR07 - 1kΩR08 - 1kΩR09 - 1kΩR10 - 68kΩR11 - 82kΩR12 - 10kΩR13 – 2k2 R14 - 4k7 R15 – 2k7 R16 - 100ΩC01 - 0.1µFC02 - 100µF/16V C03 – 100µF/16V C04 - 1500p C05 - 10µF/25V

C06 - 10µF/25V C07 - 10µF/25V C08 - .02µFC09 - .01µFC10 - 15pFC11 - 15pFC12 - 0.1µFC13 - 0.1µFC14 - 220pFC15 - 0.1µFC16 - 18pFC17 - 150pFC18 - .02µFC19 - 100µF/16VC20 - 0.1µFC21 - 0.1µFC22 - 100µF/16VCV1 - TRIMMER 5 a 45p S1 - LLAVE simple

S2 - LLAVE simpleS3 - LLAVE simpleS4 - LLAVE inversoraS5 - LLAVE inversoraS6 - LLAVE simpleS7 - LLAVE simpleS7 - LLAVE simpleS9 - LLAVE simpleBT1 8 x AA PILAS ALCA-LINAS

VariosPlacas de circuito impreso,estaño, cables, fuente dealimentación de 12V, gabi-nete para montaje, (vercambios en el texto paraotras normas diferentes ala N), etc.



genecolor. Si abre con el pro-grama Word el archivo asm,tendrá en él las observacionesque le permitirán entender elcriterio empleado para la cons-trucción de cada algoritmo.Para programar el PIC puedeutilizar cualquiera de los car-gadores que hemos publicadoen Saber Electrónica. Esque-mas de cargadores y tutorialesde cómo se realiza la carga deun PIC puede bajarlo emplean-do la misma clave que dimospara el programa.

NOTA IMPORTANTE: En elmomento de volcar el progra-ma en el PIC no debe olvidarponer la opción de operacióncon cristal (XT). De otro mo-do, el cristal no oscilará, tam-bién recomendamos que des-conecte el temporizadorwatchdog (perro guardián). Sitodos los componentes se hanubicado correctamente el equi-po funcionará según lo espera-do desde el comienzo. El úni-co ajuste que puede realizarsees mover CV1 a fin de mejorarla reproducción de color, locual es muy sencillo.

Espero que este proyecto sea de utilidad y quedo a la es-pera de comentarios, sugerencias y posibles mejoras, asícomo preguntas e inquietudes al respecto.

Realización de la Versión para NTSC

A diferencia de un generador PAL-N, cuyos tiempos sepueden generar exactamente con el PIC a 10MHz (elerror será solamente relativo al cristal), al tratar de cons-truir la versión NTSC utilizando el mismo concepto lostiempos serán aproximados, con un error proveniente dela cuenta interna del programa, sumado al error del cris-tal.

Es posible hacer un programa para NTSC, y en la prác-Tabla 2

Figura 12



tica, cualquier TV engancha bien (el error es de unos 11Hz en la frecuencia de horizontal, aproxima-damente un 0.07%), pero tendremos un proyecto de una herramienta de ajuste con un pequeño errorde diseño aunque igualmente útil. Revisando el código, lo que habría que hacer es esto:

1.- Borrar 1 instrucción NOP de cada línea horizontal del código PAL original (en lugar de 160 ten-drá ahora 159 instrucciones por línea, utilizando un cristal de 10MHz)

2.- Reducir el número de líneas horizontales en cada campo de 312,5 a 262,5.

3.- Cambiar el nivel del pin 20 del MC1377 (conectarlo a GND en lugar de dejarlo abierto).

4.- Cambiar el cristal de croma de 3,582056MHz a 3,579545MHz (NTSC-M).

Asumo que, con estas modificaciones, el diseño original podría trabajar como un generador NTSCaceptable (N. de R. : Al cierre de esta edición se estaban efectuando estas modificaciones, las que secomentarán en futuras entregas).

Con este tema, damos por finalizada esta obra “expresando lo mismo que al co-mienzo”. Recuerde que el curso “Aprenda TV Color en 8 Lecciones” es un cursoque se publica en 4 tomos y que en la Colección Club Saber Electrónica corres-ponde a los números 11 (ya publicado), 13 (este ejemplar), 15 y 17. Es decir, bimes-tralmente tendrá la oportunidad de adquirir “2 lecciones” en un sólo texto. Esto serealiza así por dos motivos, por un lado porque creemos que debe estudiar y poneren práctica una lección por mes y segundo porque damos la oportunidad de publi-car otros temas en la Colección del Club SE; en el próximo número por ejemplo,se desarrolla el tema “AUDIO” con teoría, práctica y montajes de amplificadores,divisores de frecuencia, filtros y demás elementos empleados en esta disciplina.Por último, recuerde que éste es un curso que tiene asistencia por Internet y quelas demás lecciones las podrá bajar sin cargo (si no quiere esperar hasta el próxi-mo tomo de colección) una vez que haya respondido los exámenes contenidos eneste texto.

Documents

Leccion 3 y 4