EDITORIALQUARK

ISSN: 0328-5073 Año 16 / 2002 / Nº 184 - $6,50

SECCIONES FIJASNuestros Productos 65Sección del Lector 95

ARTICULO DE TAPAConstruya un frecuencímetro digital 2

MONTAJES Alarma digital 10Quark PIC Basic. Cargador de PICs de 12, 18 y 28 patas 74

RADIOAFICIONADOManos a la RF: “construya herramientas útiles para trabajar con RF” 13

ELECTRONICA Y COMPUTACIONCompilador de BASIC para assembler de PICs 19

SERVICE Y MONTAJES

CURSO DE AUTOMATA PROGRAMABLEPLC. Lección Nº 13, conclusiónCaracterísticas del lenguaje ideal para robótica 81

TVMediciones de la señal de antena 87

Curso de Cámaras de 8 mmLección 1: El Diagrama en Bloques y la Sección de Cámara...........................................................................................27Descripción de un horno a microondas ................................................................................................................................31Las protecciones en los sistemas de audio AIWA ...............................................................................................................34Configuración de placas 3D .......................................................................................................................................................37Planos de equipos electrónicos.................................................................................................................................................41

Videograbador Toshiba W704TV SIGMA 27” (simil Toshiba 27”, Deck Sould 27” y Sony 27”)

Minicomponente Genérico BPS-M31Panasonic RS51SP53

La fuente espejo de corriente en los amplificadores de audio AIWA .........................................................................57Los lectores DVD hoy....................................................................................................................................................................61

Distribución en CapitalCarlos Cancellaro e Hijos SH

Gutemberg 3258 - Cap. 4301-4942

Distribución en InteriorDistribuidora Bertrán S.A.C.

Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

UruguayEddie Espert

Ciudadela 1416 - Montevideo901-1184

EDITORIALQUARK

Año 16 - Nº 184NOVIEMBRE 2002

Ya está en Internet el primer portal de electrónica interactivo. Visítenos en la web, obtenga información gratis e innumerables beneficios

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SSAABBEERR

EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

I m p r e s i ó n : T a l l e r e s G r á f i c o s C o n f o r t i , B u e n o s A i r e s , A r g e n t i n a

E D I C I O N A R G E N T I N A - Nº 182

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProducciónFederico Prado

Columnistas:Federico Prado

Luis Horacio RodríguezPeter Parker

Juan Pablo Matute

EDITORIAL QUARK S.R.L.

Propietaria de los derechosen castellano de la publicaciónmensual SABER ELECTRONICA

Herrera 761 (1295) Capital FederalT.E. 4301-8804

Director

Horacio D. Vallejo

Staff

Teresa C. JaraLuis Leguizamón

Olga VargasEnrique Selas

Alejandro VallejoJosé María Nieves

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Alejandro Vallejo Produccionesalejandrovallejo@webelectronica.com.ar

Internet: www.webelectronica.com.arWeb Manager:

Luis Leguizamón

Editorial Quark SRL

Herrera 761 (1295) - Capital Federale-mail: ateclien@webelectronica.com.ar

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan sona los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan res-ponsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproduccióntotal o parcial del material contenido en esta revista, así comola industrialización y/o comercialización de los aparatos oideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena desanciones legales, salvo mediante autorización por escrito de laEditorial.

Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.

Movicom

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DEL DIRECTOR

AL LECTOR

Estando Juntoses Más Fácil

En una reciente gira por Colombia y Vene-zuela pude apreciar nuevamente que losproblemas de los técnicos son comunes entoda la región. Desde México hasta Ar-gentina, pasando por Colombia, Perú y elresto de los países latinomaericanos, losprofesionales que se dedican a realizar el servicio de equiposelectrónicos no cuentan con la bibliografía necesaria para en-carar reparaciones con éxito. La falta de manuales de servicioy de capacitación es moneda corriente y normalemente cuan-do se va a reparar un equipo “se hace lo que se puede” sindescuidar el profesionalismo.En estas circunstancias es necesario seguir avanzando en laconsolidación de una gran comunidad electrónica en la que ca-da participante pueda aportar soluciones y así obtener ungran banco de datos al que se pueda acceder desde Internet.Saber Electrónica viene desarrollando este trabajo desdehace casi cuatro años y los resultados saltan a la vista. Cadavez más son los técnicos que acuden a nuestro portal y tienenacceso a características y reemplazos de componentes, notasde capacitación, foros de discusión y a más de 500 planos deequipos comerciales (TV, audio, video, etc.).Con cada edición de Saber Electrónica entregamos clavespara que acceda a información adicional y lo invitamos a quese haga socio de esta comunidad sin tener que abonar cuotaalguna; simplemente queremos que participe y aporte “su gra-nito de arena”. Esto le permitirá obtener ayuda cuando lo ne-cesite y también obtener descuentos en eventos y hasta en lacompra de componentes en casas de electrónica de varios paí-ses.Estamos creciendo... y es posible gracias a Ud. Precisamosque, si aún no es socio, se sume a la lista, que nos visite en:

www.webelectronica.com.arQueremos que navegue y que compruebe las ventajas de per-tenecer a la comunidad de electrónicos y así comprobará queestando juntos es más fácil.

Ing. Horacio D. Vallejo

Saber Electrónica

Construya unFrecuencímetro Digital

Frecuentemente es difícil empe-zar algo y esta página no es la ex-cepción. Gracias al empujón del Ing.Picerno y el espacio que con entu-siasmo me brinda el Ing. Vallejo in-tentaré desde estos próximos artí-culos dedicarme a la “puesta en elaire” de la página del radioaficiona-do, con la intención de compartircon mis colegas una vasta serie deexperimentos y equipos que piensoserán de interés para todos. Mi primer señal distintiva data del año 1975 (tenía 14 años) y enesa época había sólo dos posibilidades de salir en radio (80 Mts.AM), vender la casa y com-prar un equipo comercial americano ó construir su propio equipo. Habrán adivinado que la úl-tima opción era la más popular. Fue así que con un grupo de amigos y ayuda esporádica dealgún “viejo radioaficionado” nos hicimos de varias válvulas termoiónicas, transformadores,chassis en desuso y demás partes electrónicas para montar nuestros propios equipos. Viéndo-lo a la distancia, mi primer equipo era desastroso: el micrófono era de carbón y había que gol-pearlo a la mitad de la charla porque se empastaba, el transformador de modulación era unareactancia de tubo fluorescente... en fin, la cuestión es que con “eso” y un receptor de un vie-jo combinado lográbamos comunicarnos. Al principio a unos pocos kilómetros, luego estudiá-bamos mejorar los circuitos, cargar mejor la antena, etc.etc. Así fue que lo perfeccionamos has-ta cubrir casi todo el país. Todavía guardo en mi memoria la satisfacción que me brindó ese pri-mer “pipiolito”. Todo este proceso llevó a un aprendizaje gradual de la teoría de las telecomu-nicaciones que me permite ofrecerles a Uds. en esta página una serie de proyectos para queel radioaficionado amante de la electrónica pueda desarrollar sus propios equipos de comuni-caciones (QRP) y comparta conmigo la alegría de poder realizar contactos de radio con equi-pos hechos por uno mismo.

Mi idea es comenzar brindando una serie de instrumentos imprescindibles para el taller delaficionado al QRP. En esta nota empezamos a ver un frecuencímetro digital, luego un medidorde circuitos sintonizados, imprescindible en estos menesteres, alguna fuente, algún transver-sor de recepción y un transceptor de 80M BLU de 10W para el novicio con sintonía digital, delcual éste contador de frecuencias forma parte. Espero que estos desarrollos sean de vuestroagrado.

Preparado por: Guillermo H. GneccoLW3DYL

ARTÍCULO DE TAPA:LA PÁGINA DEL RADIOAFICIONADO

INTRODUCCIÓN

Podemos definir a un fre-cuencímetro como un contadorde eventos cíclico, esto es,cuenta una serie de sucesos(los ciclos de la frecuencia queestamos midiendo), los presen-ta en un display, vuelve a ceroy comienza a contar nueva-mente.

En la figura 1 podemos verun diagrama en bloques ele-mental de un frecuencímetro como elque aquí describimos.

En el primer bloque tenemos unaetapa conformadora de entrada, quees la que adapta el mundo analógicoal universo digital. Me explico: en unoscilador o amplificador que trabajecon radiofrecuencia las señales noson cuadradas, que son con las quese trabaja en los sistemas digitales,sino que pueden ser senoidales (enel mejor de los casos) o pueden tenerformas complejas. Si las ingresamosdirectamente al contador no podríadistinguir en ellas un patrón regular.Tal vez no podría siquiera contarlas,dado que probablemente haga faltaamplificarlas. Para eso se utiliza en laentrada un amplificador de señal dealta impedancia (para no cargar elcircuito bajo prueba) acoplado a unTrigger de Schmitt, que es un circuitoque empareja y regulariza las ondaspara poder ingresarlas al contador di-gital. Si en la entrada del conforma-dor inyecto una señal, por ejemplo,senoidal de 357kHz voy a obtener ala salida una señal perfectamentecuadrada de 357kHz. Obtenemosaquí lo que nos interesa: cualquierasea lo que tengamos a la entrada lopasamos a onda cuadrada pero res-petando fielmente la frecuencia de laseñal, que es lo que pretendemoscontar.

Luego de tener la señal en condi-ciones para ingresar al contador digi-tal la hacemos pasar por una llaveelectrónica controlada por un reloj,que se abre a intervalos regulares,

en este caso cada 1 segundo. Aquítenemos el corazón del aparato: su-pongamos una señal de 3.567 ciclos(tres mil quinientos sesenta y siete ci-clos), si abrimos la llave de paso por1 segundo en el display aparecerá elnúmero 3.567, que es la frecuencia,o sea, ciclos por segundo. Aquí po-dríamos quedarnos tranquilos, perohemos hecho una sola medida. Tene-mos que poner un sistema que luegode esta medida haga otra y otra yotra. Pensemos en el caso de unasintonía por la banda de 80 metros.(para esto fue diseñado), si midiéra-mos una sola vez sería engorrosoporque al girar el dial buscando unafrecuencia determinada habría queestar manualmente tomando medi-das a cada trecho y sería muy incó-modo.

Es así que se intercala un siste-ma de reloj. Este se encarga de con-trolar secuencialmente las operacio-nes básicas para que el contador to-me una medida después de otra, se-gún se muestra en la ffigura 2.

En esta figura observamos unpulso de 1 segundo en estado altoque es el que abre la llave electróni-ca, dejando paso a las señales para

contar. Un instante después vemosun pequeño pulso en estado alto de-nominado latch o cerrojo. Este pulsohabilita el número que contó el conta-dor para que pase al display. Ahora loexplicaré con más detalle. Luego deéste viene otro pequeño pulso llama-do reset o puesta a cero del contadory luego nuevamente vuelve el pulsode 1 segundo que habilita la llave.Supongamos por un momento que ellatch no está conectado. En el conta-dor observaríamos los numeritos irmoviéndose rápidamente aumentan-do hasta que termina el pulso de 1segundo. Allí se quedarían quietos (ypodríamos ver la frecuencia) hastaque llegue el pulso de reset o puestaa cero, con lo que veríamos los nu-meritos irse a cero para, al abrirsenuevamente la llave, volver a verlosincrementándose rápidamente hastala cifra final. Como pueden imaginar,esto es muy cansador para la vista.Es así que se intercala entre el con-tador digital y la presentación (losdisplay de 7 segmentos) otra llaveelectrónica que se abre, dejando pa-sar los datos, cuando está alto el pul-so de latch. El proceso ahora seríael siguiente: se abre la llave de entra-

Artículo de Tapa

Saber Electrónica

Figura 1

Figura 2

Saber Electrónica

Construya un Frecuencímetro Digitalda por 1 segundo y el conta-dor cuenta los ciclos. Al ce-rrarse la llave de entrada yal haber terminado la cuen-ta, se abre la llave de latch yel resultado es presentadoen el display. Pasado el ins-tante la llave de latch se cie-rra y el resultado permane-ce fijo en el display. Apareceahora el pulso de puesta acero del contador, pero en eldisplay permanece el resul-tado de la cuenta anterior,dado que la llave de latchestá cerrada, e ignora todo lo que su-cede detrás de ella, operando comosi fuera una memoria temporal. Ter-minado el pulso de puesta a cero,luego de un instante vuelve todo acomenzar. Hace una nueva cuenta yal próximo pulso de latch presenta elnuevo resultado, cambiando el ante-rior si fuera distinto. En este sistema,lo que observamos es solamente elcambio de números en el momentodel pulso de latch. Si la frecuencia essiempre la misma no veremos enton-ces cambio alguno en el display.

LOS CONTADORES

Para poder observar la frecuenciaque mide el contador digital tenemosque adaptarla a nuestros parámetrosde lectura, esto es: los números delcero al nueve. Para poder “traducir”el lenguaje binario con el que se ma-nejan los circuitos lógicos al de losnúmeros decimales, que usamos no-sotros, existe el circuito integradoCD4511, que es un decodificador deBCD (decimal codificado en binario)con excitador para una presentaciónen display de 7 segmentos. Poseeasimismo un latch incorporado.

El código BCD no es otra cosaque los números del cero al nuevecodificados a binario. También lo lla-man código 8421. Veamos como esesto: el circuito integrado tiene cuatroentradas, denominadas (luego demucho pensar) A,B,C y D. Estas en-

tradas tienen un peso determinado.Si mantenemos las entradas a masael display marca cero. Si aplicamostensión a la entrada A (manteniendolas otras a masa) el display marcauno. Si damos tensión a la entrada Bel display marca dos. Si conectamosla tensión a la entrada C marcaríacuatro y si repetimos el procedimien-to en la entrada D el display presen-taría un ocho. Hasta ahí viene bárba-ro, pero:

¿Cómo hacemos para represen-tar un tres, por ejemplo?

Simple, aplicamos tensión en lasentradas A y B al mismo tiempo y te-nemos A+B, o sea 1+2 y el displaynos presenta un 3. En el caso delseis damos tensión a las entradas By C, o sea 4+2 y en el del siete da-mos tensión a las entradas A,B y Csimultáneamente, obteniendo la su-ma 1+2+4= 7.

Este circuito integrado incorporaun cerrojo con memoria para las cua-tro entradas, denominado latch, quefunciona de la siguiente manera: si laentrada LE (latch enable o habilita-ción de cerrojo) está en estado bajo(esto es cero volts o a masa), los da-tos que ingresamos por las entradasABCD pasan directamente al display.Si de repente pasamos la entrada LEal estado alto (le damos tensión), nopasan más datos y el display mantie-ne visualizado el último dato que en-tró.

Así como utilizamos este integra-

do para traducir el lenguajelógico digital al de los nú-meros que corrientementeusamos, debemos utilizaralgún otro para que nos tra-duzca, en este caso unasucesión de eventos (los ci-clos de la frecuencia quequeremos medir), al len-guaje de unos y ceros delcódigo BCD que maneja elCD4511. Este es un conta-dor doble (esto es que haydos contadores en un soloencapsulado) denominado

CD4518. En este contador tenemosuna entrada y cuatro salidas: A,B,C yD. Supongamos que en el primer ins-tante las salidas se encuentran encero y entra un pulso. Veremos quela salida A cambia de estado de ceroa uno. Si lo conectamos a un CD4511observaríamos un 1 en el display. Alentrar el segundo pulso la salida Acae a cero y la salida B pasa a esta-do alto. En el display vemos ahora un2. Al ingresar el tercer pulso la salidaB se mantiene en estado alto y laacompaña ahora la salida A, tenien-do en el display un 3, y así sucesiva-mente hasta el 9 (vea la tabla 1).

Veamos ahora el siguiente caso:supongamos que utilicé el contador ymedí la cantidad de seis pulsos. Eldisplay marca seis y está todo bárba-ro, pero he aquí que quiero realizaruna nueva cuenta. Si la ingreso asínomás el display no me va a marcar1 (que es el nuevo pulso que ingresé)sino que me va a marcar 7, porque losumó a los seis anteriores.

¿Cómo puedo hacer entoncespara separar las cuentas y cuandoempiezo una nueva que arranque decero?

Hay en estos contadores una en-trada de reset (restablecimiento acero) que al aplicarle un nivel alto ha-ce que “olvide” la cuenta anterior ypase todas las salidas a cero parapoder comenzar una nueva cuenta.

Nos falta ver el caso de conectardos contadores “en cascada”, esto

Tabla 1

ENTRADA D C B A

Primer pulso 0 0 0 1Segundo pulso 0 0 1 0Tercer pulso 0 0 1 1Cuarto pulso 0 1 0 0Quinto pulso 0 1 0 1Sexto pulso 0 1 1 0Séptimo pulso0 1 1 1Octavo pulso 1 0 0 0Noveno pulso 1 0 0 1

es, uno después del otro, para queuno cuente las unidades y el otro lasdecenas, por ejemplo. La pata 6 delCD4518, que es la salida D, de peso8, se conecta a la pata 10 del mismointegrado, que es la entrada del con-tador siguiente. Aquí debo hacer unaaclaración: este contador tiene dos ti-pos de entrada; una que incrementaun número al detectar una transiciónde 0 a 1, denominada flanco ascen-dente, y otra entrada que responde aun cambio de estado de 1 a 0, que sedenomina flanco descendente, y esla que estamos utilizando en este di-seño.

¿Por qué? Veamos el siguiente ejemplo: su-

pongamos que estamos contandohasta 99. En las unidades tenemosque va contando 7 (0111), 8(1000), 9(1001). Si tuviéramos el contador co-nectado a la entrada de flanco ascen-dente, al llegar el número 8 la pata Dse eleva de 0 a 1 enviando un pulsode cuenta al otro contador, por lo queen el display veríamos el número 18al octavo pulso, cosa que no condicecon la realidad. En el diseño actualtenemos el segundo contador conec-tado a la pata de flanco descendente,obteniendo el siguiente resultado: en

el 7 (0111), en el 8 (1000) no haycambio, porque D subió de 0 a 1, enel 9 (1001) sigue todo igual y en el 0(0000) tenemos que envía un pulsoal segundo contador, porque D bajóde 1 a 0, obteniendo en el display elnúmero 10, que coincide con el déci-mo pulso de cuenta. Acuérdense quelos números en binario se leen DC-BA.

Con esta introducción teórica alos contadores de cifras ya podemosver la primera parte de este proyecto,que es un contador de dos cifras, cu-ya plaqueta vemos en la figura 3. Es-te contador puede construirse en gru-pos de a dos, es decir, podemos con-tar de 00 a 99, de 0000 a 9999 o de000000 a 999999 (en nuestro prototi-po pensamos en un frecuencímetrode cuatro dígitos y así se muestra enla foto que sirve de presentacción pa-ra esta nota). Para esto la plaquetacontadora tiene una conexión que serepite a cada costado, permitiéndo-nos conectar hasta tres o cuatro con-tadores “en cascada”. Observamosque tiene una entrada/salida de +12Volts, que sirve para la alimentación;una entrada/salida de masa; una dereset, para su puesta a cero; la entra-da de cuenta de pulsos; el Latch Ena-ble, para habilitar el cerrojo y una deCAR (que significa acarreo) que pasoa explicar en detalle en los siguientespárrafos.

Si miramos la plaqueta de la figu-ra 3 desde arriba (lado componen-tes), podemos ver que del lado iz-quierdo hay un borne llamado ENT(entrada) que no se repite del ladoderecho, pero que a la misma alturahay un borne llamado CAR (acarreo).Al conectar en cascada dos o másplaquetas para obtener 4 o más dígi-tos de lectura la entrada es la de laprimer plaqueta de la izquierda; elCAR de ésta se conecta a la ENT dela segunda y el CAR de la segunda ala ENT de la tercera y así sucesiva-mente si hubiera más contadores.Asimismo debemos conectar las de-más entradas/salidas.

Para un mejor entendimiento, en

Artículo de Tapa

Saber Electrónica

Figura 3

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Construya un Frecuencímetro Digital

la figura 4 se puede apreciar el dia-grama de cicuito impreso correspon-diente a dos dígitos del display.

Cuando uno inicia la cuenta enuno de estos contadores vemos quea cada pulso de entrada se incre-menta un número en el display. Asíhasta llegar al número 99. Al próximopulso el contador marca 00 y envíapor la salida CAR un pulso al conta-dor siguiente, por lo que en el display(suponiendo que sea de cuatro dígi-tos) se leería el número 0100.

Si ingresamos otro tren de pulsosel primer contador volverá a llegar alos 99 y al próximo pulso vuelve a 00pero envía otro pulso por CAR al se-gundo contador, mostrando el displayentonces el número 0200. Comopueden observar, aquí hay dos resetdiferentes: uno es el de los contado-res, que por sí mismos vuelven a ce-ro después del número 9 y otro muydistinto es el que acciono de formaexterna, y es el que está marcado enla plaqueta como RESET. Suponga-mos que me aburrí de contar y mequedó en el display el número 2546.Para reiniciar el contador aplico unpulso positivo en RESET y vuelve a0000, pero porque yo lo quise, noporque fuera una consecuencia lógi-ca de la cuenta (después del 9 vieneel cero).

¿Por qué el proyecto está divididoen varias pequeñas plaquetas y noen una grande?

Porque la idea es que estos apa-ratos sean montados por estudian-tes, hobbystas y experimentadorescon poca experiencia en la electróni-

ca y en todos estos años he aprendi-do que a los problemas hay que limi-tarlos; esto es, que si un contador nofunciona doy todas las herramientaspara revisarlo y probarlo hasta des-cubrir el error. El equivocarse en elarmado de una plaqueta es una delas mejores formas de aprender aanalizar circuitos electrónicos, perouna cosa es revisar una plaquetita de5x7 cm con tres integrados, en lacual ya sé que ahí está la falla que in-tentar arreglar un plaquetón de15x20 cm donde probablemente nosepa ni por dónde empezar.

Con respecto al armado, recuer-den que son dos plaquetas que seconectan entre sí con alambres quebien pueden ser los que sobran delas resistencias. Una de ellas va hori-zontal (la de los integrados) y la delos display va montada vertical parafacilitarnos la lectura. Tengan encuenta que para CMOS van displayde cátodo común. Recuerden mon-tar primero los puentes de conexión ypresten atención que hay uno debajode los integrados CD4511. Luego vanlas resistencias, después los conden-sadores (cuidado con la polaridad) ypor último los circuitos integrados.

Y hablando de pruebas, una vezarmado el contador llega el momentode probarlo. Para empezar, hay queconectar externamente a la plaquetauna resistencia de 10kΩ entre losbornes ENT y +12V. Esto se hace pa-ra cargar la entrada con baja impe-dancia, dado que los integradosCMOS no pueden quedar con las pa-titas “al aire” dado que toman ruidodel ambiente y provocan funciona-

mientos aleatorios. Luego de esto co-nectamos la fuente de alimentaciónde 12V, el negativo a masa y el posi-tivo a +12V. Ya en el display debeempezar a verse algo. Si tocamoscon un cablecito entre +12V y RE-SET debe marcar 00. Si con ese mis-mo cablecito tocamos ENT y MASA,con cada toque vamos a notar que seincrementa un número: 00, 01, 02...Si aumenta de a varios no se preocu-pen, es que a veces hace como unaschispas al conectarse y desconectar-se y las cuenta a todas. Es lo que sellama rebote.

Bien, si hasta aquí lo han hechofuncionar ¡felicitaciones! Explicaréahora como continuar con la etapade entrada y mecanismo de relojería.

LA ETAPA DE ENTRADA

Pasamos ahora a la descripciónde la plaqueta más compleja. Estaconsta de un amplificador conforma-dor de señal de entrada y un sistemade relojería que brinda los pulsos dereloj, latch y reset para accionar loscontadores y display, tal como semuestra en el circuito de la figura 5.

La señal a medir ingresa a la ba-se de un transistor de alta frecuencia,en este caso usé un BF199, peropuede utilizarse también un BF494.Se amplifica y transfiere a otroBF199, cuyo colector está conectadoa una serie de compuertas NAND ti-po 74LS132, que se encargan dedarle forma perfectamente cuadradaa las señales que entren al sistema.El uso de estos integrados, de tecno-logía TTL (Transistor Transistor Lo-gic) obedece a que son muy rápidos.Tengan en cuenta que con este fre-cuencímetro debemos poder medircon comodidad el oscilador de batidodel equipo QRP de 80 metros, queanda por los 8MHz. Los integradosCMOS de la serie CD4XXX son muyeconómicos y trabajan con cualquiertensión, pero son lentos, no pudiendocontar más allá de los 3 ó 4MHz. Losintegrados TTL son más caros y hay

Figura 4

que alimentarlos con una tensión es-tabilizada de +5V, pero en el prototi-po de este frecuencímetro han llega-do a medir hasta los 31MHz. Vale lapena gastar un centavito más.

Después de las compuertasNAND, con la señal ya puesta en for-ma, tenemos un integrado 74LS90,que divide la frecuencia a medir pordiez.

¿Por qué es esto? Pues porque como ya dijimos, los

CMOS son lentos, en este caso lue-

go de un divisor TTL una frecuenciade 8MHz se transformaría en una de800kHz, valor perfectamente mane-jable para un dispositivo CMOS.

Lógicamente tenemos que ade-cuar el display a los cambios de reso-lución en la lectura, dado que se alte-ra la precisión del frecuencímetro,pero ese detalle lo dejo para el final.

Ahora tenemos una gama de fre-cuencias que es manejable por losCMOS, pero tenemos un problema:los TTL manejan 5 Volt, y los CMOS12 Volt. Para solucionar este incon-

veniente es que intercalamos entre lasalida del 74LS90 y la entrada delmecanismo de relojería, que esCMOS, un transistor BC547, cuyabase es excitada con la salida de+5V del 74LS90 pero alcanza paraenviarlo a la saturación aún con los+12V conectados a su colector. Asítenemos repetido en el colector con+12V las señales de entrada que tie-nen +5V.

En la figura 6 mostramos la terce-ra y última placa de este proyecto,que reune las etapas de entrada del

Artículo de Tapa

Saber Electrónica

Figura 5

Figura 6

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Construya un Frecuencímetro Digital

frecuencímetro. Ahora bien, había-mos explicado que para que el conta-dor actúe hace falta una puerta de 1segundo, luego de cerrarse ésta unpulso de latch para mostrar el resul-tado en el display y un pulso quevuelva a cero los contadores, paracomenzar todo una vez más.

Les había comentado que estecontador de frecuencias lo diseñé co-mo visor de sintonía de un equipoQRP. Tuve en cuenta entonces quela puerta de un segundo era muy len-ta para el caso de una sintonía conti-nua, porque hace una medición cadados segundos (un segundo para me-dir y otro segundo para los pulsos delatch y reset). Es así que escogí unapuerta de 0,1 segundo, lo que mepermite hacer cinco mediciones enun segundo, logrando así suficienterapidez en la visualización. Esto traeaparejada una reducción en la preci-sión del equipo, pero es aceptable enun equipo de radioaficionado. En es-te caso, si estoy en una frecuencia de3.566.923MHz, dado que ya dividípor diez en la entrada y le aplico ladécima parte a la puerta de entrada(equivalente a dividir nuevamente pordiez) tengo que en el display observo03.566.9 MHz, que como ya dije, esuna precisión más que suficiente pa-ra un transmisor QRP o su fase de

ajuste. Un detalle a tener en cuentaes que siempre me acuerdo de lospobres (porque me incluyo en el gre-mio) y si ven en la plaqueta de reloje-ría dos salidas, una de 500Hz y otrade 50Hz, es porque doy la posibili-dad, al que no tiene los medios de ar-mar un contador con 6 dígitos, a me-dir megahertz con cuatro dísplay, asaber: Si intento medir un osciladorde 7.482.600Hz con cuatro dígitosvoy a ver en el display 482.6

¿Y cuántos megahertz hay enton-ces?

Simple, para este caso utilizamosuna puerta de 0,01 segundo, que escomo dividir por cien en la entradaque ya está dividida por diez, lo quenos hace obtener en el display decuatro cifras el número 7.482 cuandola entrada de reloj está en 500Hz(puerta de 0,01s) y el número 482,6cuando está en 50Hz (puerta de0,1s). Con un simple cálculo mentalarmamos la cifra 7.482.600, que laobtenemos con una precisión de100Hz, más que suficiente para no-sotros.

Paso a describir en detalle el sis-tema que utilizo para obtener la puer-ta y los pulsos de control. Es un viejodiseño europeo que es, a mi criterio,el que mejor funciona. Consta de un

integrado CD4018, que es un conta-dor Johnson, que divide por diez los50Hz para obtener 5Hz, o sea, 5cuentas por segundo. A esa frecuen-cia, la puerta de entrada permanece0,1segundo abierta y en el 0,1 se-gundo restante da los pulsos de latchy reset. La mejor forma de verlo esseguir paso a paso los estados delcontador en la figura 7.

Ahora bien, para obtener los50Hz (o 500Hz para medir megaci-clos) es necesario partir de una fre-cuencia mucho más elevada y esta-ble, para que al irla dividiendo au-mente la precisión. Normalmente seutiliza un cristal, que provee una os-cilación precisa y sumamente estableconectado a una cadena divisora.Por ejemplo, para obtener 50Hz par-timos de un cristal de 5MHz y dividi-mos por 10 para obtener 500kHz, asu vez por 10 para obtener 50kHz,otra vez por 10 para tener 5kHz, denuevo por 10 para sacar 500Hz y porúltimo nuevamente por 10 para final-mente disponer los dichosos 50Hz.Hemos tenido que emplear 5 diviso-res por 10, más el oscilador de cris-tal, se hace bastante engorroso ytambién mucho más caro.

No hemos mencionado el proble-ma de conseguir un cristal de 5MHz,cosa bastante difícil.

¿No sería ideal poder utilizarcualquier cristal que disponga, porejemplo, tirado en el taller o que pue-da recuperar de una PC, video o TVviejo?

En este proyecto he utilizado elmás común de todos los cristales,ese que sirve para NTSC y que sobrade todas las conversiones; el3,579545M y paso a explicar comoencajarlo en el diseño (vea la figura8). Lo primero que tenemos que ha-cer es “estirar” la frecuencia de osci-lación del cristal hasta un número en-tero. Para esto vemos que en elCD4011 que hace de oscilador hayun trimmer o compensador, que esun capacitor variable ajustable a tor-nillo. Con ese trimmer se ajusta a la

Figura 7

frecuencia de 3.580.000Hz, que co-mo ven, está apenas 455 Hz másarriba que la frecuencia de trabajodel cristal. Para este ajuste es im-prescindible que un amigo nos presteun frecuencímetro o podemos “batir-lo” con un receptor de radioaficiona-do con sintonía digital. Esto es, acer-camos la antena del receptor al osci-lador, sintonizamos 3.580.0 en CW yajustamos el trimmer hasta que justoallí no se oiga ningún chiflido.

Tenemos ahora 3.580.000Hz y te-nemos que obtener 50Hz. Debemoshacer un divisor por 71.600.

¿Cómo hacemos? Empezamos utilizando un

CD4040 conectado para dividir por716, obteniendo hasta aquí 5.000Hz.A esta frecuencia la ingresamos a undoble divisor por 10 “CD4518” obte-niendo una salida de 500Hz paracontar megaciclos (si hiciera falta) yla dichosa frecuencia de 50Hz a lasalida del último divisor. Si quisieranconectar algún otro cristal o inclusohacer algún experimento con fre-cuencias extrañas les explicaré endetalle cómo es el uso del CD4040como divisor programable.

Para los que van a utilizar cuatrodisplay y necesiten conmutar la fre-cuencia de clock, recuerden que de-ben instalar una llave doble inversorade la siguiente manera: El punto me-

dio de una de ellas va a la entradaCLK del CD4018 (pata 14). Una va ala salida 500Hz del CD4518 (pata 10)y otra va a la salida 50 Hz del mismointegrado (pata 14). El otro punto me-dio va a una resistencia de 1K y éstaa su vez a + 12V. Los extremos van alas conexiones dp (decimal point) deldisplay, de forma que los puntos apa-rezcan en el lugar correcto cuandomide MHz (en 500Hz) que se vería(p.ej) 5.937 y cuando mide KHz (en50 Hz) vgr. 937.2. Para los que vana utilizar seis o más dígitos directa-mente unan con un cable la pata 14del CD4518 con la pata 14 delCD4018 (figura 9).

De esta manera hemos concluído

con la expliación del funcionamientodel frecuencímetro, el cuál puedemontar sin inconvenientes desde es-tee momento. Sin embargo, para losprincipiantes, en la próxima edicióndaremos el circuito completo de esteproyecto en un solo diagrama, inclui-remos la lista completa de materialesy explicaremos la forma de construirel frecuencímetro para no cometererrores.

De esta manera, si Ud. es un téc-nico experimetoado ya puede co-menzar el montaje de este valiosoinstrumento, caso contrario le sugieroque se contacte con la editorail paraobtener los detalles del armado o queaguarde hasta la próxima edición.

Artículo de Tapa

Saber Electrónica

Figura 9

Figura 8

Saber Electrónica

C urso Práctico de Electróni-ca Digital es una obra com-puesta de fascículos com-

puesta de una parte básica y otraavanzada. En los primeros 5 fascí-culos se presentan los conceptosbásicos de esta materia, tratandocada tema primero en forma teórica,luego de manera práctica y conclu-yendo con montajes sencillos peromuy útiles para que el lector apren-da mientras “construye sus propiosprototipos”.

La segunda parte de esta obra,correspondiente a los fascículos 6 a10, se presenta en un solo texto, da-do que está dirigido a quienes hayancompletado la primera parte del cur-so o a quienes ya poseen conoci-mientos sobre compuertas lógicas.El presente proyecto es tomado dedicho libro, editado por Centro Japo-nés de Información Electrónica yque se encuentra en los mejorespuestos de venta de revistas. Suprecio es de $35 y puede solicitarlo

para que se lo envíen a su domicilioal teléfono: (011) 4301-8804.

El objeto de este montaje prácti-co es construir un circuito de seguri-dad con capacidad para controlarhasta 13 elementos, utilizando cir-cuitos digitales combinacionales.

Lista de Materiales1 experimentador digital2 m de cable telefónico2 m de cable normal de 0,35 mm

de diámetroUn trozo de papel de aluminio1 reed switch (interruptor magné-

tico)1 circuito integrado 74LS1331 circuito integrado 74LS141 diodo LED rojo1 buzzer para 12 volt1 SCR C106B o ECG54143 resistencias de 220Ω1 resistencia 1kΩ1 resistencia 1kΩ

Los circuitos digitales tienen mi-

les de aplicaciones, por lo que unopuede sacar tanto provecho comosu imaginación pueda. En la presen-te práctica mostramos la manera deconstruir una alarma sencilla, la cualse encargará de controlar hasta 13accesos al mismo tiempo, enviandoun mensaje sonoro cada vez que al-guno de los accesos es violado.

Por ejemplo, si se desea que laalarma suene cuando se rompe elvidrio de una casa, entonces se co-loca una cinta especial alrededor delvidrio; de tal manera que, cuando serompe el cristal, también se troza lacinta, esta ruptura es utilizada paraenviar un dato de activación al cir-cuito digital, a su vez, el circuito digi-tal activará a la señal sonora, indi-cando que la seguridad ha sido vio-lada. Debido al número reducido decomponentes, el costo de la cons-trucción de este dispositivo es muybajo, por lo que fácilmente puedeser implementada para su versiónen un circuito impreso.

Alarma Digital

Presentamos en este artículo, un montaje “práctico” pa-ra que Ud. experimente con circuitos integrados digita-les. Este proyecto fue presentado por el autor en el tex-to: “Curso Práctico de Electrónica Digital” y puede sermontado en puente de terminales o en placa de circui-to impreso para lo cual deberá realizar el diseño corres-pondiente.

Autor: Ing. Oscar Montoya Figueroa

MONTAJES DIDÁCTICOS

Procedimiento

1. En la figura 1 se muestra unacompuerta NAND de 13 entradas74LS133 , así como la asignación delos terminales del chip, también semuestra la descripción de terminalespara el circuito integrado 74LS14, elcual contiene internamente 6 com-puertas NOT; también se indica ladescripción de los terminales para elSCR.

2. En la figura 2 se muestran el

circuito completo armado en un ex-perimentador digital (protoboard).Realice el circuito tal como se indicaen la figura.

Observe que sólo se han utiliza-do dos de las entradas de la com-puerta NAND; es decir, que sólo sedisponen de dos elementos de acti-vación.

Estos elementos están formadospor una cinta de papel de aluminioque puede ser construida fácilmenterecortando una tira continua, la cual

se adhiere a la superficie del vidriode la ventana que se desea prote-ger.

3. Cuando la ventana se rompe,la tira también, poniendo la entradade la compuerta a 1 (“1” lógico), es-to produce un impulso que dispara alSCR, haciendo que el buzzer suene.

4. El otro detector lo forma unreed switch, el cual se mantiene ce-rrado debido al campo magnéticoproducido por un imán cuando ésteestá cerca; pero cuando el imán se

Montajes

Saber Electrónica

Figura 1

Figura 2

Saber Electrónica

A l a r m a D i g i t a l

aleja, entonces el interruptor (tam-bién llamado apagador) magnéticose abre, poniendo en “1” a la entra-da de la compuerta y provocando laactivación del SCR.

Este tipo de interruptores es utili-

zado para detectar cuando unapuerta se abre.

5. El apagador magnético se co-loca fijo en algún punto del marco dela puerta, en tanto que el imán se fi-ja sobre la hoja de la misma, tratan-

do de que ambos dispositivos semantengan uno frente al otro.

Cuando la puerta se encuentracerrada, el interruptor magnéticoestá cerrado, cuando la puerta seabre, entonces el imán se aleja delapagador magnético haciendo queeste último se abra, provocando laactivación de los circuitos subse-cuentes.

6. En la figura 3 se muestra eldiagrama esquemático para el cir-cuito de la alarma digital, es impor-tante recalcar que los elementos ló-gicos, como las compuertas, utili-zan una tensión positiva de +5 volt,en tanto que el SCR se alimentacon un voltaje de +12V. En parale-lo al buzzer se ha puesto una resis-tencia y un diodo LED, lo que ase-gura un consumo de corriente con-tinua una vez que el SCR ha sidopuesto en estado de conducción.Para apagar la alarma es precisoquitar la tensión de alimentación.

Figura 3

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Saber Electrónica

INTRODUCCIÓN

¡Radiofrecuencia!. La sóla men-ción de esta palabra hace “revolver lastripas” a más de un electrónico, ya quecomúnmente se la asocia a amplifica-dores que oscilan, osciladores que noarrancan, escasez o alto costo de losinstrumentos, falta de datos de pará-metros, fórmulas complicadas, com-ponentes que no se consiguen, tran-sistores de potencia que se pinchan,etc., sumado a que el estudio de ni-veles secundario o la universidad noaportaron suficiente familiaridad sobreel tema. Todo esto se conjuga paraque el segmento de RF de un proyec-to sea provisto por terceros o que de-ban ser adquiridos los módulos detransmisión y/o recepción (que suelenser importados), para limitar el trabajode desarrollo a la parte digital, o laanalógica de baja frecuencia.

No tiene por qué ser así. Si el pro-yecto no es demasiado complicado ocrítico, y tiene ganas y paciencia, tra-taremos de darle un empujón con es-ta nota. La necesidad es madre del in-genio: sepa que las damas mendoci-nas, a falta de medios para dibujaruna elipse, trazaron el escudo de la

bandera del Ejército de Los Andescon una fuente. Mc Gyver es capaz dehacer una bomba con sal, ácido debatería y fertilizante. Si Ud. sabe salirde apuros en la vida cotidiana con unpoco de alambre, ¡sea también un RFGyver!.

1) Palillos CapacitivosA menudo es necesario “tantear”

con varios valores de capacitancia(capacidad) en un punto de un circui-to. Si se coloca un capacitor provisoriocon los dedos, se está agregando lacapacitancia parásita de los mismos,o bien los componentes vecinos nodejan meter la mano. La solución esarmarse una dotación de "pequeñospalillos capacitivos", tal como se ob-serva en la figura 1.

En la punta de los palillos (puede

utilizar los que se emplean para jalaralimentos en picadas o botonas), pe-gue un cerámico de cada valor entre1pF y 47pF, y además 100pF, 1nF,10nF, 100nF. Por último, haga lo mis-mo con un simple puente de alambre.

Son prácticos para ensayar el va-lor óptimo en circuitos que aceptenvalor de capacitancia variable a sal-tos, tales como compensación detransformadores de banda ancha, re-des de entrada y salida en etapas depotencia, etc.

Los encontrará convenientes deuso en estos casos:

- Es más cómodo que poner y sa-car un trimmer y medir en qué valorquedó, y después “apostar” a si el va-lor normalizado más cercano seráadecuado.

¡Manos a la RF! Parte 1:

Construya Herramientas Utiles para Trabajar con Radiofrecuencia

¿No se anima a meter las manos en la RF? siga leyendo y se meterá hasta los hombros…En esta serie de artículos le explicaremos por qué no es tan complicado el panorama co-mo “lo pintan”, qué elementos debe poseer para trabajar con convicción y qué premisas de-be respetar para obtener éxito en sus emprendimientos. En esta nota le proponemos laconstrucción de algunas herramientas e instrumentos prácticos.

Autor: Ing. Daniel Pérez - LW1ECP

RADIAFICIONADO

Figura 1Figura 1

- Si el impreso fue diseña-do para un capacitor fijo, nohay lugar para un trimmer.

- Por sus conexiones in-ternas más cortas, un capaci-tor fijo “autorresuena” másarriba que un trimmer.

Constrúyalos así:- Son preferibles los palillos de

sección cuadrada, o fósforos sin cabe-za, para así tener mayor superficie deadhesión.

- Doble las patas del capacitorcontra sí mismas. Esto le da mayor ri-gidez a la hora de hacer presión sobreel palillo para que haga buen contactosobre las pistas. Si va a trabajar enUHF es importante que el doblez seabien cercano al cuerpo, pero tomandoprecauciones como para no dañarlo.

- Estañe el codo de las patas.- Fíjelo provisoriamente en su lu-

gar con adhesivo instantáneo.- Refuerce la adhesión con adhe-

sivo epoxy, o de plástico fundido. Elepoxy gris no deja ver el valor pero re-sulta más resistente. El final de las pa-tas dobladas queda dentro de la gotade adhesivo, así disminuye el riesgode romper el cuerpo del capacitor.

- Identifique el valor en el mangocon código de colores pintados contémpera o marcador, o haga una ban-da alrededor con líquido corrector yanótelo con rotring o marcador indele-ble de punta fina.

- Guarde el juego de las nuevas“herramientas” en una madera conperforaciones.

Una aplicación concreta de estoselementos es la utilización para sabercuánto es la capacitancia efectiva enparalelo con la bobina en un osciladortipo Colpitts, en ese caso colque enparalelo con la bobina uno de estosvalores conocidos, mida cuánto se co-rre, y utilice este valor en una ecua-ción.

Como anécdota cabe aclarar queen una oportunidad, al usar un "pali-llo" para verificar la adaptación en unaetapa de 5W en 500MHz, al no aplicar

suficiente presión sobre las pistas, laresistencia de contacto hizo recalentarla pata y se dañó el capacitor. Salvoeste incidente, los tradicionales "plate"resultaron suficientemente buenos pa-ra este uso mientras se esperaban losde porcelana especiales para estaaplicación.

2) Palillos InductivosComo contrapartida, tenemos los

"palillos inductivos", cuya construc-ción se aprecia en la figura 2.

Aproximándolos a una bobina per-miten determinar si necesita más omenos inductancia sin tener que de-sajustarla.

Constrúyalos así:- Uno con un trozo de ferrite, de

aproximadamente 1cm de diámetro x1cm de largo.

- Otro con un núcleo de carbonyl(polvo de hierro), que puede ser unnúcleo roscado con agujero hexago-nal sacado de una FI (video o sonido)de un TV viejo. Posee menor permea-bilidad que el ferrite, pero en VHF yUHF afecta menos al factor de méritoQ. El carbonyl se reconoce por su co-lor pardo, más claro que el ferrite.

- Otro con un cilindrito o chapa decobre, bronce o aluminio. Actúa comoespira en corto, reduciendo la induc-tancia.

Evite la hojalata: en RF, contraria-mente a lo que hace en baja frecuen-cia, también el hierro baja la inductan-cia por cercanía, pero reduce bastan-te el Q salvo que tenga un estañadogrueso (no basta la capita de estañonormal de la hojalata). Un lugar con-veniente para esta superficie metálicaes en la punta opuesta de un palillo fe-rromagnético.

Como ejemplo de uso pode-mos decir que si al acercar elpalillo metálico a una bobinamejora el funcionamiento delcircuito (por ejemplo aumentala ganancia, o mejora la res-puesta en frecuencia, hacién-dolo menos selectivo, etc.), esporque le sobraba inductancia.

Si en un receptor de AM la intensi-dad con que se recibe una emisoradisminuye al acercar tanto el palillo deferrite como el de metal a la varilla deantena, nos hemos “ahorrado aflojarinnecesariamente la bobina”.

Al acercar el metálico, trate de ha-cerlo por el extremo de la bobina quetenga menor tensión de RF (menorimpedancia) para minimizar la intro-ducción de capacitancia, la cual pro-duce una influencia opuesta a la bus-cada.

Un uso inesperado:En un amplificador de CATV se

producía un “pocito” en la respuesta alllevar a mínimo la tensión de controlde ganancia. Tras la búsqueda infruc-tuosa del elemento culpable por otrosmétodos, se “movió lentamente” elpalillo con ferrite apoyado en las pis-tas mientras se miraba la curva. Alapoyarlo en la pista que va a un zener,el pocito se movió. Resultó ser queese zener, que era parte del circuitoque controla al atenuador con diodosPIN, se quedaba sin corriente cuandola tensión de control era baja. O seaque se comportaba como capacitor, elque junto con la inductancia equiva-lente del cerámico que lo desacoplaresonaba en unos 200MHz, produ-ciendo un disturbio en las masas delcircuito pese a no estar intencional-mente en el camino de la señal.

El acercar el ferrite a este lazo, in-troducía un pequeño aumento de lainductancia y de las pérdidas, sufi-ciente para desenmascarar al elemen-to culpable. Por resultar un circuito sin-tonizado de mucha C y poca L (altacapacidad y baja impedancia) habíapasado inadvertido a la prueba deapoyar el dedo (mencionada más ade-

Radiaficionado

Saber Electrónica

Figura 2

Saber Electrónica

Construya Herramientas Utiles para Trabajar con RFlante). A propósito, la solución adopta-da fue agregar una cuenta de ferriteen una pata del zener.

3) Palillos testigoTiene un alambrecito embutido en

la punta que sobresale 1cm. Simple-mente introduce una capacitancia mo-desta con respecto al ambiente. Paralocalizar el punto de un circuito dondese sospecha de oscilaciones en UHFy más arriba, vaya tocando con elalambrecito los puntos de señal hastaque al hacerlo en alguno de ellos semodifique la anormalidad.

Otra forma de encarar la búsque-da de oscilaciones de frecuencia ines-peradamente elevadas es con un tro-zo de alambre, una versión de los hi-los de Lecher, antiguo dispositivo paradeterminar longitud de onda en trans-misores.

Supongamos tener una etapa dedifícil diagnóstico, de esas que varíansu comportamiento al acercar la ma-no, o tocando una masa, o que arran-ca con una cierta ganancia al encen-derla y luego queda más alta tras apo-yar y retirar un dedo. Para buscar la fa-lla suelde un alambre de cobre esta-ñado en un punto "caliente" que nodebería serlo (puede ser una masa, oun emisor aunque parezca estar de-sacoplado), de un largo de 1/2m omás. Manténgalo estirado y perpendi-cular al circuito con una mano, mien-tras con la otra le apoya el eje de undestornillador y lo va “moviendo” a lolargo del alambre. Observe si hay va-riaciones del comportamiento (ganan-cia, curva, consumo, ruido, etc.) quese repitan en más de un punto delalambre. Si las hay, anote la distanciaentre dos puntos que produzcan lamisma condición extrema (mínimo omáximo). Multiplíquela por dos y esaes la longitud de onda de la oscilación.

Ejemplo: Cada 10cm se produceun bajoncito en la ganancia; por lo tan-to la onda es de 20cm, o sea300/0,2m = 1500MHz. Este métodofue una bendición para detectar osci-laciones que caían más allá del rangodel analizador de espectro. Conviene

no tomar en cuenta el1er punto (el más pró-ximo al circuito), sino ladistancia entre el 2º yel 3º punto donde seproduce la alteración.

4) Cutter para RFSi bien en un dise-

ño acertado no deberíaocurrir, esté preparado para experi-mentar con el corte de masas al inten-tar “disminuir o quitar” oscilaciones obajar la selectividad. Una trincheta(cutter) no tiene el filo en el lugar másadecuado, para ello prepárese un cu-chillito con un trozo de hoja de sierraafilado como indica la figura 3.

El corte del cobre será más anchogarantizando mejor que no se toquenlas rebabas de los bordes.

Esta herramienta también es útilpara cortar plaquetas:

Se las marca suficientemente deambas caras con el máximo cuidadode que las marcas coincidan, y luegose flexiona la plaqueta hasta partirla.Si se usa este método con materialesabrasivos, como fibra de vidrio, notaráque las aleaciones de algunas hojasson más resistentes a desafilarse queotras. Lo dado hasta aquí es la prime-ra parte de esta serie de notas desti-nada a quienes deben “lidiar” con cir-cuitos de RF.

Algunos Instrumentos Prácticos

INTRODUCCIÓN

Un instrumento accesorio de me-dición infaltable es la punta detectora,para conversión de RF a CC (corrien-te continua).

Las puntas de muy alta impedan-cia se prestan para hacer medicionesen puntos que no tendrían que darsecuenta de su presencia, tales comocircuitos sintonizados, o bien puntosintermedios de un circuito. La de unsólo diodo inevitablemente incluye

una bobina, choke o resistor para per-mitir el retorno de la CC rectificada. Sies un choke, éste restringe el rangode frecuencias útil (insuficiente reac-tancia abajo, autorresonancia seriearriba); si es un resistor disminuye laimpedancia de la punta si es de bajovalor, y su sensibilidad si es alto.

Como instrumento útil para el téc-nico recomiendo la configuración condoble diodo (conocida como "dobladorde tensión de media onda" en fuentesde alimentación) porque evita los pro-blemas mencionados, no porque senecesite mayor tensión de CC detec-tada.

Si los diodos no tuviesen caída detensión en directa, la tensión rectifica-da tendería a ser el valor pico a picode la RF (2,82 x Veficaz para señalessenoidales), pero en la mayoría de lasaplicaciones probablemente se debe-rá disponer de una tabla de calibra-ción armada con la ayuda de un gene-rador patrón, a menos que lo que sebusque sea mediciones comparativas(por ejemplo buscar un máximo o unmínimo en un ajuste). No se conformecon restar dos caídas de tensión enlos diodos al valor leído ya que conbajos niveles, los diodos trabajan totalo parcialmente en la zona de “ley dedetección cuadrática”, donde la rela-ción CC versus RF no es lineal y porlo tanto no se puede predecir muy fá-cilmente la caída en dichos diodos.

Los 4 ó 5 componentes de la figu-ra 4 pueden alojarse en una punta pa-ra téster, o el cuerpo de una lapicera.El cable de masa debe mantenerse lomás corto posible.

Nota 1: No debe confiarse a cie-gas en que la impedancia de una pun-ta será tan elevada como se necesite.

Fig.Fig. 33

Si es importante determinar en quémedida se está cargando al circuito,puede hacerse así, si se dispone deuna segunda punta idéntica:

- Conecte la punta y anote la CCde salida.

- Sin desconectarla, conecte almismo punto del circuito la segundapunta, cargada con la misma resisten-cia de CC que la primera.

- Tome nota de la variación de lec-tura: si bajó 5%, entonces puede ex-trapolarse con razonable certeza quela tensión que debería obtenerse conuna punta que no cargue debería ser5% mayor que el primer valor anotado.

- Si la disminución es mayor que10 o 20% la extrapolación comienza adar errores groseros; más vale recon-siderar si la punta es realmente aptapara ese trabajo, o si conviene usar elmétodo de sustitución que se mencio-nará más adelante.

Se supone que el punto donde semide no está dentro de un lazo deAGC (control automático de ganan-cia).

Nota 2: Otra forma de determinarcuánto carga la punta es: si despuésdel punto en cuestión vienen más eta-pas, y luego un detector, fijarse cuán-to varía la tensión detectada al ponerla punta (tener en cuenta si este de-tector trabaja en modo lineal o cuadrá-tico).

Por otro lado, esta es la única for-ma segura de determinar cómo inter-fiere la punta al “colgarla” sobre un cir-cuito LC. Es posible que la “molestia”principal sea la capacitancia introduci-da, y no tanto la resistencia paralelo,

en cuyo caso se introduce una des-sintonía que sólo puede evaluarseviendo el corrimiento de la curva alhacer una medición con barrido.

Nota 3: Las puntas de impedanciabaja y bien determinada (50 o 75ohm), en cambio, funcionan más biencomo terminaciones. Pueden estarformadas simplemente por una puntade alta impedancia más un resistorque fije la impedancia, pero ya que laimpedancia no ha de ser lo más altaposible se acostumbra a prepolarizarlos diodos para disminuir la "resisten-cia de video" del detector, lo que au-menta la tensión de salida cuando laresistencia de carga de CC no es muyalta. Ya no es despreciable para nadala inductancia del conductor de masa,en VHF directamente no puede existir.

¿Qué diodos debe usar para laspuntas?

Lo más razonable para altas fre-cuencias es un diodo tipo detector devideo OA90, 1N60, etc. No es aconse-jable usar cualquier diodo de germa-nio. Una vez se usó un OA91 en undetector de video de un TV, con resul-tados desastrosos. ElOA91 era un diodopensado especial-mente para el CAF delhorizontal en televiso-res valvulares, con al-ta tensión inversa, pe-ro malo para rectificarRF; parece que deja-ba pasar “de largo” ca-si tanta FI como la queconvertía a CC y todala tira de FI estaba"calentísima"; cual-

quier masa que se tocara hacía variarla curva.

Pero tampoco se puede confiar ensimplemente especificar un modelode diodo adecuado si es que no se co-noce al vendedor de componentes.

La figura 5 muestra la diferenciaentre las respuestas de varios diodosmarcados como 1N60.

Los que caen más rápido con lafrecuencia probablemente tengan ma-yor capacitancia. Los que tienen me-nos salida ya en frecuencias bajas talvez lo hagan por tener mayor resisten-cia serie o peores fugas. Algunos concurvas muy distintas eran del mismolote. Una forma de aprovisionamientosegura es rescatar los detectores devideo de televisores descartados. Enlos valvulares tipo Wells Gardner, seencuentran dentro del blindaje de labobina final, en un capuchón retirable.

La curva señalada con (*) corres-ponde a un diodo BA481. Pese a serde silicio, su caída no es mucho mayorque la de un germanio, por ser de jun-tura Schottky (hot carrier).

Este tipo de diodos es altamenterecomendable para hacer buenaspuntas, hasta frecuencias de microon-das.

Es FUNDAMENTAL tomar precau-ciones antiestáticas para evitar quequeden con altas fugas.

Nota 4: adviértase la alta resisten-cia de carga empleada en este ejem-plo. Esta forma de maximizar la CC desalida no es problema si la carga esun téster, pero si es un osciloscopiousado con un barredor puede introdu-

Radiaficionado

Saber Electrónica

Figura 4Figura 4

Figura 5Figura 5

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Construya Herramientas Utiles para Trabajar con RF

cir deformación de la curva por lentifi-car mucho la descarga del capacitorde filtrado.

Note en la figura 4 el resistor enserie con la salida. Antes de colocarlo,se notaba un "serruchito" en la res-puesta obtenida al barrer en bandaancha. Como la resistencia paraleloen el conector de entrada del oscilos-copio es muy alta, para la RF práctica-mente es sólo una capacitancia.

¿Y qué importa, si lo que le llegaes CC?

El coaxil que la une a la punta esuna línea de transmisión, que paraciertas frecuencias transforma estacapacitancia en una reactancia induc-tiva igual y opuesta a la del capacitorde filtrado del diodo. Para cada una deestas resonancias el diodo se quedasin filtrado, produciendo un pozo en laCC detectada. “Ni Smith se lo hubieseimaginado”. El resistor, entonces, tie-ne la misión de "bajar el Q" a esteefecto de resonancia. Esto es menosproblemático si el coaxil es del tipo es-pecial para osciloscopios que tiene unconductor central resistivo para amor-tiguar reflexiones.

PUNTA DETECTORA DE

ALTA SENSIBILIDAD: VOLTÍMETRO DE RF

La figura 6 muestra un voltímetrode RF más elaborado con mayor sen-sibilidad y respuesta logarítmica (li-neal en dB).

Su impedancia es de 75ohm e in-dica desde +20 a +40dBmV, o bien+80 a +100dBmicrovolt. Por ser su im-pedancia de 75ohm, esto correspon-de a un rango de -29 a -9dBm. Cam-biando los resistores que fijan la impe-dancia para que sea de 50, se tendráuna gama de -27 a -7dBm.

D1 es el detector. D2 compensa lavariación de Vf de D1 con la tempera-tura. D1 y D2 se eligen para Vf similarcon I=20uA. El de menor Vf se usarápara D2. Deben estar en perfecto con-tacto térmico: juntitos en la plaqueta, yenvueltos con grasa siliconada.

C4 cortocircuitúa la RF acopladacapacitivamente desde D1 a D2, lacual introducía una alinealidad ines-perada con niveles altos.

Q3 es el corazón del conversor li-neal a logarítmico.

Q2 compensa en temperatura aQ3.

Q2 y Q3 se eligen para Vf similar a0,7uA. El de menor Vf se usará paraQ2. También deben tener perfectocontacto térmico entre sí.

Las polarizaciones de D1 y D2 de-berían ser independientes de la tem-peratura. Q1 hace que la de D1 al me-nos varíe igual que la de D2 (compen-sa la presencia de D3) pero no es crí-tico.

Q4 y D4 limitan la deflexión de laaguja hacia atrás. R10 debe elegirsesegún el hFE.

R11 la limita hacia adelante.R9 limita la ganancia a lazo abier-

to cuando se calibra el "cero".R4 compensa la desviación de la

cuadratura del detector con niveles al-tos.

P1 ajusta la linealidad de la esca-la, para que el nivel indicado a mediadeflexión sea la media de las indica-ciones extremas.

P2 corre toda la escala hacia arri-ba o abajo.

P3 fija la sensibilidad para que ca-da división sea exactamente 1dB.

Aun con las precauciones térmi-cas se impone un chequeo del "cero"cada vez que se use. Las variaciones

Figura 6Figura 6

de CC que se amplifican son tan pe-queñas que el cero se desajusta por elcalor irradiado por la mano (estandodestapado), o incluso por un misterio-so efecto de variación de Vf de los dio-dos cuando se le transmite tensiónmecánica a sus patas, lo que ocurrecuando se flexiona la plaqueta al em-pujarla con el calibrador cuando se gi-ra algún trimpot. Para realizar el ajus-te se procede de la siguiente manera:

1) Con el aparato apagado, ajusteel tornillo de cero del miliamperímetro.

2) Encienda el voltímetro. Sin se-ñal, pulse LL1 y ajuste P1 para indicar"20".

3) Suelte LL1. Aplique +20dBmVy ajuste P2 para qiue indique "20".

4) Aplique 40dBmV. Ajuste P3 pa-ra que indique "40".

5) Verifique si se lee "30" al apli-car +30dBmV.

En el paso 2 es normal que sea di-fícil lograr tener la aguja quieta por elruido del operacional. Es el paso quemás necesariamente debe reiterarseante cambios de temperatura.

Es muy probable que deba usarseotro valor de R7 para poder ajustarP1. Cada vez que se haya tocado elcircuito con el soldador será precisoesperar un buen rato a que se estabi-lice su temperatura antes de reajustar.

Para probar la batería, se pulsaLL2, y se tendrá una escala de 5 a10V. El punto de "5V" es extrapolado,no se debe usar el aparato por debajode 7V.

Como tarea de experimentación lesugiero agregar un circuito de “auto-cero”, y corregir con termistor la de-pendencia de la sensibilidad del de-tector con la temperatura (que se re-fleja en los dB/div).

Ya que el límite de frecuencia infe-rior para este instrumento está dadopor C1 y C3, el colocarles provisoria-mente electrolíticos en paralelo permi-tirá calibrarlo con un generador de au-dio.

Nota 5: A menos que un detectorsea perfectamente lineal, 1dB de va-

riación (1,12 veces de tensión) en laRF no producirá 1dB de variación enla tensión detectada.

Pero si se dispone de un atenua-dor variable confiable no es necesarioconocer la ley del detector. Suponga-mos que se desea medir el ancho a -3dB de una curva. El método a seguires:

1) Acople el canal vertical en CC.2) Ajuste el nivel de RF o la sensi-

bilidad del osciloscopio para llenar lapantalla a lo alto.

3) Inserte un atenuador de 3dB ala entrada del sistema.

4) Anote la nueva altura de la cur-va, en cantidad de divisiones. Llamé-mosla “X”.

5) Quite el atenuador.6) Los puntos a -3dB son aquellos

donde la curva tiene una altura “X”.

¿Qué hacemos si lo que se quieremedir son los puntos de -20dB (10 ve-ces en tensión de RF), como en la fi-gura 7 parte A?.

Suponiendo un caso pesimista deley puramente cuadrática, ello produ-ciría una variación de 100 veces en laCC, o sea que con el atenuador pues-to, la onda prácticamente desaparece.Y no siempre es posible aumentar 100veces la ganancia del osciloscopio.Una solución se da en la parte B, la al-

tura que se anota se consigue ate-nuando sólo 10dB, pero luego no sevuelve al nivel original sino a uno10dB superior. Lógicamente la curvasale de la pantalla, pero no importa.Sólo hay que fijarse que la línea baseno se desplace por algún efecto se-cundario dentro del osciloscopio, pro-ducido por la sobrecarga del canalvertical.

Una posibilidad más, si no seaprecia éste u otros problemas, resul-ta más fácil:

1) Logre obtener pantalla comple-ta estando puesto el atenuador de20dB (o lo que se desee).

2) Esta es la altura “X”.3) Saque el atenuador.4) Los puntos a -20dB son aque-

llos donde la curva tiene una altura“X”.

Nota 6: todo lo anterior es válido sila ganancia y la respuesta en frecuen-cia no cambian con el nivel de señal, ysi la inserción introducida por el ate-nuador es realmente la nominal, loque no se cumple si "ve" impedanciasdistintas a la propia.

Continuando con la sección delRadiaficionado, en una próxima entre-gua continuaremos entregando “tips”o soluciones prácticas para trabajaren RF.

Radiaficionado

Saber Electrónica

Figura 7Figura 7

Saber Electrónica

INTRODUCCIÓN

Como es sabido, los microcontro-ladores PIC son circuitos con memo-ria de programa y un banco de memo-ria RAM o de registros de uso general,periféricos de E/S, timers internos,etc. Estos microcontroladores poseenun set de instrucciones reducido (alre-dedor de 35 instrucciones). La mayo-ría de las veces es engorroso progra-marlos con el ensamblador provistopor el fabricante, especialmente paraquienes ya saben algo de programa-ción, por eso se han fabricado otrasherramientas de programación.

El problema que surge con la pro-gramación en “assembler” (ensam-blador) de PIC es que al tener querealizar una secuencia de control ex-tensa las rutinas se vuelven demasia-do engorrosas dificultando la escrituray posterior modificación del código.Por otro lado, luego de realizado el có-digo, es difícil seguir paso a paso su

ejecución sin perder el sentido inicialdel programa.

Un programa en lenguaje ensam-blador ha sido siempre más difícil dedesarrollar que en un lenguaje de altonivel como el Pascal o el Basic.

Existen sistemas de desarrollo co-mo los implementados en las BASICSTAMPS I y II que resuelven satisfac-toriamente los problemas anterior-mente planteados pero a costa de sa-crificar características importantes delos PICs, como son:

Pérdida de velocidad importante alinterpretar el programa.

Alto costo de desarrollo (60 U$S omás).

Baja capacidad de memoria (entre100 y 600 instrucciones).

Instrucciones potentes pero con-trol de programa muy rudimentariotendiendo a hacer ineficiente y compli-cado el código.

Control ineficiente de los recursosde procesador.

MINIPB

Una solución para tener toda lapotencia del lenguaje ensambladorjunto a las comodidades de un len-guaje como el Basic es tener un pro-grama que permita pasar de códigoBasic al código ensamblador de PICspudiendo ser modificado antes del en-samble definitivo al archivo HEX queserá cargado a la memoria del PIC. Elensamble final se puede realizar encualquier tipo de herramienta queacepte el código estándar de micro-chip (como el MPASM, por ejemplo).

El programa BAS4PIC (parte delpaquete MINIPB) que describimos eneste artículo se encarga de transfor-mar el código Basic en lenguaje en-samblador de la manera más eficienteposible. Esta herramienta fue diseña-da para ejecutarse desde la línea decomandos del DOS versión 3.3 o pos-terior pudiendo funcionar desde unaventana de WIN 3.1/95/98/2000.

El compilador toma un archivo con

Compilador de Basic para Assembler de PICs

Para los que saben programar en BASIC y deseanuna herramienta que permita obtener archivosen “*asm” a partir de rutinas hechas en BASIC,les propongo experimentar el entorno MI-NIPB, que he desarrollado para tal fin y quepuede bajarlo GRATIS de Internet. El utilita-rio presenta un entorno amigable y corre encasi cualquier computadora.

Autor: Martín Alejandro Ribelottae-mail: mribelotta@yahoo.com.ar

ELECTRONICA Y COMPUTACION

extensión BAS y devuelve uno con ex-tensión ASM que contiene el códigoen ensamblador. La sintaxis es la si-guiente:

BAS4PIC “nombre_del_bas” (nombre_del_asm)

Esto significa que al ejecutar el ar-chivo BAS4PIC, el utilitario devuelveun archivo ASM (figura 1). El primernombre puede o no tener especificadala extensión BAS y el segundo nom-bre se puede omitir, el compiladorcreara un archivo con el mismo nom-bre de la fuente pero con extensiónASM.

CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES

DEL MINIPB

Pérdida de velocidad mínima en laejecución al compilar directamente aensamblador.

Costo de desarrollo sólo impuestopor el hardware implementado por us-ted.

Capacidad de memoria sólo im-puesta por el tipo de procesador queuse.

Control de programa estructurado,modular y funcional, acortando nota-blemente el tiempo de mantenimientoy actualización del código.

Disponibilidad total de los recur-

sos del PIC y de sus instrucciones alpoder “mezclar” códigos.

Basic con ensamblador. En estemodo el lenguaje se comporta comouna poderosa extensión del ensam-blador original.

CÓMO SE USA EL ENTORNO

DE DESARROLLO DEL MINIPB

Dentro del MINIPB se distribuyeun entorno de desarrollo para tenerdisponible el editor, el compilador(BAS4PIC), la forma de obtener sincargo el ensamblador MPASM (pro-piedad de Microchip) y la ayuda de lasinstrucciones y comandos. A pesar de

ser un entorno gráfico corre en cual-quier máquina DOS 5.0 o superior y640kByte de RAM (figura 2).

Ejecutándose sobre WIN 3.1 con-viene configurarlo en modo pantallacompleta para poder usar el ratón, enWIN 95 en adelante no presenta pro-blemas, excepto en la versión 98 queno se puede hacer correr MPASMdentro del entorno por lo que se tieneque acudir a otro ensamblador exter-no. El sistema MINIPB fue concebidopara crear programas de una maneramodular para los microcontroladoresPIC16F8X en un lenguaje similar alBasic de las computadoras o de las yaconocidas Basic STAMP I & II.

La programación modular se ca-racteriza porque los programas he-chos de esta manera son fácilmentemodificables (cosa que en ensambla-dor es engorroso). Por otro lado hayestructuras y subrutinas que sonsiempre las mismas.

Ejemplo de esto es una compara-ción entre dos variables internas y unatoma de decisiones que en ensambla-dor de PIC sería una rutina como lamostrada a continuación:

Movf VAR_1 ; llevar VAR_1 a WXorwf VAR_2 ; XOR con VAR_2 lo cual

; da 0 si son igualesBtfsc STATUS, Z ; saltar instrucción si el

; resultado anterior dio 0 =)Goto IGUALES ; bifurca ejecución a la

; etiqueta IGUALES; continúa el programa..

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Figura 1

Figura 2

Saber Electrónica

Compilador BASIC para Assembler de PICsSi estas comparaciones se repitie-

ran muchas veces en el programa re-sultaría complicado “seguir”, probar omodificar dicho programa. De estamanera, el programa escrito en la ta-bla I, si se escribiera en lenguaje miniPiv Basic (MINI PICBAS), quedaría dela siguiente manera:

If VAR_1 = VAR_2 then…Código a ejecutarse si son iguales...

Else... Código a ejecutarse si son distintos...

end

Nótese que se reconoce a simplevista qué parte del código se va a eje-cutar en cada caso. A esto se lo deno-mina programación estructurada y esel esquema que persigue MINI PIC-BAS.

Se eligió la sintaxis del lenguajeBasic por ser de fácil aprendizaje y rá-pida implementación aunque el Basicoriginal no admite la inserción de có-digo ensamblador ni la creación deprocedimientos ni funciones.

En principio se puede tomar comoun creador de MACROS complejos yestructurados aunque sus posibilida-des de crear procedimientos y funcio-nes le dan una gran ventaja.

Los procedimientos y funciones noson más que las conocidas subrutinasdel ensamblador las cuales pueden ono retornar valores (Funciones) o sim-plemente hacer un trabajo (procedi-mientos).

Lo anterior permite agregarle allenguaje nuevas instrucciones o libre-rías que amplíen sus posibilidades ylo hagan aun más modular.

El compilador se llama BAS4PI-C.EXE y no tiene posibilidad de com-pilar directamente a código hexadeci-mal sino que crea un archivo fuenteen lenguaje ensamblador que puedeluego puede ser compliado en cual-quier ensamblador compatible con elMPASM. Esto puede tomarse comouna desventaja pero puede ser muyútil cuando se intenta trabajar con otromicro que no es el F84.

Además es extremadamente útil silo que se desea es aprender a progra-mar los PICs.

Las instrucciones del lenguajeMINI PICBAS están orientadas a con-trol y sistemas embebidos por lo quelas implementaciones matemáticas noson muy buenas.

Como se dijera anteriormente, ellenguaje es totalmente modular y ex-pansible incluyendo la capacidad demezclar fuentes Basic con instruccio-nes propias del PIC (compatibles conlos estándares de Microchip).

A continuación se describen lasinstrucciones Basic soportadas aun-que se pueden encontrar en la ayudadel compilador desde el IDE.

‘=’ o asignación.Se utiliza para mover valores o su-

mar, restar valores con variables o va-riables entre sí. Se recomienda sepa-rar los signos (+,-,*,/,etc.) por lo me-nos un carácter de las palabras.

Son válidas:a = b + c or 12a = b +12 or ca = y -6 and g << 1No validas:a = b + cros <<u-flg1

Las operaciones implementadas son:+ suma (operador binario)- resta (operador binario)* multiplicación (Truncada la par-

te alta)/ división (Truncados los decimales)mod módulo o resto de divisiónand lógica Y(operador binario)or lógica O (operador binario)not lógica NO (operador binario)<< rotación izquierdaPor ejemplo:“(var) = (var> << (const.)”>> rotación derechaPor ejemplo:“(var) = (var) >> (const.)”var: define una variable tipo byte

en RAM.

NOTA: Todas las variables debenser definidas en el programa. Si se ha-ce referencia a alguna que no haya si-

do definida BAS4PIC dará un error decompilación.

Las variables pueden ser defini-das en cualquier parte y estarán dis-ponibles en la totalidad del código.

Sintaxis:var <nombre_de_variable>

rem: Línea de comentarios. Seutiliza para comentar una línea del có-digo fuente

Sintaxis:rem línea de comentario de no más de 80 letras

NOTA: Existe otro tipo de comen-tarios que no aparecen en el .ASMluego de la compilación y son todoslos caracteres de una línea luego delcarácter (‘).

Ejemplo:high PORTB, 0 ‘ Comentario...

asm: Inserta lenguaje ensambla-dor en el código fuente con las mis-mas reglas del MPASM.

Sintaxis:asm—————- ; Código ensamblador—————— ; MPASM compatible.—————————————end

Goto: saltar a una etiqueta. Man-da la ejecución del programa a otra lí-nea

NOTA: No hay revisión de estasintaxis en la compilación pero sí en laensamblación posterior.

Sintaxis:Goto <Etiqueta de línea>

gosub: llama a una subrutina quedebe terminar con un <return> o secorre el riesgo de un desbordamientode la PILA del PIC.

NOTA: Tampoco existe revisión enninguna de las instancias de compila-ción.

Sintaxis:gosub <Etiqueta de línea>

for: ciclo del tipo DESDE...HAS-TA...

Sintaxis:for <Variable=Vinicial> to Vfinal———-————————

next

if: Instrucción de decisión. Si laexpresión es verdadera se ejecuta elcódigo después del then. Sino se eje-cuta lo que está luego de Else y si és-te no existe continúa con lo siguienteal end.

Sintaxis: if <Expresión> then

————-—————-Else—————————-

end

NOTA: se puede ignorar el Elsecolocando solo end

select: selecciona según el valorde una var la porción de código a pro-cesar indicada en los case.

Sintaxis:Select <Expresión>

case: <valor x>—————————

breakcase: <valor y>—————————

....breakcase: <valor...>————breakend

high: pone a 1 lógico un BIT (o pin).Sintaxis:high <var o reg. o port>,<BIT o pin>

low: pone a 0 lógico un BIT (o pin).Sintaxis:low <var o reg. o port>,<BIT o pin>

while: crea un ciclo mientras secumpla una condición o un ciclo infini-

to en caso de que en vez de una con-dición esté “forever”

Sintaxis:while <condición>rem código a ejecutarrem cíclicamente.end

radix: determina el sistema numé-rico que se va a utilizar en las líneasde código siguiente.

Puede estar en cualquier parte delprograma la cantidad de veces que sequiera.

Sintaxis:radix <hex, bin o decimal>* hex Para hexadecimal* bin Para binario* decimal Para decimal

(opción por defecto)

inc: Incrementa en 1 una variableSintaxis:inc <var>

dec: decremento en 1 una variableSintaxis:dec<var>

lookup: busca un valor en una ta-bla según el contenido de una variable(var_A) y lo deja en otra (var_B).

NOTA: Se debe asegurar de nosobrepasar el valor del índice a riesgode una pérdida total del control delprograma.

Una buena práctica es hacer unAND con la Var a utilizar y la cantidadde elementos usados así se aseguraque el índice no sobrepase este valor(No funciona sobre PORTA, PORTB ySTATUS).

Sintaxis:lookup <var_A> <var_B>valor 1valor 2...valor nend

branch: Salta a una etiqueta se-gún el contenido de una variable (va-r_A).

NOTA: Se debe asegurar de no

sobrepasar el valor del índice a riesgode una pérdida total del control delprograma.

Una buena práctica es hacer unAND con la Var a utilizar y la cantidadde elementos usados así se aseguraque el índice no sobrepase este valor(No funciona sobre PORTA, PORTB ySTATUS).

Sintaxis:branch <var_A>etiqueta 1etiqueta 2...etiqueta nend

include: Incluir la compilación deun archivo dentro de la fuente actual.

NOTA 1: El archivo a incluir debeser tipo *.INC. No se puede incluir unarchivo si la fuente donde se está es-cribiendo es un *.INC. Esto causaríauna pérdida del control de sintaxis enel compilador.

NOTA 2: La extensión no se so-breentiende pero si se escribió otro ti-po de archivo el compilador dará unerror haciéndoselo saber.

Sintaxis:include <archivo_a_incluir.INC>

delay_ms: retardo de 0 a 255 mi-lisegundos (1 ms = 0.001 segundos)

Sintaxis:delay_ms <constante o variable>

delay_us: retardo de 0 a 255 mi-crosegundos (1 us = 0.000001 segun-dos)

Sintaxis:delay_us <constante o variable>

delay_s: retardo de 0 a 255 se-gundos

Sintaxis:delay_s <constante o variable>

procedure: declara un procedi-miento con o sin parámetros a pasar.

NOTA: Todos los procedimientos allamar deben estar declarados por en-cima del programa principal o no se-rán reconocidos por los demás. Todos

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Compilador BASIC para Assembler de PICslos parámetros son del tipo VAR con 1Byte de extensión.

Sintaxis:procedure <nombre> (param1...)‘Código del‘procedimientoend

function: Declara una función queretorna un tipo de dato ‘VAR’ en W.Como a los procedimientos se lespuede pasar uno o más parámetros ti-po VAR. Para retornar el valor se leasigna al nombre un valor o ecuación.

NOTA: Todas las funciones a lla-mar deben estar definidas por encimade las funciones llamantes.

Sintaxis:function <Nombre> (param1...)‘Código de la‘funcion <Nombre> = ‘Se asigna

‘el valor de retornoend

Se puede encontrar una descrip-ción más detallada de estas instruc-ciones y otros temas referentes alcompilador en la ayuda del mismo so-bre el IDE.

EL ENTORNO DE

DESARROLLO

INTEGRADO IDEPBAS

El programa ensamblador BAS-4PIC trabaja desde las líneas de co-mando DOS por lo que se vuelve en-gorroso cuando se tiene que modificaruna y otra vez el código por ajuste devalores o simplemente porque se de-

sarrolla por ensayo y error. Debido aesto se creó el programa IDPBAS.E-XE que combina el editor, compilador,ensamblador y ayuda en línea dentrode una interface DOS amigable y livia-na a la computadora para que puedacorrer desde una XT hasta las últimasPentium 4 sin presentar problemas (fi-gura 3). Para ejecutarlo sólo haga do-ble clic sobre él

A pesar de esto se han detectadoerrores de ejecución en máquinas conWindows 98 y superiores al intentarensamblar con el MPASM.EXE perose debe a un fallo en este último y noen el programa IDPBAS por lo que serecomienda buscar otro ensambladorcomo el MPLAB o el MPASMWIN quese distribuyen gratuitamente por Inter-net.

Para obtener el programa comple-to sin cargo, diríjase a nuestra web:www.webelectronica.com.ar, luegohaga clic en el ícono passwword y di-gite la clave: minipb.

Este utilitario intenta ser un clonen desarrollo del Basic de las BSI y

BSII. Aunque aún faltan instruccionesésta es la primer versión BETA paradepuración. No está previsto que seatotalmente compatible con PBASIC deParallax pero busca facilitar la progra-mación de los PIC tipo 16F(C)84/3.

Los Menúes “Archivo”, “Editar”y “Ventana” son los comunes a cual-quier editor de texto. Con Archivo-/Cambia dir... se puede establecer eldirectorio de trabajo y con la funciónArchivo/linea DOS se accede a la lí-nea de comandos del DOS. Cuandocomienza un proyecto, abra un nuevoarchivo (figura 4).

Se puede configurar el directoriode binarios y las opciones de color depantalla y resolución desde “Op-ciones/ Setup”.

En el Menú “Compilar” se puedeencontrar las opciones para crear elcódigo objeto en ASM y su correspon-diente HEX (figura 5). Para podercompilar correctamente se debe se-guir una serie de pasos explicados acontinuación:

El Proceso de compilación para

Figura 3Figura 3

Figura 4

Figura 5

obtener un archivo*.HEX transferible alPIC tiene en estaversión BETA mere-ce algunas conside-raciones:

- En caso decrear un archivonuevo debe guardar-lo, y luego sí compi-larlo.

- Al cerrarse unarchivo y querer tra-bajar con otro se debe salir del IDE yreentrar porque de no ser así compila-ra la fuente antigua.

Se procede a compilar el archivoBAS a código ensamblador con F9 ocon el mouse en “Compilar/ compila aAsm” (figura 6).

Si no existen errores detectadosen el BAS se muestra el archivo ASMgenerado. Este puede ser modificadoa necesidad del programador.

Para obtener el archivo HEX sedebe teclear Alt+F9 o utilizando elmouse en el menú: “Compilar/ com-pila a Asm”.

Si no se ha modificado de maneraineficiente el archivo ASM MPASM nodará errores y mostrará el archivo delista absoluta con los códigos de má-quina, la fuente, los comentarios y losnombres de variables predefinidasmás los que se incorporen en la“fuente”.

En el directorio de origen del archi-vo BAS se encuentran los archivos*.ERR, *.ASM, *.COD, *.LST, y *.HEXque es el utilizado porlos cargadores de Mi-crocontroladores PICcomunes.

El archivo Err quese muestra es el deerrores de compila-ción Basic y si no hu-biese éste estará va-cío.

También se dispo-ne de una pequeñacalculadora a través

de “Opciones/ Calculadora” (figura7), y de los detalles del uso de memo-ria ROM y RAM en Word y porcentajea través de “Compilar/ Informa-cion”.

Para una construcción del códigocompleta con compilación y ensamblese dispone de la opción “Compilar/Construir Todo”.

El desarrollo del utilitario BAS4PI-C.EXE tiene entre otros bugs:

* Funciones de comparación de unsolo miembro. No admite expresionescomo if (a*b) > c then...

* No posibilita la compilación aHEX directa. Debe pasar primero porun proceso intermedio a código objetoASM. (Esto puede ser ventajoso parasubsanar limitaciones).

El IDE-PBAS y BAS4PIC son pro-gramas de libre distribución en desa-rrollo. La primer versión (BETA) delBAS4PIC es sólo como prueba de sis-temas y aunque genera códigos eje-cutables aún no está probado bajo to-

das las condicionescon micros en tareasreales. (Se han he-cho pruebas que nogarantizan el trabajobajo todas las condi-ciones).

INSTALACIÓN Y

FUNCIONAMIENTO

Este compilador deBasic para

PIC16F84 continúa en desarrollo porlo que algunas instrucciones no estánsoportadas totalmente y existen algu-nos bugs.

El paquete de programas incluye:

- instalar.bat: Instalador automático- bas4pic.exe: Compilador de línea de

comandos- idepbas.exe: Entorno de desarrollo

integrado (IDE)- ide.dsk: Archivo de configuración

(IDE)- *.bas: Ejemplos

Para instalarlo se crea una carpe-ta temporal (por ejemplo c:\tmp ) y secopia allí el ZIP. Luego se descompri-me y se da la orden INSTALA con loque se crean los directorios y se co-pian los archivos requeridos.

Ahora tiene un directorio llamadoc:\picbasic en su disco rígido dondese encuentra IDEPBAS. El sistema deayuda expone todo lo referente al len-guaje, su uso, sus características ysus defectos. Para obtener el archivo

HEX para el micro de-be poseer los archivosMPASM.EXE yP16F84.INC que sedistribuyen librementecon el MPLAB de Mi-crochip. Para consultas, co-mentarios y aportespueden comunicarse a:

mribelotta@yahoo.com.ar

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Saber Electrónica

Figura 6Figura 6

Figura 7Figura 7

EDITORIALQUARK

ISSN: 1514-5697 - Año 3 Nº 35 - 2003 - $3,90

ISSN: 1514-5697 - Año 3 Nº 35 - 2003 - $3,90

La Revista del Técnico Montador y Reparador

SSAABBEERR

ELECTRONICAEDICION ARGENTINA

E D I C I O N A R G E N T I N A - Nº 35 - ENERO 2003

Director Ing. Horacio D. Vallejo

ProducciónFederico Prado

EDITORIAL QUARK S.R.L.Propietaria de los derechosen castellano de la publicaciónmensual SABER ELECTRONICAHerrera 761/763 Capital Federal(1295) TEL. (005411) 4301-8804

Nuevo Teléfono: 4301-8804

DirectorHoracio D. Vallejo

StaffTeresa C. JaraOlga Vargas

Enrique SelasLuis LeguizamónAlejandro Vallejo

ColaboradoresFederico Prado

Juan Pablo MatutePeter Parker

Luis H. Rodríguez

PublicidadAlejandro Vallejo Producciones

Distribución: Capital

Carlos Cancellaro e Hijos SHGutenberg 3258 - Cap. (4301-4942)

InteriorDistribuidora Bertrán S.A.C.

Av. Vélez Sársfield 1950 - Cap.

UruguayESPERT

Ciudadela 1416 - Montevideo901-1184

ImpresiónTalleres Gráficos Conforti - Bs. As.

Internet: www.webelectronica.com.arWeb Manager y Atención al Cliente:

Luis Leguizamón

La Editorial no se responsabiliza por el contenido de las notasfirmadas. Todos los productos o marcas que se mencionan son alos efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan respon-sabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total oparcial del material contenido en esta revista, así como la indus-trialización y/o comercialización de los aparatos o ideas queaparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones le-gales, salvo mediante autorización por escrito de la Editorial.

Tirada de esta edición: 12.000 ejemplares.

MOVICOM

Del Editor al Lector

Comenzamos una nueva etapa en laque pensamos afianzar a Service y Monta-jes en toda América Latina, tal como he-mos hecho con nuestra querida SaberElectrónica. Pretendemos generar una re-vista que sirva como herramienta para to-dos los técnicos del continente, especial-mente para quienes se dedican al mantenimiento, el servicioy la reparación de equipos.

En ésto tiene mucho que ver Ud. pues con sus aportesconstantes ha permitido que la comunidad electrónica sigacreciendo, utilizando como vehículo nuestro portal de Inter-net. Hoy recibimos cerca de 2.000 visitas diarias que arrojanunas 200 consultas y aoprtan más de 50 datos entre planosde equipos, respuestas a consultas sobre fallas de aparatoscomerciales, etc.

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Visítenos en: www.webelectronica.com.ar.¡Lo esperamos!

Ing. Horacio D. Vallejo

EDITORIALQUARK

SUMARIO

Curso de Cámaras de 8 mm

Lección 1: El Diagrama en Bloques y la Sección de Cámara ................................3

Descripción de un horno a microondas ......................................................................7

Las protecciones en los sistemas de audio AIWA...................................................10

Configuración de placas 3D...........................................................................................13

Planos de equipos electrónicos ....................................................................................17

Videograbador Toshiba W704

TV SIGMA 27” (simil Toshiba 27”, Deck Sould 27” y Sonny 27”)

Minicomponente Genérico BPS-M31

Panasonic RS51SP53

La fuente espejo de corriente en los

amplificadores de audio AIWA .....................................................................................33

Los lectores DVD hoy........................................................................................................37

SSSS eeee rrrr vvvv iiii cccc eeee yyyy MMMM oooo nnnn tttt aaaa jjjj eeee ssss

Cuaderno del Técnico Reparador

Curso de Cámaras de 8 mmComenzamos con esta edición un Curso de Funcionamiento de Cáma-ras de 8mm preparado en base a textos desarrollados por Centro Ja-ponés de Información Electrónica, escritos por el Ing. Leopoldo ParraReynada y actualizados por Rodolfo Trennt. Cabe aclarar que el cursoteórico se compone de sólo 5 lecciones, luego de las cuales daremosalgunos lineamientos prácticos de ajuste y mantenimiento.

Lección Nº 1

EL DIAGRAMA EN BLOQUES Y LA SECCIÓN DE CÁMARAIng. Leopoldo Parra Reynada - Centro Japonés de Información Electrónica

En esta primera lección explicaremos las bases del formato 8mm Hi-Band y cómo es el diagrama en bloques general de una cámara de es-te tipo. Luego comenzaremos a explicar los diferentes bloques que lacomponen, mediante el diagrama general. Quienes deseen informaciónadicional pueden recurrir a nuestra portal: www.webelectronica.com.ar,para lo cual deberán dirigirse al ícono password e ingresar la clavesaber8mm. También pueden consultar por los textos disponibles so-bre este tema.

Cuando Sony lanzó, a principios de los 80´s, la pri-mer cámara de video (la popular e innovadoraBMC-100, figura 1), marcó sin duda el inicio de una

industria que proporcionaría al público consumidor, nue-vos productos con todas las ventajas de la filmación case-ra, sin los inconvenientes de las tradicionales cámaras decine.

Los propietarios de una cámara Súper-8, después defilmar sus eventos, debían mandar el cartucho a revelar yesperar a que el laboratorio lo devolviera, y cada vez quedeseaban observar de nuevo la filmación, era necesarioinstalar un proyector, una pantalla y organizar una sesiónespecial exclusivamente para hacerlo (figura 2). Además,las cintas tenían muy poca duración y sólo en cámarasmuy avanzadas se podía grabar el sonido junto con laimagen. No fue nada grato para los dueños de este tipo deequipos, cuando se inició la cormercialización de las cá-maras de video.

Las cámaras de video contaban con múltiples venta-jas sobre las Súper-8: en primer lugar, se podía disfrutarde la filmación inmediatamente después de haberse reali-zado, puesto que se eliminó el proceso de revelado. Ade-más, para la reproducción no era necesario más que con-

tar con una videograbadora del mismo formato y un tele-visor (prescindiendo así del proyector y la pantalla), y des-de un principio todas las cámaras de video pudieron incor-porar audio a la imagen. Por todo esto, las cámaras de vi-deo tuvieron un éxito indiscutible y prácticamente instan-táneo, lo cual propició una carrera entre las diferentescompañías fabricantes de equipo electrónico por tratar deofrecer a sus consumidores cada vez mayores prestacio-nes y facilidad de manejo en el equipo.

La compañía JVC pronto reaccionó al reto que Sonyhabía planteado, y presentó diversos modelos de cáma-

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Figura 1

ras capaces deutilizar el casset-te VHS (que a lalarga se converti-ría en el estándarmundial de videocasero), pero es-tos aparatos eranmuy voluminososy pesados debi-do al tamaño dedicho cassette,

por lo tanto su manejo se tornaba difícil y complicado pa-ra realizar algunos efectos que sí eran posibles con cáma-ras más pequeñas (como las últimas Súper-8).

Debido a que el formato Beta compartía casi las mis-mas dimensiones que el cassette VHS, los diseñadores deSony empezaron a idear un nuevo tipo de cinta, que fuerade menor tamaño y proporcionara mejor calidad de videoy audio; de esta forma, en 1984 apareció el formato de8mm, que hasta la fecha es el líder indiscutible en el mer-cado de las cámaras de video casero (figura 3).

TECNOLOGÍA DEL FORMATO 8MM

Pero, ¿qué es lo que hacía tan particular al formato de8mm? En primera instancia, el tamaño del cassette resul-taba considerablemente menor que el Beta y el VHS (figu-ra 4), lo que implicaba un sistema mecánico más compac-to, y por consiguiente las cámaras eran más pequeñas.Además, los diseñadores de Sony pusieron especial cui-dado que la reducción en las dimensiones del formato noimplicara una pérdida en la calidad de la imagen obtenida,y para ello dispusieron de las frecuencias de operación delas máquinas de tal modo que se obtuviera una ligera ven-taja (observe en la figura 5 la comparación de las disposi-

ciones de fre-cuencia entre es-tos tres forma-tos). Gracias aesto, las cámarasde 8mm lograronresoluciones dehasta 240 líneas

horizontales (a diferencia de las 200 enlas máquinas VHS y las 220 en las Be-ta).

Sin embargo, esto no fue suficien-te, por lo que surgieron los llamados"formatos de alta resolución" como elS-VHS, el ED-Beta y el Hi8 (cuya ca-racterística principal es incrementar lanitidez de las imágenes grabadas y re-producidas), que alcanzaban más de400 líneas horizontales (resolución ca-si equivalente a la de un monitor VGA

de computadora); pero mientras el S-VHS y el ED-Betahan tenido un éxito limitado a nivel mundial (en Méxicoprácticamente desconocidos), el formato Hi8 ha penetradocada vez más en el gusto del público, debido a la gran ca-lidad que ofrece en las filmaciones caseras (muy por enci-ma de las películas Súper-8 tradicionales). En la actuali-dad, es posible encontrar una gran variedad de marcas ymodelos de cámaras con este formato, y se espera queesta proporción aumente considerablemente en los próxi-mos años.

Veamos por qué es tan particular el Hi8 en relacióncon otros formatos. En la figura 6 se muestra la disposi-ción de las frecuencias en este formato, note que el anchode banda que puede manejar la cinta se ha extendido porencima de los7,7MHz parael máximo ni-vel de blancos,mientras quela frecuenciapara el tip desincronía seha definido en5.7 MHz, loque da unaamplia bandade 2 MHz parala modulaciónFM de la infor-mación de lu-minancia. Porotra parte, lainformación decroma se hagrabado conuna frecuenciade portadorade 743kHz, yse ha dejadouna banda li-bre entre cro-ma y luminan-cia con la in-tención de gra-bar ahí la in-

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Figura 2

Figura 4

Figura 3

Figura 5

formación de audio en FM. Gracias a este recurso, es po-sible utilizar las mismas cabezas de video para la graba-ción del audio en alta fidelidad, lo que origina un sonidomás agradable del que se obtiene en las máquinas VHSo Beta tradicionales.

No obstante, las ventajas de este formato siguen ma-nifestándose: debido a que es menor el tamaño del casset-te y de la cinta, el tambor de las cabezas (indispensablepara grabar y reproducir la información de video) tambiénha disminuido, al igual que todo el sistema de carga y en-hebrado, al grado que en la actualidad es posible fabricarcámaras que caben en la palma de la mano y pesen me-nos de 1 kg, sin que se tengan que sacrificar sus abundan-tes efectos especiales. De hecho, se han incluido nuevosaditamentos, por ejemplo, se han incorporado circuitos es-peciales para compensar las vibraciones del operador, vi-sores a color, zoom de más de 30 aumentos, grabaciónPCM digital estéreo, captores triples de luz (cámaras con3-CCD), etc., y al parecer, la carrera constante entre fabri-cantes para ofrecer al público más ventajas al adquirir sucámara de video, no ha hecho más que empezar.

Para dar al lector una idea más clara del principio deoperación de estos modernos aparatos, a continuaciónharemos una descripción global de los procesos y circui-tos que conforman una cámara de video con formato Hi-

8. Esta explicación pretende ser lo más general posible, ypara ello, nos basamos en tres modelos distintos de cá-maras Sony : CCD-VX1, CCD-TR400 y CCD-V5000. Es-tos modelos son diferentes entre sí, ya que el primero esuna cámara tipo compacto, el segundo es de tipo traveller(también conocida como palmcor-der) y la tercera es una

cámara grande semi-profe-sional (figura 7); sin embar-go, como el formato es elmismo en las tres, sus pro-cesos internos deben ape-garse a ciertas reglas intrín-secas de la grabación enHi-8, así que se dará unaexplicación genérica de losbloques internos de las cá-maras con este formato, y almismo tiempo revisaremosalgunos circuitos especialesdentro de cada modelo.

DIAGRAMA EN BLOQUES

GENERAL

En la figura 8 se mues-tra el diagrama a bloquesgeneral de una cámara Hi-8típica. Note la gran cantidad

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Figura 6

Figura 7

de etapas que la forman, lo que hace aún más sorpren-dente que todos esos circuitos puedan incluirse en unequipo que apenas supera el kilogramo de peso.

En la próxima entrega realizaremos un análisis de ca-da etapa, suponiendo que estamos siguiendo la señaldesde su entrada por la lente, posteriormente el procesoque se debe seguir para su grabación en la cinta magné-tica y por último, su reproducción final. Recuerde que siUd. desea tener más información sobre este tema puederecurrir a nuestra web: www.webelectronica.com.ar, digi-tando la clave saber8mm en la página de contenidos es-peciales. Por otra parte, Centro Japonés de InformaciónElectrónica en conjunto con Editorial Quark ha preparadoun paquete educativo que le enseña todo lo que deseasaber sobre las cámaras de 8mm (figura 9), a través deun manual y dos videos. Los mismos pueden ser conse-guidos en nuestras oficinas o solicitar el envío por contra-rreembolso.

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Figura 8

Figura 9

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Cuaderno del Técnico Reparador

INTRODUCCIÓN

Una buena parte de las diferencias apreciables entrelos diferentes modelos y marcas de hornos a microondasdescansa en el sistema de control, el cual a su vez se en-carga de ejecutar los programas respectivos para la coc-ción lenta, el descongelamiento, la operación no atendida,el control de temperatura y las demás posibilidades.

Respecto del sistema de control, no hay mucho queprofundizar fuera de las técnicas que todo estudiante ypersonal de servicio electrónico ya conoce. Sin embargo,a manera de recordatorio, centrando las explicaciones so-bre todo en los requerimientos específicos de un horno demicroondas, es conveniente hacer un breve análisis de laoperación de estos circuitos digitales.

EL SISTEMA DE CONTROL

Como su nombre loindica, el sistema de con-trol (Syscon) es el circuitoencargado de controlartoda la operación de unaparato.

Generalmente, elSyscon descansa en unmicrocontrolador central,elemento que recibe lasinstrucciones del usuario(a través del teclado in-cluido), las interpreta eimparte las órdenes co-rrespondientes a las sec-

ciones encargadas de su cumplimiento. También tiene co-mo función controlar el display, chequear la operación detodos los sensores requeridos y del temporizador internoy, si el aparato tiene la capacidad para ejecutar órdenesremotas, es el responsable de la recepción de los códigosemitidos desde el control de usuario. Figura 1.

En el caso concreto de un horno de microondas, elsistema de control está constituido por un circuito integra-do digital (figuras 2 y 3), al cual van conectados directa-mente el teclado y los sensores (por lo general, no pasande un sensor de temperatura y de un switch de INTER-LOCK); también maneja en forma directa el display, yasea fluorescente, de LED's o de cristal líquido. Por otraparte, apoyado en varios excitadores auxiliares, el Sysconpuede controlar algunos relevadores que se encargan deactivar o desactivar diversas secciones del horno, lo cualpermite, por ejemplo, modificar la potencia de cocción,programar el aparato para que ejecute ciertos pasospreestablecidos y otras funciones que dependen del dise-

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Descripción de un Horno a MicroondasAutor: Leopoldo Parra

El funcionamiento de un horno a microondas descansa en un elemento llamado mag-netrón, el cual genera las microondas necesarias para la cocción de los alimentos,pero no maneja señales electrónicas. De hecho, la única sección electrónica propia-mente dicha, es el sistema de control y no todos los modelos incluyen circuitos pa-ra el efecto, ya que algunos son accionados por mecanismos de relojería. Por lo tan-to, no hay mucho que profundizar en cuanto a las técnicas de servicio de un hornode microondas. Tenga en cuenta que la estructura básica de los hornos a microon-das es prácticamente la misma entre modelos y marcas. En efecto, las diferencias en-tre uno y otro tipo de aparatos tienen que ver únicamente con la potencia, con algu-nas funciones específicas, con el tamaño de la cavidad, etc. Sin embargo, ningunade estas posibilidades altera la estructura básica.

Figura 1

ño específico. Con estas explicaciones podemos pasar aanalizar los circuitos de dos hornos de microondas típicos,uno de marca Samsung y otro GoldStar, aprovecharemosla oportunidad para mencionar otros aspectos importan-tes.

MODELO SAMSUNG MW8610T

En la figura 4 se muestra el diagrama esquemático delhorno a microondas Samsung modelo MW8610T.

Este conjunto de circuitos puede dividirse en dos sec-ciones: una ubicada en el recuadro inferior, correspon-diente al magnetrón y dispositivos complementarios (entrelos que se encuentran los switches de seguridad) y otrarelacionada con los circuitos de control, que de hecho ocu-pan la mayor parte del diagrama. Analicemos de maneraseparada ambas partes.

Puede observar que en la esquina inferior izquierda seubica la entrada de la alimentación de AC, la cual suminis-tra los 220 volt de corriente alterna necesarios para la ope-ración del aparato. Estas líneas llegan a un fusible princi-pal de 10A y a dos interruptores térmicos identificados conla nomenclatura TH1 y TH2, respectivamente, para final-mente dirigirse hacia el transformador de bajo voltaje y aun relevador principal.

Suponiendo que el relé anterior se encontrara cerrado,la línea de alimentación llegaría hasta la lámpara auxiliary también a los switches de INTERLOCK primario y se-cundario. Si a la vez, estos interruptores estuvieran cerra-dos, se provocaría un cortocircuito a través del switch mo-nitor, el cual se abriría al momento de cerrar la puerta.

Con el switch monitor abierto, el voltaje de AC llegahasta los motores del ventilador interno (FAN MOTOR) ydel plato giratorio (GEAR MOTOR); enseguida atraviesa elinterruptor del relevador de potencia y finalmente llega altransformador de alta tensión, en cuyo secundario, a la sa-lida, se encuentra una configuración duplicadora de ten-sión, formada por un capacitor y un diodo.

Este duplicador de tensión se ha introducido para uti-lizar un transformador más pequeño en la generación deun nivel de alrededor de 4.000 volt. Cuando en el secun-dario aparece una polaridad con el positivo en el extremoconectado al capacitor, la corriente de electrones fluye através del diodo y carga al propio capacitor y, por lo tanto,cuando la polaridad cambia, la tensión del bobinado se su-ma al del condensador, alcanzando un nivel muy alto conun transformador relativamente pequeño (aunque en rea-lidad, este componente es el elemento más pesado de unhorno de microondas, incluso por arriba del magnetrón).

Observe que existe un secundario dedicado exclusiva-mente al filamento del cátodo y conectado también en se-rie con la alta tensión; de esta manera, aquí se tiene un ni-vel de unos cuantos volt de AC "montado" sobre una ten-sión de alrededor de 4.000 volt, lo que hace totalmente im-posibles las mediciones tanto de tensiones como de co-rriente con el aparato en funcionamiento. Y por último, el

alto voltaje y la alimen-tación de filamento lle-gan hasta el magne-trón, donde finalmentese generan las mi-croondas.

Hablemos ahora delos circuitos de control.Puede observar que enla esquina superior de-recha se ubica el tecla-do de instrucciones, elcual llega hasta un mi-crocontrolador central ycircuitos auxiliares, en-cargados justamentedel manejo del displaydigital y de los dos rele-vadores de protección.

Puede apreciar queel transformador de ba-ja tensión genera en sus secundarios las diversas tensio-nes que alimentarán al sistema de control; también existeun circuito de reset (INIT CIRCUIT), el cual recibe la ali-mentación de 9 volt y produce un pulso de inicializaciónpara el microcontrolador. A la vez, junto a este circuito dereset se encuentra una bocina que produce los "beeps" in-dicadores de las diversas funciones. Y, por último, tambiénpuede observar un circuito que detecta si la puerta estáabierta o cerrada, así como un reloj oscilador y un controlde temperatura.

Hemos dejado para este momento la explicación delcircuito de control de relés, ya que esta sección funcionade una manera muy especial. Ya habíamos comentadoque existen dos relés, uno principal y otro de potencia.Veamos cómo funcionan y la razón para mantenerlos enforma independiente. Como puede deducir, el relé princi-pal es el encargado de conectar la línea de alimentacióncon el resto del circuito. Este dispositivo se acciona única-mente en dos situaciones:

1) cuando la puerta del horno está abierta (lo cual sedetecta con el switch asociado al circuito de control), encuyo caso se enciende la lámpara auxiliar para que elusuario manipule los alimentos en el interior de la cavi-dad, y

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Figura 2

Figura 3

2) cuando el hornoestá en funcionamien-to, así permite el pasode la energía hasta losmotores del ventiladory el plato giratorio, parallegar finalmente altransformador de altovoltaje únicamente si elrelevador de potenciaestá accionado.

Este relé se intro-dujo por una razónmuy importante: elmagnetrón no se com-porta como las fuentesde calor convenciona-les, en las cuales esposible disminuir el ta-maño de las llamas (enel caso de una estufa)o reducir la corrientecirculante para bajar latemperatura (en el ca-so de una parrilla -grill); por el contrario,para que este elemen-to funcione debe traba-jar a su capacidad má-xima. Sin embargo, se-ría muy difícil obtenerlos distintos grados decocción que llegan arequerir los alimentossi siempre la potenciafuera uniforme; de he-cho, en las especifica-ciones del horno regu-larmente se conside-ran potencias medianay baja.

Cabe preguntarseentonces:

¿Cómo controlar la "temperatura" de un horno con unmagnetrón de potencia fija?

La respuesta es simple: el magnetrón se enciende yapaga en forma periódica, funcionando solamente en frac-ciones de tiempo. Justamente por ello se incluye este re-lé especial que controla el ciclo de encendido-apagado delmagnetrón. Pero a su vez, este relé es controlado por elmicroprocesador central. Más adelante describiremosotros modelos y explicaremos cómo se realizan reparacio-nes en estos equipos. Cabe aclarar que en la figura 5 sepuede observar el aspecto del texto escrito por el autorsobre el tema y un video sobre hornos a microondas quepueden facilitar la tarea del técnico reparador.

Descripción de un Horno a Microondas

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Figura 4

Figura 5

INTRODUCCION

Las protecciones no me dejan trabajar. Apenas en-ciendo el equipo cortan y no me dejan medir. Y si las anu-lo se me queman los transistores de potencia. Esta es laqueja habitual para aquellos técnicos que quieren repararpor ejemplo un AIWA F9.

Mi respuesta es siempre la misma. Apagar el equipo,sentarse en un lugar tranquilo y reflexionar buscando unaestrategia de trabajo que permita mantener el equipo fun-cionando, hasta encontrar la falla.

En este caso específico Ud. ya conoce la estrategia:desconectar los transistores de salida. En otros casos ten-drá que pensar en otra. Pero créame que siempre existeuna.

En muchos casos no alcanza con sacar los transisto-res de potencia. El equipo sigue cortando igual. Pense-mos… si los transistores de potencia no están colocadosy los circuitos de protección son para cuidarlos a ellos, pa-ra qué quiero las protecciones. En efecto, las proteccionesen este caso solo están para molestar o para proteger talvez a algún electrolítico que está en cortocircuito. En estecaso lo mejor es dejar que el humo me indique cual es elcomponente dañado. Sí, le estoy proponiendo que anulela protección momentáneamente porque casi seguramen-te está trabajando mal.

En efecto, si los transistores de potencia no están co-locados y los parlantes no están conectados, no deberíanexistir componentes que conduzcan elevadas corrientes.Si alguno lo hace es porque está fallado y hay que desen-mascararlo de una buena vez. Por eso le indicamos des-conectar las protecciones.

Si al desconectar las protecciones se resuelven losproblemas significa que las mismas están dañadas. En es-te artículo nos proponemos estudiar sus circuitos y dar lasindicaciones para su reparación. Comenzaremos presen-tándolas, indicando para qué sirven y sobre qué parte del

circuito del microprocesador funcionan ya que se tratan deprotecciones microprocesadas.

RESEÑA DE LAS PROTECCIONES UTILIZADAS

Por lo general las protecciones son cuatro, a saber.Protección de sobrecorriente por el par de salida. Protec-ción de los parlantes por tensión de reposo inadecuada(nos referimos a la tensión sin señal sobre la salida delparlante que por supuesto debe ser igual a cero). Protec-ción por sobretemperatura de los transistores de salida(que en algunos equipos puede ir como un complementodel encendido de la turbina) y protección contra fuentes dealimentación cortada que es un complemento de la protec-ción de los parlantes. Es decir, una protección de corrien-te, dos de tensiones y una de temperatura.

Históricamente, las protecciones de los amplificadoresde audio funcionaban siempre en forma independiente ydirecta. Por lo general cuando ocurría algún problema seabría un relé que cortaba la alimentación del amplificador.Actualmente se deja el trabajo de protección a cargo delmicroprocesador principal por dos mecanismos distintos.Cuando se desea que el equipo se apague por algunacondición anómala y sólo se vuelva a encender si el usua-rio pulsa el botón de encendido se opera sobre el hilo dereset y cuando se desea que vuelva a encender sólo seopera sobre el hilo HOLD o SLEEP (si necesita aclaracio-nes sobre estos términos puede obtenerlos en el libro“Cuaderno del Técnico Reparador” de Editorial Quark queincluye un profundo análisis de service de los microproce-sadores dirigidos utilizados en TV, audio y video).

Cuando operan las protecciones el amplificador de po-tencia se apaga por la fuente negativa del driver, tal comosi el usuario apagara el equipo (relea el artículo anterior) yademás se abre un relé que desconecta las fuentes de+70 y – 70V.

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Los Amplificadores de Audio ActualesLAS PROTECCIONES EN LOS SISTEMAS DE AUDIO AIWA

Ing. Alberto H. PicernoIng. en Electrónica UTN - Miembro del Cuerpo docente de APAE y de QUARK

E-mail: picernoa@fullzero.com.ar

Desde hace un tiempo, en la sección del Técnico Reparador estamosexplicando el funcionamiento y la forma de realizar el servicio a losamplificadores de audio semidigitales AIWA. En esta entrega comen-zaremos a ver cómo actúan las diferentes protecciones del sistema.

¿Es efectiva la protección para salvar la vida de lostransistores de potencia?

Dada la cantidad de amplificadores con transistoresque llegan muertos a nuestro laboratorio yo diría que soloes una protección relativa. Yo que Ud. no realizaría laprueba de hacer un corto sobre un baffle y encender elequipo. La que sí es efectiva es la protección por tempe-ratura y la de tensión de reposo, aunque el parlante reci-ba un pulso de 70V, el tiempo que tarda en responder laprotección es suficientemente corto como para que no seproduzcan daños en la bobina móvil.

El talón de Aquiles del sistema es la poca confiabilidadde las protecciones y el hecho de que reparadores ines-crupulosos de la tribu de Tocapotee, las desconectan in-discriminadamente para trabajar más cómodos, según di-cen. Si observa soldaduras repasadas por la zona, verifi-que que funcionen todas las protecciones, porque seguroque el diablo metió la cola.

EL CIRCUITO DE SLEEP YLA ENTRADA DE PROTECCION

En la figura 1 se puede observar un circuito dedicadoal HOLD, SLEEP o BACK-UP del micro principal. La ideaes que el micro siga funcionando aunque se produzcanpequeños cortes energía. Para eso se provee al mismo de

una pata llamada de SLEEP (traducido literalmente “dor-mir”) que sirve para que el microprocesador pase a funcio-nar en una frecuencia muy baja y consuma muy pocaenergía del electrolítico de fuente. Observe que la señalde excitación se toma desde el transformador de poder.Mas precisamente desde el bobinado de +70 y –70V conresistores de alto valor (39KΩ) para limitar la corriente quetoma el circuito. Luego se coloca un puente de diodos pa-ra rectificar la señal que por último ataca a los transistoresQ1 y Q2. Por el momento considere que los transistoresQ3 y Q4 están abiertos y por lo tanto podemos considerarque no existen.

Mientras la red energice al transformador, Q1 y Q2 es-tán conduciendo y el capacitor C1 se mantiene descarga-do. Esta condición se ejemplifica en el oscilograma de lafigura 2.

Cuando se produce un minicorte de luz los transisto-res Q1 y Q2 se cortan porque sus bases se quedan sintensión y prácticamente en forma instantánea se carga elcapacitor C1 desde la fuente de 12V (esta fuente tiene unadecuado capacitor electrolítico para conservar la cargadurante el minicorte). La carga de C1 se aplica a la basede un transistor que manda a masa la señal SLEEP, pro-vocando una reducción del ritmo de trabajo del micro (ypor lo tanto una reducción proporcional del consumo so-bre la fuente de 5V) y un cambio en el programa que en-vía a la memoria las últimas condiciones de funcionamien-

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Figura 1

to del equipo. Si el minicorte es suficientemente pequeñocomo para que el capacitor de la fuente de 5V no reduzcasu tensión por debajo de la mínima, cuando retorna la ten-sión, el micro continuará funcionando tal como estaba an-tes del minicorte, adoptando las condiciones de funciona-miento anteriores al mismo. Si el minicorte se prolonga, elcapacitor electrolítico de la fuente de 5V se descarga y elmicro se apaga. En esa condición al regresar la energía elequipo arranca apagado y con el símbolo --:-- en el dis-play invitando a colocar la hora actualizada.

En nuestro circuito simulado cuyo archivo esCD2821.msm (que puede bajar de nuestra web: www.we-belectronica.com.ar, ingresando a la página de contenidosespeciales y digitando la clave tecrepa185) se puede si-mular esta condición con la llave J3 que se maneja con labarra espaciadora del teclado. Pique con el mouse sobrela pantalla de circuito del Workbench para activar el con-trol del circuito y luego pulse la barra espaciadora paraabrir o cerrar la llave J3. Si Ud. cambia la predisposiciónde algún instrumento el control del Workbench pasa a eseinstrumento y se queda allí. Si en esa condición Ud. pulsala llave J3 el programa hará caso omiso de sus deseos demover la llave; debe activar el control sobre el circuito pi-cando en cualquier parte del mismo con el mouse.

¿Cómo se sabe si la señal SLEEP pasa al estado alto? Basta con observar el indicador conectado sobre la

misma. Si aparece coronado es porque tenemos un esta-do alto. También puede observar el voltímetro conectadoen ese punto.

El mismo circuito se puede utilizar para detectar que elvalor medio de las salidas de los amplificadores sea iguala cero. Para eso se agregan los transistores Q3 y Q4 cu-yas bases se encuentran unidas ente sí y que son comple-mentarios. Los resistores R4, R5 y R9 traen la informacióndesde el amplificador de audio que se filtra con C1. Si elvalor medio de la salidas no es nulo aparecerá sobre C1una componente decontinua. Si la mismasupera los 600 mV concualquiera de los sig-nos, hace conducir aQ3 o Q4. Esta conduc-ción corta a Q1 o a Q2 yde inmediato se cargael capacitor C2 como sise hubiera cortado laenergía levantándose laseñal SLEEP. Las con-diciones con referenciaa tiempos son igualesque para los cortes deenergía. Si la falla delamplificador es por cor-to tiempo, en cuantotermina la falla el ampli-

ficador sigue funcionando como si no hubiera pasado na-da. Si la falla es más larga el equipo se apaga.

La llave J2 hacia arriba simula un estado normal de lassalidas. La J2 hacia abajo simula una falla cuya polaridadse determina con la llave J1. Observe que existe un resis-tor R9 que entrega la información proveniente de un divi-sor de tensión R7 R8 conectado entre las tensiones defuente de –70 y +70V. Ese divisor debe proveer una ten-sión de 0V si ambas fuentes están en encendidas o apa-gadas, o con algún valor intermedio, pero iguales en valorabsoluto. Si una de las fuentes falla, la tensión del divisorse desbalancea y opera la señal SLEEP por falta de fuen-te. En realidad existen dos divisores, uno para las fuentesde 70V y otro para las fuentes de 25V, que operan del mis-mo modo. Estos divisores no existen en algunos modeloscomo por ejemplo el NSX-A71.

El mejor modo de anular esta protección, es colocan-do las bases de los transistores Q2 y Q3 a masa para ase-gurarse 0V en la entrada. Si en esa condición SLEEP noestá en cero es porque hay una falla dentro del detector oen el micro. Quite el transistor de salida de la protección(que no está dibujado) o desconecte su base y si SLEEPno pasa a cero el problema se encuentra en el micro o enlos materiales asociados a SLEEP. Si pasa a cero el pro-blema está en el detector y se deben revisar la señales delcircuito a medida que van progresando. Si no tiene osci-loscopio puede realizar verificaciones con un amplificadorde audio y un parlante o simplemente con el téster en CCo CA. Entre las bases de Q1 y Q2 deben aparecer 1,5Vaproximadamente, de tensión continua, con el positivo enla base de Q1. Después de los resistores de 39kΩ y antesde los diodos, la tensión es alterna y de 2,6V. En la salidadel transformador de alimentación se medirán unos 50Vde alterna entre cada salida y el punto medio conectado amasa.

En la próxima edición veremos cómo actúan los sen-sores de sobrecorriente y de exceso de temperatura.

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Figura 2

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Todos los juegos con aceleración3D tienen un menú de configu-ración especialmente dedicado

a las características gráficas. De có-mo configuremos las opciones en ca-da juego, dependerán la calidad visualy la velocidad que podremos disfrutar.Desde luego, se trata de una situacióndonde usualmente deberemos sacrifi-car calidad visual para obtener máscuadros por segundo (FPS) y vicever-sa. Ahora veremos cuáles son las op-ciones más usuales en la configura-ción de los juegos, qué significan y có-mo afectan el rendimiento de una PC.

INTERFASES GRÁFICAS:¿OPENGL O DIRECTX?

Alguna vez seguramente escucha-mos las palabras DirectX y OpenGLreferidas a juegos o placas 3D (figura1). La primera es un aplicación paracrear y manejar imágenes gráficas yefectos en juegos o en páginas webcreadas para funcionar bajo Windows.Por medio de sus bibliotecas, los pro-gramadores emplean elementos yacreados para producir efectos deter-

minados. El kit de desarrollo de soft-ware DirectX sirve para que algunasfunciones puedan ejecutarse con ace-leradoras y, así, dejen libre al proce-sador para que realice otros trabajos.Los fabricantes de placas 3D nos pro-veen de los drivers para utilizar estatecnología.

De la misma manera, OpenGL estambién un estándar en la industriapara definir gráficos en 2D y en 3D.Antes, cualquier compañía que crearauna aplicación gráfica debía reescribirtodo para cada sistema operativo. Encambio, con OpenGL, cualquier pro-grama puede utilizar los mismos efec-tos sin importar el entorno con el queesté trabajando.

En la actualidad,muchos juegos nospermiten elegir elmodo de acelera-ción de nuestra pre-ferencia, entre Di-rectX (o Direct3D) yOpenGL. A veces,los juegos funcionanmás rápido en unmodo que en otro;pero esto también

depende de la placa de video que ten-gamos. Las placas Viper II, por ejem-plo, son muy buenas en OpenGL, pe-ro su rendimiento disminuye en Di-rect3D. Al contrario, las modernas pla-cas NVIDIA y ATI tienen un rendimien-to parejo con ambas APIs (ApplicationProgram Interface).

Siempre es recomendable probarcon ambos tipos de aceleración, paraver si uno nos conviene más que otro.El popular Counter-Strike, por ejem-plo, brinda algunos FPS extra cuandose lo ejecuta en modo OpenGL conplacas NVIDIA. La calidad visual pro-porcionada por ambas APIs es, por elmomento, igual.

Configuración de Placas 3D“Para Disfrutar de los Juegos”

¿Su placa aceleradora le parece demasiado complicada? En esta nota le mostramos qué significa cada elementodel mundo 3D y cómo configurar sus juegos paraque se vean mejor y para que funcionen másrápido.

De la Redacción de

de MP Ediciones

MANTENIMIENTO DE COMPUTADORAS

Figura 1Desde la aparición de

la aceleración 3D, la PC esla máquina de juegos por excelencia.

LA REVOLUCIÓN DEL

GPU T&L POR HARDWARE

Algunos juegos ofrecen la posibili-dad de seleccionar o deshabilitar laaceleración de geometría por hardwa-re. Si contamos con una placa Ra-deon o NVIDIA, el chip aceleradorgráfico contiene los circuitos necesa-rios para realizar cálculos de “transfor-mación e iluminación” que antes esta-ban reservados a la CPU del sistema.A esto se lo llama T&L (Transform &Lighting), y, por su parte, a los chipsque hacen este trabajo se los denomi-na GPU (Graphics Processor Unit).

Si tienen una computadora basa-da en una CPU no muy pode-rosa, una placa con T&L, quese encargue de realizar los pe-sados cálculos de iluminación,les puede ayudar a pasar el in-vierno. Un ejemplo del poderde los chips T&L actuales es laconsola X-box, basada en unchipset gráfico similar al Ge-Force4. Esta máquina puedeejecutar juegos de última ge-neración, con gran cantidad depolígonos; para esto se valede un modesto procesadorcentral de 733MHz, porquegran parte del trabajo pesadolo hace el acelerador gráfico.

En general, conviene acti-var la aceleración de T&L, da-do que se gana velocidad enlos juegos. Sin embargo, a ve-ces trae algunos problemas decompatibilidad con juegos nomuy recientes, lo que generacuelgues o anomalías visualesen los gráficos.

Además de las placas Ra-deon de ATI y de la línea Ge-Force de NVIDIA, el chip Sa-vage 2000 que equipa las pla-cas Viper II incluye capacida-des de T&L por hardware. La-mentablemente, la unidad T&Ldel Savage 2000 es conocidapor sus problemas de compati-bilidad y poca velocidad. Si po-seen una placa con este chip,

lo más probable es que prefieran des-habilitar la opción [T&L].

Por su parte, las placas Voodoo 55500 y Kyro II SE traen una suerte demotor T&L por software integrado ensus drivers (la Voodoo 5 no ofrece es-ta posibilidad en todas sus versionesde drivers). En este caso, los juegosdetectarán el motor T&L y nos daránla posibilidad de activarlo, como si setratara de aceleración por hardware.Los motores T&L por software hacenun uso amplio de las extensiones mul-timedia integradas en los microproce-sadores modernos, como 3DNow! ySSE. Como era de esperarse, su ren-dimiento depende exclusivamente de

la velocidad del procesador instaladoen la PC.

PROFUNDIDAD DE COLOR

En las placas aceleradoras actua-les, nos encontramos con dos opcio-nes a la hora de elegir la cantidad decolores que se usarán en los gráficos.

16 bits: muestra 65.536 colores.Algunas placas de video de genera-ciones anteriores, como la Voodoo 3,sólo soportan este modo de color. Ge-neralmente, brinda la mejor perfor-mance, dado que exige mucho menos

de la capacidad de transferen-cia de la memoria integrada enla placa. Por otra parte, no ofre-ce la mejor calidad de imagenque se pueda ver hoy en unjuego 3D. Los efectos de difu-minado y las transparenciasson donde más se nota la faltade colores y de realismo.

32 bits: en este modo podre-mos ver xx millones de colores;lo que se llama color verdade-ro. Aunque afecta negativa-mente el desempeño, es per-fectamente posible jugar en 32bits y en altas resoluciones conplacas modernas, como GeFor-ce, Radeon y Kyro. La mayoríade los juegos actuales incorpo-ran texturas de gran calidadque aprovechan la virtudes delcolor de 32 bits, por lo que segana mucho en calidad visual.

ILUMINACIÓN

(vea las figuras 2 y 3)

Iluminación dinámica (dyna-mic lighting): Al habilitar la ilu-minación dinámica, los deste-llos de las armas emiten luz so-bre el entorno y es posible vereso cuando avanzan hacia elenemigo. Así es como una bolade energía en Unreal Tourna-

Mantenimiento de Computadoras

Figura 2Un flagrante caso de iluminación vertex en Quake III.Todo el mundo 3D está iluminado de una forma pare-

ja y demasiado brillante. Algunos inescrupulosos usan

Figura 3Aquí vemos el mismo paisaje, pero iluminado con ma-

pa de luz. La escena ahora tiene luces y sombrasbien distinguibles y ha ganado en profundidad. Por

supuesto, a las partes demasiadas sombrías puedeniluminarse con el lanzacohetes.

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Configuración de Placas 3Dment, además de ser un arma letal,puede servir para iluminar un cuartooscuro.

Este tipo de iluminación disminuyebastante el rendimiento con placasque carecen de T&L por hardware. Sinembargo, brinda efectos clara-mente superiores; pero no esalgo que uno necesite sí o sípara vivir.

Mapa de luz (light map): Elmapa de luz le permite al juegoaplicar luces y sombras sobrelas texturas de las paredes y delpiso existentes para lograr unefecto más realista. Esto es loque nos posibilita, por ejemplo,escondernos de nuestros ene-migos en las sombras.

El mapa de luz afecta nega-tivamente el desempeño, peroigual es conveniente dejarlo ac-tivado; a no ser que nuestracomputadora sea demasiadolenta...

Vertex: La habilitación deVertex Lighting enciende todaslas luces del mundo virtual deun juego 3D. A veces, los entor-nos aparecen demasiado ilumi-nados, y esto generalmente esperjudicial para la calidad visualdel juego. La velocidad aumen-tará, pero todo se verá dema-siado iluminado.

DETALLE

Detalle geométrico: esteparámetro indica la cantidad depolígonos con los que se crea-rán los objetos 3D en las esce-nas del juego. Al aumentar la cantidadde polígonos, todo se ve mejor; sobretodo las curvas, que aparecen más re-dondeadas (vea las figuras 4 y 5).

Calidad de texturas: las texturasson pequeños archivos de mapas debits que sirven para darles cuerpo ycolor a los objetos 3D. Cuanto más

detalles tenga la textura, más espacioocupará en la memoria de la placa devideo. En los juegos actuales, comoMedal of Honour, lo recomendable estener una placa con, por lo menos, 32MB.

FILTRADO DE TEXTURAS

(vea las figuras 6 y 7)

Anisotrópico: se trata de una téc-nica de filtrado que mejora la calidadde imagen en escenas que poseenobjetos que se extienden desde elfrente hasta el fondo virtual de la pan-

talla. Un ejemplo de esto podría seruna carretera que se expande hacia elhorizonte en un juego de carreras.

El filtro anisotrópico requiere unprocesador gráfico poderoso. Inclusoen las placas más modernas, los FPS

caen alrededor de un 20% coneste tipo de filtro activado. Noobstante, la calidad visual me-jora en la mayoría de las cir-cunstancias; aunque muchasveces es imperceptible.

Bilineal: Es el tipo de filtromás antiguo y estándar; pre-sente desde la aparición delas primeras placas Voodoo.Funciona mezclando los cua-tro texels más cercanos deuna textura para formar unaimagen suavizada.Éste es el tipo de filtro están-dar que aplican todas las pla-cas 3D, y el que les da esaapariencia característica a lasimágenes aceleradas porhardware.

Trilinear: toma muestras deun total de ocho pixeles pararealizar el filtrado. Esta técnicaprovee de texturas más sua-ves que el filtrado bilineal. Alusar esta característica, la ve-locidad se ve afectada negati-vamente; pero más que nada,en las placas viejas. En lasequipadas con chips GeFor-ce2 o mejores, el impacto esmínimo. La calidad se mejoraen cualquier situación de jue-go. Si no representa un com-promiso para la velocidad dela placa, asegúrense de queesté activada.

Otras Configuraciones

Truform: esta característica seencuentra solamente en las placas dela marca ATI (chips Radeon 8500 enadelante), y sirve para dar una apa-riencia más redondeada a los mode-

Figura 4Este es nuestro compañero de misión en el glorioso

Medal of Honor: Allied Assault. Hemos configurado eljuego para que use la menor cantidad de esfuerzo ypolígonos para generar este personaje, que luce co-

mo un muñeco inexpresivo.

Figura 5Cuando seleccionamos el máximo detalle, el juego

usa muchos más polígonos y tiempo de proceso paragenerar el personaje. Observen cómo la cara ha ga-nado curvas que le confieren una expresión más hu-

mana. La mejora también es notable en los brazos.

los 3D que usan pocos polígonos.Cuando se aplica sólo a modelos pre-parados para Truform, no afecta sen-siblemente el rendimiento. Sin embar-go, cuando se lleva al máximo, dismi-nuye la cantidad de cuadros por se-gundo a la mitad, al menos con lasplacas Radeon actuales. La técnicase usa en juegos de última genera-ción, como Serious Sam SE, y mejorabastante la calidad de los modelos hu-manos (o monstruos). Como contra-partida, algunos objetos pequeños,como cajas o armas, pueden aparecerexcesivamente redondeados e infla-dos cuando se usa Truform.

Triple Buffer: con triple buffering,el procesador gráfico puede comen-zar a renderizar un tercer cuadromientras el primer cuadro se muestraen el monitor y el segundo está espe-rando para aparecer. De esta forma,el buffer triple ayuda a garantizar queel procesador gráfico nunca esté sintrabajo, y se evitan caídas en los FPS.

Esta técnica evita la disminuciónde la velocidad, pero usa más memo-ria de la placa de video, que de otraforma se podría destinar a texturas.No afecta la calidad visual.

Antialiasing: Las aceleradoras de

última genera-ción permitenreducir los“dientes de sie-rra” pixeladostradicionalmen-te visibles enlos bordes delos objetos 3D.Existen variostipos de antia-liasing, peropara tener unaidea básica,bastará con sa-ber que 4Xbrinda mejorcalidad visual

que 2X, y que Quincunx se encuentraen el medio.

El rendimiento se ve gravementereducido cuando se habilita el antialia-sing en un juego. El modo 2X es elque menos afecta la velocidad de unjuego, y 4X, el que más impacto tienesobre esa variable. A los usuarios deplacas Radeon, GeForce 256 o simila-res, les recomendamos limitarse a 2Xpara obtener resultados decentes.

Por supuesto, cada juego respon-de de manera distinta a este tipo deconfiguración, y habrá que hacer algu-nas pruebas para verificar el desem-peño.

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Figura 6Del reino de la baja resolución de PlayStation nos

llega este juego de DragonBall Z, ejecutado con elemulador ePSXe. Las imágenes generadas sin

aceleración 3D se ven de esta manera. Observenla penosa calidad del piso.

Figura 7El emulador le permite usar las capacidades denuestra aceleradora 3D para mejorar la imagen.Fíjense cómo el filtrado bilineal ha mejorado in-creíblemente el aspecto de las texturas que cu-

bren el piso y ha eliminado el pixelado.

LAS PREGUNTAS DE LOS LECTORESEl club del overclockingLes escribo porque hace poco decidí overclockear mi pobre K6-2 de450 MHz. La aceleré hasta llegar a los 500 MHz y está corriendo per-fectamente en mi mother Soyo 5EHM. Realmente he notado mejorasen juegos pesados, y puedo aumentar el detalle gráfico sin perder FPS.Ahora, me surge una pregunta: al aumentar la frecuencia, ¿debo au-mentar también el voltaje? Pregunto esto porque en el manual de mimotherboard no se especifica nada... sólo dice que los K6-2 de 500MHz vienen en diferentes voltajes según la versión. Bien, desde ya, muchas gracias.

Martin Di Pietro

RESPUESTA: Martín, en tu caso, sólo es recomendable elevar el vol-taje si la computadora sufre de inestabilidad. Si no presenta ningún pro-blema, lo mejor es que el voltaje quede tal cual está. Tal como lo sugie-re el manual de tu motherboard, los micros K6-2 de 500 MHz requieren2,2 o 2,3 voltios. Este dato está grabado en la chapita del procesador,sobre la cual se coloca el cooler.

Matrox y AGP 4XMi PC es una Pentium III 500 con un motherboard Soyo que soporta

placas de video AGP 2X. En la actualidad, tengo una Matrox MilleniumG400 de 32 MB, que si no entiendo mal, cumple con las normas AGP2X y 4X.Estoy usando Windows 2000, y resulta que los drivers OpenGL de miMatrox no funcionan bien (se me cuelga la máquina con juegos comoQuake 3, Return to castle of Wolfenstein y Medal of Honour). Por las razones que explico arriba, estoy evaluando la posibilidad decomprarme una GeForce2 MX200 o MX400 de 64MB. El problema esque no sé cuán afectado se va a ver el rendimiento si la uso sólo en elmodo AGP 4X.

Sebastián García Rojas

RESPUESTA: Los controladores actualizados de tu placa se puedenencontrar en la sección de soporte del sitio web de Matrox (www.ma-trox.com/mga). Si tenés problemas de compatibilidad, te recomenda-mos los drivers “certificados” para Windows 2000, que están en la si-guiente URL: www.matrox.com/mga/support/drivers/certified.Por otra parte, la pérdida de rendimiento que podrías experimentar porusar una placa de video sólo en AGP 2X es mínima. Realmente, en unaPC de 500 MHz equipada con ese tipo de placas de video, la diferen-cia de rendimiento al pasar a AGP 4X sería difícil de notar.En caso de cambiar tu placa de video, te recomendamos la GeFoce2MX400, porque no consideramos que la MX200 sea muy superior a laMillenium G400.

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INTRODUCCION

En esta serie de artículos estamoshaciendo escuela. No sólo aprendemossobre audio sino que estamos desarro-llando el método del diseño conceptual.En el artículo anterior explicamos cómose desarrolla en la pantalla del Multisimla etapa de salida, el driver y el pream-plificador con par diferencial. Práctica-mente nuestro amplificador ya está ar-mado y sin hacer un solo cálculo. Loque queda por hacer ahora son perfec-cionamientos, pero la base ya funcionay bien.

Uno de los perfeccionamientos esla etapa de espejo de corriente. Del ar-tículo anterior nos queda bien claro quepara que el par diferencial funcione co-rrectamente los transistores de entradadeben dividirse la corriente de modoque la suma de las mismas sea igual aun valor de corriente constante es de-cir:

I1 + I2 = constante

En principio uno tiene tendencia aconsiderar que esa igualdad se cumple

inexorablemente solo con excitar al pardiferencial con una fuente de corriente.Sin embargo eso no es cierto del todo.Vamos a demostrarlo primero recurrien-do a nuestro gran amigo el Multisim. Yluego vamos a implementar un circuitoque corrija esta falencia.

Pero ¿por qué tanta insistencia enlograr que las corrientes por los dostransistores del par sean similares oiguales?

Porque de eso depende que todo elamplificador trabaje con una mínimadistorsión. El nombrecito “Par Diferen-cial” está muy bien puesto. Los transis-tores deben ser en lo posible idénticosy el circuito debe ser perfectamente si-métrico si Ud. desea tener una muy ba-ja distorsión para decir que su equipoes un HI FI. Si esto se cumple, las dospatas de entrada (las bases) son inter-cambiables y la corriente diferencial co-rrige cualquier distorsión. Si existe unapartamiento en la respuesta entre unabase y la otra, el circuito de entrada nosolo no corrige la distorsión sino queagrega una distorsión propia. En nues-tros kits AUDI60W los transistores de

entrada están apareados, sobre todoen lo que respecta al beta para alta se-ñal. En efecto, al experimentar connuestro amplificador notamos una dis-persión notable de la distorsión, que secorregía al aparear los transistores delpar diferencial. En principio, observeque los componentes de nuestro KITAUDI60W están pegados sobre una lá-mina de papel con una clara indicacióndel número de posición correspondien-te. No los saque de la lámina si no espara montarlos y soldarlos evitando asíla posibilidad de entrecruzamientos.

ESPEJO DE CORRIENTE

Por qué utilizar un circuito que nosasegure el reparto de corrientes si lasdos ramas son iguales. Parecen igua-les pero no lo son. Observe que una ra-ma tiene la carga del driver y la otra notiene nada. Allí se desbalancea el cir-cuito, a tal extremo que no sería malaidea conectar un driver ficticio para re-ducir aún más la distorsión (incluyendouna resistencia de carga de colector si-milar a la etapa real construido con un

La Fuente Espejo de Corriente en los Amplificadores de Audio

de Alta FidelidadPara que un amplificador de audio funcione con la mínima distorsión los transistoresde salida deben funcionar con la misma corriente y para ello utilizamos lo que sedenomina “par diferencial” (tema analizado en la edición anterior). Ahora bien, paraasegurar la mínima diferencia se deben realizar ciertos arreglos y uno de ellos consisteen colocar una fuente “espejo de corriente”, tema del que nos ocupamos en esta nota.

Autor: Ing. Alberto H. Picernoemail: picernoa@fullzero.com.ar

AUDIO

resistor de 1kΩ). Enrealidad el agregadodel espejo de corrien-te nos evita el agrega-do de transistores ficti-cios que por supuestotienen un precio real yademás veremos queel propio circuito cargaal colector descargadode un modo similar alotro.

En principio un es-pejo de corriente esta-rá construido con dostransistores, uno porrama. Los mismos es-tarán realimentadosde tal modo que ase-guren que los incre-mentos de corriente en unarama se transformen eniguales decrementos en laotra. En el circuito es ya unclásico en la literatura elec-trónica a pesar de que a lavista parezca un poco extra-ño y se puede observar enla figura 1 formando partede nuestro circuito realizadopor el método del diseñoconceptual.

Observe que reemplazamos los re-sistores de 10kΩ de los colectores delpar diferencial por transistores PNP co-nectados a la fuente positiva. Como lostransistores los conectamos uniendolos colectores podemos considerar quese comportan como una alta impedan-cia (como generadores de corriente,pero observe que no decimos de co-rriente constante sino simplemente ge-neradores de corriente). Los transisto-res agregados tienen sus bases unidassiendo esta la mencionada realimenta-ción entre las dos ramas. Lo que pare-ce muy extraño es la unión entre basey colector del transistor Q8.

En efecto, lo primero que se puedepensar es que ese transistor opera co-mo un diodo y así es en efecto ya queen el fondo solo tiene dos terminalespor tener unidos el colector y la base.Pero también lo podemos considerar

como un transistor que tiene una resis-tencia de realimentación entre el colec-tor y la base de un valor pequeño, su-pongamos de 1 Ohms. Evidentementeen este caso debemos considerarlo co-mo un transistor ya que tiene 3 termina-les aunque en la práctica el colector y labase se mueve con el mismo valor detensión. Si lo consideramos como undiodo, es un diodo muy especial quepodríamos llamar de barrera aumenta-da. Como se puede observar en la figu-ra 2 un transistor virtual con el colectory la base unidos tiene una barrera su-perior a 700mV en tanto que el conoci-do 1N4148 tiene una barrera de600mV. En nuestro circuito solo busca-mos que las bases se encuentren unabarrera por debajo de los emisores. Sicolocamos un diodo real el circuito sedesbalancea, por eso usamos un tran-sistor como diodo.

Ahora en nuestro circuito tenemos

dos bases que se mue-ven 700mV por encimade los dos emisores. Enlos emisores se instalandos pequeños resisto-res de 100Ω que ope-ran como sensores decorriente. El funciona-miento es simple. Su-ponga que por algunarazón aumenta la co-rriente por la rama de-recha. Sobre R6 se pro-ducirá una mayor caídade tensión supongamosde 10mV mayor que lonormal. La base au-mentará su tensión enel mismo valor. Pero supongamos que

la base y el colector estánunidos por un resistor de1MΩ y no por un corto. Eltransistor amplifica y el re-sistor provee una realimen-tación negativa que reducealgo su ganancia. Si reduz-co el resistor, la ganancia sereduce pero el transistor si-gue amplificando y por lotanto comportándose como

un transistor. En el caso límite la resis-tencia se reduce a cero pero se puedeseguir considerando las resistencias dela pistas y seguir considerando al tran-sistor como un transistor y no como undiodo. La amplificación se habrá reduci-do a la unidad y la etapa es un simplerepetidor de colector a base, pero conlas tensiones continuas de polarizacióncorrespondientes al transistor.

En la figura dibujamos nuestro cir-cuito con dos opciones: simples resisto-res de 10kΩ conectados a la fuente po-sitiva o los dos transistores espejos decorriente. Nuestra intención es probarprimero el circuito con los resistores yluego con los transistores. Para probarel preamplificador necesitamos simularprimero las señales que lo excitan. Re-cordemos que una de las señales es laseñal de entrada. La otra es la señal derealimentación desde el parlante. Si su-plantamos la señal de entrada con una

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Figura 1

Figura 2

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La Fuente Espejo de Corriente en los Amplificadores de Audio

continua podremos entender mas fácil-mente como funciona el circuito. Obser-ve que las llaves conectan tensionescontinuas de 1V en la entrada o poten-cial de masa. Si ponemos 1V en la en-trada, el parlante (a través de la red derealimentación) devuelve el mismo va-lor a la otra entrada. Pero en principiopodemos analizar qué ocurre si solo co-locamos 1V en la entrada de señal sinel retorno de parlante. Los miliamperí-metros de colector del par diferencial

indican claramente que la corriente de1mA pasa solo por el transistor de la iz-quierda. El de la derecha está cortadoporque la base tiene un potencial leve-mente negativo con respecto al emisor,tal como lo indica la figura 3.

Ahora agregamos la respuesta delparlante a través de su red de realimen-tación conectando la batería de la dere-cha. En la figura 4 podemos observarque la corriente ahora se reparte entrelos dos transistores del par diferencial.

En este momento vamos a realizaruna trampita. Reemplazamos el tran-sistor de la derecha por un transistor demayor beta y observamos como la co-rriente se reparte en forma incorrectaya que circulan 0,91mA por el transistorde la derecha y solo 0,09mA por el dela izquierda. El lector ya debe sospe-char que el siguiente paso es conectarlos transistores “espejo de corriente” yrealizar la misma prueba. En las figuras5, 6 y 7 se puede observar el resultado.

Editorial Quark produjo un completo CD sobre el Workbench que no sólo le en-seña a utilizar el programa paso a paso sino que le brinda una guía de ejerci-cios y lo orienta hasta convencerse que está haciendo lo correcto.

Figura 3

Figura 5Figura 4

En la 5 se puede observar que apesar de que no hay retorno del parlan-te las corrientes se dividen práctica-mente con el mismo valor para cadatransistor del par. Apenas se puede ob-servar un pequeño error en la sumaque ya no es 1mA sino un valor leve-

mente menor. En 6 se puede observarque la realimentación prácticamente nomodifica las corrientes y en la 7 que elapareo de transistores es siempre ne-cesario porque puede ayudar a reducirla distorsión. Por lo tanto podemos sa-car en conclusión que el “espejo de co-

rriente” ayuda a lograr que las corrien-tes del par diferencial se complementenfavoreciendo la fidelidad del preamplifi-cador. Resta por ver de que manera po-demos asegurar la simetría de los tran-sitores de esta fuente, tema que anali-zaremos en la próxima edición.

Audio

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Figura 6 Figura 7

LLOSOS LLECTORESECTORES DVD HDVD HOYOY

En la presente nota ampliaremos el tema delos lectores de DVD, tema que ya hemos tra-tado en otras ediciones de Saber Electrónica.

Por: Egon Strauss

VIDEO

El sistema MPEG-2

El sistema MPEG-2 puede conside-rarse como un supergrupo de MPEG-1y es compatible con el mismo. Se agre-garon nuevas características de codifi-cación para diferentes modos de pre-dicción, además de extensiones paravideo escalable. En principio podemosobservar que cumple las premisas de lacodificación de señales para compre-sión con el recurso de tres parámetros,a saber:

*el tiempo*el espacio*la probabilidad

La calidad del MPEG-2 es igual omejor que el NTSC/PAL y el CCIR 601.Fue realizado por el ITU-T SG 15, elgrupo de expertos para la codificaciónde video para ATM, una versión delMPEG-2 denominada ITU-T H.262. Re-cuerde que las siglas CCIR correspon-den al Comité Consultivo Internacionalde Radiodifusión. ITU-T es la sigla deInternational TelecommunicationsUnion y en su sector ITU-T se ocupa delas normas de telecomunicaciones queantes eran jurisdicción de la CCIR. Fi-nalmente, ATM es la sigla de Asynchro-nous Transfer Mode (modo de transfe-rencia asincrónica) que es un sistemade alta velocidad que se usa en el tra-bajo con redes locales (LAN) y redesmás amplias (WAN). Este sistema de

transferencia de datos parece ser unasolución para el futuro para la transmi-sión de datos de televisión digital sincompresión con velocidades que abar-can de 25 y 155 hasta 620 Mbits/seg.Este valor es capaz de transportar se-ñales digitales de video de alta defini-ción no comprimidas, una DTV en “vi-vo”.

Se introduce en el MPEG-2 variosconceptos nuevos que permiten adap-tar el sistema a diferentes niveles decomplejidad. Esto permite adaptar elsistema a equipos cuyas característicasno soportan la implementación total.Los términos más usados son Perfiles yNiveles. Los respectivos significados deestos términos son los siguientes: CadaPerfil define un nuevo conjunto de algo-ritmos agregados al perfil anterior. ElNivel especifica el rango de parámetrossoportados por la implementación.

Aún existen ciertos problemas eneste sistema para la edición de señalescodificados en el mismo y en algunoscasos es necesario recurrir a ciertassimplificaciones que se adaptan a lasnecesidades específicas de algunasaplicaciones.

El MPEG-2 posee dos modos, unoescalable y otro no – escalable.

El modo no – escalable posee un al-goritmo en el Perfil Principal que definela codificación para el barrido entrelaza-do y el progresivo de video.

La mayoría de las implementacio-nes deben soportar el Perfil Principal al

Nivel Principal con una densidad máxi-ma de 720 muestras por línea y 576 lí-neas por cuadro, a una tasa máxima de30 cuadros por segundo y un máximode 15 Mbits por segundo. En esta cate-goría entra también el propuesto parasistemas de 25 cuadros por segundocon 720 pixels por línea y 576 líneaspor cuadro. Esta es sólo una de las va-riantes de las 20 posibles, debido a laexistencia de cinco perfiles y cuatro ni-veles.

El algoritmo de codificación delMPEG-2 está basado en el proceso hí-brido del DCT/DPCM (Discrete CosineTransform – Differential Pulse CodeModulation) ya mencionado anterior-mente. Este concepto será tratado nue-vamente en forma separada debido asu importancia para el proceso digital.

Se incorpora además una estructurade macrobloques, una compensaciónde movimiento y modos de codificaciónpara el replegamiento condicional de losmacrobloques. Se mantiene completa-mente la estructura de las imágenes encuadros “I”, “B” y “P”, que ya se vio en elMPEG-1. La secuencia de las imágenespara el modo no – escalable del MPEG-2 se observa en la figura 1. En esta figu-ra se parte de la premisa que las imáge-nes con secuencias entrelazadas seconsideran como campos impares (su-periores) e impares (inferiores) que en-tran así al codificador separados en eltiempo por periodos de un campo. Doscampos de un cuadro pueden ser codifi-

Los Lectores DVD Hoy

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cados separadamente como “Camposde Imágenes”. Cada campo es separadoen macrobloques y codificado por DCT.Dos campos pueden ser codificados jun-tos como un cuadro donde líneas conse-cutivas se mezclan.

Se introduce en el MPEG-2 el con-cepto de Cuadros de Imagen y Camposde Imagen, junto con modos particularesde Predicción de Cuadro y Predicción deCampo para acomodar tanto el barridoprogresivo como el barrido entrelazado.

La Predicción de Cuadro y Campoen el MPEG-2 es ampliada con respectoal MPEG-1 al agregarse nuevos modosde predicción de campos compensadoen movimiento.

La Predicción de Campo, se efec-túan en forma independiente para cadacampo usando datos a partir de uno omás campos anteriores. Generalmentese prefiere la predicción entre campos(intercampo) desde el cuadro decodifica-do cuando no ocurre ningún movimiento.Una indicación de cual es el cuadro usa-do como referencia es enviada junto conel flujo de bits. Dentro de un campo deimagen todas las predicciones son decampo. La Predicción de Cuadro formauna predicción para un Cuadro de Ima-gen basado sobre uno o más cuadrosanteriores decodificados. En un Cuadrode Imagen se puede usar predicción decuadro o de campo y elegir el modo enuna base de macrobloque por macroblo-que.

En el MPEG-2 se introdujo un nuevomodo de compensación de movimientobasado en bloques de 16 x 8 pixels, lla-mado “Dual Prime”. Para las señales de

crominancia semantiene vigenteel modelo mássencillo del formato4:2:0 y se agregannuevos formatosde 4:2:2 y 4:4:4.Como se sabe es-tas tres cifras indi-can la relación debits entre señalesde luminancia ycrominancia enuna escala deY:CB:CR.

En la figura 2 ve-mos un esquema en bloques para el co-dificador MPEG-2 del tipo no-escalable.Se observa en este esquema las etapasDCT (Discrete Cosine Transform) y

DCT-1 que corresponden a la etapa di-recta e inversa y será tratado en el si-guiente bloque de este Capítulo juntocon otras herramientas del procesa-miento digital.

Las extensiones escalables delMPEG-2 permiten una interoperatividadentre diferentes servicios y flexibilidadpara receptores con diferentes variantesen la capacidad de su display. La codifi-cación escalable provee un flujo de bitsde video por capas para la transmisiónpriorizada, por ejemplo para combinarseñales de alta definición del tipo HDTV(High Definition TV) y de definición nor-mal del tipo SDTV (Standard DefinitionTV). El MPEG-2 tiene entonces previs-tos tres esquemas de codificación condiferentes tipos de escalabilidad. Se de-

fine como escalabilidad la capacidadque tiene un decodificador para decodi-ficar una serie ordenada de flujos de bitspara reproducir una secuencia recons-truida, usando una señal de video consub-series decodificadas. La subseriemínima que puede ser decodificada esel primer flujo de bits en una serie, llama-da “capa base”. Cada una de los restan-tes flujos de bits en la serie, es llamado“capa de realce”. La “capa base” se re-fiere al flujo de bits que precede a la “ca-pa de realce”.

Es posible combinar diferentes he-rramientas de escalabilidad dentro de unesquema híbrido en capas. Así la sinta-xis del MPEG-2 soporta hasta tres capasdiferentes escalables.

La Escalabilidad de SNREste modo fue desarrollado para

proveer una suave degradación de la ca-lidad de video en los medios de transmi-sión.

El algoritmo de este modo está ba-sado sobre una técnica de escalabilidaden el dominio de la frecuencia y es simi-lar al método basado en el DCT Progre-sivo. En la capa base los coeficientes delDCT son cuantizados en forma gruesapara lograr una calidad moderada de laimagen. En la capa de enfatización secodifica la diferencia entre los DCT nocuantizados y los cuantizados desde lacapa base con un escalón de cuantiza-ción más fino. Se implementa como unaextensión del Perfil Principal.

La Escalabilidad EspacialEste modo fue desarrollado para so-

Figura 1Figura 1

Figura 2Figura 2

Video

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portar la visualización en displays con di-ferentes resoluciones espaciales.

El algoritmo de la escalabilidad es-pacial se basa en la aproximación pira-midal clásica para la codificación progre-siva de imágenes.

La Escalabilidad TemporalLa escalabilidad temporal apunta a

lo mismo que la Escalabilidad Espacial ysoporta diferentes tasas de cuadros através de un flujo de bits por capas.

La formación de las capas se logra através de la predicción temporal para lacapa de énfasis sobre la señal de videocodificada desde la capa base.

En la figura 3 vemos en forma es-quemática las diferentes capas de esca-labilidad del MPEG-2. Se observa queresulta factible escalar el registro de laseñal de video tanto para arriba, comopara abajo, de acuerdo a las necesida-des de la aplicación. Esto permite ex-traer de una señal transmitida en alta re-solución, otra de baja resolución, si lasprestaciones del receptor lo exigen. Asi-mismo, del lado del transmisor se puedeirradiar señales aptas para todos los re-ceptores, tanto de alta, como de baja re-solución.

Otro factor que contribuye a la can-celación de errores es el proceso llama-do Particionado del Dato. El mismo asis-te a la cancelación de error en presenciade errores de transmisión. La herramien-ta puede ser usada como procesamien-to previo o posterior a cualquier capasimple y no fue formalmente normaliza-da en el MPEG-2.

El algoritmo usado es similar al de laEscalabilidad de SNR que vimos reciény se basa sobre la separación de loscoeficientes DCT que son transmitidosen dos capas con diferentes probabilida-des de error.

El uso de todos los métodos en con-junto en el MPEG-2 es lo que permite lle-gar al grado de perfección que resultanecesario en esta plataforma.

HERRAMIENTAS PARA EL

PROCESAMIENTO DIGITAL

Algunas de las herramientas másfrecuentes del procesamiento digital deseñales ya fueron mencionadas en Ca-

pítulos anteriores, pero sin haber entra-do hasta ahora en un análisis exhaustivode las mismas. Este paso queremos dara continuación.

La reducción de la información nece-saria para una imagen en movimiento escompleja en el dominio digital y si quere-mos hacerla en un espacio de frecuen-cias compatible con las normas analógi-cas y cualquiera que sea su aplicación(video, disco o TV abierta o por cable),debemos reducir la cantidad de datos ala cual hemos reducido esta informaciónanalógica y que ahora es solo un flujo debits. Una señal de video sin comprimir,quiere decir sin sacarle bits binarios, ten-dría una extensión de 1000 Mb/s, un Gi-gabit por segundo. Esta cantidad es exa-gerada para cualquiera de las platafor-mas existentes y debemos introducir unareducción de por lo menos 40 veces pa-ra hacer caber toda la información en uncanal de TV para transmisión por antenao cable o grabación en video para elcamcorder. Esta reducción demostró serfactible, pero fue necesario recurrir a to-dos los métodos conocidos y a algunosque recién fueron creados para este fin.

Uno de los métodos conocidos yusados extensamente en el fax y otrosmedios de transporte es el formuladopor Huffman quien desarrolló hace añosun algoritmo sencillo para poder codifi-car palabras en función de su repetición.El código Huffman es una evaluación es-tadística de la repetición de una letra oun símbolo. Bajo el punto de vista digital

se pueden equiparar letras y símboloscomo lo demuestra el código ASCII. Co-mo todos que trabajamos con computa-doras sabemos muy bien, que con el có-digo ASCII se pueden representar letras,símbolos y también dibujos perfecta-mente establecidos en forma universal.A este código o a cualquier otra forma dedato digital, podemos aplicar las leyesde la estadística y logramos una reduc-ción en la cantidad de bits con la cual re-presentamos este dato digital. La expre-sión de Huffman es:

B = (entero) (-log2 P)

Donde B es la cantidad de bits quenecesitamos realmente P es la probabi-lidad de ocurrencia de este dato es el lo-garitmo con base de dos (entero) signifi-ca que el valor obtenido por el cálculocon el logaritmo, lo debemos redondearal número entero más cercano.

Para dar un ejemplo de aplicacióndel código Huffman podemos elegir la le-tra “E” que tiene una ocurrencia del 13%en el idioma, siendo por lo tanto P = 0,13para esta letra “E”.

El cálculo nos indica que el resultadoes 2,94 y el valor entero más cercano es3. Esto significa que con la aplicación deHuffman reducimos los 7 u 8 bits de laletra “E” a solo 3 bits con los cuales sepuede representarla en forma inconfun-dible.

En la codificación digital el procesode Huffman permite reemplazar cade-

Figura 3Figura 3

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nas de “1” o “0” por símbolos que utilizanmucho menos espacio que la presenta-ción original y por este medio se reducela cantidad de bits en el flujo de bits dela información, sin pérdida alguna. Esteproceso a veces se denomina codifica-ción RUN – LENGTH, ya que actúa so-bre la longitud del recorrido.

Otra herramienta importante es elcódigo DPCM (Differential Pulse CodeModulation), que funciona de la siguien-te manera. Se coloca cada pixel de laseñal en una memoria y se efectúa laresta o diferencia entre los pixels que lle-garon antes con los pixels que llegandespués. Al tener ya registrado los pixelsde entrada una vez, no es necesario vol-ver a registrarlos, solo se transmite lospixels de diferencia. Esto reduce la can-tidad de bits necesarios en forma bas-tante drástica, pero requiere que se utili-cen de vez en cuando imágenes de refe-rencia como refresco para actualizar elcuadro de referencia de entrada. Este ti-po de codificación se denomina predicti-va ya que desde el primer bit en adelan-te predecimos que va a haber otros igua-les que no se transmiten de nuevo. Esteproceso se aprovecha de las redundan-cias de la señal y las señales con mucharedundancia son las que menos requisi-tos tienen. En cambio las señales menosfrecuentes son las que mayores exigen-cias poseen en cuanto a los bits usadospara su codificación, pero como son me-nos frecuentes esto no incide tanto en laintensidad total del flujo de bits.

Una situación parecida existe tam-bién en cuanto a los cuadros completosde una imagen que poseen muchos bits.Si se puede descartar por redundante uncuadro completo en el momento de la

transmisión, pe-ro reinsertarloen el receptordebido a su pre-dictibilidad, nue-vamente se pro-duce una reduc-ción de bits atransmitir muyimportante.Todos estos ca-sos menciona-dos se referíana cuadro fijosque se desarro-

llan en forma temporal. Sin embargo,existen en las imágenes también movi-mientos que se agregan como vectoresde movimiento a los vectores tempora-les. El vector temporal y el vector de mo-vimiento forman en conjunto la informa-ción necesaria.

Para reducir los vectores de movi-miento es posible efectuar una estima-ción del mismo, de manera similar a loque se hizo con los vectores temporales.El resultado de esta estimación es el es-tablecimiento de la diferencia de movi-miento entre un cuadro y el siguiente. Setransmite entonces solo esta diferencia yno el cuadro completo.

Para facilitar esta estimación se ana-liza el cuadro en bloques de tamaño re-ducido, por ejemplo de 8 x 8 pixels o de16 x 16 pixels, y se usan estas unidadeso bloques como referencia. Un procesode esta naturaleza es sumamente inten-so e involucra una cantidad muy grandede cómputos que el procesador deberealizar. Los procesadores de codifica-ción y decodificación son por este moti-vo muy similares a los procesadores decomputación que a veces tienen variosmillones de unidades activos incorpora-dos. Para realizar este tipo de cómputoes necesario efectuar operaciones ma-temáticas complejas que recurren a figu-ras como el DCT (Discrete CosineTransform) y que transforman la infor-mación del dominio espacial al dominiotemporal.

Esta transformación resulta conve-niente debido a que en el dominio tem-poral de las frecuencias (que son funcio-nes temporales) se producen muchasveces valores más reducidos, por ejem-plo muchos “ceros” o valores cercanos a

cero, que requieren mucho menos espa-cio de transmisión que las indicacionesequivalentes del dominio espacial. Seefectúa de esta manera en forma indi-recta una reducción del caudal del flujode bits. Queda entonces aclarado que latransformada discreta de coseno por sísola no produce una reducción de bits,pero el uso de ella permite llegar a con-figuraciones más sencillas que sí redu-cen el caudal de bits. Aún con este tipoimportante de reducción de la informa-ción se introduce a veces un retardo quees observable y puede legar a varios se-gundos en imágenes muy complejas.Por otra parte también se manifiesta elpaso de resolución alta a resolución ba-ja en algunas escenas que de pronto ad-quieren un carácter de “robot” cuandolos movimientos son demasiado bruscospara el procesador. Este efecto se pue-de observar diariamente en muchastransmisiones de TV por cable que lle-gan vía satélite, a veces con grados decompresión bastante elevados.

Para comprender este proceso decompresión en forma completa, debe-mos incluir nuevamente el valor percep-tual del mismo en cuanto al ojo humano.En el órgano de la visión humana se per-cibe una información equivalente a apro-ximadamente 800 Mb/s. Cuando esta in-formación pasa al nervio óptico solo tie-ne 100 Mb/s y cuando llega al cerebrose redujo a 1 Mb/s. Sin embargo, cuan-do el cerebro procesa esta informaciónlo hace a solo 10 bits por segundo. En-tonces lo que hace el proceso de reduc-ción de información o compresión, estratar de imitar de algún modo lo que su-cede de cualquier manera en el ojo y enel cerebro humanos.

En la figura 4 vemos el esquema bá-sico de lo expuesto. Se observa una ma-triz con los coeficientes obtenidos pormedio del DCT. Estos coeficientes sonponderados por medio de una matriz deponderación y después son cuantiza-dos. Los coeficientes cuantizados pasana otra etapa que efectúa la lectura enzig-zag. Debemos fijarnos que en estaetapa el único coeficiente de valor eleva-do es el primero que representa el nivelde la componente continua de la señalde luminancia. Este hecho se debe a laacción del DCT, como habíamos vistomás arriba.

Figura 4Figura 4

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INTRODUCCIÓN

Si Ud. conoce el NOPPP pensa-rá que la nota del copete es una bur-la. No, es real aunque parezca men-tira. Pero tratemos de aclarar el sig-nificado de la nota. El NOPPP sóloutilizaba un zócalo para el PIC, dosdiodos 1N4148, algunos resistoresde 1/8 de Watt, un transistor BC548y una fuente de 13 y 5 V.

¿Cómo se puede bajar el costode este programador que ya no tienecasi nada?

Simplemente utilizando las fuen-tes de la computadora que se utilizapara grabar el PIC.

Si el lector conoce de computa-doras sabrá que el puerto paralelode la PC tiene las dos fuentes clási-

cas de la PC que son de 5 y 12V. Lade 5V tiene justo el valor buscadopero la de 13V no, lamentablementenos falta 1V. El resto de las patasson el puerto de entrada/salida o ter-minales I/O con señales de pulsosde 5V.

Buscamos información al res-pecto y encontramos lo siguiente.Para el fabricante del PIC esa ten-sión llamada Vpp se especifica co-mo de 12 a 14V; por esa razón esque en el diseño de un programadorse elige un valor nominal de 13V quees justo el medio del rango indicadopor el fabricante.

Pero una PC tiene también unpuerto serie que puede ser utilizadopara acoplar el programador. Elpuerto serie no tiene tensiones defuente. Tiene patas que varían entre

12V a +12V. Si Ud. lo piensa tieneen realidad 24V disponibles y si seanima a dejar la masa levantada sepuede encontrar alguna disposiciónque sirva para generar los deseados5 y 13V.

¿Qué quiere decir Microchip con“usar una fuente de 12 a 14V”?

En principio y aún sin decir paraqué sirve la fuente, podemos decirque nos está diciendo que cualquiervalor interno a la gama resulta ade-cuado. Y así ocurre con todas las ex-periencias realizadas por el autor.

Una prueba de 10 PICs de dife-rentes procedencias indicó que to-dos ellos fueron grabados perfecta-mente utilizando la fuente de la PCde 12V regulados. Mas aun el autorrealizó pruebas de bajar esa tensión

QUARK PIC BASICCargador de PICs de 12, 18 y 28 patas

Quienes leen Saber Electrónica y los que hanasistido a los seminarios dictados por Quarksobre microcontroladores PIC saben que elNOPPP es el “cargador” que hemos selec-cionado para realizar las primeras prue-bas y propiciar el aprendizaje de esta dis-ciplina. Muchas son las razones por lascuales se empleó este utilitario pero las másimportantes son que es fácil de armar y de uso li-bre. En esta nota proponemos el armado de otro carga-dor que puede tildarse de “ casi universal” por permitir lacarga de PICs de 12, 18 y 28 patas además de memorias del ti-po 24LCXX. Emplea pocos componentes y se maneja con programasde uso libre que pueden bajarse de Internet.

Autores: : Ing. Alberto H. Picerno: picernoa@fullzero.com.arIng. Horacio D. Vallejo e-mail: hvquark@ar.inter.net

MONTAJE

y recién se encontró con problemasen algunas unidades al trabajar a11,5V. El problema, en todos los ca-sos, fue que el PIC (del tipo regraba-ble) se borró parcialmente un par dedías después de la carga. Los PICdel tipo no regrabable (por microfusi-bles) recién comienzan a tener pro-blemas de grabación cerca de los10V en donde la energía no alcanzapara fundir los fusibles de la memo-ria.

Sin embargo, un buen programa-dor debe tener una tensión de fuen-te de 13V bien en el centro de los re-querimientos.

Resumiendo; existen por lo tantotres opciones para la disposición defuente. A) la clásica con fuente dealimentación regulada en donde po-nemos el valor de tensión Vpp en ellugar en donde se nos ocurra. B)Una versión económica sin fuentepor el puerto paralelo en donde ad-mitimos que Vpp esté en el mínimoaceptable de 12V y C) Una versióneconómica por puerto serie en don-de la masa del PIC está levantadade la masa de la computadora.

De las tres opciones nosotrosnos inclinamos por la tercera. El úni-co inconveniente es que la masa dela PC está levantada de la masa delPIC y eso puede traer problemas siUd. desea hacer programación in si-tu. Expliquemos qué queremos de-cir:

Existen muchos tipos de progra-mas. Algunos no requieren más queun par de pruebas para optimizar elfuncionamiento de un micro, perootros requieren un exhaustivo traba-jo de programación y prueba. Porejemplo el desarrollo de un progra-ma para codificación y decodifica-ción de señales de TV o para un titu-lador de video pueden requerir cien-tos de pruebas. En estos casos setrabaja con una placa especialmentediseñada en la cual las patas del mi-cro destinadas a la programaciónaparecen sobre un conector. Esaspatas se utilizan también para otras

funciones propias del circuito; poreso el programador se encarga depuentear esa patas al dispositivo deprogramación o al dispositivo a dise-ñar con una llave mecánica o elec-trónica. Para este uso tan particularla masa del PIC debe coincidir con lamasa de la PC y con la masa del dis-positivo a diseñar.

Nosotros suponemos que cuan-do se requiere programación “in situ”es porque uno se dedica profesio-nalmente a la programación y el di-seño. En esos casos seguramenteya se cuenta con un programadorcon fuentes reguladas. Nuestro pro-gramador está dedicado más a laenorme masa de estudiantes y sim-patizantes de la electrónica quequieren realizar sus primeras armasen los dispositivos programados yque quieren gastar poco y tener to-das las prestaciones posibles de suprogramador, pero que están dis-puestos a conectar y desconectar elPIC del zócalo cada vez que sea ne-cesario.

Pero la novedad no es solo la re-ducción de costo por el lado de lafuente, sino que nuestro programa-dor tiene mayores prestaciones queel NOPPP.

¿Qué significa mayores presta-ciones en un programador?

Una grabación es una grabacióny punto; una vez que un micro estágrabado no se puede reconocer conqué programador se grabó. En efec-to esta es una verdad de Perogruyoy no soy yo quien lo discuta. Peropara que un programador grabe unmicro éste debe estar reconocidopor el software que lo controla. Si enla ventanita donde se elige el dispo-sitivo a grabar no está incluido el mi-cro que yo utilizo no lo puedo grabarsalvo que se trate de un dispositivohomólogo (un reemplazo total y di-recto recomendado por el fabrican-te). En efecto, los micros tienen gra-bados de fábrica un juego de datosque el programador lee para verificar

que no se produzcan errores (los mi-cros tienen pequeñas y grandes di-ferencias en sus set de instruccionesy si se usa el set equivocado se pro-duce errores de funcionamiento).

El NOPPP tiene un número limi-tado de micros posibles de grabar;apenas 3 que son los reprograma-bles más comunes 16C83, 16C84 y16F84. Y éstos son los que se utili-zan cuando se proyecta o cuando seestudia. Pero si Ud. ya pasó a unaetapa superior y tiene una pequeñafabriquita de algún dispositivo conPIC seguramente debe estar utili-zando un PIC del tipo no regrabablepor ejemplo el PIC16C621 o el PIC-16C621A que es la versión más sen-cilla sin ninguna sofisticación. Estosintegrados tienen una memoria demicrofusibles que solo se puede gra-bar una sola vez.

En realidad si un programadoracepta el F84 debería aceptar elC621 porque no se requiere nadaespecial en las tensiones o en el pin-up que requiera cambios de hardwa-re. Pero por decirlo de alguna mane-ra, si no está bautizado no pasa yuna de las primeras cosas que reali-za el programador es leer algún có-digo interno para saber cómo deberealizar la grabación del dispositivo.Si lee C621 y ese integrado no estáen la lista de candidatos a grabar ol-vídese. El software se niega a gra-bar o graba la primer posición dememoria y como no la puede recu-perar indica “error de grabación enla posición de memoria 0000”.

Nuestro primer “especial” es e;QUARK PIC BASIC, antecesor del“QUARK PRO” que presentaremosen la próxima edición. El softwareadecuado para el mismo se puedeobtener libremente en la página delfabricante o buscarlo a través de loslinks colocados en www.webelec-tronica.com.ar. Vamos a comenzareste artículo describiendo cómo seconecta el programador a la PC ycómo se prueba con el softwareadecuado.

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Gargador de PICs de 12, 18 y 28 Patas

EL HARDWARE

En varias direcciones de Înternetaparecen circuitos muy similares alque describiremos a continuación,adjudicándole la autoría a diferentespersonas. La versión que reproduci-mos es en base al trabajo de un tal“Droky” de RaDiKAl ByTEs. Nues-tros técnicos han realizado algunasmodificaciones y el resultado es elsiguiente:

Con este proyecto se puede rea-lizar un programador para PICs yEEPROMs de la serie 24LXxx quefunciona bien y requiere pocos com-ponentes externos.

El circuito está basado en el“Luddi” o programador de JDM (vea:www.jdm.com), y es compatible condiferentes softwares cargadores. Seha probado en diferentes computa-doras desde un Pentium 100 hastaun Pentium III de 850MHz sin incon-venientes.

En la figura 1 se muestra el cir-cuito del cargador y en la 2 la placa

de circuito impreso propuesta. Ten-ga en cuenta que sólo debe sermontado por quienes ya tienen algu-na experiencia en la carga de PICsdado que su uso no es tan sencillo.

El tamaño del cargador es bas-tante reducido y posee bases (zóca-los) para la mayoría de los chips quepuede programar (siempre en en-capsulado DIL no en TSOP, SMD niotros formatos).

Si bien es posible utilizar distin-tos tipos de softwares, hemos reali-zado experiencias con el italque, eldesden, el pix y el IC Prog. Es preci-samente el icprog el que permite“cargar” a casi todos los chips indi-cados y lo puede bajar gratuitamen-te siguiendo los pasos que mencio-naremos más adelante.

El programa pix se puede usarpara los PIC16F8x y PIC16C8x, esrápido y permite bastantes opciones.Para las EEPROM 24LCxx, puedenemplearse tanto el IC Prog como elPIX .

Para los 12C508/A y 12C509 /A

Figura 1

Lista de Materiales

Q1,Q2 - BC548B - TransistoresNPN de uso general.Q3 - BC558B - Transistor PNP deuso general.C1 - 22µF , 16V - Capacitor elec-trolítico. C2 - 100µF , 16v - Capacitor elec-trolítico. C3, C4 - 0,001µF - CerámicosD1,D2,D3,D4 - 1N4148 - Diodosde uso general.D5 - 5,1V - Zener de 1/2WD6 - 8,2V - Zener de 1/2WJ1 - Zócalo de 8 PatasJ2 - Zócalo PIC 18 PatasJ3 - Zócalo PIC 28 PatasP2 - CONNECTOR DB9 hembraR1 - 100kΩR2 - 10kΩR3 - 1k5

VariosCables, placa de circuito impre-so, cable plano de 8 terminales,etc.

lo más seguro es usar elprog508 y el prog509(vea los foros PSX) y quese pueden descargar dela página de JDM.

CÓMO USAR

EL PROGRAMA

El programador nosirve para nada sino estáinstalado el programaque lo opera. En nuestrocaso funciona con unode los programas de libreuso que mencionamos yque se puede hallar enhttp://www.ic-prog.co-m/index1.htm . Allí sepuede cargar el progra-ma IC Prog según las in-dicaciones siguientes:

1. Open a browserand select the file ic-prog.exe(ABRA EL NAVEGADOR Y SELEC-CIONE EL ARCHIVO IC-PROG.E-XE).

2. Press right button on yourmouse (PRESIONE EL BOTONDERECHO DEL MOUSE)

3. Go to Propertties (IR A PRO-PIEDADES)

4. Go to Compatibility menu(LUEGO AL MENU DE COMPATIBI-LIDAD)

5. Set compatibility mode as Win-dows 2000 or Windows 98 / Win ME(PREDISPONER LA COMPATIBILI-DAD CON EL MODO WINDOW2000, WINDOWS 98 O ME)

6. Press Apply icon (PRESIO-NAR SOBRE EL ICONO APPLY)

7. Press Accept icon (PRESIO-NAR SOBRE EL ICONO ACCEPT)

Uno de las mayores ventajas deeste programa es que está traducidoa una gran cantidad de idiomas portraductores no profesionales. Si, le-yó bien, eso es una ventaja, no undefecto. Es común que los traducto-

res profesionales utilicen términosque no son los corrientes en el mun-do de los usuarios habituales; en es-te caso todas las traducciones estánrealizadas por colaboradores desin-teresados que hicieron la traducciónluego de un intensivo uso del pro-grama. Observe la lista siguiente deidiomas y colaboradores:

English Spanish (Thanks to Josefrom ZdS electrónica for translating!)French (Thanks to Richard Klein atwww.varicap.com for translating!)Portuguese (Thanks to Gil for trans-lating and thanks to Fernando Car-valho for the initial (Brazilian) trans-lating!!!) Dutch (Thanks to Wilfred deWolf for translating!) Italian (Thanksto MM9800 and Pleaser at free-sat.cjb.net) Russian (Thanks to Ser-gei and Alex Kokaiko) Greek(Thanks to Con Tanidis) Polish(Thanks to Rajmund Komosinski)Turkish (Thanks to Ayhan) German(Thanks to Christoph Heitkamp) .

Una de las cosas más importan-

tes, es que los dispositi-vos pueden ser progra-mados con este progra-ma y el programadorQuark PIC BASIC. Obser-ve que dijimos con esteprograma y este progra-mador porque la capaci-dad de programar dife-rentes dispositivos es fun-ción de ambas cosas. Enla lista siguiente se puedeobservar toda la variedadaceptada: 12C508, 12C67X, 16C84, 16F84,16F877, 16F74, 16F81,16F873, 16F874, 16F876,16F877, 16C73, 16C74,16C76, 80C51, memorias24LCxx, etc.Esta es sólo una lista re-sumida, pero para mues-tra basta un botón. Si Ud.desea conocer la listacompleta de PICs y de

memorias posibles de grabar puedeobtenerlo directamente de la panta-lla principal del programa como ve-remos más adelante.

Una vez instalado el programaen su máquina, solo le queda conec-tar el programador. Nuestro progra-mador se instala en el puerto serie.No funciona sobre el puerto paralelocomo la mayoría de los programado-res.

El puerto serie (RS232) es elpuerto del mouse y de otros disposi-tivos externos. La mayoría de lasmáquinas modernas poseen dospuertos. Si su máquina posee solouno y está ocupado por el mouse tie-ne dos alternativas. Agregar unpuerto serie adicional (cuesta apro-ximadamente 5 dólares americanos)que se compra por separado o si sucomputadora tiene un conector PS2comprar un mouse PS2 para liberarel puerto (una alternativa similarocurre si su máquina tiene una sali-da USB (universal serie bus) soloque debe comprar un mouse ade-cuado para esa salida.

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Figura 2

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Gargador de PICs de 12, 18 y 28 Patas

La plaqueta del programador sepuede conectar directamente sobreel conector de la PC pero para ma-yor comodidad se aconseja construirun cable prolongador conectado ca-da pin macho con su homólogohembra (no se incluye en el kit ni enla plaqueta armada). El cable deunión puede ser del tipo multipar te-lefónico de 5 pares o plano de 10conductores. Los conectores son deltipo DB9 con cachas. No se requierefuente de alimentación externa.

Ahora sólo nos queda probar elsistema completo. Conecte la placaprogramadora con un PIC 16C84 o16F84A y pulse sobre el ícono delIC-PRO para abrir el programa decarga. Aparecerá una ventana comola que mostramos en la figura 3.

Observe la ventana superior. Enella tenemos un mapa de la memo-ria de programa. Sobre la izquierdaaparece una columna que debe to-marse como referencia para ubicaruna posición de memoria determina-da. En efecto, el mapa de memoriaestá ordenado de a 8 columnas concuatro números hexadecimales encada columna. La primer posición dela izquierda en la posición de memo-ria 0 la siguiente es la 1, la dos etc.

hasta llegar a la posición 7. Luegose continúa en el segundo renglóndonde aparece la posición de me-moria 8, la nueve etc. Observe en-tonces que sólo se menciona en lacolumna de la izquierda la primerposición de memoria del renglón, lassiguientes se sobreentienden.

Es obvio que al invocar la primerpantalla todas las posiciones de me-moria están llenas con el máximo

número posible de guardar en cadacelda de memoria, como indicandoque esta celda puede llenarse hastaeste número hexadecimal y no conotro mayor. Este número dependedel dispositivo elegido en la pequeñaventanita de arriba a la derecha. No-sotros elegimos un microprocesadorMicrochips PIC16C621A con memo-ria no regrabable del tipo de microfu-sibles, pero si Ud. elige por ejemplouna memoria 59C11 las posicionesde memoria se llenan con el númerohexadecimal FFFF. Observe quecon el PIC elegido la ultima posiciónde memoria nombrada es la 03F8por lo que la última posición del ren-glón (y de la memoria) será 7 unida-des mayor, es decir el número hexa-decimal 03FF equivalente al decimal1048 (es un micro de 1Kbyte de me-moria). Si elige por ejemplo un16C54 solo llegará hasta la posición01FF porque tiene la mitad de me-moria.

Si cargamos cualquier programa,las posiciones de memoria se llena-rán con los números hexadecimalesadecuados como para que el microprogramado cumpla con la funciónpara la cual fue creado. Como ejem-plo vamos a cargar el programa de

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un secuenciador de leds picando enARCHIVO/ABRIR DATOS y luegoeligiendo el directorio y el archivodeseado se puede cargar un progra-ma en el buffer (en el buffer es unbloque de memoria de la PC en don-de la información está pronta a salirhacia el puerto de comunicaciones)que se puede observar en la figura 4en la ventana Dirección – Código deprograma.

Observe que la memoria tienemuy pocas posiciones llenas. Solo12 de las 1048 posibles de llenar. Esdecir que cargamos un programapequeño para el PIC utilizado.

Si cargáramos un programa másgrande, por ejemplo el de un juegoelectrónico “Dado digital” se puedeobservar cómo se llenan 90 posicio-nes de memoria (figura 5).

Los números hexadecimales quese pueden leer en la pantalla, no es-tán cargados aún en el microproce-sador. Podríamos decir que estánpreparados para salir, pero no pue-den salir solos; el PIC necesita algomás que el programa. En efecto, ne-cesita algo llamado palabra de confi-guración o de predisposición.

CÓMO SE CONFIGURA EL MICRO

La configuración nos permite ele-gir entre diferentes modos de operarde nuestro futuro micro programado.Por ejemplo podríamos necesitarque el micro mantenga el programasecreto, es decir que nadie puedaleerlo. O que se mantenga operativoel temporizador del perro guardián(watch dog timer enable), etc.. En laserie sobre el NOPPP nos extendi-mos sobre el tema de la predisposi-ción por lo que aquí solo vamos aenumerar cuáles son las posibilida-des y cómo se predisponen.

La predispocición puede incluir-se en el programa o agregarsecuando se carga el programa en elPIC a requerimiento del mismo. Conel NOPPP no teníamos opciones, la

predisposición se debía incluir en elprograma. Con el IC-Prog se puedeoptar. Si el programa tiene predispo-ción el IC-Prog la carga directamen-te. Si no la tiene aparecen avisos enla pantalla indicándonos que cargue-mos la predisposición deseada.

El idioma en que aparecen losavisos y todas las leyendas del pro-grama se puede elegir en la solapaAJUSTE/OPCIONES/IDIOMA (SET-TING/OPTION/LANGUAGE). En laversión en español el primer mensa-je que aparece es el que se puedeobservar en la figura 6.

Si Ud. pulsa OK el micro se pre-dispone según la predisposición pordefecto.

Qué se puede observar en elcostado derecho de la pantalla prin-cipal. Observe que en la parte supe-

rior dice “Configuración” y luego hayuna ventana extensible que tiene las4 opciones clásicas de clock:

LP (filtro cerámico de muy bajafrecuencia)

XT (cristal de baja frecuencia)HS (cristal de alta frecuencia)RC (oscilador a resistor y capa-

citor)

Un poco más abajo existen tresventanitas más que tienen el si-guiente significado:

WDT temporizador “watch dog”perro guardián

PWRT temporizador de resetCP protección de código (Code

Protector) (para que nadie puedaleer el programa).

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Gargador de PICs de 12, 18 y 28 PatasPor último, en la parte inferior

existen otras dos ventanas que seajustan automáticamente en funciónde la predisposición y que nos indi-can el checksum del código de pre-disposición y el código de predispo-sición mismo (es el hexadecimal quedeberíamos agregar al programa pa-ra predisponer el micro al cargar elprograma).

Una vez cargado el programa agrabar y seteada la predisposicióndel micro (en caso de que ésta noesté en el programa) podemos reali-zar la carga de la memoria del PIC.

CARGA DE UN PROGRAMA

Vaya a la solapa COMANDO-/PROGRAMAR TODO, el programale va a realizar preguntas de acuer-do a la predisposición de uso queUd. haya elegido. Esta predisposi-ción de mensajes se elige con lassolapas inferiores de la pantallaajustes. Si Ud. comienza a progra-mar le aconsejamos habilitar todaslas ventanas para que el programale avise todo lo que va a hacer y lede oportunidad de corregir los posi-bles errores antes de cometerlos. Lasolapa de atajos no la modifique porel momento. La información que si-gue supone que Ud. activó todas lasventanitas de las solapas OPCIO-NES/CONFIRMACION, OPCIONE-S/AVISOS, OPCIONES/I2C y OP-CIONES/PROGRAMACION.

La primer pregunta es “realmen-te desea programar el dispositivo”conteste que sí. Luego le pregunta si“realmente desea habilitar la protec-ción de código” conteste sí, si deseaque nadie pueda leer el dispositivoprogramado, pero recuerde que nisiquiera Ud. lo podrá leer (si alguienle dice que puede no le crea). Allíaparece el mensaje “programandocódigo 1024 bytes” y un indicador debarra que le va indicando el progre-so de la programación. Cuando secomplete el código de 1024 bytes.

Aparece otra barra con la leyendaprogramando datos 64 bytes y luegootro indicando programando confi-guración. Si la grabación fue exitosaaparece una pantalla confirmándolo,en caso contrario aparece mensajesde error después de cada gráfico debarras para que Ud. sepa qué ope-ración fue la que produjo el error.

Toda la operación puede durarunos 20 segundos con todas lasventanas predispuestas en sí paraun dispositivo de 1024 bytes. Estano es la velocidad máxima a la cualse puede grabar un PIC, que puedegrabarse a una enorme velocidad;pero entonces el sistema se hacesensible al largo del cable y por lotanto en los programadores semi-profesionales se prefiere la seguri-dad de que el programador funcioneen cualquier máquina a la velocidadfinal de grabación.

CONCLUSIONES

Así presentamos un nuevo pro-ducto experimental propuesto poreditorial Quark. Este producto sirviócomo “primer paso” para la creacióndel QUARK PRO que permite la car-ga de más PICs queéste, incluyendo los in-tegrados de 40 patas.Yo le aseguro que, sibien el QUARK PICBASIC funciona encualquier máquina yque puede ser utiliza-do por todos aquellosque no deseen gastarmás de lo necesario, elQUARK PRO es unproducto para “exigen-tes” que deseen uncargador profesional.En una futura ediciónpodrá observar el cir-cuito de esta nuevaversión que tambiénse programa con el ICProg cyo manejo he-mos explicado en esta

nota. Le sugiero que expermientecon el cargador mostrado en la figu-ra 1, montándolo en la placa de cir-cuito impreso de la figura 2. Familia-rícese con el uso del IC Prog y veráque los resultados son óptimos. Re-cuerde que éste es un circuito expe-rimental que no puede emplearsepara comercializarlo. También tengapresente que el futuro cargador lepermitirá cargar otros tipos de micro-controladores.

En la próxima edición le indicare-mos varios procedimientos prácticos,para solucionar uno de los principa-les problemas de los programadoresno profesionales. Nos referimos aque los dispositivos profesionalestienen un zócalo llamado de esfuerzocero para colocar los micros sin nin-guna dificultad. Nuestro programa-dor no lo posee porque es un compo-nente demasiado caro (alrededor de15 dólares).

Pero el autor lo suple con un dis-positivo casero que asombrará a mu-chos. Los discípulos del Ing. Picernolo bautizaron el “zócalo de cero cos-to” y vale la pena conseguir el próxi-mo número de la revista sólo paraconocerlo.

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PROGRAMACIÓN TEXTUAL EXPLÍCITA

El programa queda constituido porun texto de instrucciones o sentencias,cuya confección no requiere de la inter-vención del robot; es decir, se efectúan"off-line". Con este tipo de programa-ción, el operador no define, práctica-mente, las acciones del brazo manipula-do, sino que se calculan en el programa,mediante el empleo de las instruccionestextuales adecuadas.

En una aplicación tal como el en-samblaje de piezas, en la que se requie-re una gran precisión, los posiciona-mientos seleccionados mediante la pro-gramación gestual no son suficientes,debiendo ser sustituidos por cálculosmás perfectos y por una comunicacióncon el entorno que rodea al sistema.

En la programación textual, la po-sibilidad de edición es total. El robotdebe intervenir, sólo, en la puesta apunto final.

Según las características del len-guaje, pueden confeccionarse progra-mas de trabajo complejos, con inclusiónde saltos condicionales, empleo de ba-ses de datos, posibilidad de creación de

módulos operativos intercambiables, ca-pacidad de adaptación a las condicionesdel mundo exterior, etc.

Dentro de la programación textual,existen dos grandes grupos, de caracte-rísticas netamente diferentes:

1. Programación textual explícita. 2. Programación textual especificati-

va.

En la programación textual explícita,el programa consta de una secuencia deórdenes o instrucciones concretas, quevan definiendo con rigor las operacionesnecesarias para llevar a cabo la aplica-ción. Se puede decir que la programa-ción explícita engloba a los lenguajesque definen los movimientos punto porpunto, similares a los de la programa-ción gestual, pero bajo la forma de unlenguaje formal. Con este tipo de pro-gramación, la labor del tratamiento delas situaciones anormales, colisiones,etc, queda a cargo del programador.

Dentro de la programación explícita,hay dos niveles:

1º. Nivel de movimiento elementalComprende los lenguajes dirigidos a

controlar los movimientos del brazo ma-

nipulador. Existen dos tipos de movi-mientos:

a. Articular, cuando el lenguaje se di-rige al control de los movimientos de lasdiversas articulaciones del brazo.

b. Cartesiano, cuando el lenguajedefine los movimientos relacionados conel sistema de manufactura, es decir, losdel punto final del trabajo (TCP).

Los lenguajes del tipo cartesiano uti-lizan transformaciones homogéneas.Este hecho confiere "popularidad" alprograma, independizando a la progra-mación del modelo particular del robot,puesto que un programa confeccionadopara uno, en coordenadas cartesianas,puede utilizarse en otro, con diferentescoordenadas, mediante el sistema detransformación correspondiente. Sonlenguajes que se parecen al BASIC, sinposeer una unidad formal y careciendode estructuras a nivel de datos y de con-trol.

Por el contrario, los lenguajes del ti-po articular indican los incrementos an-gulares de las articulaciones. Aunqueesta acción es bastante simple para mo-tores de paso a paso y corriente conti-nua, al no tener una referencia general

PLCLección Nº 13 - Conclusión

Características del Lenguaje Ideal para RobóticaEn la edición anterior dimos la primera parte de esta lecciónen la que “procuramos” delinear las características de un len-guaje de programación óptimo para utilizar en un robot o unautómata. A continuación seguiremos con el análisis de losdiferentes lenguajes en busca de nuestros objetivo.

Autor: Samuel Candelas Rodríguezemail: scaronline@hotmail.com

CURSO DE AUTÓMATA PROGRAMABLE

de la posición de las articulaciones conrelación al entorno, es difícil relacionar alsistema con piezas móviles, obstáculos,cámaras de TV, etc.

Los lenguajes correspondientes alnivel de movimientos elementales aven-taja, principalmente, a los de punto apunto, en la posibilidad de realizar bifur-caciones simples y saltos a subrutinas,así como de tratar informaciones senso-riales.

2º. Nivel estructuradoIntenta introducir relaciones entre el

objeto y el sistema del robot, para quelos lenguajes se desarrollen sobre unaestructura formal.

Se puede decir que los lenguajescorrespondientes a este tipo de progra-mación adoptan la filosofía del PASCAL.Describen objetos y transformacionescon objetos, disponiendo, muchos deellos, de una estructura de datos arbo-rescente.

El uso de lenguajes con programa-ción explícita estructurada aumenta lacomprensión del programa, reduce eltiempo de edición y simplifica las accio-nes encaminadas a la consecución de

tareas determinadas. En los lenguajesestructurados, es típico el empleo de lastransformaciones de coordenadas, queexigen un cierto nivel de conocimientos.Por este motivo dichos lenguajes no sonpopulares hoy en día.

PROGRAMACIÓN TEXTUAL

ESPECIFICATIVA

Se trata de una programación del ti-po no procesal, en la que el usuario des-cribe las especificaciones de los produc-tos mediante una modelización, al igualque las tareas que hay que realizar so-bre ellos.

El sistema informático para la pro-gramación textual especificativa ha dedisponer del modelo del universo, omundo donde se encuentra el robot. Es-te modelo será, normalmente, una basede datos más o menos compleja, segúnla clase de aplicación, pero que requie-re, siempre , computadoras potentes pa-ra el procesado de una abundante infor-mación.

El trabajo de la programación con-sistirá, simplemen-te, en la descripciónde las tareas a reali-zar, lo que suponepoder llevar a cabotrabajos complica-dos.

Actualmente, losmodelos del univer-so son del tipo geo-métrico, no físico. Dentro de la progra-mación textual es-pecificativa, hay dosclases, según que laorientación del mo-delo se refiera a losobjetos a los objeti-vos.Si el modelo seorienta al nivel delos objetos, el len-guaje trabaja conellos y establece las

relaciones entre ellos. La programaciónse realiza "off-line" y la conexión CAMes posible.

Dada la inevitable imprecisión de loscálculos del ordenador y de las medidasde las piezas, se precisa de una ejecu-ción previa, para ajustar el programa alentorno del robot.

Los lenguajes con un modelo deluniverso orientado a los objetos son dealto nivel, permitiendo expresar las sen-tencias en un lenguaje similar al usadocomúnmente.

Por otra parte, cuando el modelo seorienta hacia los objetivos, se define elproducto final.

La creación de lenguajes de muy al-to nivel transferirá una gran parte del tra-bajo de programación, desde el usuariohasta el sistema informático; éste resol-verá la mayoría de los problemas, com-binando la Automática y la InteligenciaArtificial.

LENGUAJE DE PROGRAMACIÓN

GESTUAL PUNTO A PUNTO

Se aplican con el robot "in situ", re-cordando a las normas de funciona-miento de un magnetofón doméstico, yaque disponen de unas instrucciones si-milares: PLAY (reproducir), RECORD(grabar), FF (adelantar), FR (atrasar),PAUSE, STOP, etc. Además, puede dis-poner de instrucciones auxiliares, comoINSERT (insertar un punto o una opera-ción de trabajo) y DELETE (borrar).

Conceptualmente, al estar el mani-pulador en línea funciona como un digi-talizador de posiciones.

Los lenguajes más conocidos enprogramación gestual punto a punto sonel FUNKY, creado por IBM para uno desus robots, y el T3, original de CINCIN-NATI MILACROM para su robot T3.

En el lenguaje FUNKY se usa unmando del tipo "joystick" para el controlde los movimientos, mientras que el T3dispone de un dispositivo de enseñanza("teach pendant").

Como en un grabador de cassettes,y en los dos lenguajes mencionados, losmovimientos pueden tener lugar en sis-

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Características del Lenguaje Ideal para Robotstemas de coordenadas cartesianas, cilín-dricas o de unión, siendo posible insertary borrar las instrucciones que se desee.Es posible, también, implementar funcio-nes relacionadas con sensores externos,así como revisar el programa paso a pa-so, hacia delante y hacia atrás.

El lenguaje FUNKY dispone de uncomando especial para centrar a la pin-za sobre el objeto.

El procesador usado en T3 es elAMD 29000 ("bit slice"), mientras que enel FUNKY está constituido por el IBMSYSTEM-7 (Macintosh).

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

A NIVEL DE MOVIMIENTOS ELEMENTALES

Como ya se mencionó, se tratan losmovimientos de punto a punto, expresa-dos en forma de lenguaje. Se citan, en-tre los más importantes:

ANORADEMILYRCLRPLSIGLAVALMAL

Todos ellos mantienen el énfasis enlos movimientos primitivos, ya sea encoordenadas articulares, o cartesianas.En comparación, tienen, como ventajasdestacables, los saltos condicionales y asubrutina, además de un aumento de lasoperaciones con sensores, aunque si-guen manteniendo pocas posibilidadesde programación "off-line".

Estos lenguajes son, por lo general,del tipo intérprete, con excepción delRPL, que tiene un compilador. La mayo-ría dispone de comandos de tratamientoa sensores básicos: tacto, fuerza, movi-miento, proximidad y presencia. El RPLdispone de un sistema complejo de vi-sión, capaz de seleccionar una pintura yreconocer objetos presentes en su basede datos.

Los lenguajes EMILY y SIGLA sontransportables y admiten el proceso enparalelo simple.

Otros datos interesantes de estegrupo de lenguajes son los siguientes:

ANORAD.- Se trata de una transfor-mación de un lenguaje de control numé-rico de la casa ANORAD CORPORA-TION, utilizado para robot ANOMATIC.Utiliza, como procesador, al microproce-sador 68000 de Motorola de 16/32 bits(figura 1). El Motorola MC68000 es unmicroprocesador de 16/32 bits (16 bitsexternos, 32 bits internos) cabeza de lafamilia M68K.

Posee 19 registros de los cuales 17pueden ser usados por el programador,su espacio de direccionamiento es de 16MBytes, tiene 56 instrucciones con 14modos de direccionamiento. Hay mode-los para frecuencias de reloj de 8, 10,12,5 y 16MHz.

Viene en varios encapsulados, peroel más usado es el DIP de 64 Pines.

VAL.- Fue diseñado por UNIMATIONINC para sus robots UNIMATE y PUMA.(figura 2). Emplea, como CPU, un LSI-II, que se comunica con procesadoresindividuales que regulan el servocontrolde cada articulación. Las instrucciones,en idioma inglés, son sencillas e intuiti-vas, como se puede apreciar por el pro-grama siguiente:

LISPTPROGRAM PICKUP

1. APRO PART, 25.02. MOVES PART3. CLOSE, 0.0.04. APRO PART, -50.05. APRO DROP, 100.06. MOVES DROP7. OPEN, 0.0.08. APRO DROP, -100.0.END

RPL.- Dotado con un LSI-II comoprocesador central, y aplicado a los ro-bots PUMA, ha sido diseñado por SRIINTERNATIONAL.

EMILY.- Es un lenguaje creado porIBM para el control de uno de sus ro-bots. Usa el procesador IBM 370/145SYSTEM 7 y está escrito en Ensambla-dor.

SIGLA.- Desarrollado por OLIVETTIpara su robot SUPER SIGMA, empleaun mini-ordenador con 8 K de memoria.Escrito en Ensamblador, es del tipo in-térprete.

MAL.- Se ha creado en el Politécni-co de Milán para el robot SIGMA, con unMini-multiprocesador. Es un lenguaje deltipo intérprete, escrito en FORTRAN.

RCL.- Aplicado al robot PACS y de-sarrollado por RPI, emplea, como CPU,un PDP 11/03. Es del tipo intérprete yestá escrito en Ensamblador.

LENGUAJES ESTRUCTURADOS DE

PROGRAMACIÓN EXPLÍCITA

Teniendo en cuenta las importantísi-mas características que presenta este ti-

Figura 1

Figura 2

po de programación, merecen destacar-se los siguientes lenguajes:

ALHELPMAPLEPALMCLMAL EXTENDIDO

Un sencillo ejemplo, de carácter di-dáctico, utilizando el lenguaje AL, puedemostrar el interés del control estructura-do. Partiendo de la definición de unosobjetos, se puede lograr una estructurasuperior que los relacione.

Supongamos que se dispone de losobjetos 01 y 02, y se intenta colocar alprimero encima del segundo. En la figu-ra 3 se muestra la configuración del sis-tema de este ejemplo. 01T y 01B seña-lan, respectivamente, la parte superior einferior del objeto 01, mientras que 01ASindica su posición de asimiento. Las par-tes del objeto 02 se denominan de lamisma forma.

Un programa "orientativo", en AL,que coloque 01 sobre 02, podría ser:

MOVE ARM TO 01AS El brazo sedesplaza hasta la posición de asimientode 01.

GRASP agarra a 01.AFFIX 01B TO ARM Fija el sistema

de coordenadas de 01 con el de la pinzadel brazo.

MOVE 01B TO 02T Mueve la parte in-ferior de 01 hasta la parte superior de 02.

RELEASE Suelta 01 sobre 02.UNIFIX 01 Destruye la relación en-

tre el sistema de coordenadas del bra-zo y 01.

Con excepción de HELP, todos loslenguajes de este grupo están provistosde estructuras de datos del tipo comple-jo. Así, el AL utiliza vectores, posicionesy transformaciones; el PAL usa, funda-mentalmente, transformaciones y el MA-PLE permite la definición de puntos, lí-neas, planos y posiciones.

Sólo el PAL, y el HELP carecen decapacidad de adaptación sensorial. Loslenguajes AL, MAPLE y MCL, tienen co-mandos para el control de la sensibilidaddel tacto de los dedos (fuerza, movi-miento, proximidad, etc.). Además, elMCL posee comandos de visión paraidentificar e inspeccionar objetos.

A continuación, se exponen las ca-racterísticas más representativas de loslenguajes dedicados a la programaciónestructurada.

AL.- Trata de proporcionar definicio-nes acerca de los movimientos relacio-nados con los elementos sobre los queel brazo trabaja.

Fue diseñado por el laboratorio deInteligencia Artificial de la Universidadde Stanford, con estructuras de bloquesy de control similares al ALGOL, lengua-je en el que se escribió. Está dedicado almanipulador de Stanford, utilizando co-mo procesadores centrales, a un PDP11/45 y un PDP KL-10.

HELP.- Creado por GENERALELECTRIC para su robot ALLEGRO yescrito en PASCAL/FORTRAN, permiteel movimiento simultáneo de varios bra-zos. Dispone, asimismo, de un conjuntoespecial de subrutinas para la ejecuciónde cualquier tarea. Utilizando comoCPU, a un PDP 11.

MAPLE.- Escrito, como intérprete,en lenguaje PL-1, por IBM para el robotde la misma empresa, tiene capacidadpara soportar informaciones de senso-res externos. Utiliza, como CPU a unIBM 370/145 SYSTEM 7.

PAL.- Desarrollado por la Universi-dad de Purdure para el manipulador deStanford, es un intérprete escrito enFORTRAN y Ensamblador, capaz deaceptar sensores de fuerza y de visión.Cada una de sus instrucciones, paramover el brazo del robot en coordena-das cartesianas, es procesada para quesatisfaga la ecuación del procesamien-to. Como CPU, usan un PDP 11/70.

MCL.- Lo creó la compañía MC DO-NALL DOUGLAS, como ampliación desu lenguaje de control numérico APT. Esun lenguaje compilable que se puedeconsiderar apto para la programación derobots "off-line".

MAL EXTENDIDO.- Procede del Po-litécnico de Milán, al igual que el MAL, alque incorpora elementos de programa-ción estructurada que lo potencian nota-blemente. Se aplica, también, al robotSIGMA.

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

ESPECIFICATIVA A NIVEL OBJETO

En este grupo se encuentran treslenguajes interesantes:

RAPTAUTOPASSLAMA

RAPT.- Su filosofía se basa en defi-nir una serie de planos, cilindros y esfe-ras, que dan lugar a otros cuerpos deri-

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Figura 3

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Características del Lenguaje Ideal para Robotsvados. Para modelar a un cuerpo, seconfecciona una biblioteca con sus ras-gos más representativos. Seguidamen-te, se define los movimientos que ligan alos cuerpos a ensamblar (alinear planos,encajar cilindros, etc.).

Así, si se desea definir un cuerpoC1, se comienza definiendo sus puntosmás importantes, por ejemplo:

P1 = < x, 0, 0 >P2 = < 0, y, 0 >P3 = < x/2, y, 0 >P4 = < 0, 0, z >

Si, en el cuerpo, existen círculos deinterés, se especifican seguidamente:

C1 = CIRCLE/P2, R;C2 = CIRCLE/P4, R;

A continuación, se determinan susaristas:

L1 = L/P1, P2;L2 = L/P3, P4;

Si, análogamente al cuerpo C1, sedefine otro, como el C2, una acción en-tre ambos podría consistir en colocar lacara inferior de C1 alineada con la supe-rior de C2. Esto se escribiría.

AGAINST / BOT / OF C1, TOP / OF C2;

El lenguaje RAPT fue creado en laUniversidad de Edimburgo, departa-mento de Inteligencia Artificial; estáorientado, en especial, al ensamblaje depiezas. Destinado al robot FREDY, utili-za, como procesador central, a un PDP10. Es un intérprete y está escrito enlenguaje APT.

AUTOPASS.- Creado por IBM parael ensamblaje de piezas; utiliza instruc-ciones, muy comunes, en el idioma in-glés. Precisa de un ordenador de variosMegabytes de capacidad de memoria y,además de indicar, como el RAPT, pun-tos específicos, prevé, también, colisio-nes y genera acciones a partir de las si-tuaciones reales.

Un pequeño ejemplo, que puede

proporcionar una idea de la facilidad derelacionar objetos, es el programa si-guiente, que coloca la parte inferior delcuerpo C1 alineada con la parte superiordel cuerpo C2. Asimismo, alinea los ori-ficios A1 y A2 de C1, con los correspon-dientes de C2.

PLACE C1SUCH THAT C1 BOT CONTACTS C2TOPAND B1 A1 IS ALIGNED WITH C2A1AND B1 A2 IS ALIGNED WITH C2A2

El AUTOPASS realiza todos sus cál-culos sobre una base de datos, que de-fine a los objetos como poliedros de unmáximo de 20,000 caras. Está escrito enPL/1 y es intérprete y compilable.

LAMA.- Procede del laboratorio deInteligencia Artificial del MIT, para el ro-bot SILVER, orientándose hacia el ajus-te de conjuntos mecánicos.

Aporta más inteligencia que el AU-TOPASS y permite una buena adapta-ción al entorno.

La operatividad del LAMA se basaen tres funciones principales:

1º Creación de la función de trabajo.Operación inteligente.

2º Generación de la función de ma-nipulación.

3º Interpretación y desarrollo, de unaforma interactiva, de una estrategia derealimentación para la adaptación al en-torno de trabajo.

LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

EN FUNCIÓN DE LOS OBJETVOS

La filosofía de estos lenguajes con-siste en definir la situación final del pro-ducto a fabricar, a partir de la cual se ge-neran los planes de acción tendentes aconseguirla, obteniéndose, finalmente,el programa de trabajo. Estos lenguajes,de tipo natural, suponiendo una poten-ciación extraordinaria de la InteligenciaArtificial, para descargar al usuario delas labores de programación. Prevén, in-cluso, la comunicación hombre-máquinaa través de la voz.

Los lenguajes más conocidos de es-te grupo son:

STRIPSHILAIRE

STRIPS.- Fue diseñado, en la Uni-versidad de Stanford, para el robot móvilSHAKEY. Se basa en un modelo del uni-verso ligado a un conjunto de plantea-mientos aritmético-lógicos que se encar-gan de obtener las subrutinas que con-forman el programa final.

Es intérprete y compilable, utilizan-do, como procesadores, a un PDP-10 yun PDP-15.

HILAIRE.- Procedente del laborato-rio de Automática Y Análisis de Sistemas(LAAS) de Toulouse, está escrito en len-guaje LISP. Es uno de los lenguajes na-turales más interesantes, por sus posibi-lidades de ampliación e investigación.

CARACTERÍSTICAS DE UN

LENGUAJE IDEAL PARA ROBÓTICA

Las seis características básicas deun lenguaje ideal, expuestas por Pratt,son:

1. Claridad y sencillez. 2. Claridad de la estructura del pro-

grama.3. Sencillez de aplicación.4. Facilidad de ampliación.5. Facilidad de corrección y manteni-

miento.6. Eficacia.

Estas características son insuficien-tes para la creación de un lenguaje "uni-versal" de programación en la robótica,por lo que es preciso añadir las siguien-tes:

- Transportabilidad sobre cualquierequipo mecánico o informático.

- Adaptabilidad a sensores (tacto, vi-sión, etc.).

- Posibilidad de descripción de todotipo de herramientas acoplables al mani-pulador.

- Interacción con otros sistemas.

En el aspecto de claridad y sencillez,la programación gestual es la más efi-caz, pero impide la confección de pro-gramas propiamente dichos. Los len-guajes a nivel de movimientos elemen-tales, como el VAL, disponen de bastan-tes comandos para definir acciones muyparecidas que fueron surgiendo segúnlas necesidades y que, en gran medida,oscurecen su comprensión y conoci-miento. Aunque, inicialmente, las técni-cas de programación estructurada sonmás difíciles de dominar, facilitan, ex-traordinariamente, la comprensión y co-rrección de los programas.

Respecto a la sencillez de aplica-ción, hay algunos lenguajes (como elMCL) dedicados a las máquinas herra-mienta (APT), que pueden ser valora-dos, positivamente, por los usuarios co-nocedores de este campo. El PAL, es-tructurado sobre la matemática matri-cial, sólo es adecuado para quienes es-

tán familiarizados con el empleo de estetipo de transformaciones. Uno de loslenguajes más fáciles de utilizar es elAUTOPASS, que posee un juego de co-mandos con una sintaxis similar a la delinglés corriente.

Es imprescindible que los lenguajespara los robots sean fácilmente amplia-bles, por lo que se les debe dotar de unaestructura modular, con inclusión de su-brutinas definidas por el mismo usuario.

La adaptabilidad a sensores exter-nos implica la posibilidad de una tomade decisiones, algo muy interesante enlas labores de ensamblaje. Esta facultadprecisa de un modelo dinámico del en-torno, así como de una buena dosis deInteligencia Artificial, como es el casodel AUTOPASS.

Aunque los intérpretes son máslentos que los compiladores, a la horade la ejecución de un programa, resul-tan más adecuados para las aplicacio-

nes de la robótica. Las razones son lassiguientes:

1º) El intérprete ejecuta el código co-mo lo encuentra, mientras que el compi-lador recorre el programa varias veces,antes de generar el código ejecutable.

2º) Los intérpretes permiten una eje-cución parcial del programa.

3º) La modificación de alguna ins-trucción es más rápida con intérpretes,ya que un cambio en una de ellas no su-pone la compilación de las demás.

4º) Finalmente, el camino para la su-peración de los problemas propios de loslenguajes actuales ha de pesar, necesa-riamente, por la potenciación de los mo-delos dinámicos del entorno que rodea alrobot, acompañado de un aumento sus-tancial de la Inteligencia Artificial.

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INTRODUCCION

Cuando se instala un sistema deantena de TV se puede trabajar de dosmaneras: estimando la señal o midién-dola. El primer método requiere muchaexperiencia y no es seguro. El segun-do requiere transformar algún TV queno tiene por qué ser en colores. Enefecto, el autor recomienda buscar ennuestro taller o comprar en una com-praventa algún TV de 14” de blanco ynegro con banda de VHF y UHF conun sintonizador rotativo que esté enbuenas condiciones.

Por supuesto que si Ud. tiene unTV color con banda de UHF no lo va-mos a despreciar. Desempólvelo,pruébelo y déjelo a mano que ya lo va-mos a utilizar como un milivoltímetroselectivo. Aclaremos que el TV no pier-de su condición de tal, es decir que in-clusive puede ser el TV de su casa sisu señora se lo permite.

El dispositivo que más trabajo llevay el más útil en el taller, es el atenua-dor por pasos. El mismo está basadoen un conjunto de llaves corredera dedos vías y fue bautizado por el autorcomo atenuador a pianito. El nombrese debe a que el original, diseñado enla empresa Tonomac donde trabajabael autor, tenía unas llaves correderasbasculantes que le daban al dispositi-vo la forma de un teclado de piano.

El tamaño físico del atenuador apianito es función de las llaves corre-

deras que Ud. utilice. Por lo tanto nodaremos medidas sino que Ud. debe-rá adecuar el diseño mecánico deacuerdo al sugerido aquí. Lo que sí levamos a dar es el circuito, el archivovirtual de Workbench Multisim (paraque pueda modificar el diseño a volun-tad) y sobre todo cómo se utiliza en lapráctica.

Según la costumbre del autor, lue-go de recibir los datos prácticos loslectores deben estar dispuestos a so-portar la lata teórica correspondiente.En este caso estudiaremos una impor-tante unidad de medida utilizada enelectrónica, el dB y lo haremos consimples ejercicios aclaratorios paraque todos entiendan la utilidad prácti-ca de esta unidad de medida compa-rativa. Nuestro monitor cumplirá tam-bién con una función muy especifica,que es controlar la codificación de lasseñales codificadas sin necesidad deutilizar un osciloscopio. En efecto, todaesta serie de artículos esta destinadaa pequeños sistemas de distribuciónde señales codificadas de UHF enpueblos del interior, en edificios depropiedad horizontal con muchos de-partamentos, countrys, barrios cerra-dos, etc. etc. En estos lugares el ex-plotador de señales de cable/aire nopuede darse el lujo de comprar un me-didor de intensidad de campo y un os-ciloscopio para analizar la codificaciónoficial de las señales y la correspon-diente decodificación, se debe arreglar

como puede y nosotros le vamos a en-señar cómo se hace con nuestro moni-tor modificado.

Para la función de monitoreo de lacodificación es conveniente que el TVsea en colores porque la plaqueta de-codificadora tiene patas del micro des-tinadas a generar pulsos de diferentetipo que se observan en colores sobrela pantalla. Estas funciones del moni-tor se analizaran en artículos posterio-res al presente por razones de espa-cio.

EL ATENUADOR DE UN PASO

Un atenuador es un conjunto deresistores que cumple con la funciónde atenuar una señal eléctrica. Si a unatenuador por 10 le colocamos unaseñal de entrada de 10V por su salidaobtendremos 1V. Dentro del conjuntode los atenuadores se destacan aque-llos que tienen una resistencia de en-trada igual a la resistencia de salida,es decir: al conectarlos en un circuitoadaptado (que poseen una resistenciade carga igual a la resistencia internadel generador) no varían las condicio-nes de adaptación. Todo esto se va aentender mejor con un ejemplo real.

Una antena del tipo dipolo plegadopara TV tiene una resistencia internade 75Ω aproximadamente; los recep-tores de TV tienen una resistencia deentrada de 75Ω. Esto significa que esa

Mediciones de la Señal de AntenaEn este artículo le enseñamos a realizar mediciones de señal de antena en la bandade TV de UHF sin utilizar instrumentos costosos. Sólo se emplea un viejo receptor deTV y algunos componentes de poco valor para construir un atenuador por pasos.

Autor: Ing. Alberto H. Picernoemail: picernoa@fullzero.com.ar

T V

antena transfiere al TV la máximaenergía posible, en efecto cualquierotra relación de resistencia interna aresistencia de carga transfiere menosenergía. En la práctica la antena estáen el techo y el TV está en el interiorde la vivienda. Por lo tanto se debenunir con un cable. El cable a utilizardebe ser apto para transmitir energíaen las frecuencias de UHF. El masadecuado es un cable coaxil con unaimpedancia característica igual a la re-sistencia interna de la antena o de lacarga es decir de 75Ω.

Ese cable debe ser de bajas pérdi-das, pero jamas podrá ser de pérdidasnulas. Las pérdidas en el centro debanda de UHF puede ser del orden de0,5dB por metro. Es decir que si colo-camos una bajada de 20 metros ten-dremos una perdida de 10dB. Aun noconocemos la definición del dB perotodos tenemos una idea de que repre-senta las pérdidas de un componentepasivo o la ganancia de un componen-te activo.

Como fuera, si queremos repre-sentar ese trozo de línea debemos re-currir a un atenuador equivalente yese atenuador debe tener una resis-tencia de entrada y de salida de 75Ohm y una perdida de 10dB. En la fi-gura 1 se puede observar un diseñoadecuado en disposición Pi (no es elúnico diseño posible, también existeuna disposición muy común llamadaen T). Observe los voltímetros de CA,elegimos una tensión de 775mV sobreuna resistencia de 75Ω porque así sepueden definir a una señal de 0dB. Elvoltímetro 1 justamente indica esa ten-

sión pero si conectamos un medidorreal sobre la antena estaríamos mi-diendo la tensión existente después dela resistencia interna de la antena (de75 Ohm). Si lo hacemos con un medi-dor cuya resistencia interna es de 75Ohm para tendremos un acoplamientoadaptado y podremos observar que latensión de la antena cae a la mitad talcomo lo indica el voltimetro 2 (el ate-nuador intercalado tiene una resisten-cia de entrada de 75 Ohm, cuando selo carga a su vez con otra resistenciade ese mismo valor). Por último, el vol-tímetro 3 indica una tensión atenuada0,707 veces con respecto a la de en-trada. La entrada es a su vez exacta-mente igual a la mitad de la tensión in-terna de la antena.

En la figura 2, se pueden observarel mismo circuito pero usando el téstercomo decibelímetro. El téster 1 indica0dB, el 2 indica –6dB y por ultimo el 3indica –9dB porque el atenuador inter-calado es de 3 dB. De aquí ya se pue-de deducir que cuando la tensión caea la mitad se produce una atenuaciónde 6dB y que atenuar 3dB significa0,707 veces. El lector puede por su

cuenta desconectar la antenapasar el téster a Ohm y medir laresistencia interna de la antenay del atenuador cargado. Com-probará que es de 75Ω. Es obvioque si desconecta la resistenciade carga y la mide con el téstertambién indicará 75 Ohm. Estaprueba sirve para que el lectorrecuerde que en un sistemaadaptado todos los componen-tes deben presentar una resis-tencia del mismo valor, que en

nuestro caso es de 75 Ohm.La impedancia característica de 75

Ohm no es el único valor posible paraun cable o una antena. En efecto tododepende del tipo de antena utilizado.Si Ud. trabaja con una antena Yagui(muy usada en los principios de la TV)tiene una impedancia de 75 Ohm perosi trabaja con un simple dipolo abiertopuede tener impedancias de 50 Ohm ydeberá utilizar un cable coaxil con unaimpedancia característica de ese valormuy utilizado por los radioaficciona-dos.

Para que nuestro análisis sea masgeneral le brindaremos una tabla paraconstruir atenuadores de hasta 60dBpara una impedancia de 50 Ohm quees la mas baja que se utiliza. Si Ud.desea construir una celda atenuadorade otro valor no tiene más que multipli-car los valores indicados por un coefi-ciente igual al cociente de la impedan-cia deseada, dividida por 50. Porejemplo si desea construir una celdade 75 Ohm debe calcular 75/50 que da1,5 y multiplicar los valores de la tablapor 1,5. Otro valor muy utilizado enelectrónica es el de 600 Ohm porque

T V

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Figura 1

Figura 2

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Medición de la Señal de Antena

esa es la impedancia característica delpar telefónico; para construir un ate-nuador de 600 Ohms, multiplique losvalores de la tabla por 12.

Y para que la tabla sea mas gené-rica aun le brindamos también los va-lores de la celda en disposición “T”,para que Ud. adopte la dis-posición más adecuada a sunecesidad. Los circuitos co-rrespondientes a la tabla sepueden observar en la figura3.

Observe que los valoresresistivos indicados no co-rresponden con los valoresconocidos de la serie del 10o del 5%. En efecto son re-sistores de la serie del 1% ouna serie hipotética menoraun. No intente ir a un co-mercio de electrónica y pedirun resistor de 14058 Ohmporque no existe. Lo maspráctico es utilizar un parale-lo de dos o tres resistores talcomo lo hizo el autor y medir-

los con el téster digital. Si le pedimosun resistor de 50,5 Ohm utilice uno de56 y agregue en paralelo uno de 470 o560 Ohm para aproximarse lo mas po-sible al valor indicado. No pretendauna precisión extraordinaria, con acer-carse al 2,5 % es suficiente porque

cuando utilice el atenuador a frecuen-cias elevadas las componentes capa-citivas e inductivas del armado se vana encargar de arruinarle la precisión. Ynunca se olvide de colocar el atenua-dor dentro de una caja metálica reali-zada con chapa de cobre o de broncede por lo menos 0,5 mm de espesor.Agregue luego a la caja un conectorde entrada y otro de salida con cone-xiones lo más cortas posibles y no de-je los terminales de los resistores conun largo mayor a 5 mm.

EL ATENUADOR A PIANITO

Un atenuador de atenuación varia-ble por pasos se puede realizar tantocon celdas en Pi como en T e inclusi-ve podrían intercalarse de los dos ti-pos. El autor optó por la celda en Pipero el lector tiene amplia libertad alrespecto. En este momento debemoselegir los valores de las celdas indivi-duales. Dentro de lo posible debería-mos optar por un juego de celdas quepermita obtener todos los valores deatenuación posibles de 1dB en 1dBdesde 0 hasta 60dB.

Un juego posible de celdas, es elclásico de 1, 2, 3, 5, 10, 20, 20 y 50dBque nos permite obtener todas las ate-nuaciones entre 0 y 100dB. En reali-

dad si el lector quiere un di-seño más cuidadoso debe-ría evitar la celda de 50dB yarmar otro pianito igual sidesea atenuaciones supe-riores a 50dB. La razón esque un atenuador de 50dBtiene una diferencia deunas 300 veces entre la se-ñal de entrada y la de saliday los efectos de capacida-des sobre el resistor supe-rior de la disposición en PIlo afectan en grado sumo.En las figuras 4 y 5 se pue-de observar el mismo ate-nuador sometido a una se-ñal de 1kHz y de 1000MHzconsiderando que el resis-tor tiene una capacidad de

Figura 3

Figura 4

solo 0,1pF sobre él. Una mejora subs-tancial cuando se desea realizar ate-nuadores mayores a 20dB es colocaruna aro de guarda sobre el resistor su-perior del PI y conectarlo a masa paraque no haya capacidad enfrentada en-tre los casquillos metálicos. Es eviden-te que la capacidad de los casquillos amasa pueden afectar a la atenuaciónpero como lo demuestra la figura 6 elerror es mucho menor.

Un circuitoposible para elatenuador a pia-nito es el que seobserva en la fi-gura 7 aclaramosque no es la úni-ca posibilidad dearmado pero esla mas práctica yadecuada paraque las conexio-nes sean cortas.

Este circuitoes perfectamentefuncional y el pro-totipo diseñadopor el autor tienepor lo menos 20años de uso. Suc o n s t r u c c i ó npráctica dependede las llaves co-rredera que Ud.

pueda conseguir y es por eso que nole damos medidas mecánicas. La foto-grafía del prototipo del autor puede uti-lizarse como guía de armado teniendoen cuenta que cuando se armó eseprototipo los resistores eran conside-rablemente mas grandes que en la ac-tualidad. Actualmente se puede armarcon resistores que según la nomencla-tura de Philips tiene un diámetro de2,5 mm en los casquillos para el mo-

delo CR25 conocido en el comerciocomo de 1/8W. También se puede ar-mar con resistores más pequeños de1,6 mm de diámetro conocidos en elcomercio como de 1/8 chicos.

En la figura 8 se puede observaruna fotografía de un resistor modifica-do para alta frecuencia. El lector debeconseguir una arandela de bronce (ode algún otro material soldable) o unterminal semilla y ubicar este elemen-

T V

Saber Electrónica

Figura 5 Figura 6

Figura 7

Saber Electrónica

Medición de la Señal de Antena

to con adhesivo térmico sobre el cuer-po del resistor luego de soldarlo a ma-sa con un alambre bien corto.

En su momento el autor realizópruebas con circuitos impresos paraobtener un diseño más prolijo pero ter-minó abandonando la idea porque lascapacidades de acoplamiento empeo-raban el funcionamiento en la gama al-ta de UHF. Inclusive se realizaronpruebas con plaquetas de fibra de vi-drio que mejoraron el funcionamientopero siempre con parámetros inferio-res a un armado aéreo.

El prototipo tiene un chasis de cha-pa de bronce calado para el montajede las llaves y doblado en “U” paraconstruir los laterales. El modelo setermina con separadores internos delmismo material y los dos lados meno-res en donde se montan los conecto-res pasantes para pin fino (vea la figu-ra 9).

USO DEL ATENUADOR A PIANITO

Vamos a suponer que nuestro TVfunciona correctamente, es decir tieneuna sensibilidad cercana al promediode todos los TVs, en una palabra quees representativo de todo la constela-ción de TVs posibles de conseguir (SiUd. tiene un generador de señales deUHF debería medirlo para averiguarsu sensibilidad real en uV, en casocontroria lo utilizara como un patróncomparativo de sensibilidad). A ese TVle tenemos que agregar por lo menosuna salida para un tester digital sobrela pata del sintonizador dedicada alAGC y otra sobre la salida para el ca-pacitor de AGC de la FI. Estas pataspueden ser ubicadas fácilmente con

una tabla aparecida en un artículo delautor sobre la modificación de la eta-pas de FI de TVs y videos. De cual-quier modo, cualquier técnico avezadopuede ubicar fácilmente las tensionesde control de ambos AGC ya que am-bas varían al cambiar la señal de ante-na; el AGC de FI aparece siempre so-bre un capacitor electrolítico de0,47µF a 2,2µF aproximadamente queesta conectado a una pata del integra-do de FI por un lado y a masa por otro.Sobre la pata positiva del capacitorexiste una tensión que puede variarentre 1 y 3 voltios aproximadamentecuando se cambia la señal de entrada.La mayoría de los TV incrementan latensión de AGC cuando aumenta laseñal (AGC directo) pero existen algu-nos muy viejos donde la tensión deAGC se reduce al aumentar la señal.

La tensión de AGC del sintoniza-dor aparece sobre una pata del mismo(solo hay una pata que realiza estafunción) y también varía con la señalde antena, pero solo lo hace con seña-les intensas; con señales bajas esta fi-jo en un valor que pone al sintonizadora máxima ganancia (asegúrese queeste hecho se cumpla variando elajuste del preset de retardo del AGC).

Una buena señal de antena debeestar por encima del valor en el cualcomienza a funcionar el AGC de la FI;pero en muchos casos es difícil conse-guir esos valores. Para esos casos ob-serve la pantalla del TV elegido comomonitor y reduzca la señal con el pia-nito hasta que se observe una peque-ña nieve en la pantalla; a este valor deseñal lo vamos a llamar “señal míni-ma” y queda definido por las corres-pondientes tensiones de AGC. Atenúe20dB menos, a ese valor de señal lovamos a llamar óptimo (luego veremos

que 20dB equivalen a 10 veces en ten-sión); mida otra vez las tensiones deAGC. Cualquier TV al que apliquemosuna tensión comprendida entre la mí-nima y la máxima deberá funcionar co-rrectamente si nuestro TV usado comoreferencia de ganancia funciona co-rrectamente.

Ud. se preguntará para qué sirvetodo lo que realizamos hasta ahora.Todo esto tiene una utilidad muy prác-tica. Suponga que Ud. monta su ante-na y quiere saber cuántos TVs puedealimentar desde ella, suba el TV deprueba a la terraza y con el pianito aplena salida y los presets del booster amáximo y observe una señal con nie-ve. Varíe la dirección de la antena pa-ra logra la máxima tensión de ambosAGC o el mínimo ruido en la pantalla.Si la señal es muy intensa no va a ob-servar una variación muy marcada. Enese caso baje la señal unos 20dB omas hasta que aparezca nieve y ajus-te luego la dirección. Cuando este se-guro de que la señal pasa por su má-ximo varíe la misma con el pianito pa-ra lograr la condición de AGC corres-pondiente a señal óptima. Si está muyalejado de la antena transmisora qui-zás deba conformarse con la condi-ción de señal mínima. Como sea supianito indicará una determinada ate-nuación; imaginemos que indica 36 dBpara el peor canal.

Esos 36dB equivalen a la cantidadde señal que Ud. puede gastar en elcable coaxil y en los divisores. Imagi-nemos que Ud. utiliza un cable FOAMde bajas pérdidas y que el primer tra-mo de bajada hasta el primer divisortiene 10 metros. Esto significa que enla entrada del divisor tendremos unaatenuación de 5dB. Si el divisor es deuna entrada y dos salidas (por ejemplo

Figura 8

Figura 9

porque la vivienda tiene dos pisos ycada salida alimenta a un piso) consi-dere que la señal se parte por la mitady ya sabemos que esto equivale a6dB. A la salida del divisor tendremosentonces 6+5 = 11dB. Luego tendría-mos un tramo de cable de 5 metroshasta el piso inferior en donde se per-derían 2,5dB y por último otro divisorpor dos ya que en cada piso se colo-cará una boca y un último tramo de ca-ble para cada boca de otros 5 metros.En total tendremos otros 11 dB máspara sumar a los anteriores que com-pletan 22dB. Como la última cifra esmenor a los 36dB que tenía para gas-tar significa que sobrará señal y quepodría colocar más bocas o simple-mente dejarla como reserva por si sedesorienta la antena o se oxida algúnconector. Los TVs conectados a la red(mediante su AGC) se encargarán deajustar la ganancia para obtener unabuena imagen en cada caso. Solocuando la señal supera los 60dB sepuede dar el caso que un TV se satu-re y entonces se debe reducir la salidadel booster con el correspondientecontrol. Atención que con el pianito po-demos determinar si una señal se sa-tura o es baja. En ambos casos se ob-servará nieve sobre la pantalla; pero sila nieve se reduce al atenuar pode-mos asegurar que se trata de excesode señal.

Siempre debe recordar lo siguien-te: un divisor por dos reduce la señal ala mitad uno por tres a la tercera partey uno por cuatro a la cuarta parte y asísucesivamente. Esas relaciones setraduce a dB del siguiente modo: x2 =6dB ; x3 = 10dB; x4 = 12dB . Nota: es-tas relaciones valen solo para diviso-res resistivos; existen algunos diviso-res inductivos o a transformador quese comportan de un modo diferentespresentando una atenuación algo me-nor debido a que se producen poten-cias reactivas pero a todos los efectoslas cifras dadas tienen una adecuadaprecisión.

FORMULA DE LA ATENUACION

Dejamos para el final las definicio-nes matemáticas porque para enten-derlas el lector debe dominar el uso delos logaritmos. Preferimos dar unaidea del uso de los dB basada en lapráctica y dejar las matemáticas paraeste apéndice. Si el lector no puedeentender lo que sigue no debe hacer-se problemas, simplemente use los lo-garitmos como una herramienta de tra-bajo que es más útil que entender suprocedencia; pero si entiende de ma-temáticas no deje de leer lo que sigue.

La fórmula para la atenuación endB de dos tensiones es la siguiente:

dB = 20 log. V1/V2 (1)

V2 es la tensión que se toma comoreferencia para el cero dB y V1 la ten-sión a expresar en dB. Por ejemplocuando no se expresa lo contrario elcero dB utilizado para señales de an-tena se define como 775mV sobre 75Ohm. Si ahora nos piden expresar endB una tensión de 77,5 mV la fórmulaquedaría transformada en lo siguiente:

dB = 20 log 77,5/775 = 20 log 0,1

Como sabemos, el logaritmo enbase 10 de 0,1 es igual a la unidad consigno negativo, es decir que la relaciónes de -20dB. El signo negativo indicaatenuación y el positivo amplificación.

Si me piden expresar en dB unatensión de 7,750 mV entonces el co-ciente será de 10 veces y el logaritmoen base 10 de 10 es +1 dando un re-sultado de +20dB.

Si me piden expresar en dB unatensión de 775mV, el resultado del co-ciente es de 1 y el logaritmo decimalde 1 es 0. Por lo tanto el resultado fi-nal es de 0dB.

Para otras relaciones de tensióndonde el logaritmo no es entero se re-quiere un trabajo mayor. No se preo-cupe que no le vamos a pedir que em-plee la vieja tabla de logaritmos. Ac-tualmente se calculan los logaritmosmuy cómodamente con la calculadoracientífica. Por ejemplo si la tensión aexpresar es de 50mV realizaremos elcálculo del cociente como 50/775 =

0,0645 y pulsando la tecla LOG de lacalculadora obtendremos –1,19 que almultiplicar por 20 nos da el valor finalde –23,8dB. Así de fácil es y no se re-quiere saber cual es la definición dellogaritmo de un número. Si lo sabemejor, pero si no lo sabe lo puede usarigual.

¿Y si no tengo calculadoracientífica?

Puede hacer los cálculos mental-mente recordando algunos resultadosclásicos. Por ejemplo recordando quela mitad de señal es –6dB y la décimaparte es –20dB puede calcular mental-mente que 16 veces en tensión es–26dB. Es decir que el producto en ve-ces se transforma en una suma en dB.Otro valor clásico para los cálculosmentales es que 5 veces es aproxima-damente +10dB y que –10dB es 0,2veces es decir 1/5.

CONCLUSIONESEn esta entrega aprendimos a

mensurar cómo se realiza el diseño deuna red de TVs conectados a una se-ñal de UHF. Lo hicimos a la criolla singastar más que en unos resistores queprobablemente ya teníamos en nues-tro taller, unas llaves corredera y algode chapa de cobre. Recuerde que nose necesita tener un TV dedicado;puede usar el TV que utiliza todos losdías en su casa para medir la señal(sólo se debe agregar un conector pa-ra el téster, o nada si se arregla miran-do el nivel de ruido en la pantalla).

En realidad con esta entrega solodimos un primer paso para trabajar enredes de TVs conectados a VHF/UHF.Si Ud. entendió cómo se realiza el cál-culo de la instalación en dB no se pier-da la próxima entrega donde le vamosa indicar cómo se calcula y construyenlos derivadores y divisores para queno tenga que comprarlos y pagar endólares una simple caja metálica contres conectores y una bobinitas. Queademás, por lo general funcionan maly tienen poca durabilidad, sin hablarde que solo existen divisores (los deri-vadores pertenecen a las instalacio-nes de tipo profesional).

T V

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Respuestas a Consultas Recibidas

Para mayor comodidad y rapi-dez en las respuestas, Ud. puederealizar sus consultas por escritovía carta o por Internet a la casillade correo:

hvquark@ar.inter.net

De esta manera tendrá respues-ta inmediata ya que el alto costo delcorreo y la poca seguridad en el en-vío de piezas simples pueden sercausas de que su respuesta se de-more.

Pregunta 1. ¿El programador dePIC con el que se enseña en el CD“Curso Completo de PICs” es serieo paralelo?

Ernesto CevallosLa carga de datos en la EE-

PROM de un PIC se realiza en se-rie, sea cual fuere el cargador em-pleado. Para “cargar un PIC” hacefalta que la pata 4 tenga una ten-sión de 13V, luego los datos pre-sentes en RB7 ingresarán al micro-controlador con cada flancodescendente de la señal de relojaplicada en RB6. El NOPPP utilizael puerto paralelo de la computa-dora para realizar la transferenciade datos mientras que otros carga-dores, como el descripto en estaedición utilizan el puerto serie.

Pregunta 2. ¿Cómo puedo en-contrar planos de equipos electróni-cos?

Sebastián CejasSi se refiere a los planos eléctri-

cos de televisores, videocaseteras,etc, normalmente los fabricantessuelen colocar esa información ensu página web, sin embargo, estainformación sólo está habilitada(no en todos los casos) a técnicosoficiales. Por tal motivo en nuestroportal: www.webelectronica.com.ar

estamos habilitando una secciónpara que nuestros socios puedantener esta información sin cargo. Elúnico requisito es ser socio delClub y tener conexión a Internet (oir a un cybercafé).

Pregunta 3. ¿Por qué ya no ha-cen libros sobre circuitos electróni-cos generales como los primerosCircuitos & Informaciones?

Roberto Hugo ZassBien, no es tan así. Hasta la fe-

cha hemos publicado cerca de 90libros de electrónica de los cuales11 son específicos de circuitos, sibien los primeros Circuitos & Infor-maciones están agotados, del sex-to tomo, que se publicó hace 9 me-ses, aún hay ejemplaresdisponibles. Sobre circuitos hemoseditado otros libros, tales como laEnciclopedia de Circuitos Prácti-cos, Montajes Electrónicos o Pro-yectos con Circuitos Impresos. Ac-tualmente nuestra política consisteen recopilar circuitos y ofrecerlosen CDs multimedia.

Pregunta 4. ¿Qué diferenciahay entre una señal encriptada yuna señal codificada?

Roberto R. GonzálezEn principio ninguna. Son térmi-

nos que se emplean para definir alas señales de TV que no puedenser vistas si antes no se usa unaparato decodificador. Encriptadoes un término que se comenzó aemplear en España y se ha popu-larizado en América Latina, sin em-bargo cabe aclarar que se asocia a“señal codificada” con la transmi-sión de TV por cable y “señal en-criptada” a la transmisión vía saté-lite.

Pregunta 5. ¿Es mejor unafuente de alimentación analógica odigital?.

Alejandro ArguelloNo siempre es mejor una que

otra, simplemente hacen referenciaa la forma en que se realiza el con-trol de tensión, corriente máximaentregada, etc.

Cuando uno va a seleccionaruna fuente debe fijarse que tengauna buena regulación, que seapartida (que entregue tensión ne-gativa y positiva respecto de ma-sa), que posea un control continuode tensión de salida, proteccióncontra cortocircuito y regulación desobrecarga.

Pregunta 6. ¿Qué diferenciahay entre PAL y NTSC?

Sandro C. CarballoLos términos que mencionas

hacen referencia a normas y siste-mas de transmisión de TV, éstosdefinen la forma en que se va atransmitir una señal, es decir, lafrecuencia de campo, la cantidadde líneas de imagen por cuadro, elancho de banda del canal, la formaen que se transmite el color, etc.

Por ejemplo, la frecuencia verti-ca del Sistema PAL es de 50Hzmientras que en NTSC es de60Hz. Por otra parte, en PAL sebarren más líneas de imagen queen NTSC.

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