viernes, 29 de agosto de 2008

Barrido Horizontal

La etapa de barrido horizontal en TV
Ubicación de la etapa de barrido horizontal
En términos generales, los procesos básicos que se efectúan en un televisor son únicamente dos:
El tratamiento de la señal de video compuesto que se recibe de la transmisora (ya sea por cable o por ondas electromagnéticas), para reconstruir las imágenes con su correspondiente audio a partir de una señal eléctrica.En estos procesos intervienen las secciones de sintonía, FI, separador Y/C, proceso de luminancia, proceso de crominancia, amplificadores de color y cinescopio; además de las etapas correspondientes a la recuperación del audio asociado.
La generación de pulsos y barridos auxiliares, que permiten que la imagen se despliegue efectivamente en la pantalla. Si solamente se modularan los haces en el cinescopio con la señal de video, pero no se contara con los barridos para explorar la pantalla, lo único que se observaría sería un punto cambiando de intensidad, pero no imágenes (figura 1). Para estos procesos intervienen las secciones de sincronía horizontal y vertical, y sus respectivas etapas de salida.
En este artículo iniciaremos con algunas explicaciones generales de cómo funciona la etapa de barrido horizontal, para comentar después las fallas que se presentan comúnmente en el Fly-back. Si usted quiere hacer un estudio más detallado de la sección de barrido horizontal, le sugerimos que consulte el fascículo 11 del Curso Práctico de Televisión a Color Moderna, de Electrónica y Servicio.
En principio, para que ubique el proceso electrónico al que nos referiremos, consulte la figura 2.Cabe señalar que la sección de barrido horizontal, y específicamente la salida horizontal, además de la importancia que tiene en el despliegue de las imágenes, desde siempre se le ha utilizado como señal generadora del voltaje necesario para que funcione el tubo de imagen, produciendo tanto el alto voltaje de ánodo, como las tensiones necesarias para las rejillas aceleradoras y de enfoque; y en épocas más recientes, también se le ha utilizado como complemento de la fuente de poder, generando en su salida múltiples tensiones que sirven para alimentar diversos circuitos del televisor.Estudiemos primero cómo se genera la señal de barrido horizontal, y enseguida las funciones adicionales citadas.


Generación de la señal de barrido horizontal
Para inducir una deflexión del haz en el cinescopio, es necesario que fluya una corriente eléctrica a través del yugo que se encuentra montado en el cuello del cinescopio.Esta señal nace en la etapa conocida como jungla o circuito T, donde un circuito oscilador produce una señal de muy alta frecuencia que se aplica en circuitos divisores para obtener una frecuencia de 15,734 Hz (casi siempre se utiliza como señal base la misma oscilación del cristal de 3.58 MHz, necesario para demodular la señal de croma), la cual se inyecta en la base del transistor excitador horizontal (H-drive), marcado como Q502 en el diagrama que hemos tomado como ejemplo, que corresponde a un aparato Sony (figura 3). Una vez que es amplificada la señal por este transistor, es aplicada al transistor Q591, el amplificador de salida horizontal, para de ahí dirigirse al transformador T501.
Ya amplificada la señal de 15,734 Hz, los pulsos resultantes en el colector del transistor de salida horizontal se aplican en las bobinas del yugo, creándose así un campo magnético que entra en el cinescopio y produce la deflexión del haz electrónico, generándose así el barrido correspondiente.

Generación de voltajes para polarizar algunos circuitos del televisor
El colector de transistor de salida horizontal entrega también su señal al primario del transformador fly-back, el cual cuenta con varios secundarios de los que se obtienen diversos voltajes (figura 3):
200 VDC que surgen de la terminal 3 y son rectificados por D505 para proporcionar el voltaje de polarización de los circuitos excitadores RGB.
1000 VDC (terminal 1) para polarizar a la rejilla de aceleración (G2) en el cinescopio.
15 VDC (terminal 8) como voltaje de polarización a los circuitos de deflexión vertical y a los circuitos correctores de efecto cojín (drive pinchushion).
-15 VDC (terminal 6) para polarizar al circuito integrado de deflexión vertical.
126 VDC (terminal 6) como voltaje de muestra para que funcione el módulo PM501, que es el detector de rayos X.
6.2 VAC para el filamento del cinescopio.
Por la terminal HV (high voltage) se extrae el alto voltaje para polarizar al ánodo del cinescopio.
Por la terminal FV (focus voltage) se extrae el voltaje de enfoque para el cinescopio.
Por la terminal 10 se extrae un voltaje para el circuito ABL y el circuito PM501 que detecta un exceso de corriente por el cinescopio.
Señal HP (terminal 9) para el circuito de enfoque dinámico.
El Fly-back
Como podrá haber notado, el fly-back es un transformador muy complejo que está formado por las siguiente partes: embobinado primario; varios embobinados secundarios; diodos rectificadores internos para el alto voltaje, enfoque y pantalla, si es el caso; resistores divisores para obtener los voltajes de enfoque y pantalla, si es el caso; y núcleo de ferrita.
En la figura 4A se muestra el diagrama de un fly-back con tan sólo un potenciómetro interno, el cual sirve para obtener el voltaje de enfoque que se aplica al cuello del cinescopio. Sin embargo, podemos encontrar fly-backs con un segundo potenciómetro divisor de voltaje, del cual se obtiene el voltaje para la rejilla pantalla o screen del cinescopio (vea figura 4B).


Fallas en los Fly-backs
Tomando en cuenta que a este transformador le corresponde manejar voltajes muy elevados, la probabilidad de fallas en este elemento es muy alta. Los tipos de averías más comunes se comentan enseguida.
Primario abierto - Esta falla se detecta simplemente midiendo el voltaje en el colector del transistor de salida horizontal, en cuyo caso hay 0 voltios, mientras que por la terminal 2 del fly-back aparece el voltaje proveniente de la fuente conmutada (135 voltios). Cuando esto sucede no hay alto voltaje y, por lo tanto, el filamento del cinescopio no enciende.
Secundario abierto - Cuando algún secundario se abre la falla se presenta de acuerdo al embobinado abierto (no habrá alimentación hacia la etapa vertical, no funcionará el circuito ABL, etc.) En la mayoría de los casos, sí estará presente el alto voltaje.
Fugas de alto voltaje - Es importante determinar si existe un arqueamiento en el fly-back cuando el televisor está funcionando, ya que si el cuerpo del transformador se ha agrietado, es posible que se escape el alto voltaje. Inclusive se percibe un olor a ozono. Este problema se puede solucionar (si no es muy grave), colocando un poco de líquido llamado “corona” que es un aislante de alta calidad.
Resistores divisores abiertos o con falsos contactos - Si usted tiene un televisor con desenfoque y, al mover el control que se encuentra en el fly-back observa que la imagen en el cinescopio se define, pero no del todo, es muy probable que haya un problema en el circuito resistivo del fly-back.También, si hay una imagen inestable y al mover el control de screen en el fly-back la imagen se desestabiliza aún más, es factible que el problema esté en el divisor de screen.
Diodos de rectificación abiertos y cortos entre espiras de los embobinados - Estas fallas son muy frecuentes y, en ocasiones, difícilmente localizables, pues se confunden con facilidad con averías de otros circuitos, como sería la fuente de poder o la misma etapa de salida horizontal; por ello le recomendamos que haga lo siguiente:
Si el fusible de protección se abre, verifique que el transistor de salida horizontal no se encuentra en corto.
Verifique que la fuente de alimentación esté funcionando correctamente.
Si tiene duda del fly-back, retírelo del circuito impreso y conéctelo al un probador. Para tal efecto le recomendamos que construya el Probador de Fly Back que se describe en la sección Proyectos de este Sitio Web.

Barrido Vertical

CIRCUITO DE BARRIDO VERTICAL
El circuito de Barrido Vertical es el encargado de hacer que el haz de electrones se desplace en sentido vertical, es decir de arriba hasta la parte inferior de la pantalla.


Por lo tanto es quien debe hacer circular una corriente por los devanados que forman la sección del yugo vertical de modo tal que influya con su campo magnético en el haz electrónico dentro de la pantalla, o haces electrónicos si se trata de una Pantalla a color.


Es de vital importancia que como este circuito es quien nos dibuja las 525 líneas horizontales en asocio con el circuito Horizontal, estas líneas deben tener la misma separación entre líneas (Linealidad Vertical), para que la imagen se reproduzca sin deformaciones; por lo tanto la corriente que circule por el Yugo Vertical debe tener una característica especial.


Esta señal la genera o crea un circuito que se llama Oscilador Vertical, pero antes de conocer como se crea vamos a centrarnos primero en la parte que maneja la Potencia, que es una de las que mas falla.


La etapa de salida vertical mas usada en lo TV no tan nuevos es la que contiene dos Transistores de Potencia por lo general Caso 375 que trabajan en montaje Push-Pull lo que significa que cuando el uno conduce el otro se apaga y eso se logra con dos señales simultáneas generadas en el Oscilador Vertical. Vea la siguiente figura:







En este circuito tenemos los dos transistores identificados como Q501 y Q502. Q501 es el encargado de "Cargar " el C520 pasando su corriente por el Yugo Vertical; cuando el C520 comienza su carga se crea un campo magnético en el Yugo que hace que el Haz se ubique en la parte superior de la pantalla.


A medida que el C520 se carga, su corriente va disminuyendo lo mismo que su campo magnético y eso resulta en que el haz con el tiempo vaya bajando buscando el centro o punto de reposo.
Pasado determinado tiempo y cuando el haz está en el centro de la pantalla en sentido horizontal; por la señal generada en el Oscilador y Driver vertical hace que el Q501 que inicialmente estaba en conducción o activo, deje de hacerlo y active el Q502.


Al conducir el Q502 (recuerde que la estructura electrónica es tal que cuando el Q501 conduce el Q502 se corta y viceversa ) el Q501 deja de cargar el C520, pero al conducir el Q502 el C520 comienza a descargarse. Eso implica que la corriente en el Yugo cambia de dirección, por lo tanto el campo magnético tambien cambia y eso hace que el haz se vaya del centro hacia la parte inferior de la pantalla. De ese modo se completa el "llenado" de la pantalla.

Como bien sabemos una ves llegado el haz a la parte inferior de la pantalla, este debe subir a la parte superior izquierda de la pantalla.


Eso lo hace mediante suspender de manera "brusca" o intempestiva la corriente que este fluyendo por el Yugo.


Esto se logra cuando el Q502 suspende la "descarga" total del C520. Bien sabemos que cuando se suspende el fluido eléctrico en un devanado la reacción natural es que este autogenere un pico de voltaje; ese pico generado en el Yugo se encarga de subir el haz al la parte superior de la pantalla y para ese mismo instante el Q501 ya ha comenzado a "cargar" de nuevo el C520, comenzando un nuevo ciclo de trabajo, que se repite 59,94 Hz.


Estas señales que tenemos en la siguiente figura nos ayuda a entender lo que hemos explicado. Observe como la forma de onda es tal, que medio ciclo influye en el Q502 ("ON" o en conducción) mientras que el Q501 esta "OFF" o apagado. El otro medio ciclo restante es el encargado de invertir el funcionamiento de los transistores.



FALLAS MAS COMUNES DEL CIRCUITO VERTICAL
Una de las fallas más típicas, es la de que se vea en la pantalla una línea horizontal brillante, que como ya bien sabes, corresponde a la falta del magnetismo ejercido por la sección vertical del Yugo.
Esa falla la representamos con la siguiente imagen:

Esta figura nos muestra una pantalla con una fina línea horizontal. Suele deberse a dos cosas en principal:
Falta de +B.
Falla en el circuito oscilador.
Uno de los métodos prácticos que utilizo cuando sospecho de esta etapa, es comprobar mediante el paso más lógico:


La presencia del Voltaje de alimentación en el Colector del Transistor encargado de la "Carga" del Filtro de acople con el Yugo (Q501 del diagrama modelo). Si no encuentro voltaje, me remito a la fuente de alimentación de esta etapa. Este voltaje suele estar entre los 40 a 135V dependiendo del tipo de Marca o Modelo.


Si no se tengo a la mano el Manual, me guío por el voltaje del Filtro que siempre acompaña la línea +B. Por ejemplo si la fuente es de 60V voy a encontrar un filtro de por lo menos 100V. Si la fuente fuera de 40V lo mas probable es que el filtro sea de 50V. Así por el estilo calculo la fuente, pues el hecho de que haya un voltaje razonable me indica que la etapa debe funcionar; aunque no me trabaje plenamente, me debe "abrir o llenar" algo la pantalla.


Un segundo paso consiste en medir el voltaje de Emisor del Transistor de "Carga" (Q501 del diagrama modelo) o lo que es lo mismo, el terminal positivo (+) del Filtro de Carga y Descarga del Yugo (C520 del diagrama modelo).


Este voltaje debe ser en condiciones normales, la mitad del voltaje +B. Por ejemplo si en Colector tenemos 40V, en Emisor debe haber mas o menos 20V. ¿Por qué 20V?. Porque el diseño de este circuito es de modo tal, que en ese punto el voltaje en estado de reposo (inactividad) o de trabajo, es mas o menos la mitad de la fuente sin importar si es mas o menos el voltaje +B. Siempre será o debe ser la mitad!.


Si encontramos que el voltaje del terminal positivo del Filtro de "Carga" (C520 del diagrama modelo) es igual o casi igual al del +B, puede ser por dos razones:


El transistor que se encarga de "Cargar" el Filtro (Q501 del diagrama modelo) esta en corto o con fugas.


La base del Transistor de "Descarga" (Q502 del diagrama modelo) que es por donde recibe la señal Trapezoidal, Rampa, o Diente de Sierra como se le suele llamar, no está presente, está muy deformada o simplemente la Base está recibiendo un voltaje DC fijo que mantiene "Activo" siempre el Transistor de "Carga".


Los diagramas indican que este voltaje de Base debe ser de 0,9V. Si hay mas, no habrá duda que el problema esta mas atrás. Se puede probar desconectado la Base del Transistor (Q502 del diagrama modelo); los voltajes se deben normalizar, en especial el del terminal (+) del Filtro de Carga y Descarga.


Si encontramos que el voltaje del terminal (+) del Filtro de carga está en 0 voltios o muy por debajo del voltaje medio de la fuente, hay que comprobar que el transistor de "Descarga" (Q502 del diagrama modelo) no esté con fugas o en corto.


Si no encontramos fugas, debemos centrarnos en el voltaje o forma de señal que le esté llegando a la Base de este.
Nuevamente se hace practico desconectar momentáneamente la Base del Transistor de "Descarga" (Q502 del diagrama modelo) y comprobar los voltajes del terminal (+) del filtro de Salida.
Si no se observa ningún cambio, hay que chequear los Diodos asociados a ese circuito que puede haber alguno o varios en corto. (D501 y D502 del diagrama modelo).





cuando la línea no sea recta si no curva como lo ilustra la gráfica, la causa suele ser línea del yugo suelta o devanados del Yugo abierto.(A veces técnicos de muy mala fe, cortan las espiras).










Una tercer falla y muy común la ilustra la figura siguiente:

Esta figura muestra la imagen recortada tanto en la parte superior como en la parte inferior; en cuanto a anchura esta bien.
Esta falla se conoce como: Falta de Altura Vertical; en inglés se conoce como Vertical Size.
Las causas más comunes son:
+B caído, es decir si normalmente ha de tener 40V este se encuentra en 30V. Las causas mas encontradas son Filtros secos o Resistencias limitadoras, alteradas en la fuente.
Que tenga el Control de Altura (Vertical Size) movido o abierto. Para saberlo lo podemos mover ligeramente en un sentido y observar si la imagen se cierra mas o si se llena. Este control por lo general se encuentra en su punto medio. Una posición casi extrema es indicio de que algo anda mal.
Que la señal Rampa o Trapezoidal esté muy pequeña por fallas en la etapa encargada de generarla y entregarla a un nivel optimo. Ese nivel de señal es el que se modifica con el control Vertical Size, pero puede suceder que el circuito no obedezca por fallas en él. Luego ampliaremos lo que puede estar sucediendo, por ahora seguiremos centrados en la etapa final o de salida.
Caso contrario es el que la imagen se presente demasiado "estirada".
Por ejemplo los títulos o letras que normalmente se ven en la parte inferior de la Pantalla, no se ven o quedan recortados; y en la parte superior, quedan por poner un ejemplo, el presentador de noticias, con parte de la cabeza recortada.
La lógica es apenas obvia: Un ajuste malo en el control Vertical Size, o el control abierto.
Cabe aquí mencionar que en los modernos TV que vienen con Modo de Servicio (Ajustes electrónicos mediante el Control Remoto) suele suceder que estos ajustes se alteren con relativa facilidad; por lo que lo animo a que estudie la sección "Modos de Servicio" donde le indico como manejar toda es nueva metodología de ajustes.


Una cuarta falla se ilustra en esta figura:

Como puedes notar en la parte superior la imagen presenta un pliegue o doblez hacia abajo.
Generalmente eso ocurre cuando colocamos al máximo el control de "altura" y este no logra legar a la parte superior de la pantalla.
Esa falla la ocasiona Filtros secos en la sección que acompañan al circuito de "Carga" puesto que el Haz no es llevado hasta la parte superior por falta mas voltaje o corriente al comenzar la "Carga". También ocurre cuando el Filtro principal de "Carga" pierde capacidad.
Cuando el caso es al contrario, es decir "Cerrado en la parte inferior" debemos centrarnos en el circuito que se encarga de "Descargar" el filtro principal; que casi siempre son Filtros secos en esa sección.
Líneas a color o blancas superpuestas sobre la imagen en la parte superior de la imagen, son causadas por los filtros asociados al circuito de salida. Es un caso típico de una generación de TV Sharp. ¿La razón?
El diseño del circuito de salida Vertical quedaron físicamente los filtros muy cerca de los Transistores de Salida Vertical quienes por su trabajo "normal" disipan algunos grados de calor que secaban rápidamente los filtros. Una solución duradera es la colocar los filtros nuevos, pero en el otro lado de la Plaqueta o Board, es decir por debajo.


Una última falla a comentar y que solo se da en los modelos mas antiguos.

Si observas con detenimiento la imagen de la izquierda, puedes notar como la cuadrícula está pareja o recta. Es decir todos los cuadros se ven iguales. Eso indica que las 525 líneas que forman la imagen están con igual separación a todo lo alto y ancho de la pantalla.

En cambio en esta imagen, los cuadros de la segunda línea son mas pequeños mientras que los de la penúltima línea horizontal inferior son mas anchos. Eso se debe a que las líneas no están igualmente separadas y eso resultaría con una imagen deformada.

Esta falla se conoce como "Falta de Linealidad"
La causa de esta falla se origina en el circuito Generador Vertical de señal Rampa o Trapezoidal y casi siempre por fallas en los Filtros que forman dicho circuito.
Aunque antes de cambiar filtros es bueno que se asegure que el Control que trae para hacer el ajuste no haya sido movido. (Control Line)
Ahora bien, decíamos que "solo se da en los modelos mas antiguos" porque en los TV modernos se corrigió esa parte del circuito.


BORRADO VERTICAL


Usted recuerda que una vez el haz se encuentre en la parte inferior de la pantalla, este debe subir hasta la parte superior de la esta para repetir el ciclo anterior y que eso lo hace a razón de 59,94Hz.

Cuando el haz "retorna", lo hace en Zigzag, pero este no se ve, pareciera que es por la rapidez que lo hace, pero no es así; en realidad el haz es cortado durante el tiempo de recorrido de abajo hacia arriba. (Retorno o Retraso)
Si eso no se hiciera la imagen quedarí así:

Se dice que es una imagen con líneas de Retorno o de Retraso.
¿Cómo se logra hacer invisible el retorno del haz?







El siguiente diagrama nos ilustra como lo hace:

Observe como con el C407, la R415 y el D402, se toma una muestra del pulso que se origina en el Yugo cuando es suspendida la corriente de "Descarga" del filtro que es el encargado del Retorno del haz a la parte superior de la pantalla. Este pulso por ser Positivo (+) ataca la Base del Q402 amplificador de Vídeo del Tipo PNP, quien al recibir un pico de voltaje positivo, se "corta" durante el tiempo que este dure; el tiempo de duración es tal que es igual al que se demora el haz en subir a la parte superior, una vez arriba el Q402 vuelve a conducir.
Ahora bien, al Q402 "cortarse" o conducir, en el Emisor de este se hace presente los 18V de la fuente, haciendo que los tres Emisores que manejan los tres Kátodos, sus emisores reciban dicho Voltaje; al quedar estos mas positivos que las Bases estos tres tambien se "cortan" poniendo los tres Kátodos de la pantalla en un nivel tan positivo como la fuente que los alimenta , en este caso 180V. En esas circunstancias los tres Cañones de la pantalla no emitirán luz en ella apagándose justo en el momento del retorno del haz.
NOTA IMPORTANTE: Si el control de Screen esta muy alto, aunque el sistema de borrado este correcto se pueden ver las líneas de Retorno.
CIRCUITO DE SALIDA VERTICAL CON IC
La moderna tecnología de producción de componentes electrónicos han hecho que cada ves tengamos máquinas con circuitos cada vez más integrados en Chips conocidos con Circuitos Integrados (IC), y la etapa de Salida Vertical no se ha quedado atrás. Por eso las últimas generaciones de TV que nos esta llegando a nuestro banco de trabajo, vienen con IC de Salida Vertical.
Referencias como el LA7830, AN5512 y el AN5515 suelen ser muy conocidas entre el gremio de los técnicos reparadores de TV, por eso vamos a utilizar estos tres IC como ejemplo para nuestro curso.
De Los mas populares es el LA7830; este lo encontramos hasta en algunos modelos Sony. Su figura y distribución de sus terminales o pines es la siguiente:

Como puedes observar tiene siete terminales; y es apenas obvio imaginarnos que dentro contenga por lo menos el par de transistores que se necesitan para formar el circuito de salida vertical.
Si recordamos la configuración básica, esta debe tener:
Una entrada de +B; ese el pin No. 3 (Vert Output Power Supply) Es típico 24VDC.
Debe tener la conexión a Tierra, (GND) esa función la desempeña el pin No. 1.
La salida de corriente o señal para la "carga y descarga" del Filtro de Yugo. Para eso tiene el pin No. 2.
Entrada de señal proveniente del Oscilador Driver Vertical. Esa señal entra por el pin No. 4.
De los siete (7) pines que tiene en total nos restan tres pines para conocer su función.
El pin 5 se llama o se describe como: Osc Blocking Pin. Este se encuentra en los circuitos conectado a GND.
El pin No. 6, Vcc1, como su nombre lo indica, es para un +B. Este pin recibe los 24VDC típicos de la misma fuente de manera directa. Para alimentar el pin No. 3; se "separan" electrónicamente con un Diodo de unos 2,5 amperios. Observe el diagrama adjunto:
Este circuito pertenece a la salida vertical de un KV-20TS20 o KV-20TR21. En este caso estamos hablando del D508.

Por último el pin No. 7 recibe el lado Negativo del filtro de 100/35V (C534) que lleva entre los Pines No. 3 y 7.


Como puedes notar es un circuito sumamente sencillo, por lo tanto repararlo no implica muchos elementos.


Uno de los métodos prácticos que utilizo cuando sospecho de esta etapa, es comprobar mediante el paso más lógico:


La presencia del Voltaje de alimentación en los dos pines +B, es decir los pines 3 y 6.
El otro paso consiste en medir el voltaje del pin No.2. Según el diagrama adjunto, este debe ser en condiciones normales de 13,5V. ¿Por qué 13,5V?. El diseño de este circuito es de modo tal, que en ese punto el voltaje en estado de reposo (inactividad) o de trabajo, es mas o menos la mitad de la fuente sin importar si es mas o menos el voltaje +B. Siempre será o debe ser la mitad!.


Si encontramos que el voltaje del pin 2 es igual al del pin 3 puede ser por dos razones:
El transistor interno del IC que se encarga de "Cargar" el Filtro esta en corto. Ese se puede medir en continuidad entre los pines 2 y 3 del IC.


El pin No. 4 que es por donde recibe la señal Trapezoidal, Rampa, o Diente de Sierra como se le suele llamar no está presente, está muy deformada o simplemente ese pin recibe voltaje DC fijo que mantiene "Activo" siempre el Transistor interno de "Carga".


El diagrama dice que este voltaje del pin 4 debe ser de 0,9V. Si hay mas, no habrá duda que el problema esta mas atrás. Se puede probar desconectado este pin; los voltajes se deben normalizar, en especial el del pin No. 2.


Si encontramos que el voltaje del pin 2 está en 0 voltios o muy por debajo del voltaje medio de la fuente, hay que comprobar que el transistor interno "Descarga" del IC no esté con fugas o en corto. Este lo podemos chequear entre los pines 2 y 1 del IC.


Si no encontramos fugas, debemos centrarnos en el voltaje o forma de señal que le esté llegando al pin 4. Nuevamente se hace practico desconectar momentáneamente el pin 4 y comprobar los voltajes del pin 2.


Si nos se observa ningún cambio, las probabilidades que el IC se haya dañado, son altas; en ese caso es práctico cambiarlo por uno nuevo o que se sepa con certeza que esté bueno. (Algunos de nuevos salen malos).

CIRCUITO DE SALIDA VERTICAL CON AN5512
El AN5512 es otro de los integrados muy comunes como Salida Vertical, por eso le vamos dar atención. Su figura y configuración es como lo muestra las siguientes figuras:


El diagrama adjunto sirve como guía para entender y reparar esta salida aunque el Modelo y Marca no coincida.

Esa parte es de un TV Challenger Modelos TC - 716N, TC - 820N, TC - 916N, TC - 920N o que tenga el Chasis K-50HB.


CIRCUITO DE SALIDA VERTICAL CON AN5515




Este circuito tambien es común en muchas Marcas y Modelos como Sakuro, Sankey, Goldstar, Crown o Sony Chiviado, etc. Modelos DCB2016.

El diagrama correspondiente a este circuito es:

La falla mas común de los circuitos vistos con IC son los filtros secos y en algunos casos el IC malo.
Como son relativamente pocos los filtros que este circuito contiene y como son la causa de la mayoría de los daños, es apenas razonable que se cambien "todos", cada ves que recibamos un TV de esos. A no ser que cuentes con el "CAPACHEQ" que facilita el saber sin tener que desconectar del circuito, el estado de los filtros.
EL CIRCUITO OSCILADOR Y DRIVER VERTICAL
Este circuito es el corazón de todo lo que comprende la etapa vertical; de ahí que si este falla, el circuito es como si estuviera muerto.
La manera como se origina la señal a tenido cambios significativos con el paso de los años, desde un oscilador formado por un solo transistor, pasando por el de dos transistores hasta tener el formado de manera digital mediante un solo oscilador a Cristal de alta frecuencia y luego mediante divisores digitales reducir la frecuencia hasta la frecuencia requerida. Este último es el usado en la actualidad dada su alta precisión y estabilidad.
Otro de los cambios que a recibido el Oscilador Vertical es que desde hace buen tiempo se ha integrado en un chip que difiere según la marca del aparato.
Aunque existen muchas clases de osciladores el mas usado y sencillo es el Multivibrador conformado por dos transistores cuatro Resistencias y dos condensadores.




Con este circuito se puede conseguir a la salida una onda o tren de pulsos simétricos es decir con el tiempo T1 igual al de T2, o asimétricos, con el T1 mayor que el T2. La manera mas sencilla de explicar su funcionamiento es comparándolo con el juego Mataculin o "Sube y Baja" de los parques para niños, donde cuando el uno esta abajo el otro está arriba.
El circuito inicia el trabajo dado que aunque se coloquen dos transistores de la misma referencia y condensadores como resistencias de los mismos valores, estos no son exactamente iguales pues estos tienen su tolerancia, por lo tanto uno de los dos transistores empezará a conducir bloqueando el otro.
Supongamos que el Q1 sea el que empieza a conducir, su voltaje de Colector cae; eso hace que el C2 comience a "cargarse"; al cargarse C2 hace que el voltaje de la Base del Q1 se rebaje y este tienda a apagarse o disminuir su conducción.
Cuando Q1 se corte, el voltaje de Colector será igual al de la fuente, eso hace que C1 comience a "cargarse". (Su carga se hace a través del tramo Base - Emisor del Q2 y de R1). Al mismo tiempo que C1 se carga C2 comienza su descarga.

Resumiendo:

Al conducir Q1: C2 se carga por el tramo R4, Base – Emisor del Q1. Y al mismo tiempo se descarga C1 por el tramo Colector – Emisor del Q1 y el Q2 estará apagado.

Al conducir Q2: C1 se carga por el tramo R1, Base – Emisor del Q2. Y al mismo tiempo se descarga C2 por el tramo Colector – Emisor y Q1 esta apagado.



Los condensadores y las resistencias, son calculadas para que se obtenga una frecuencia de los pulsos de 59,94Hz simétricos. Sin embargo ya vimos que se necesita una señal trapezoidal, triangular o en Forma Diente de Sierra, para lograr eso hay que buscar una señal Asimétrica, eso se consigue teniendo en cuenta la siguiente fórmula que para un Multivibrador entregue una señal Simétrica. se debe cumplir que:
C1 = C2
R1 = R4
R2 = R3
Para tener una señal Asimétrica es necesario que:
R1 X C1 sea mayor que R2 X C2.



Conseguida la señal asimétrica es decir con "tiempos distintos", sigue siendo cuadrada y la necesitamos en Diente de Sierra; para "convertirla" esta se aplica a un circuito que hace su trabajo y que la figura siguiente nos lo ilustra:


No te como el tren de pulsos asimétricos, es aplicado al Q1 de nuestro ejemplo, por lo tanto es fácil suponer que este esté cerrándose y abriéndose a la frecuencia y tiempo que le lleguen los pulsos; eso incide en el C1 que se carga durante el tiempo que el Q1 esta en corte u OFF y se descarga cuando el Q1 esta activo u ON; el resultado será la onda que necesitamos: Diente de Sierra.

Integremos todo en un chip.

En la práctica, todo eso y mucho mas viene dentro de un solo chip que puede ser de 24, 28, 42, 64 o más pines y tanto en formato Dual (Doble línea de pines) como tipo SMD. (Surface Mounted Device).


De modo que debemos acostumbrarnos a "ignorar" la estructura interna de los circuitos y centrarnos solamente en la función de cada terminal del IC o Circuito integrado; sin embargo eso no indica que no debamos o no sea necesario conocer que está sucediendo internamente, aunque no lo sepamos exactamente, es muy importante al menos tener una idea.

Con el siguiente ejemplo, se puede aprender a "entender" y comprender la importancia de los terminales de un IC.

El ejemplo lo tendremos en base a un Chip que vino con Referencia HA11235 de la Hitachi o IX0065CE de la Sharp, o Caso 1550. La figura es tal como aparece en el Manual de reemplazos.




Observe que su definición es: Procesador de Señal de Sincronismo en TV, alimentado a 12V y que la distribución de sus terminales es de 16 + 2.
Pues los pines 17 y 18 se encuentran en los extremos izquierdos del IC.

Por ahora olvidémonos del término Sincronismo (Sync), pues como verás más adelante dentro de este IC hay mucho de lo cual seguiremos estudiando.

Como adelanto mencionaremos que es el encargado de "generar" las dos frecuencias necesarias para los circuitos Horizontal y Vertical, que como bien debes recordar son totalmente distintos e independientes; además de un circuito de protección de Rayos X.
Pero centrémonos en la sección Vertical.
Como puede notar corresponde a la fila de pines del 1 hasta el 8 incluyendo el 18 que es una Tierra Común para todo el Chip, lo que no sucede con el pin 6 y 11.

El pin 6 está rotulado VCC, mientras que el pin 11 dice: Horizontal VCC. Eso nos indica que la sección Vertical se alimenta por el pin 6 y la sección Horizontal por el pin 11.

Ya puedes identificar usted mismo algunas de estas terminales por los nombres ya mencionados hasta esta parte del curso. Por ejemplo:

VERT DRV OUT: (Pin 2) Salida del Drive Vertical. O sea que por ese pin debemos tener la señal "Diente de sierra" que se aplica a los transistores de Salida Vertical.

VERTICAL SIZE: (Pin 4) Tamaño u altura Vertical. Ese pin debe ir conectado al control que el técnico puede mover para ajustar la altura Vertical.

VERT OSC: (Pin 5) Por ese pin debe haber "algo" que determine o modifique la frecuencia del oscilador vertical.

VERT HOLD: (Pin 8) Hold en español para los técnicos de TV, significa "enganche", "encuadre" o "fijamento". Es el mismo nombre que recibe el Control que en un principio vino accesible para el usuario de donde el podía "Fijar" la imagen cuando esta comenzaba a rotar de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba.

Como puede notar, son varios los pines de los que ya conoce de antemano su función. Pero para completar el entendimiento valgámonos del siguiente diagrama:


Podemos notar que por el pin 6 recibe el +B que son 12V y por el pin 18 la GND o tierra.
El circuito Multivibrador lo forma el Q3 y el Q5.

Por el pin 5 que es el VERT OSC encontramos un Filtro C505. Es el que determina o fija la frecuencia de trabajo. (59,94HZ)
A C505 lo carga con Q6 y lo descarga Q7
Con el pin 8 VERT HOLD, podemos con el Control R540 variar ligeramente la frecuencia del oscilador.

Q6 y Q7 son los encargados de transformar la señal del Multivibrador en Trapezoidal de la cual se puede obtener una muestra por el pin 4.

Ese pin 4 VERT SIZE, determina dependiendo de la posición del control de Altura la amplitud o tamaño de la señal Trapezoidal.

El pin 3 FEEDBACK, es el pin por el cual retroalimenta la señal en la etapa Dirver, para que esta se estabilice
Por el pin 7 VERT SYNC INPUT, es el pin por el cual recibe una señal procedente del Separador de Sincronismo que luego estudiaremos y que por ahora no le prestaremos atención.
Por último tenemos la Salida de la señal el pin 2 VERT DRVR OUT.
OTROS IC OSCILADORES VERTICALES.

Como ya se dijo, cada fabricante saca al mercado su propia versión de IC y obviamente con su propia referencia que en algunos casos es reemplazable, pero no siempre se da o es de conocimiento de cual pueda servir como reemplazo.

Aunque los Manuales de reemplazo como el ECG de la Philips que por cierto ya fue adquirido por la NTE de Electronics, INC. ; es y a sido de significativa ayuda, como también lo es las páginas web que permiten ubicar con facilidad los Fabricantes de los variados Chips y así tener la información de por lo menos de la función de cada pin, es importante que usted como técnico se esfuerce por estar actualizándose permanentemente, para que así en si en un momento dado no cuentas con el Diagrama del TV, el Datasheet (Banco de Datos) le sirva de guía práctica para la reparación.

Exponer en este curso varios de ellos implicaría muchas hojas impresas como horas de estudio, por lo que se haría extenso y hasta tedioso el estudio de ellos; por eso la "muestra" que aquí presentamos, considero que puede ser suficiente como para que coja el hilo de las cosas y de paso se anime a empezar su propia Biblioteca de Información Técnica.
La "muestra" la terminamos con uno IC muy encontrado en distintas Marcas y Modelos recientes el: TA8680N

La descripción que encontramos de este IC es la siguiente:
The NTE7010 combines all the functions required for an NTSC color TV system in a 54–Lead DIP type package.
This device includes PIF/SIF circuits, video/chroma/deflection circuits, chroma band pass filters, red and green OSD interfaces, and 1 channel audio video switches.
Traduciendo un poco quedaría mas o menos así:
El TA8680N es un NTE 7010 (Caso 7010) que combina todas las funciones para el Sistema de TV NTSC en 54 pines en doble línea.
Incluye circuitos de PIF (Frecuencia Intermedia de Imagen) SIF (Frecuencia Intermedia de Sonido; Circuitos de Vídeo, Color, y de Deflexión; Filtros pasa banda de color; intercomunicación de Caracteres en Pantalla verde y suiche para entrada de Vídeo y Sonido.
De acuerdo con el Datasheet y el Diagrama de un TV GoldStar con Chasis NC95J los pines que tienen relación directa con el circuito Vertical son:
Pin 27: Vertical Out
Pin 28: Vertical NFB
Pin 29: Vertical Ramp
Pin 37: Vertical Sync Filter.
En este IC en particular la parte del Oscilador tanto Vertical como Horizontal está generada junto con un circuito en Base a un Cristal conectado en el pin 25.
Su Datasheet es como sigue:

jueves, 21 de agosto de 2008

EL SUBSISTEMA DE VIDEO DEL PC


Objetivos:

Al terminar esta lección, el alumno será capaz de:
  • Citar todos los componentes del subsistema de video.
  • Describir por lo menos tres características básicas de un monitor de computadora.
  • Citar las señales necesarias para formar una imagen estable.
  • Calcular la frecuencia horizontal dada la vertical y la resolución.
  • Citar tres características de las pantallas de cristal líquido.
  • Definir barrido entrelazado y no entrelazado.
  • Citar los parámetros de una tarjeta de video.
  • Diferenciar entre tarjetas con diferentes chips aceleradores.
  • Definir driver de video.


El subsistema de video del PC es el que se encarga de todo lo relacionado a lo que se va a mostrar en una pantalla al usuario.

Se compone de:

Ambos componentes son responsables de la calidad o no de la señal mostrada en el monitor.

EL MONITOR

El fósforo tiene la propiedad de iluminarse cuando recibe un bombardeo de electrones. Es decir, cuando un electrón choca contra una superficie de fósforo, la misma se ilumina.
Además, esa iluminación tiene una "persistencia", lo que hace que esa luz dure un instante para después apagarse.
Entonces, para iluminar una superficie, podremos recubrirla con fósforo, y bombardearla con electrones. Si queremos más luz, enviamos más electrones, y si queremos menos luz, obviamente, menos electrones.

El tubo de rayos catódicos

Es un tubo de vidrio sellado al cual se le ha retirado todo el aire. En su parte frontal está recubierto de fósforo.
Esquema de monitor

Se coloca un metal con potencial negativo, y fuertemente calentado por un filamento, de forma a que libere electrones. En el lado de la pantalla, un potencial positivo muy alto (extra alta tensión), atraerá a los electrones. Estos chocarán contra el interior de la pantalla, recubierta de fósforo, que se iluminará.

Para poder iluminar toda la pantalla con una sola corriente (haz de electrones), se hace un barrido, tanto en sentido Horizontal como en sentido Vertical.

Barrido horizontal y vertical

De esta manera, moviendo el haz de un lado a otro y de arriba a abajo, podremos iluminar toda la pantalla, dibujando las imágenes línea por línea y secuencialmente.Con el barrido horizontal formamos una línea, con el Vertical, un "cuadro".
El barrido vertical es como mínimo de 60 Hz, ya que una frecuencia menor produciría el efecto de Parpadeo.
La frecuencia del barrido horizontal es del Nro de líneas horizontales x Frecuencia Vertical.


Pixel: el pixel (del inglés picture element) es el menor punto que puede ser controlado en una pantalla. Estos pixeles se combinan en la pantalla, formando una matriz de fila x columna.
Así, se llama Resolución de una pantalla, al nro de pixeles en el sentido horizontal x el nro, de pixeles en el sentido vertical. Por ejemplo, la resolución 800 x 600 significa que existen 800 pixeles en el sentido horizontal, por 600 pixeles en el sentido vertical.
A medida que la resolución es más alta, se notarán mejor los detalles de la imagen. Hoy en día se considera que una resolución mínima que un monitor sea capaz de mostrar, es de 800 x 600.

Resolución

Relación de Aspecto: Se mantiene siempre la relación de aspecto 4:3, es decir, por cada cuatro pixeles en el sentido horizontal, habrán tres pixeles en el sentido vertical.

De esta manera, para formar una imagen en un monitor, se necesitará controlar el Cañón de electrones, Barrido Horizontal y Barrido Vertical.

Distancia entre puntos: Cuando el monitor es monocromático (blanco y negro), la pantalla se recubre de fósforo de un solo color. Antiguamente se utilizaba fósforo verde, o ámbar. Hoy se utiliza solamente fósforo blanco.

Pero cuando el monitor es en color, se lo recubre con fósforo de los tres colores básicos: Rojo (R), Verde (G - de Green), y Azul (B - de Blue). Este fósforo es dispuesto en forma de triángulos, llamados triadas. Se utilizan tres cañones de electrones, uno para cada color básico. Todos los otros colores resultan de la combinación de éstos. La calidad de la imagen resultante dependerá de la distancia que hay entre estos triángulos de colores. Esta distancia se mide en milímetros, y se la conoce como "Dot pitch". Típicamente es de 0.28 mm, aunque ya son populares los que tienen 0,25 mm de distancfia entre puntos.


Relación entre Barrido Horizontal, Vertical y Resolución

El circuito electrónico de mayor frecuencia, y que trabaja con mayor exigencia en un monitor es el de Barrido Horizontal. Por eso, tiene bastante influencia en el costo final del mismo.

Sabemos que: Frecuencia horizontal = Frecuencia Vertical x Nro. de pixeles verticales.

Entonces,si aumentamos la resolución, aumentamos también la frecuencia Horizontal. En otras palabras, si el monitor es capaz de soportar altas frecuencias de barrido horizontal, podrá mostrar altas resoluciones.

Como ejemplo veamos la resolución 320 x 240, a 60 Hz. La frecuencia horizontal de barrido deberá ser de:


FH= (240 + 24 ) x 60 = 15840 Hz.

Nota: sumamos 24 líneas por las líneas no visibles (equivalentes a aproximadamente diez por ciento).

Si deseamos aumentar la resolución a por ejemplo 800 x 600, tendremos:

FH= (600+60) x 60 = 39600 Hz.

Podemos percibir que el aumento de resolución arrastra un aumento de la frecuencia de barrido horizontal. De la misma forma, una variación de la frecuencia de barrido vertical, arrastrará a la horizontal.

Barrido entrelazado: Para poder utilizar una frecuencia de barrido horizontal menor, y aprovechando que el ojo humano tiene también la propiedad de persistencia, se utiliza lo que se llama barrido Entrelazado. De esta forma, se envían primero las líneas pares, y luego las impares, formándose "media imagen" cada vez. Así, se barren solamente la mitad de las líneas cada vez, resultando en una frecuencia horizontal igual ala mitad de la original. Para el último ejemplo, sería necesario un barrido horizontal de solamente 19800. Luego, el costo del circuito será menor.
Claro que la imagen que se verá en pantalla tendrá un efecto de parpadeo que el usuario avanzado notará.

Barrido entrelazado

Barrido no entrelazado: En este barrido se envían todas las líneas para cada imagen. El parpadeo casi no se nota, pero la frecuencia de barrido horizontal es alta. Este tipo de monitores es 20% más caro que el anterior.

Monitores analógicos y digitales: Los monitores antiguos recibían señales digitales desde la PC. Con el aumento de cantidad de colores y resoluciones, resultaba poco práctico este intenso tráfico de señales digitales, por lo que se optó por señales analógicas. Actualmente los monitores reciben señales analógicas, aunque los más modernos tienen un control digital sobre las mismas. Es decir, el monitor esa analógico, pero el control puede ser digital.

Algunos pocos monitores soportan frecuencias de barrido horizontal fija, pero la mayoría está entre una de las dos alternativas: Sync o Multisync.

Monitores Sync: son los capaces de soportar una cantidad limitada de frecuencias de Barrido Horizontal. Por ejemplo: 31 Khz, 42 Khz, y 44 Khz. Este monitor solamente mostrará las imágenes que coincidan con esas frecuencias.

Monitores Multisync: capaces de soportar todo un rango de frecuencias de barrido horizontal. Por ejemplo, desde 31 Khz, hasta 55 Khz. Este monitor será capaz de mostrar una imagen siempre que su frecuencia esté entre estos valores.

Pantallas planas: Los tubos de rayos catódicos son fabricados con la pantalla curva (más baratos) o con la pantalla plana. Estos últimos proporcionan una imagen mejor, ya que elimina las distorsiones visuales producidas por la curvatura del tubo. Pero el circuito electrónico necesario para producir el barrido y el mismo tubo de rayos catódicos, hacen que tenga un costo mayor.

MONITORES DE CRISTAL LIQUIDO (LCD)


Debido al gran tamaño que tienen los tubos de rayos catódicos, monitores de esta tecnología no son utilizados para notebooks. Éstos utilizan la tecnología de cristal líquido, con los que se pueden fabricar pantallas planas. Algunos fabricantes lanzaron monitores de este tipo de tecnología, inclusive para computadores de escritorio, con bastante éxito, siendo el costo de los mismos cada vez más competitivo con los tradicionales de rayos catódicos.

Principio de funcionamiento:

El Cristal líquido hace que la luz que lo atraviesa cambie su polaridad. Un filtro colocado en frente al mismo hace que solamente sea visible la luz cuya polaridad coincida con él. Así, al activarse el cristal líquido, el mismo solo permite que sea visible la porción de pantalla requerida. Es decir, lo que hace el cristal líquido es cambiar la polarización y controlar por tanto, el monto de luz que lo atraviesa. Por supuesto, en el cristal líquido a colores, tiene tres celdas por cada pixel: la celda Roja, la Verde y la Azul.

Así, se forma una matriz con los puntos de cristal líquido, con los cuales se formarán las imágenes.

Matriz de cristal líquido

Cada punto de la pantalla debe recibir la señal para activarse. Existen dos principales tipos de pantallas de LCD:

De matriz pasiva: Cada celda es controlada por un transistor que activa la fila, y otro que activa la columna. La cantidad de transistores necesarios es entonces igual a la suma de celdas horizontales más la de verticales. Por ejemplo, una pantalla de 800 x 600 tendrá 1400 transistores (800 hor más 600 vert.). Así, los puntos son activados secuencialmente, ya que se efectúa un "barrido" por los mismos.

De matriz activa: Cada celda es controlada por su propio transistor, lo que redunda en una mayor luminosidad. Por ejemplo, una pantalla de 800 x 600 de matriz activa, tendrá 480.000 transistores!. Esto hará que sea mucho más iluminada, pero también aumentará el consumo de energía y por supuesto, el costo.

Otras características de pantallas de cristal líquido:

  • Ocupan menor espacio
  • Mayor área visible (no tienen ese desperdicio de espacio en los bordes que los de tubos de rayos catódicos)
  • No emiten radiaciones electromagnéticas.
  • Menor distorsión, ya que cada punto en pantalla es controlado como pixel. (esto no es así en los de rayos catódicos)
  • Tienen colores menos "vivos" que los tradicionales.
  • Existen pérdidas de definición en la doble conversión, ya que reciben la señal analógicamente, y la tienen que convertir nuevamente a digital.
  • Son lentas, es decir, no reaccionan tan rápidamente en los cambios de pantalla.
  • Son, por ahora, mucho más caros que un monitor tradicional.


FALLAS COMUNES

Con la ayuda del diagrama en bloques del monitor (suministrado en sala de clases), podremos leer los siguientes síntomas, y analizar sus probables causas y soluciones.

  • Síntoma: No hay imagen.
Verifique lo obvio: si está enchufado, si hay energía eléctrica en la toma, los controles de brillo y contraste, si está conectado a la tarjeta de video. Si todas estas comprobaciones son positivas, apagar la computadora y chequear que la tarjeta de video esté correctamente insertada.
Luego, es probable que haya una falla en la fuente de alimentación, el fusible, o en el circuito de salida horizontal, transistor de potencia, o en el flyback.
  • Síntoma: Solo aparece una raya blanca horizontal en el monitor.
Esto significa que hay alta tensión (llegan electrones a la pantalla), hay barrido horizontal (el haz se desplaza de izquierda a derecha), pero NO hay barrido vertical. Chequear transistor de salida vertical, bobina vertical, y capacitor de acople de vertical.
  • Síntoma: La imagen aparece con poca nitidez.
Es probable que los anillos de enfoque necesiten ser reajustados. El monitor está desenfocado y por eso las líneas y contornos se ven borrosos.
  • Síntoma: Aparecen "manchas" de colores.
Hay un campo magnético muy fuerte en las cercanías, que ha desviado los cañones de electrones, por tanto aparecen esas "manchas" en algunas áreas. Como primer intento, apagar el monitor, desenchufarlo, esperar una hora, y luego prenderlo de nuevo. De esta forma se estará activando la bobina desmagnetizadora, incorporada en el contorno del tubo de rayos catódicos. Si esto no resuelve el problema, prender el monitor, y con un parlante cuidadosamente ir "empujando" la zona magnetizada hacia afuera de la pantalla.
  • Síntoma: Predominio de un color.
Puede deberse a que se rompió uno de las patitas del conector de video del monitor. Si esto está correcto, la ganancia de los amplificadores individuales de los colores básicos está desajustada o quemado el transistor de salida de uno de los colores.
  • Síntoma: La pantalla luce apagada (con poco brillo).
El tubo está desgastado o agotado, o hay un problema de que la alta tensión no es suficiente para atraer electrones con intensidad. Verificar la alta tensión a la salida del flyback, y/o reactivar el tubo.
  • La imagen parpadea visiblemente


Hay problemas en el suministro de energía eléctrica al monitor. Es probable que una carga de mucho consumo esté en la misma fase eléctrica, o que un campo magnético intenso (como los producidos por motores, acondicionadores de aire, compresores, etc.) esté en las cercanías. La solución es mudar el monitor de lugar, o poner la carga interfirente en otra fase eléctrica.



LA TARJETA DE VIDEO

La tarjeta de video es el conjunto de circuitos electrónicos que convierten los datos de salida a video, en un formato que el monitor sea capaz de mostrar.

Desde el punto de vista de su localización, puede ser On board, es decir, estar contenida en la misma placa madre, o en una tarjeta de expansión.

La tarjeta de video es un componente importante del sistema, ya que genera un gran tránsito de datos en el bus, y los cálculos matemáticos necesarios para el dibujado de la pantalla a mostrarse son muy numerosos.

La tarjeta tiene un papel significativo en los siguientes aspectos:

  • Rendimiento: Es uno de los componentes de mayor impacto en el sistema. Aunque para algunas aplicaciones no se note, para otras habrá una diferencia difícil de esconder. Por ejemplo, en juegos con animaciones detalladas, y con velocidad, una tarjeta de video buena es hasta más importante que la propia CPU.
  • Soporte al software: Algunos programas requieren soporte de la tarjeta de video. Por ejemplo, software gráfico, o juegos 3d que solo corren en sistemas con tarjetas 3d.
  • Confiabilidad y Estabilidad: La elección de una tarjeta de video puede afectar al comportamiento del sistema, llevándolo a situaciones inestables. Esto es aún más importante si se utilizan S.O. como Win95/98.
  • Comodidad: la elección de la tarjeta, y el monitor, afectan a la calidad de imagen que se verá, cuando mejor sea ésta, más cómodamente se trabajará.
La tarjeta de video y el monitor deben ser compatibles entre si.

Breve reseña histórica: Cronológicamente, aparecieron:

  • La tarjeta de video monocromática: Con salida digital en formato TTL ( lógica 1 igual a 5V, y lógica 0 igual a 0 V). Modo texto con 80 columnas por 25 filas. (aproximadamente 1981)
  • Tarjeta Hércules: similar a la tarjeta monocromática, pero permitía modo gráfico.(1982)
  • La tarjeta CGA (Color Graphics Array): Permitía colores, hasta 16 en total, pero solo cuatro simultáneamente. Señales digitales en formato TTL.
  • La tarjeta EGA (Enhanced Graphics Array): Señales digitales, hasta 16 colores simultáneos.
  • La tarjeta VGA (Video Graphics Array): Señal analógica. 16 colores simultáneos, con resolución 640x480.
  • Tarjetas SVGA: Se llama así a toda resolución o Profundidad de colores mayor que la VGA. Por ejemplo, 800x600, 16 colores.No existe estándard entre los diferentes fabricantes, por lo que podrían haber incompatibilidades entre ellos.
Principio de funcionamiento:

La tarjeta de video recibe los datos de la imagen a dibujar desde el procesador. Con el procesador que se encuentra en la tarjeta, calcula el valor de cada pixel, y lo almacena en la memoria de video. Desde la memoria de video, con un conversor digital a analógico, lo envía a través del cable, al monitor.

Profundidad de color: Se llama así a la cantidad de colores diferentes que pueden ser mostrados.

Para cada pixel (elemento de imagen) a ser mostrado, se podrán tener diversos valores. Podremos utilizar diversas cantidades de bits para ellos. Si utilizamos un solo bit, podremos tener solamente dos opciones: 0 o 1, es decir, blanco o negro. Si utilizamos dos bits, tendremos hasta cuatro diferentes. Si utilizamos 24 bits por pixel, tendremos 16 millones de colores diferentes.

En la tabla, tenemos ejemplos_

Resolución en bits Cantidad de colores
1
2
4
16
8
256
16
65536
24
16.777.216

Memoria de video:

Todas las imágenes a ser mostradas se almacenan en la llamada memoria de video. Cada pixel está guardado en ésta.
La cantidad de memoria de video necesaria dependerá de cuántos pixeles tenemos, y de cuántos bits utilizamos para cada uno.

Entonces, para calcular en bytes cuánta memoria de video necesitaremos, tendremos la fórmula:

Memoria de video (en bytes) = Cantidad total de pixeles x Profundidad de color en bits / 8

Por ejemplo, calculemos cuánta memoria de video necesitaremos para mostrar en pantalla la resolución 800x600, con 16.777.216 colores:

Vemos en la tabla anterior que para esa cantidad de colores, necesitamos 24 bits. Entonces:

Memoria de video = 800 x 600 x 24/8 = 1.440.000 bytes.

Dividimos por 1024 y tenemos el resultado en kilobytes. Volvemos a dividir por 1024 y tenemos el resultado en Megabytes.

Valores de memorias de video reales:
Las tarjetas de video vienen en valores de memoria que van en pasos de potencias de a 2. Así tenemos:

Memorias de video
1 MB
2 MB
4 MB
8 MB
16 MB
32 MB
Es claro que la cantidad de memoria de video necesaria en una tarjeta depende de las resoluciones y profundidades de color que utilizaremos. Así, no tiene sentido tener una tarjeta de video con gran cantidad de memoria si es que utilizaremos bajas resoluciones y cantidad de colores.

Aceleradores gráficos

Las tarjetas de video antiguas realizaban simplemente la traducción de las informaciones digitales provenientes del procesador a un lenguaje entendible por el monitor.

Cuando aparecieron las aplicaciones que utilizaban gráficos intensamente, como el Windows, por ejemplo, el tráfico de datos entre la CPU y la tarjeta de video aumentaba mucho, lo que hacía el sistema muy lento.

Entonces, los fabricantes colocaron circuitos más elaborados en la tarjeta de video, de manera a disminuir este tráfico. Estas tarjetas eran capaces de hacer gran parte del trabajo gráfico, liberando a la CPU del mismo y por lo tanto, aumentando el desempeño del sistema.

El acelerador gráfico es, pues, un chip o conjunto de chips, colocados en la tarjeta de video, que realizan el trabajo de cálculo para dibujar las imágenes en pantalla, liberando a la CPU de éste, y permitiendo así aumentar la velocidad general del sistema.

Hoy día todas las tarjetas incorporan alguna forma de aceleración, llegando a ser como un coprocesador, trabajando en conjunto con el procesador principal. Continuando esta tendencia, aparecieron los aceleradores 3D, que hacen el cálculo de dibujos en tres dimensiones.

Así, tenemos:

  • Aceleradores 2D: contienen chips que ejecutan rutinas especiales para el dibujado de pantallas en dos dimensiones.
  • Aceleradores 3D: similar al de 2D, pero para dibujos tridimensionales.


El Chipset de Video
Es el circuito electrónico que controla la tarjeta de video. Existen varias marcas de chipsets, como Tseng (usado por las tarjetas Trident), S3 (usado por la Diamond, y la misma S3), Cirrus, Oak, ATI, Matrox, etcétera.Para detalles amplios sobre la arquitectura de los mismos, consulte sus sitios en Internet.

El BIOS de Video
Proporciona un conjunto de funciones relativas al video, que son usados por programas de forma a acceder al hardware de video.

Tipos de memoria de video:
La memoria de video es una memoria RAM, pero el tipo de acceso es siempre ordenado, pixel a pixel. Así, la memoria RAM de video es un poco diferente a la memoria convencional. En ella se almacenan los datos sobre cada pixel, y parte de la misma se utiliza para efectuar los cálculos relacionados al dibujado de pantallas.

Driver de Video:
La falta de normalización de las tarjetas aceleradoras de Video, en sus resoluciones mayores a la VGA, hace necesario el uso de una interface de software, que permita conectar la Aplicación con el hardware. Este software, específico para cada modelo de chipset de tarjeta, permitirá utilizar la misma en todo su potencial.
Normalmente, al comprar la tarjeta de video, la misma viene acompañada de un CD con los drivers de la misma para los principales sistemas operativos. Si la tarjeta de video es del tipo "on board", el driver vendrá en el CD que acompaña a la placa madre.

diagrama del driver de video

Tipos de Bus:
La tarjeta de video estará insertada en una ranura de expansión, que le comunicará con la CPU.

Esta ranura podrá ser:

  • ISA: de 16 bits, fue la primera interface para el PC, actualmente está obsoleta.
  • PCI: funciona a 33 Mhz, y tiene comunicación directa con el procesador. Se comunica a 64 bits.
  • AGP: Puerto acelerado de Gráficos, es un puerto dedicado exclusivamente a la comunicación entre la CPU y la tarjeta de video. Soportado desde el Windows 98, es utilizado por las tarjetas actuales.

miércoles, 20 de agosto de 2008

El Yugo de Deflexion

Comprobación del yugo de deflexión

Un yugo de deflexión defectuoso puede afectar la geometría (tamaño y forma) del barrido (raster), producir deficiencia de alto voltaje y/u otros problemas en fuentes auxiliares, y daños de componentes varios, en la fuente de alimentación principal y otras partes.

  • Una prueba simple para determinar si el yugo es la falla, cuando hay un problema mayor en la geometría (ej., el cuadro o raster deformado), es intercambiar las conexiones al yugo para el eje que no afectado (es decir, si el ancho es el afectado, invertir la conexión de las bobinas de vertical). Si la imagen se invierte, pero la forma del barrido (raster) permanece igual - la deformación geometría permanece inalterada - el problema está casi ciertamente en el yugo de deflexión.
  • Cuando el alto voltaje (y otras fuentes derivadas del flyback) están reducidas y se han descartado otros problemas; desconectar el yugo, puede revelar si es la causa probable de la falla.
    Si con esto se obtiene alto voltaje y una forma de onda en los circuitos de deflexión relativamente limpia o los voltajes de alimentación se normalizan, es muy probable que el yugo este defectuoso.

ATENCION: Encender un TV o Monitor con el yugo desconectado debe hacerse con cuidado por varias razones:

- El haz de electrones del TRC no se desviará. Si resulta que el yugo es el problema, esto puede producir una mancha muy luminosa en el centro de la pantalla (qué se convertirá rápidamente en una mancha permanente muy oscura) :-(. Desconectar sólo el bobinado sospechoso es mejor.
Entonces, la otra sección todavía funcionará produciendo una línea muy luminosa en lugar de la mancha luminosa en el centro. En todo caso, asegúrese de tener el brillo lo más bajo posible (usando el control de screen/G2 en el flyback si es necesario).
No pierda de vista el frente de la pantalla, listo a desconectar, a la primera señal de una mancha o línea. Desconectar el filamento del TRC como una precaución adicional sería incluso mejor, a menos que usted necesite determinar la presencia del haz.

- Al desconectar el yugo (especialmente si esta en paralelo con el flyback) aumentara la inductancia y el voltaje de cresta del flyback en el transistor de salida horizontal. Esto puede llegar al extremo de dañar el transistor si el voltaje de línea/B+ es normal. Es mejor realizar estas pruebas usando un Variac, para mantener el voltaje de la línea/B+ reducido, si es posible.

La sintonización en el punto de resonancia, de la inductancia del yugo de deflexión, juega un papel muy significativo en la mayoría de los diseños.
No espere ver una conducta totalmente normal con respecto al alto voltaje. Sin embargo, debe ser mucho mejor que con el yugo defectuoso conectado.

  • Si es posible, compare todas las mediciones con un yugo idéntico en buen estado.
    ¡Por supuesto, si usted tiene uno, el intercambio es la prueba más segura y rápida de todas! En muchos casos, incluso un yugo bastante similar será suficiente para hacer una prueba útil. Sin embargo, debe ser de una pieza de un equipo similar con especificaciones similares. ¡No espere que un yugo de TV color trabaje en un monitor SVGA!

Nota: el yugo de prueba no tiene que ser montado en el TRC, lo que alteraría la pureza y ajustes de la convergencia, pero tenga mucha cautela de que no produzca la mancha o punto muy luminosa en el centro de la pantalla!

El yugo de deflexión consiste en las bobinas horizontales y verticales (sobre un núcleo de ferrita), y montandos en una estructura. Pueden tener aderidos imanes pequeños o tiras de ferrite en puntos estratégicos. ¡No los remueva! En casos raros, puede haber bobinas adicionales u otros componentes montados sobre el mismo ensamble. Sus bobinas pueden ser probadas individualmente. Otros componentes (si los hubiera) puede probarse de igual manera.

Cuando el procedimiento de prueba requiera desmontar el yugo, vea primero la sección: Remocion y reemplazo el yugo de deflaxion

* Horizontal - la sección horizontal consiste en un número par de bobinados conectados entre si, con la mitad de ellos a cada lado del núcleo de ferrita.

Los bobinados horizontales se orientarán sobre el eje vertical y se montan adelante y dentro del yugo (contra el cuello de TRC). Pueden ser de alambre más grueso que el usado para las bobinas del vertical.

- Chequeo de resistencia - Si los terminales son accesibles, esto puede realizarse sin quitar el yugo del TRC. Desconecte los bobinados individuales y compruebe si las resistencias son iguales. Verifique que no existan cortos entre los bobinados y entre las bobinas horizontales y verticales también.

La resistencia típica de los bobinados en buen estado (asumiendo que no hay ningún otro componente conectado al yugo) es: para TV o Monitor NTSC/PAL, de unos pocos ohms (típico: 3 ohms); para Monitores SVGA, menos de un ohm (típico: 0.5 ohms).

- Inspección - Busque partes carbonizadas u otras evidencias de fallas de aislación, producidas por formacion de arcos o recalentamiento. Para la inspeción de los bobinados horizontales, se requiere quitar el yugo del TRC, pues es muy pequeña la parte de estos que es visible estando instalado sobre el TRC. Sin embargo, incluso retirandolo, la mayor parte de las bobinas están ocultas bajo las capas de alambre o detras del nucleo de ferrita.

- Ring test. Vea lo relativo a métodos de comprobación en el documento "Flyback". Trata de transformadores flyback (transformador de líneas) pero el principio es el mismo. Desconectando los bobinados puede ayudar a localizar una falta. Sin embargo, para bobinados dañados, montados sobre un mismo núcleo, el acoplamiento inductivo producirá un "corto" en cualquier bobina de ese núcleo debido a la reducción del Q.

* Vertical - La sección vertical normalmente se fabrica como un par de bobinados conectados en paralelo (o quizá en serie), aunque para monitores de alta frecuencia de barrido vertical, también se utilizan los bobinados múltiples entrelazados.

Las bobinas de vertical se orientarán sobre el eje horizontal y se encuentran en la parte más externa del yugo. El alambre usado para el bobinado vertical puede ser más delgado que el usado para los bobinados horizontales.

- Chequeo de resistencia - Esto puede ser posible sin quitar el yugo del TRC si los terminales son accesibles. Desconecte las bobinas individuales y determine si las resistencias son casi iguales. Verifique también, que no existan cortos entre las bobinas y entre los bobinados horizontal y vertical.

La resistencia típica de las bobinas de Vertical en buenas condiciones (asumiendo que no hay ningún otro componente conectado): para TV o monitores NTSC/PAL: más de 10 ohms (típico: 15 ohms); para monitores SVGA: por lo menos unos ohms (típico: 5 ohms).

- Inspección - Busque partes carbonizadas u otras evidencias de fallas de aislación, producidas por formación de arcos o recalentamiento. Parte de los bobinados verticales son accesibles sin quitar el yugo del TRC. Sin embargo, la mayor parte de las bobinas está oculta bajo las capas de alambre o en del núcleo de ferrita.

- Ring test - Debido a que las bobinas verticales tienen una resistencia y Q muy bajos, el "ring rest" puede ser de utilidad limitada.



Reparación del Yugo de deflexión

Si usted encontró un área negra grande y carbonizada sobre o entre las bobinas del yugo. ¿Qué puede hacerse? ¿Es posible repararlo? ¿Qué puede hacer para confirmar no hay ningún otro problema antes de pedir un nuevo yugo?

Si el daño es menor - sólo unos pocos alambres están involucrados, puede ser posible separarlos de ellos y del resto del bobinado, limpiar completamente el área, para entonces poder aislar los alambres con barniz para alta temperatura. Luego, verifique las resistencias de cada uno de los bobinados del conjunto para asegurarse que logro corregir todo el daño.

Una simple cinta plástica eléctrica puede usarse como aislamiento con el propósito de probar, pero no sobreviviría mucho tiempo como una reparación permanente, debido a las posibles altas temperaturas involucradas. Un yugo nuevo ciertamente, es lo más recomendable.


Remoción y reemplazo el yugo de deflexión

Si usted necesita quitar el yugo de deflexión de un TRC de color, algunas consideraciones básicas son aconsejables, para minimizar los ajustes de pureza y convergencia necesarios después del reemplazo, y para prevenir cualquier infortunado accidente.

La posición y orientación del yugo y el conjunto de imanes (pureza y convergencia) es crítico.
Use un poco de pintura para poner una marca donde van todos, así usted sabrá en que posiciones exactas estaban. Si hay cuñas de caucho entre el yugo y el cono del tubo, asegúrese que ellos están firmes. Marque donde van, para estar doblemente seguro, pues el adhesivo y las cintas se secan con el tiempo y calor, y se vuelven inútiles. Esto evitará la necesidad de mayores ajustes de la convergencia dinámica después del reensamblaje.

El cuello es la parte más frágil del TRC, no aplique fuerza excesiva hacia ningún lado y tenga cuidado para no doblar ninguno de los pines al quitar y conectar el enchufe (zócalo) de TRC.

El yugo y conjunto de imanes de convergencia y pureza suelen estar fijados y posiblemente también pegados. Sin embargo, el adhesivo probablemente sea fácilmente removible, generalmente se usa material de fusión caliente y/o sellador de silicona. Cuidadosamente quite el adhesivo del cuello de vidrio del TRC. Suelte las abrazaderas y suavemente menéelo y deslice fuera del cuello. Pueden parecer estar trancado debido al tiempo y el calor, pero debe ceder suavemente.

Una vez reemplazado el yugo, será necesario ajustar la rotación del cuadro, y pueden necesitarse ajustes de purezas, y convergencia pero guiándose por las marcas colocadas estos serán mínimos.

Los comentarios anteriores se aplican también para TRCs monocromáticos, pero con ellos no hay mayores problemas. Solo se posiciona firmemente el yugo contra el cono del TRC y la rotación y el centrado son los únicos ajustes. En ocasiones, puede haber imanes localizados en piezas giratorias, en ubicaciones estratégicas sobre el TRC para corregir para distorsión geométrica.

miércoles, 13 de agosto de 2008

Tipos de monitores

Tipos de monitores

Podemos encontrar varios tipos de monitores:

CRT (Cathode Ray Tube o tubo de Rayos Catódicos): constituido por un tubo de rayos catódicos semejante a los de un aparato de televisión

LCD (Liquid Crystal Display, o pantallas de cristal líquido): utilizada en la mayor parte de los relojes digitales, calculadoras y en los primeros ordenadores portátiles. No tienen tanto contraste como los CRT.

TFT (Thin Film Transistor, o Transistor de Capa Fina): Ofrecen mayores prestaciones en cuanto a color, contraste, ángulo de visión y tiempo de respuesta que los LCD.

Funcionamiento


(CRT) emite un haz de electrones
que bombardea el revestimiento de fósforo que recubre la superficie
interior de la pantalla, colocándose sobre cada pixel (elemento gráfico)
para que éstos brillen.

El haz hace un barrido en horizontal y vertical, provocando un
rastro de luz de intensidad variable modulado por los datos numéricos
interpretados desde el ordenador.

En el monitor a color, el CRT emite tres haces de electrones,
rojo verde y azul |RVA],que inciden sobre cada píxel de la
pantalla para componer las variables cromáticas de la imagen,
























































































EL MONITOR

pantalla plana

LCD Siglas de Liquid Cristal Display (“Exposición por Cristal Líquido” o “Pantallas de Cristal Líquido”), pantallas de cristal líquido que se utilizan principalmente en la construcción de ordenadores portátiles, en los que el tamaño y el peso, así como el bajo consumo energético es esencial.

La tecnología LCD permite fabricar pantallas muy finas, consumen poco y no tienen emisiones como los monitores de rayos catódicos, pero que no tienen una excesiva calidad de imagen y que, además, presentan problemas de visualización al salirse de ciertos ángulos de visión.

En la actualidad se suele emplear tecnología TFT (Thin Film Transistor) que oferta una mayor calidad de imagen.

TFT: Siglas de Thin Film Transistor (Transistor de Capa Fina). Nombre del “Transistor de Capa Fina”, tecnología utilizada para fabricar pantallas planas de alta calidad para los portátiles y de sobremesa.

Es un tipo de pantalla LCD, o de cristal líquido, que se las conoce también como "pantallas de matriz activa".

La calidad de color y la cantidad de luz que emiten las TFT las hacen ya comparables a las pantallas de CRT (Cathode Ray Tube).

Parámetros significativos a tener en cuenta

Tiempo de respuesta

Tamaño y resolución

Píxeles muertos

Altavoces

Puerto USB

Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta en una pantalla plana se refiere al tiempo que toma a una pantalla de cristal líquido para pasar de activa a inactiva y viceversa.

El tiempo de respuesta se mide en milisegundos (ms) El efecto "diferido" es conocido comunmente como "ghosting" o imagen fantasma.

Evidentemente un tiempo rápido de respuesta es mejor, puesto que quiere decir que el movimiento de objetos en la pantalla -video, juegos o ventanas de diálogo en movimiento- aparecerá suave e instantáneo en vez que levemente diferido.

Una pantalla plana con una velocidad de respuesta superior a 25 ms, no es recomendable. Incluso a 25 ms el "ghosting" puede ser molesto cuando se esté jugando juegos de acción rápida o activando graficos vectoriales en movimiento de flasho de algún otro programa. Es preferible modelos con un tiempo de respuesta de 16 ms.

Actualmente, pocas de las pantallas de grandes dimensiones -las de más de 19 pulgadas- ofrecen tiempo de respuesta superior a 25 ms.

Tamaño y resolución

Las pantallas planas suelen desplegar la mejor imagen a la resolución para la cual fueron optimizadas. Lamentablemente, el tamaño de la pantalla, combinado con la resolución óptima, hace que algunos elementos, como los textos escritos, aparezcan demasiado pequeños como para ser vistos cómodamente por algunos usuarios.

Por ejemplo, pantallas planas de 20 y 21,3 pulgadas están optimizadas para una resolución de 1.600 x 1.200 píxeles por pulgada. Sin embargo, en una pantalla mayor, esta resolución resultará en elementos mayores, más fáciles de ver. De modo similar, hallará pantallas planas de 18 y 19 pulgadas con una resolución de 1.280 x 1.040 píxeles por pulgada. Para una mejor legibilidad, prefiera pantallas planas mayores.

El hacer funcionar una pantalla plana a una resolución para la cual no ha sido optimizada en general no es una buena idea. Los elementos de la pantalla no aparecerán claramente.

Píxeles muertos

Un píxel muerto es una zona de la pantalla que no se ilumina.

Los fabricantes permiten un "mínimo aceptable" de píxeles muertos por unidad. El hallar un píxel muerto en medio de la pantalla es lo suficientemente molesto.

Altavoces

Pocos fabricantes ofrecen versiones "multimedia" de sus pantallas planas, cosa que quiere decir que las pantallas llevan minúsculos altavoces incorporados.

Si bien estos altavoces pueden ser convenientes si tiene reducido espacio en su escritorio, no son una buena idea para la mayor parte de los usuarios.

Los altavoces incorporados a las pantallas planas son en general de baja calidad. Más aún, agregan peso a la pantalla misma.

Puerto USB

Algunas pantallas planas traen puertos USB adicionales.

La idea no carece de una buena intención y es buena en teoría, pero en la práctica nadie los usa. Esto, porque esos puertos suelen ser difíciles de alcanzar en la CPU y, por último, si se conectan accesorios USB a la pantalla, se acabará con una jungla de cables sobre el escritorio. Y esto es precisamente lo que no quieren quienes disfrutan de las líneas limpias y el espacio libre que proporciona una pantalla plana.