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sistemas de componente
Profr. Armando Mata Domínguez
8 Fuente de alimentació
8 Circuito selector de
funciones
.
Sección de audio
.
tlct
:
-
Circuito BBE
Sistemas de protecció
- d
México D
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I < II
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GENERALIDAD ES SOBRE LOS
INTRODUCCION A LOS COMPONENTES DE AUDIO 1. Al no tener que conectar diferentes equipos indepen
dientes, se simplifica el manejo y la organización del siste
La estructura básica de estos equipos es suficientemente ma de audio (ya que, por ejemplo, la orden de encendid
conocida por estudiantes y técnicos en servicio electróni- permite alimentar a todas las secciones pertinentes al mis
co; de hecho, sus secciones son iguales a las de un mo tiempo, en lugar de encender aparato por aparato); ade
radiorreceptor: seccidn convertidora de radiofrecuencia, más, se reducen costos.
etapa de frecuencia intermedia, detectores de AM y de FM, 2. Se reduce considerablemente el espacio que ocupa e
y amplificador de audiofrecuencia. Dichos circuitos son sistema de audio.
polarizados o alimentados por la fuente de alimentación. 3. La interacción que se logra entre los diversos aparatos
En los componentes y minicomponentes de audio, cada no siempre es posible con la conexidn de equipos inde
una de estas secciones se modifica con el agregado de pendientes.
circuitos digitales; con Bstos se consiguen prestaciones 4. Gracias al diseño conjunto de los circuitos, parámetro
adicionales que hacen a dichos equipos más versátiles y críticos como frecuencias, decibeles y distorsión armó
atractivos para el usuario; obviamente, nos referimos a las nica, entre otros, se mantienen dentro de niveles ade
unidades de grabación y reproducción de cinta (los popu- cuados.
lares decks), el reproductor de discos compactos y el
ecualizador, entre los módulos más importantes. En virtud de tales ventajas, los sistemas de componente
Existen sistemas Microcomponentes, Minicomponentes se han hecho muy populares y ocupan un porcentaje mu
y Midicomponetes, que se diferencian entre s i por el tama- elevado de las ventas totales de equipo de audio domés
ño; pero su similitud radica en que son un conjunto de apa- co; a su vez, esto ha estimulado la diversificación de mo
ratos (sintonizador, tocacintas, reproductor de CD, delos, diseños, prestaciones, etcbtera. Como ejemplo, e
ecualizador, amplificador y otros) que trabajan de manera la figura 1.1 se muestra un sistema Aiwa cuyas caracterí
agrupada en una sola estructura funcional, y a veces en ticas son: sintonizador de AM y de FM, doble casetera (dec
dos. Esto les permite compartir buena parte de los recur- totalmente digital, ecualización de bandas pre-programable
sos electrónicos. con base en ritmos como el pop, rock y jazz, reproducto
Los bloques comunes más representativos son la fuente de 3 CD de tipo charola flotante (que permite sustituir e
de alimentación, el control remoto y el sistema de control, disco en reproducción por otro de los que estbn colocado
aunque no son los únicos. Esta organización por bloques en ella), potencia máxima de 4700 watts (PMPO) y cad
en la que se comparten circuitos, ofrece varias ventajas: una de las funciones operables mediante control remoto
50 FALLASRESUELTASY COMENTADAS EN SISTEMAS DE COMPONENTESDEAU OIO AM A
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EVO LUCI O N DE LO S EQ U I PO S DE AUDlO deck), integran un atractivo equipo de mayor potencia
DE USO DO MESTI CO la sección de audio.
Los sistemas de componentes de audio no han permane- TEO RI A PARA EL SERVI CIO A SECCI O NES
cido ajenos a la revolución electrónica; por ejemplo, en la RELEVANTES DE LO S CO MPO NENTES DE AUDl O
actualidad incluyen un mayor número de funciones,
ecualizador análogo o digital (agregando a este último un Las secciones típicas de un componente de audio se mue
sistema de memorización o de programas prefijados), con- tran en la figura 1.2. Como puede observar en este diagr
trol remoto, circuito timer y sleep (que permite encender o ma a bloques, la estructura es similar a la de cualquier eq
apagar al equipo en el momento deseado, previa progra- po de audio convencional, con la diferencia de que exis
mación del reloj con que cuenta éste), procesadores un circuito microcontroladorque trabaja como coordinad
digitales para simular sonido ambiental y funciones de -DJ de funciones. Este tipo de circuitos de alta escala de int
mix= (que permiten conseguir sonidos auténticos de una gración permite gobernar diferentes prestaciones del ap
discoteca por ejemplo). rato, con amplio margen de fiabilidad y rapidez; por eje
Los modelos más avanzados cuentan con sistema plo, la sintonía digital, las memorias, la sintonia automá
reproductor para alguno de los nuevos medios de almace- ca, la función de búsqueda (scan), el silenciamiento (mut
namiento digital, tales como el DAT, el MiniDisc y el DCC, el control de volumen, la selección de funciones y la grab
que, aunado al reproductor de CD y al tradici onal ción de alta velocidad. entre otras.
reproductor de cintas de audio (tambibn conocido como
Figura 1. 2
Diagrama a bloques de componente de audio
4 SOFALLAS RESUELTAS Y COMENTADAS EN SISTEMAS DE COMPONENTES DEAU DIOA
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Figura 1.3
Diagrama a bloques de la fuente de poder
IC211
0
Amplificador
de potencia
DC . DET
I
'
VL-
POWER
T -
DOUBLER
COMMUTATION
CC -
Fuente de alimentación permanente, para mantener energizado al microcontrolad
aun y cuando el equipo se encuentre apagado (pues de
La fuente de alimentación de los componentes de audio ha existir una alimentación para el acceso por control remo
sufrido importantes cambios con respecto a las que utiliza- o las funciones de reloj, timer y otras).
ban los equipos de sonido tradicionales (entre ellos, los
modulares). La primera característica a considerar es que Circuito de fuente de poder
utiliza varios reguladores conformados por circuitos inte- Vea el siguiente diagrama esquemático (figura 1.3) y la t
grados o transistores, lo cual ofrece un mayor grado de bla l l.
confiabilidad; ambién cuenta con una sub-sección de fuente
Modo de operación de la fuente de alimentación
de voltaje de espera
Tabla 1. 1 En la figura 1.4 se puede observar que existen dos tipos d
circuitos para los voltajes de alimentación constante o
espera:
a) Fuente de poder VFL para las rejillas del display.
b) Fuente de alimentación ( + ) de cada circuito (VM, VCC
Cuando se inserta la clavija de AC, 35VAC (RMS) son
ducidos en el extremo secundario del transformador d
Fuente de alimentaci6n ( - ) de la sección de poder y se aplican a los diodos rectificadores DI 21 y D I 2
Después de una rectificaci6n de onda completa y un filtr
do, 32 voltios de corriente directa (VDC) se aplican al em
sor del transistor (2101 (vea flujo de corriente 1 en l a figu
1.4)
Cuando la corriente atraviesa las resistencias R11
R112. R109, R139 y R153, hace que se apliquen 0.8V
50 FALUS RESUELTUY COMENTADAS RI SISTEMAS D COMPONE
E NTES D AUDl AIW
E O A
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la base del transistor (2101; al mismo tiempo, un pequeño El voltaje generado en los extremos del diodo zener D I
voltaje se aplica al ánodo del diodo D l l l (1SS133). Esto (HZSllA) se mantiene constante; pero el voltaje en
último provocará que el transistor Q104 conduzca debido extremos de la resistencia R115 cambia, dependiendo
a que la base recibe 0.6V (vea flujo de corriente 2, en la la variacidn del voltaje de línea. Cuando el voltaje de
figura 1.4). línea se incrementa, también lo hace el voltaje de base d
El colector del transistor Q104 está conectado eléctrica- transistor Q105 (2SC2712) y la corriente que fluye por
mente a la base del transistor Ql01, el cual conduce y pro- resistencia R112. Esto provoca que el voltaje en la ba
porciona un voltaje de 12VDC (VM) al circuito regulador de del transistor Q104 disminuya y que, en consecuencia,
5 voltios; este último alimenta al microprocesador. Dicha voltaje de colector aumente; entonces disminuirá el volta
línea de 12V se mantiene constante, sin importar las varia- de base y de emisor del transistor Q101 y, como resultad
ciones de voltaje en la bobina primaria del transformador se verá reducida su conducción; y el voltaje de VM no a
de poder. menta, pues se controla de modo que permanezca con
tante.
-
Figura 1. 4
Diagrama del circuito de la fuente de los voltajes de espera
6 50 F U U S RESUELTAS Y COMENTADASEN SIST EYAS DE COMPONENTES DE AUDIOA
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l
1 Figura 1. 5
l l
BU4052BC EA5856
l
WNER BLOCK
1 Function 1 1 VOCAL FADER 1
TUNER ON \
O-R CH
STEREO
O-SENS-ST
M-CLK
1-CLK
M-DATA
1-DATA
--
PLLCE
1-PLLCE
O-TM-BASE >-
-TUNEIIFC
Para obtener el voltaje negativo que alimenta a las reji- se heterodina (mezcla) con una oscilación producida loca
llas del display, se aprovecha la conducción de los diodos mente y controlada por loscircuitos de sintonía; luego, est
rectificadores DI 06 y DI 07 (vea el flujo de corriente 5 en la misma señal combinada atraviesa una o varias etapas d
figura 1.4). Estos diodos reciben 2BVAC de la bobina se- FI (frecuencia intermedia), en donde se eliminan las seña
cundaria del transformador de poder, y los convierten en les no deseadas y se amplifica el audio recibido hasta da
voltaje de fase negativa. le un nivel adecuado para su posterior manejo; y en la eta
El voltaje de fase negativa de -32VDC, rectificado por pa detectora se recupera la información de audio de la se
los diodos DI 06 y D107, se aplica a la base del transistor ñal recibida, para enviarla a la etapa de amplificación d
Q112 a través de la resistencia R126. Y los -41V resultantes potencia.
de la conducción del transistor Q112 llegan al colector del Puede apreciar usted que pese a que se utilizan nueva
transistor Q102, apareciendo en su correspondiente emi- tecnologías, el proceso de recepción de señales de radi
sor de voltaje de salida (cuyo valor constante es de -32V); casi no ha cambiado en los últimos años En la figura 1 .
esto se representa como "-VFL". Dicha estabilización que- se muestra el diagrama a bloques de las secciones AMIFM
da determinada por el diodo zener D114, conectado a la de un minicomponente Aiwa modelo CX-ZM2400.
base del propio Q102. La sintonización de estaciones u operación de
sintonizador está basada en un sistema sintetizador de fre
Proceso de sintonía de AMIFM cuencia PLL, el cual tiene las siguientes características:
Una de las innovacionesen los componentes de audioAiwa 1. Una recepción estable, gracias al uso de uncristal com
es la sintonía digital. Este tipo de sintonía presenta múiti- complemento del oscilador local.
ples ventajas en comparación con su similar analógica, entre 2. Una recepción sencilla, que se consigue en forma digita
las que podemos mencionar: capacidad de memorizar las Esto puede verificarse a través del visualizador o dis
estaciones preferidas por el usuario (de modo que pueda play.
seleccionarlas con la simple presión de una tecla), mayor
control sobre la frecuencia sintonizada (con precisiones de
Tabla 1.2
hasta una décima de KHz en el caso de AM y de hasta una
Tabla de l u n c i o n e s
centésima de MHz en el caso de FM), funciones de bús-
queda automática de estaciones activas, y muchas otras A B FUNCION
más. O O TAPE
La sección de radiofrecuencia de AM/FM funciona bajo O 1 V I DE O AU X
el mismo principio general con que trabajaban los prime-
1 O TUNER
ros receptores de radio, aunque algunos procesos son di-
1 1 CD
ferentes; por ejemplo, la señal recibida en la antena ahora
50 F A L M RESUELTAS' OMENTADAS EN SISTEMAS DE COMPONENTES DE AUDIO AIW
i A
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Figura 1.6
I.
3. La sintonía automática y la preselección de hasta 32 sintonizador de RF, lo cual es un hecho condicionante p
estaciones, facilitan la tarea de elegir entre éstas. Para que en esta ocasión opere la sintonía de AMIFM.
seleccionarlas, primero hay que condicionar la función
de tunera través del circuito selector de funciones IC521 Funciones del circuito PL L
(con matrícula BU4052BC); se trata de un circuito Al igual que en la mayoría de equipos de la misma li
multiplexor análogo de cuatro canales, cuyo modo de (componentesde audio), a sintonización de estacione
operación puede deducirse si nos apoyamos en los da-
tos especificados en la tabla 1.2 (columna "An).
-
La salida que se ubica en la terminal 13 (salida de la señal Figura 1.7 Varadores de sintonia
f
de audio) de IC521 se conmuta en función de la selección
que se haga: TAPE, VIDEOIAUX, TUNER o CD, dependien-
w+
do de la combinación de niveles lógicos que se presentan
+
en las terminales FUNC A y FUNC B provenientes del cir-
Comparador
cuito registro de corrimiento IC601.
oltaje
Cuando se selecciona la función de sintonización AM o sintonia
FM (figura 1.6), el transistor Q810 conduce debido a la re-
lación que tiene con la terminal 9 (FMISW) de IC720. Esta
conducción efectuada por dicho transistor provoca que el
voltaje de alimentación sea conmutado al bloque del
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8 50 FALLAS RESUELTASY 7/48
COMENTADAS ENSISTEMAS DE COMPONENTESDE A M I O
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los equipos Aiwa está a cargo de un circuito de sintonía procesador. En ese momento la terminal de salida DO s
digital de tipo PLL (Phase Locked Loop); para hacer tal vuelve "L" (nivel bajo) durante la detección de estación;
sintonización, este circuito cambia los niveles de voltaje mismo tiempo, la oscilación de VCO o de retroalimentació
aplicado a los varactores (figura 1.7) comienza y, a través de un transistor en montaje de em
Habrá cambios en el voltaje de sintonía, siempre y cuan- sor-seguidor ubicado dentro de IC770, es enviada desd
do exista una diferencia de frecuencia y fase entre las se- la terminal 30 de éste hasta la terminal 15 de IC72. Lueg
ñales de retroalimentación y del oscilador local; y como la frecuencia de retroalimentación introducida a IC720 s
resultado de esta comparación, se obtendrá un voltaje de compara con la frecuencia del oscilador local creada a pa
error o de sintonía. tir del cristal X721.
En el diagrama que vemos en la figura 1.8, IC720, que Como ya dijimos, la frecuencia local y la frecuencia d
desempeña la función del circuito PLL, contiene un circuito retroalimentación son comparadas por el detector de fas
pre-escalador que queda insertado entre el oscilador local que se aloja en IC720; y de esta comparación resulta un
y el comparador de fase, a fin de reducir la frecuencia de señal de error que se expide por la terminal PD o núme
operación del divisor programable. 18 del mismo IC720, que después reingresa a éste por
El propio IC720 (matrícula LC72131) se controla por terminal AIN o número 19, que internamente pasa por u
medio de las señales M-DATA, LC72131, M-CLK y PLL- circuito filtro pasa-bajos y que se convierte en un voltaje d
CE, provenientes del microprocesador IC201. Estos datos DC (denominado de sintonía) que llega a D958. Este úl
digitales son transmitidos cuando se activan las teclas de mo es un diodo varactor o diodo de capacidad variabl
sintonía arriba (TUNING +) o de sintonía abajo (TUNlNG -). que funge como un capacitor al que se le aplica un volta
Por su terminal DI (entrada de datos en serie), terminal inverso entre el ánodo y el cátodo, y cuya capacidad es
4, IC720 recibe los datos (DATA) provenientes del micro- en relación inversa al voltaje aplicado (o sea, controland
Figura 1.8
Diagrama a bloques del circuito de sintonía PLL
FM ANT
FM FRONT END
R736 X721
50 FALLLS RESUELTAS Y COMENTADAS EN SISTEMAS DE COMPONENTES DE AUMO AM A
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-
nuevos efectos sonoros como el Surround, el Mega Ba
Fiaura 1. 9
,
el DBFB; ecualizadores autoprogramables; acceso a v
men por control remoto, y muchas otras innovaciones
cluso, actualmente varias firmas incorporan un procesa
digital de señal (DSP), que mejora de forma notable el
Entrada Power
nido sin que importe la fuente de AF de procedencia;
deaudio Amp
que tanto el audio de la sección de radio como el de
decks y el del reproductor de CD es convertido en una
ñal digital, para ser procesado mediante las técni
A digitales.
En general, los efectos sonoros se producen medi
' redes de filtro, retroalimentaciones y desfasamientos
A la fuente
de alimenlacion-
5
! >
:
-& señal. Un ejemplo típico de esto puede verse en la fig
-> >
. , .
-\ 1.9, donde se observa un altavoz adicional llamado "sú
wooffer" (S-WOOFER) cuya función consiste en reforz
realzar los tonos graves.
O b s e ~ eue una Darte de la señal de audio se alime
al circuito amplificador de potencia (IC201), y que lueg
desviada hacia la bocina súper woofer; pero para esto,
el voltaje inverso podemos cambiar la capacidad); por lo meramente tiene que atravesar un filtro pasa-bajos (L
tanto, la frecuencia de oscilación del circuito oscilador LC el cual, como su nombre lo indica, sólo permite el pa
puede modificarse. las frecuencias bajas que se ubican dentro de la gam
Es importante tomar en cuenta la zona delimitada me- audio.
diante línea interrumpida en la figura 1.8, pues es ahí don-
de se localiza el lazo que integra al circuito PLL. Control electrónico de volumen
Además de todo lo que ya se explicó, el circuito PLL
(IC720) expide por su terminal 7, con destino al micropro- En la figura 1.10 se presenta un circuito integrado que
cesador y con el propósito de ejecutar la función de reloj, bierna el nivel de volumen del equipo. Sin duda, habla
una señal de base de tiempos de 8Hzco n un ciclo de 40%. un circuito integrado que tiene la propiedad de compo
Esto sucede cada vez que el equipo se conecta a la línea se como un resistor variable es algo muy común en la
de VAC a través de la clavija, independientemente de que tualidad, debido a que los ajustes de los televisores se
se encuentre funcionando o esté apagado. lizan hoy bajo este mismo sistema.
Remítase a la figura, y 0bSeNe que las terminales 9
Circuito selector de funciones y 7 (CLK, DATA y STB, respectivamente) reciben las ó
nes digitales enviadas por el microcontrolador, para m
En alguna parte de las descripciones anteriores, ya dijimos ficar el nivel del -valor res ist ivo ~~ circuito ntegrado;
el
que los interruptores mecánicos se han sustituido por te- antes de que ellas procedan a efectuar esto, la señal di
clados de tipo digital. Lo que no señalamos es que esto se debe ser convertida en un voltaje análogo (esto se h
debe a los avances en circuitos integrados, que ahora son para que el nivel resultante determine el nivel de ampli
capaces de funcionar como conmutadores de señal; y como ción, lo cual, a su vez, determina el nivel de volumen)
es obvio, el selector principal de funciones no podía que-
darse rezagado; por tal motivo, en la mayoría de los Sistemas alternativos para control de volumen
minicomponentes modernos se ha sustituido la perilla me- Otro tipo de sistema de control del nivel de volumen pu
cánica selectora por un teclado digital (vuelva a ver la figu- apreciarse en la figura 1.11. Este circuito sólo actúa a
ra 1.5). vés del control remoto, pues se ha dispuesto un motor
al girar aumenta o disminuye mecánicamente el nive
Sección de audio volumen.
Al presionar la tecla para modificar el volumen
Probablemente, la sección de audiofrecuencia de los sis- microcontrolador envía la orden correspondiente a la
temas de componentes de audio es la que más cambios minal de entrada del circuito excitador de motor (ya
ha presentado en los últimos años; por ejemplo, existen para subir o bajar el nivel del mismo).
10 10 FALLAS RESUELTASY COMENTADASE SISTE
N MAS DE COMPONENTES DE AUDK
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Figura 1.10
Y) FA LU S RESUELTASY CCUEHTADAS EN SlS TEY lS DE CCUPONEhTES DE AUDK) NWA
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1 SISTEMAS DE PROTECCION
Figura 1.11
m 1
El uso de sistemas de protección se ha generalizado
de audio A audio minicomponentes, y por eso en algunos modelos podem
encontrar un par de relevadores a la salida de
amplificadores de potencia, ubicados entre las conexio
, -
p~
Drive o excitador
de motor
de bocinas.
1 Estos relevadores son desactivados por el microc
~
Del CP U
, trolador, cuando se llega a producir alguna anomalía e
sistema; y cuando esto sucede, los circuitos detectores
sobrecarga (over current detector o detectores de sob
corriente) y los circuitos detectores de componente de
Circuito BB E se encargan de indicar la falla al microcontrolador. p
que éste proceda a ordenar el apagado del equip
Es un diseño que sirve para corregir la reducción del nivel desenergización de los relevadores.
de altas frecuencias ocasionada por la impedancia carac-
teristica de las bocinas. También corrige el retardo de fase Circui to protec tor contra DC (detector d e DC)
que sufren las altas frecuencias con respecto a las bajas
frecuencias. El circuito BBE (figura 1.12) compara las me- Cuando el circuito de salida del amplificador de poten
dias y altas frecuencias contra las señales de entrada, y principal está fallando, el circuito de detecci6n se activ
ajusta el nivel de las altas frecuencias hasta obtener un entonces interrumpe el funcionamiento del relevador de
balance 6ptimo entre ambas partes. líneas de +VL y -VL (alimentaciones principales del equip
1 Figura 1.12
Diagrama a bloques del circuito frontal del sonldo ambiental
SURROUND
DRlVE SW
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NME S D
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Figura 1.13
Diagrama del circuito detector de C.D.
VM -
HOLD
El circuito detector de DC (figura 1.13) está compuesto DI 09 a través de las resistencias R123 y R124; esto o
por el circuito amplificador de desviación (POWER AMP na un voltaje de +O.BV que aparece en el cátodo del d
OFFSET DETECT Q110, Q114), el circuito detector de AC D I08 y que se aplica al colector del transistor Q152 y
(AC DETECT Q151, Q152) y el circuito reset (RESET base del transistor Q114.
Q111). El voltaje de AC inducido en el extremo secundario Por lo general, una señal de audio de nivel normal
del transformador de poder, se aplica a los diodos DIO8 y de las terminales de salida 13 (LCH) y 10 (RCH) del ci
Figura 1.14
Al circuilo
Diagrama del circuito de protección amplificador de pode1
contra sobrecargas
L ch
Del circuito
amplificador de poder
l
HOLD R134
1
R135
VM
\ ---- -
VC C
l
~
!
R Y l O ' : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ / '
FALLAS RESUELTAS Y COYEhT MAS EN SISTEMAS DE COY PON ENE S DE AUDIO AI
WA
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to integrado amplificador de poder (matrícula STK4152MK Circuito protector contra sobrecargas
- l) y llega a las bases de los transistores Q151 y (2152 a (detector de sobrecargas)
través de las resistencias R151 y R152, respectivamente.
Cualquier exceso de corriente sobre el amplificador de Cuando una corriente excesiva fluye hacia las termin
potencia, provoca voltaje en las bases de los transistores de salida [terminales 13 (LCH) y 10 (RCH) del circuito
Q151 y Q152; entonces cambia el estado de estos y, en grado del amplificador de potencia], los voltajes de b
consecuencia, conducen temporalmente. de los transistores Q107 y (2108 (figura 1.14) se incre-m
Cada vez que (2151 y (2152 conducen, los voltajes de tan temporalmente a -40V. Aeste voltaje se encuentra
base de los transistores (2110 y (2114 también cambian; tal nectadas las resistencias R105 y R106 en paralelo, pr
hecho se refleja en el colector de Q110, originando un in- cando la conducción de los transistores; y esto, a su
cremento de voltaje que se aplica a la base de Q111; en- origina que el voltaje de colector cambie temporalment
tonces éste conduce y su voltaje de colector se vuelve "L" 5V a "L".
temporalmente; a su vez, dicho voltaje se inyecta a la ter- En ese momento un "L " (nivel bajo) se introduce e
minal 23 del Syscon, y éste determina que hay una falla en terminal 23 (I-HOLD) del microprocesador. y éste dete
la corriente y que la misma es la causante de que el equipo na que el circuito está fallando. Como resultado, la te
se apague. nal HOLD se vuelve (L) y los 5 voltios que se aplican e
sistema de encendido desaparecen, provocando qu
equipo se apague.
Y) AL US RESUELTASYCOYEWADAS EN SIEIEUAS DE C O U P O N W DE AUDI
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TEORIA PARA EL SER VICIO A
LOS SISTEM AS DE
ECUALIZACION Y
REPRODUCTORES DE CINTA
ANALISIS DE LOS CIRCUITOS D E un poco más fuertes que los medios; posiblemente ta
ECUALIZACION DlGlTAL bién tenga que dar mayor énfasis a las altas frecuencia
Precisamente, tal es la función que lleva a cabo
Aunque ya nos hemos habituado al aspecto típico de los ecualizador: modificar, según la elección del usuario, la re
ecualizadores, cabe señalar que constituyen una adición a puesta en frecuencia del sonido que se está reproducie
los equipos de audio, que se generalizó hace algunos años. do, para que se acerque lo más posible al que se escuch
El mayor grado de fidelidad que en la reproducción mu- ría en un concierto en vivo. Esta función, aparentemen
sical se alcanzó gracias a la transmisión en frecuencia mo- tan sencilla, es de cierta complejidad; y es que la sens
dulada y a los discos compactos de audio digital, fue quizá ción que se percibe en un concierto en vivo, rebasa con
el factor clave que hizo que los diseñadores advirtieran la derablemente -por las distorsiones ya comentadas-
necesidad y la ventaja de contar con esta sección comple- posibilidades incluso del equipo de audio más avanzado
mentaria. si a esto añadimos las características o capacidad
Debido a fen6menos prácticamente inevitables de dis- auditivas de cada persona, el problema de la ecualizac
torsión, de respuesta en frecuencia de las bocinas y de ya no es tan sencillo.
condiciones acústicas del recinto donde se utilizan os equi- Desde nuestros cursos de audio elemental, sabemos q
pos, entre otros factores, siempre hay una diferencia, aun- el oído humano puede percibir sonidos que van desde
que sea mínima. entre el sonido de la música grabada 'en 20 hasta los 20,000Hz (figura 2.1). En la práctica, sin e
vivo" y el sonido que se obtiene de un aparato de audio bargo, este rango de percepción auditiva es muy "optim
moderno (incluso el más sofisticado). Por lo tanto, para que ta"; en realidad, un ser humano con capacidades auditiv
el audio reproducido en un aparato se "iguale" (ecualice) promedio puede escuchar sonidos por encima del ran
con el original (escuchado en la sala de conciertos por ejem- de 30-40Hz, y por debajo de aproximadamente 16-17KH
plo), el usuario debe modificar ligeramente la respuesta sólo las personas cuyo sentido auditivo es extremadame
en frecuencia del equipo, de modo que los graves suenen te sensible, son capaces de abarcar toda la gama des
5(1 FALLAS RESUELTAS Y C O M E N T A D A S E N S I S T E M A S D E C O M P O N E N T E S D E A U D I O A I W A
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-
Hombre (20-20,000 Hz )
Zona audible
Galo (60-65,000Hz)
Delfin (150-150,000Hz)
Perro (15-50.000Hz)
20 1K 3K 20K Frec
20 hasta 20,000Hz; además, el grado de percepción de Aquí es donde entran en juego los ecualizadore
audio varia dependiendo de la frecuencia que se utilice. riando al gusto del usuario la respuesta dinámica de
En la figura 2.2 se muestra la respuesta en frecuencia plificador de audio final; el objetivo es compensar,
de un oído humano promedio. Note que para escucharcla- posible, la distorsión introducida en todas las etapa
ramente sonidos muy graves o muy agudos, éstos deben almacenamiento y reproducción del audio. Per
ser de una amplitud elevada; los sonidos que se ubican en ecualizadores han ampliado su campo de acción c
el rango de aproximadamente 1 KHz pueden escucharse tiempo, ya que en la actualidad también se utilizan
incluso si tienen muy baja intensidad. Esta situación resul- simular ambientes sonoros (salas de concierto, tea
ta lógica, si consideramos que la voz humana se ubica pre- conciertos al aire libre, por mencionar algunas posi
cisamente en un nivel aproximado a los 1000Hz; de modo des); mas el principio de operación en todos es prá
que nuestro sentido auditivo reacciona mas fácilmente ante mente el mismo.
sonidos que estén en torno a dicho rango, y nuestra per-
cepción de los sonidos graves o agudos se reduce. CONCEPTOS BASICOS SOBRE EL
Es obvio entonces que, después de atravesar todas es- FLlNClONAMlENTO DE LOS E CUALIZADORES
tas etapas, el sonido que llegue hasta los oídos del usuario
tenga diferencias en comparación con el original; y depen- Podemos decir que un ecualizador está formado po
diendo de la calidad de los componentes empleados en serie de amplificadores perfectamente sintonizado
cada etapa, esta distorsión será desde apenas perceptible modo que cada uno sea capaz de enfatizar o atenua
hasta francamente molesta. Cabe agregar que aunque este
problema se ha reducido considerablemente con el uso de
técnicas digitales de almacenamiento de información, to-
davía no puede eliminarse por completo.
BPF Frec 1
l I -
1 l 1
Figura 2. 2
BPF Frec. 2 -p
aL
Gama audible o Espectro de gama audible
Banda de Banda de
lrecuencia baja frecuencia alta A
BPF Frec. 3 +
t
"-
BPF Frec. 4
1 BPF Frec. N
16 50 FALLAS R S E T SY CCUElrrPiOAS ENSISTEMASDE COMPONElrrES DEAU
E ULA
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cierta banda de frecuencia. De hecho, uno de los puntos
Figura 2. 4
principales que nos indica la calidad de un ecualizador es
la cantidad de bandas en que divide el espectro audible.
De tal suerte, podemos encontrar equipos sencillos de 3 ó
4 bandas, o equipos muy sofisticados de 15 ó 20 bandas;
es obvio que estos últimos proporcionan mayor control so-
l
Resp. en frecuencia
bre el sonido, lo que nos permite emular con bastante I
aproximación el ambiente sonoro que deseemos.
Frec
De lo anteriormente dicho, puede deducirse la estructu-
ra interna de un ecualizador. Vea en la figura 2.3 el diagra- l
ma a bloques simplificado de este circuito; observe que en
realidad se trata de una serie de filtros pasa-banda con
amplificación controlada; también tiene una entrada de
audio común y un circuito sumador de todas las seriales
obtenidas en su salida, de modo que en caso de que nin-
n
Resp. en frecuencia
guno de los filtros esté atenuando o amplificando su señal
respectiva, la salida sea exactamente igual a la entrada
I
J L
(figura 2.4A). Mas cuando se comienza a variar el grado de Frec
atenuación o amplificación de alguno de los filtros, se mo-
difica considerablemente la forma del sonido que se obtie-
ne en la salida (figura 2.4B). Y no obstante que el ejemplo
de la estructura anterior es una exageración, puede servir biar la relación RC en la salida de esta configuración,
para mostrar cómo se compensan -digamos- las pérdidas logra que el ecualizador maneje sólo la banda de frecu
en bajas y altas frecuencias que se tienen en la mayoría de cias asignadas). Vea también que las salidas se dirig
los altavoces comerciales (figura 2.5A) o cómo se acentúa directamente hacia una serie de controles ineales, que s
considerablemente la voz del cantante, atenuando los ins- los que precisamente fijan el grado de amplificación o a
trumentos que lo acompañan (figura 2.5B). nuación de la banda en cuestión.
En fin, las combinaciones son prácticamente infinitas y Dado que este ecualizador es de 7 bandas, queda
dependen única y exclusivamente del gusto del usuario. uso un amplificador operacional; se trata precisamente
1-2, que sirve como "sumador final". Note que los extrem
TEORIA PARA E L SERVICIO A UN ECUALIZADOR de los potenciómetros de control se unen precisamente
CONVENCIONAL la terminal de entrada negativa de este amplificador. Ta
bién observe que la salida de este dispositivo se dirige
A fin de iniciar el estudio de los circuitos que se necesitan cia la terminal de entrada (5) del amplificador de poten
para llevar a cabo la función de ecualización de audio. to-
maremos como base el funcionamiento de un ecualizador
1
de tipo convencional; esto es, con controles manuales para ' Figura 2. 5
cada canal en que se ha dividido el espectro de sonido. El
MA-G250 de Aiwa es un ecualizador específicamente di- O Posición ideal para compensar
las pérdidas en los altavoces
señado para aplicaciones automotrices, y las frecuencias 1 1
centrales de sus filtros pasa-banda son: 60, 150,400,1000,
2400,6000 y 14000Hz.
En la figura 2.6 podemos ver el diagrama esquemático
de este equipo. Observe que sólo se ha representado en
detalle el canal izquierdo, debido a que el derecho es idén-
tico en funcionamiento eléctrico. Note la presencia de una O Posici6n para entatizar la voz del cantante
gran cantidad de amplificadores operacionales (OPAMP 1
2, 1-3, 2-3, 2-1, 3-3, 3-1, 4- 3 y 4-1); y si observa cuidado-
samente los valores de la resistencia y del condensador
que se encuentran en su salida, se dará cuenta que van
variando en forma leve de uno a otro (precisamente al cam-
50 FALLAS RESUELTAS Y U>MENTADASEN SISTEMAS DE C M O E T S DEAUDIOAIWA
O P NNE
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Figura 2 .6
m
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Figura 1.7
MAIN C
I
I 7
S1 "b19
f
1
L-SIG
R-SIG
10 R Q
1
LCB6616V-5A37
1
1 DATA MICRO-COMPUTER
-POWER
O-DATA
\
liOCLK
-GND
+VM
w ...
CONSTANT Q6 1 " b 6 4
VOLTAGE REG CONVERTER
IC15, desde cuya terminal 7 sale el audio amplificado, mis- cionamiento del microcontrolador, revise los pulsos de c
mo que luego pasa por un control de fader(desvaneced0r) trol entre este y los analizadores de espectro, y finalme
y finalmente llega a las bocinas. compruebe que el audio en la salida reacciona ante
En realidad, resulta extremadamente sencillo compren- órdenes del usuario.
der el principio de operación de un ecualizador análogo Como ha podido apreciar, gracias a la inclusión de
convencional. Veamos ahora cómo se lleva a cabo esta fun- cuitos de control digital se ha simplificado de forma co
ción en un aparato más moderno. derable la estructura de los ecualizadores de audio. E
es apenas una pequeña muestra del modo en que los
Ecualizador Aiwa GE-29500 cuitos lógicos han mejorado el desempeño de los equip
simplificando además su diagnóstico. Ahora la dificu
En la figura 2.7 tenemos el diagrama a bloques de la etapa estriba en conseguir las piezas exactas de reemplazo
de ecualización de este equipo. Observe que existen dos caso de que algún circuito falle.
integrados de manejo digital de audio, marcados como
SPECTRUM ANALYZER. El microcontrolador, identificado ESTUDIO DE L MODO DE OPERACION DE
como MICRO-COMPUTER, es el que recibe por un lado TOCACINTAS DE COMPONENTES D E AUDlO
las instrucciones del usuario: a través del bloque KEY
MATRIX; además se encarga de enviarlas a ambos circui- A pesar de que las nuevas tendencias para almacenami
tos de proceso digital, para que el sonido resultante se de audio (CD, DAT, MiniDisc y DCC) ofrecen innumera
modifique según las órdenes recibidas. Al mismo tiempo, ventajas, por ahora sólo se incluyen en los aparatos
el propio microcontrolador envía todos los pulsos necesa- mayor costo; la única excepción a lo que acabamos de
rios para que el display fluorescente refleje en su pantalla ñalar es el reproductor de discos compactos, en el c
el nivel de ecualización seleccionado por el usuario. sin embargo, no es posible grabar estos medios; por
Nuevamente nos damos cuenta de la sencillez de diag- los tradicionales tocacintas o decks se siguen constru
nosticar este circuito; simplemente verifique el correcto fun- do en la mayoría de componentes de audio, e incluso
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50 F A U A S RESUELTASY COMENTAD& EN SISTEMAS DE COMPONENTES DE AUOIOAIWA 18/48
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Figura 2. 8
l i ll 1
I Plav sol Tv (O
SL PL1 DRl V E -
-
xjTp
I-\
D E C K 2 EM '
w m s w
\-
evolucionado -haciéndose mas complejos- para ofrecer En la figura 2.8 se muestra el diagrama a bloques d
un mayor número de prestaciones (por ejemplo, la mayo- sección de tocacintas; observe que está gobernada po
ría de sus funciones ya pueden ejecutarse por control re- rnicrocontrolador (System Control IC101). Las termina
moto; las teclas mecánicas se han sustituido por micro- T a T9, conjuntamente con I-KO a I-K5, quedan cone
O
switches; existe sincronización directa para la grabación das a la matriz de teclado, para las funciones de PB, RE
de discoscompactos; contienen censores para detectar una FWD, sensor de rotación y muchas más. Las terminale
cinta floja o el giro de los carretes; son capaces de manejar a 52 (SOL 1 y SOL 2) se encargan de conmutar
diferentes tipos de cinta; etcétera). solenoides que activan a las funciones previamente se
También en esta sección. el microcontrolador es el dis- cionadas mediante el teclado; por ejemplo, al oprimir la
positivo principal en la ejecución de las diversas funciones; cla PLAY para el deck 1, la terminal 50 de l Cl Ol pasa a
incluso, en algunos casos se dispone de un microcontro- nivel lógico bajo y entonces el transistor excitador Q
lador que es independiente del principal; pero debido a las activa al solenoide Play Sol (DECK 1); de esta man
pocas señales que tiene que manejar, generalmente es automáticamente el equipo entra en el modo de reprod
colocado como un procesador esclavo. ción de la cinta.
50 FALLAS RESUELTASY COMEKTADAS EN SLST UIAS DE COMPONENTES DE AUMO
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