jueves, 21 de mayo de 2009

tecnicas para el servicio

Información que aportan los manuales de servicio



Como en años anteriores los aparatos eran mas simples, era suficiente contar con el diagrama eléctrico para el seguimiento de señales y los chequeos correspondientes; sin embargo con la aparición de los circuitos integrados, el incremento y digitalización de funciones en los aparatos, el uso de tecnología de montaje superficial, etc., ya que no fue suficiente la información que brinda este esquema de componentes. Es por ello que en la actualidad los manuales de servicio son un auxiliar indispensable, de ahí la necesidad de conocerlos y saber utilizarlos de manera adecuada; simplemente, seria muy difícil conocer las señales de entrada y salida de casa circuito integrado, o los ajustes requeridos por determinado aparato, si no se cuenta con esa información.
Es perminente aclarar que por lo regular, un manual de servicio solo sirve para el aparato correspondiente, por lo que no es posible aplicar la información de un televisor Sanyo a uno Panasonic o la de una videograbadora Toshiba a una JVC; esto obedece a que en la mayoría de los aparatos se emplean circuitos integrados específicos y a que el trayecto de las señales internas son diferentes.

viernes, 15 de mayo de 2009

Bloques que conforman un televisor moderno

Los procesos básicos de un televisor en color no han variado significativamente desde que se establecieron los formatos; a pesar de ello, actualmente es posible identificar dos líneas fundamentales de revolución tecnológica: la relativa a los circuitos tradicionales e indispensables en todo televisor desde que se definieron los estándares y la relacionada a nuevas prestaciones que se han incorporado a la estructura básica del receptor de TV.
A continuación se muestra como se sintetizan estas tecnologías en los modernos televisores:

1) En cuanto al desarrollo de los circuitos básicos del proceso de TV, los componentes y circuitos para el manejo de señal han evolucionado al mismo ritmo que la propia tecnología electrónica.
2) En cuanto a la incorporación de nuevas prestaciones al televisor tradicional, por lo general son resultado de los importantes avances de la tecnología digital. Entre las principales innovaciones destaca el uso de microcontrolador como centro rector de todas las actividades del aparato (algo como el sistema nervioso del televisor). Gracias a ello, en la actualidad los aparatos típicos incluyen control remoto, despliegue en la pantalla, efectos digitales, circuitos de protección, ajustes electrónicos. Igualmente, se han incorporado otros avances que hacen del hecho de observar la televisión una experiencia más placentera, como la adición del sonido estereofónico, con un segundo idioma, la función de Text, el close caption que permite que personas con problemas auditivos disfruten igualmente de un programa, etc.

En este sentido, el televisor en color ha pasado de ser un sistema totalmente análogo-digital. Sin embargo, no debe perderse de vista que, a pesar de estos avances, los procesos fundamentales de la televisión siguen siendo los mismos, pues el formato de la señal de video no ha mostrado cambios sustanciales desde que se fijo por el estándar NTSC en los años 50, por lo que su manejo no se ha modificado: solo ha mejorado la calidad de los circuitos, obteniéndose menores perdidas en la señal recibida y por lo tanto imágenes de mayor calidad.

Diagrama a bloques de un televisor moderno

En un diagrama a bloques de televisor en color típico. A fin de hacer más comprensible su estructura, hemos mantenido por separado etapas que en la actualidad se han integrado en un solo circuito de múltiples funciones; sin embargo, no importa que varios de estos bloques hayan sido reunidos en un solo chip, pues al final de cuentas todas son necesarias para el adecuado funcionamiento del televisor.

También hay que aclarar que en este diagrama inicial, no hemos indicado la relación de sistema de control (también llamado syscon por su nombre en ingles system control) para la generación de efectos especiales, encendido por control remoto, etc.

Balun y sintonizador

El primer bloque que encontramos a la entrada de antena, es el balun o acoplador de impedancias y el sintonizador. El objeto del primero es suministrar un acoplamiento adecuado entre la entrada de antena y el sintonizador, compensando cualquier diferencia en impedancias y aislando a la antena del sintonizador; pues en ocasiones hay una diferencia de potencial muy elevada entre elementos, lo que podría ocasionar algún problema si se conectan sin cuidado.

Pos su parte, el sintonizador se encarga de recibir la minúscula señal proporcionada por la antena y amplificarla hasta niveles manejables. También se encarga de reducir la frecuencia de esta señal hasta una banda denominada “frecuencia intermedia”, aprovechando este proceso para seleccionar única y exclusivamente la señal del canal elegido por el usuario.

Bloque de FI

Esta etapa recibe la señal de frecuencia intermedia proveniente del sintonizador y se encarga de rechazar todas las señales de los canales adyacentes, amplificando y remodulando la del canal que ha seleccionado el televidente, pues aunque la mayor parte del trabajo de selección de canales depende del sintonizador, la etapa que finalmente permite el paso solo de la señal del canal elegido, es justamente la de frecuencia intermedia o FI.

A la entrada de este bloque se tiene una señal modulada es una frecuencia elevada y a su salida se entrega la señal de video y la de audio, ya “limpias” y listas para dirigirse a sus respectivos procesos.

Selector de entradas

En televisores modernos, es común que en la parte posterior, además de la entrada de antena, se incluya una o varias entradas de video directo, para que el usuario pueda elegir en un momento dado la fuente de audio y/o video que desea captar en su televisor, esto es especialmente importante esta época, en la que llega a tenerse una o más videograbadoras conectadas al televisor, se cuenta con un receptor de cable, probablemente uno de antena parabólica, etc. Todas estas fuentes distintas de video pueden controlarse fácilmente con la simple inclusión de un circuito conmutador de señales, el cual permite pasar la señal que proviene de alguna de las fuentes, bloqueando las otras; por lo tanto, debe incluirse en el aparato una etapa de selección de entradas, la cual determina cual señal será expedida en la pantalla del televisor: la señal de antena o cualquier de sus entradas auxiliares.

La señal de video compuesto NTSC

Para analizar la estructura y funcionamiento de un receptor de TV es indispensable tener un conocimiento por lo menos básico de la “materia prima” que permite la construcción de imágenes en movimiento: la señal de video compuesto.

En todo proceso de transmisión de información deben fijarse determinadas reglas que permitan al emisor y al receptor mantener una interpretación correcta de los datos; por ejemplo, para estandarizar el uso del telégrafo, Morse tuvo que diseñar un lenguaje que permitiera el intercambio de datos sin discrepancias interpretativas. La señal de TV no podía quedar exenta de esta estandarización; fue así como se definieron en el mundo tres patrones para la transmisión-recepción: NTSC, PAL y SECAM, y cada una de ellas con diversas variantes.

Como se desarrollo la señal de video compuesto

Una vez que los investigadores de los años 20’s tuvieron a su alcance un dispositivo para la exploración electrónica de imágenes –el vidicón-, se dedicaron a trabajar en un sistema de televisión completo, en cuyo receptor también se incluyo un tubo de rayos catódicos para desplegar las imágenes a partir de la señal electrónica originada en el tubo de cámara.

La señal de video NTSC en blanco y negro

SI se empleara directamente una exploración de 30 cuadros por segundo, aun alcanzaría a apreciarse un cierto parpadeo entre imágenes, por lo que seria conveniente incrementar ese parámetro. No obstante, ello se traduciría en un aumento importante en la frecuencia de exploración horizontal y vertical, lo que a su vez complicaría el diseño del transmisor y del receptor.

Para no tener que hacer una exploración mayor a los 30 cuadros por segundo, los diseñadores determinaron duplicar la frecuencia de sincronía vertical (de 30 a 60), pero reducir a la mitad la cantidad de líneas exploradas (de 525 a 262.5). Y para que esto no afectara la nitidez o resolución de la imagen, dividieron cada cuadro en dos campos, uno formado exclusivamente por líneas pares y el otro por líneas impares.

Debido a este recurso de campos entrelazados, se consiguió duplicar la cantidad de imágenes exhibidas por segundo, sin tener que incrementar el ancho de banda requerida para su transmisión (por las frecuencias involucradas). Conviene mencionar que en el cine se exhiben 24 cuadros por segundo, pero cada uno se muestra dos veces, por lo que el total es de 48 cuadros por segundo, brindando así una continuidad natural de la escenas. Con estos datos podemos analizar la señal de video compuesto del formato NTSC en blanco y negro.

La señal NTSC en color

Se descubrió que coloreando zonas de detalle con tonos que varíen desde el anaranjado fuerte hasta el azul verdoso, el ojo por si mismo realiza determinadas conversiones para asignar al tono que mejor se adaptara al entorno. Basados en estos datos, los diseñadores decidieron incorporar la información cromática en forma de un vector; esto es, una línea que se identifica con un ángulo y una magnitud.

Para incluir esta información dentro de la señal NTSC en blanco y negro sin que perdiera la compatibilidad con los televisores existentes, este vector se modulo en fase y amplitud con una frecuencia lo suficientemente alta para que no interfiriera con la señal blanco y negro normal, y se monto sobre la señal de video ya existente, variándose ligeramente tanto la frecuencia horizontal como la vertical a fin de optimizar la mezcla de señales sin que se cruzara información.

Y para evitar al máximo la interferencia con la información monocromática, se decidió enviar esta información de color sin su portadora, lo que obligo a los fabricantes de receptores de TV color a incluir un oscilador interno generando exactamente la frecuencia de 3.58 MHz. De igual modo, y con el fin de contar con una referencia para que este oscilador interno no se saliera de especificaciones, dentro del pulso blanking en cada línea horizontal se incluyo una ráfaga de 8-10 ciclos de 3.58 MHz, los cuales sirven como sincronía de color.

Estas consideraciones fueron las que se contemplaron para llegar a la señal de video compuesto que hoy en día se emplea para las transmisiones de televisión NTSC.

Las antenas de recepción

La estación transmisora

Suponiendo que ya se tiene una señal de video compuesto, el siguiente paso es modularla con una oscilación portadora, a fin de ubicarla en el rango de frecuencias del canal por el que va a ser transmitida, para enseguida elevar su nivel a una potencia que permita ser enviada en forma de ondas electromagnéticas que se irradiaran por la antena de transmisión. Los circuitos encargados de alimentar a la antena transmisora son manejados directamente por los moduladores.

Las ondas electromagnéticas

La existencia de las ondas electromagnéticas fue anticipada teóricamente por James Clerk Maxwell, en 1864; pero la primera comprobación práctica se atribuye a Heinrich Hertz, en 1887, por lo que a estas emisiones se les conoce con el nombre de “ondas hertzianas”. Mas fue Guglielmo Marconi, en 1899, quien les dio una aplicación concreta al enviar el primer mensaje telegráfico sin necesidad de alambre conductores.

Para general ondas electromagnéticas se necesita un circuito oscilador y un amplificador que convierta el oscilador y un amplificador que convierta la oscilación en una corriente eléctrica.

La propagación de ondas electromagnéticas

Al igual que toda radiación, las ondas electromagnéticas van perdiendo potencia conforme se alejan de su fuente de emisión, de modo que si medimos la energía recibida a un cierta distancia y después repetimos el experimento al doble de esa distancia, tan solo recibiremos ¼ parte de la potencia medida en un inicio; si se triplica esa separación se recibirá tan solo 1/9, y así sucesivamente.

Otro factor a tomar en cuenta, es que conforme se incrementa la frecuencia de una señal transmitida la emisión de torna altamente direccional. Observe que hay dos emisiones, una de AM y otra de TV; la primera, al estar formada por ondas “largas”, tiene la capacidad de “saltar” los obstáculos que se presentan entre la fuente y receptor, mientras que la señal de TV, al estar conformada por ondas de mucho menor longitud, siguen trayectorias rectas que impiden su recepción en lugares bloqueados tanto de manera natural (cerros) como artificial (edificios). Es por esta razón por la que en puntos claves se utilizan estaciones “repetidoras”, para captar la señal proveniente de la emisora, amplificarla y transmitirla a los sitios de difícil acceso. El tipo de antena que se requiere para la recepción de una señal de TV depende fundamentalmente de tres factores, a saber: 1) la distancia promedio entre el televisor y las transmisoras de la región, 2) la topografía del sitio donde se ubica el aparato, y 3) la gama de frecuencias que se espera captar (UHF y/o VHF)
La antena receptora

La antena receptora capta las ondas electromagnéticas irradiadas por las diferentes emisoras de televisión, las convierte en señales eléctricas de RF moduladas en frecuencia o amplitud y, mediante la línea de transmisión, alimenta al receptor de TV, en el cual un circuito sintonizador se encarga de amplificar esa minúscula corriente que se obtiene de la antena y de convertirla en señal manejable por los circuitos del aparato.
Los parámetros que definen las propiedades y el uso específico de una antena receptora son: su impedancia característica, su derectividad, su ganancia y el ancho de banda en el que operan.

Antenas interiores y exteriores

Existen dos clasificaciones principales de antenas receptoras: interiores y exteriores. Dentro de las del primer tipo se encuentran las llamadas de “conejo” y toda aquella construidas para ser utilizadas en el interior del hogar. Por lo general, consisten únicamente de un dipolo con una impedancia de 300 ohms, suficiente para lugares donde se tiene una buena recepción de señal.
Actualmente se han popularizado algunas antenas interiores, conocidas como de tipo parabólico, las cuales disponen de un preamplificador que da una ligera ganancia a la señal recibida en el dipolo, a fin de que al televisor llegue con una potencia suficiente para obtener una imagen de buena calidad.
Se refiere a las antenas exteriores o aéreas, están diseñadas para captar la señal en sitios donde esta no llega con suficiente intensidad. Por lo regular, son estructuras conformadas por un cierto numero de partes, las cuales captan la señal y la dirigen hacia un dipolo.
Son dos categorías de antenas aéreas: para blanco y negro y color

Instrumentos para el servicio a televisiones en color

Multímetro digital

El multímetro es el primer instrumento que debe allegarse quien se dedica a la electrónica.

Un multímetro sirve para medir las principales variables eléctricas: voltajes y corrientes de AC y DC, resistencia entre dos puntos y continuidad.

Osciloscopio

Es un aparato que sirve para visualizar el comportamiento de una señal en relación con el tiempo, por lo que permite analizar detalles imposibles de detectar solo con el multímetro. En el servicio a televisiones de color, el osciloscopio es el medio apropiado para el seguimiento de la señal de video compuesto; igualmente es imprescindible para el diagnostico de averías en las etapas de barrido horizontal y vertical, la comprobación de las formas de onda en las fuentes conmutadas, el monitoreo del intercambio de información entre el sistema de control y sus circuitos periféricos, el aislamiento de problemas en la sintonía digital, etc.

Generados de barras o patrones

Este aparato proporciona diferentes patrones de video que sirven como referencia para diversos ajustes en circuitos electrónicos, cinescopio y elementos auxiliares.

Frecuencímetro


Los modelos de frecuencímetros se distinguen básicamente por el rango de frecuencias que pueden medir, en el servicio a televisores es suficiente uno de hasta 100 MHz.

Probador de cinescopios

Un probador de cinescopios permite realizar pruebas más completas y confiables, pues su función fundamental es la medición de corriente emitida por el cátodo, determinando así la vida útil de este elemento. La ventaja del probador de cinescopios, es que puede ser utilizado como reactivador.

Capacitó metro

Instrumento especial para medir la capacidad de los condensadores, sin importar su tipo (tantalium, poliéster, cerámicos y electrolitos convencionales).
Para el tipo de trabajo que se realiza en el taller de aparatos de audio y video, se considera adecuado un capacito metro capaz de medir valores entre 0.1 pico faradios y 999.9 mili faradios.



Fuente regulable

Esta fuente puede utilizarse para la aplicación de voltajes determinados en cualquiera de las secciones del televisor, a fin de diagnosticar si tal o cual etapa funciona satisfactoriamente. Es importante señalar que la salida de voltaje que suministre dicha fuente deberá estar regulada además de ser variable.

Variac

Así como la fuente regulable nos permite sustituir algún voltaje dentro del aparato, el variac nos permitirá cambiar el voltaje de AC suministrado al equipo. Esta función es muy conveniente al momento de diagnosticar algunas fallas intermitentes, sobre todo relacionadas con las protecciones internas del televisor.

Cautín de estación

Este cautín esta completamente aislado de la línea de alimentación y, por lo tanto, no transmite al dispositivo ningún pico de voltaje que pudiera llegar a la instalación eléctrica. Además, absorbe las cargas estáticas y tienen una temperatura estable. La potencia adecuada es de entre 30 y 40 watts.

Punta de alto voltaje

La punta de alto voltaje es una herramienta que permite despejar cualquier duda sobre el funcionamiento del Fly-back, especialmente cuando este opera sobre su chasis original. Esta punta debe tener una capacidad de por lo menos 25KV de CD.

Bobina desmagnetizadora


Esta permite eliminar la acumulación de magnetismo que pudiera sufrir la mascara de sombras, misma que afecta la trayectoria de los haces electrónicos y por consiguiente la pureza de los colores reproducidos.

Neutralizadores

Aunque actualmente el uso de los circuitos sintonizadores es cada vez mas reducido en los receptores de TV, todavía pueden encontrarse algunos ajustes en bobinas con núcleo variable. Para ello, es necesario contar con un juego de neutralizadores, a fin de evitar inducciones parasitas.