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TV SMART MEDICIÓN DE SEÑALES LVDS (PARTE 5) SEÑALES DE VEDA SOBREMUESTREO Y MEDICIONES por PICERNO 
5.1 SEÑALES DE VEDA
En la parte 5 de esta serie analizamos las señales de veda de datos, para el caso particular de una señal analógica norma N pero si Ud. sintoniza un canal de señal Digital tanto de cable como de aire, los tiempos de veda y sus frecuencias son diferentes.
Y además pueden cambiar entre canal y canal o sobre todo entre un canal de cable o un video juego o en mismo canal, al cambiar el programa. Todo porque asÍ como hay normas de transmisión para los canales analógicos, también hay normas de transmisión para los canales digitales (Solo que aquí no es por regiones sino en general para todo el mundo).
Por ejemplo un TV de HD ready puede tener tiempos de veda diferentes a los tiempos de veda de un TV HD o de un SHD.
Un TV SHD, al trabajar con un canal HD lo hace como si fuera un TV HD y las formas de señal LVDS no se diferencian. Pero en cuanto le coloquemos señal de un videojuego o un reproductor de video SONY de última generación, que transmiten en SHD, tendrán una señal LVDS (diferente aunque no mucho).
Es decir que lo que veamos en la pantalla de nuestro osciloscopio al medir un puerto LVDS, depende del tipo de información que estamos observando en el TV. Lo más habitual es que se utilicen señales de aire, porque solo requieren una antena y un cable de bajada. Pero de algún modo en cierto punto de la reparación habrá que observar señales de alta definición ingresadas por una entrada HDMI, para que el TV luego de reparado, tenga una prueba completa.
Para esta prueba por HDMI no es necesario tener una conexión activa de cable. Solo es necesario tener un receptor satelital por un mes. En la Argentina hay dos formas de obtener un receptor en forma gratuita. Una es porque hay una gran cantidad de sintonizadores que quedaron en el país cuando una compañía satelital abandonó el servicio en forma apresurada y le dejo las instalaciones a los clientes, porque era más oneroso retirar todo los equipos que abandonarlos.
La otra es pidiendo una instalación gratuita del único sistema satelital existente en el país. Pague solo el abono por 30 días y luego pida la baja del servicio. Recibirá una intimación para entregar el receptor en una oficina de la compañía, pero la realidad es que tienen obligación de retirarlos de su domicilio y dado el costo del traslado, nunca lo van a hacer y Ud. puede usarlo mientras tanto como un bonito generador de imágenes fijas, aunque no pueda ver la información de los canales. Supongo que en otros paises de America Latina ocurre algo similar.
En ambos casos puede obtener una imagen fija que es lo más indicado para realizar la medición con el osciloscopio. por supuesto que hay generadores comerciales para cumplir con esta función, que permiten generar un cuadro de prueba de barra de colores, imágenes completas de colores saturados etc. Pero hay que pagar por ellos y existiendo una solución gratuita sabemos cuál será su preferencia. No intente modificar el decodificador porque eso es un delito. Solo puede utilizarlo mientras espera que lo vengan a retirar.
Ya tenemos el generador de imágenes. Si eligió una señal de aire de la banda I o III (las clásicas) puede estar seguro que es un generador de video analógico y que va a tener un pulso vertical cada 20 mS. Si Ud. eligió la segunda opción como los equipos decodificadores pueden ser y de hecho son NTSC aun en países que hayan adoptado el sistema PAL (porque el decodificador no forma parte de una red abierta, ni se emiten electromagnéticamente). En realidad esos decodificadores tienen una veda cada 16,6 mS.
Si nosotros estamos observando la salida LVDS no vamos a ver más que modulación digital tipo LVDS pero los espacios de veda se mantienen en el valor original 16,6 mS para la veda vertical (60 Hz). La frecuencia horizontal si estamos recibiendo señales analógicas será de 15.750 Hz en cambio si recibimos señales digitales tendrá una frecuencia casi 10 veces mayor.
5.2 EL SOBREMUESTREO Y OTRAS MEJORAS
Para que el observador tenga una buena sensación de movimiento de un objeto sobre la pantalla, solo se requieren 20 cuadros por segundo, cuando el movimiento es suave. En realidad las normas de TV se eligieron para que la frecuencia de cuadro sea cuasi sincrónica con la frecuencia de red y entonces se eligieron 25 cuadros por segundo (norma N) o 30 cuadros por segundo (norma M).
Pero con el avance de la electrónica resultó que con esa cantidad de cuadros los movimientos rápidos resultaron demasiados entrecortados. Por ejemplo un vehículo que atraviesa la pantalla de izquierda a derecha a la mitad de la velocidad que el barrido del punto sobre la pantalla, solo genera un cuadro con el auto a la izquierda; otro con el auto en el centro y otro con el auto a la derecha.
Esto produce una falta de continuidad del movimiento del auto que hoy en día se considera inaceptable. Pero el video digital puede ser procesado matemáticamente para generar cuadros virtuales en donde el automóvil se encuentre a un cuarto y a 3/4 de pantalla.
Esto significa una duplicación de la cantidad de cuadros que se generan por segundo y por lo tanto se deben enviar a la TCOM el doble de la cantidad de datos que ingresan por el conector LVDS. La imágenes sufren otros procesos tendientes a incrementar la definición, aumentar el contraste, aumentar el brillo y modificar los colores. Por ejemplo la sección de video del micro con jungla modifica brillo el contraste y la saturación del color de acuerdo que uno elija la opción cine o ajuste manual y en una escena de video en vivo tal vez se eleve el brillo de la pantalla.
Es decir que la imagen que vemos en la pantalla es una imagen subjetiva y no realmente lo que sale de la fuente de imagen, que sumada a los incrementos de pixeles de la pantalla LCD, generan la definición mejorada de un TV LCD clásico.
¿A qué viene toda esta teoría pura que parecería mejor estar ubicada en la descripción de la norma de TV HD y no en la reparación del mismo? Viene porque la señal LVDS de salida, puede tener las vedas de datos a diferentes frecuencias y la imagen en el osciloscopio va a tener cambios que no sabemos a que atribuir; si a una falla o a algo perfectamente normal. Ahora Ud. conoce todas las variantes posibles.
El tema viene a colación del medidor especial que según creemos va a ser la herramienta más utilizada para ver señales LVDS y por lo tanto para emplear el método del seguimiento de señales.
Yo siempre digo que cuando una señal no se puede ver, porque el reparador no tiene osciloscopio, o como en este caso, porque no hay osciloscopio con suficiente respuesta en frecuencia que nos permita ver la imagen real de una señal LVDS; hay que realizar el intento de escucharla. Ud. dirá que ya sabemos que la señal LVDS tiene una frecuencia equivalente a unos 60 a 80 MHz y que no hay oído que pueda escucharla. Eso es totalmente cierto, pero también sabemos que esa señal tiene, datos, y las dos señales de sincronismo del video, vertical y horizontal. Esas dos señales debido al poco ancho de banda del osciloscopio terminan produciendo señales de menor frecuencia.
La de vertical sobre todo está en la gama audible y dirigiremos nuestra atención a ella porque si hay una señal de vertical, significa que hay una señal de datos de video. Es decir que si escuchamos el sincronismo vertical podemos suponer que hay una señal de datos de video. Es decir: lo que no podemos ver lo podemos escuchar.
5.3 LAS PLAQUETAS Y LOS PARES LVDS
Lo primero es delimitar el campo de juego. Como es la zona de la plaqueta que contiene los pares LVDS de cualquier tipo. Por lo general esas zonas las encontramos cerca de un conector y suelen tener resistores en serie con los pares apenas salen del conector. Estos resistores suelen ser orden de 1 Ohms e inclusive de 0 Ohms porque operan como fusibles (y si hay un fusible es porque el fabricante presume que hay posibilidades frecuentes de excesos de corriente).
En la figura 5.3.1 se puede ver una plaqueta observada con la vista desnuda a una distancia normal de observación.
Fig.5.3.1 Plaqueta observada a vista desnuda
Este es un caso clásico de una plaqueta de fibra de vidrio de doble faz que está procesada sobre el circuito impreso con una capa de laca vitrificada semiransparente. De hecho es muy poco lo que se puede observar del circuito impreso iluminando la plaqueta en forma perpendicular, lo que no nos permite reparar porque no podemos encontrar los puntos de prueba que el fabricante nos dejo libres de laca para apoyar la punta de prueba.
Es decir los puntos de prueba son claramente de color de estaño o pueden ser del color del cobre o pueden estar bañados en un material inoxidable y libres de laca. Pero como no podemos observar el circuito impreso tapado por la laca no tienen ninguna utilidad.
Una iluminación oblicua anulando el flash de la cámara nos permite observar el circuito impreso (así esta sacada la foto) pero de cualquier modo el mismo tiene dimensiones tan chicas que es casi imposible seguir los caminos de los pares partiendo del conector que opera de puerto.
Uds. saben que yo siempre cuido los intereses de los reparadores y no recomiendo dispositivos que no sean imprescindibles. Pero en este caso con las dimensiones de las plaquetas actuales (y yo tome una que no está muy comprimida) se requiere algún sistema de ayuda visual.
Sabemos que hay microscopios con pantalla y pie incluidos que dan excelentes resultados a valores del orden de los 15 U$S. Esa debería ser su meta pero no hay porque apresurarse. Las inversiones deben salir de las ganancias del taller; mientras su laboratorio tenga cada vez mas equipamiento significa que está en el camino correcto.
Mientras no tenga microscopio puede arreglarse utilizando el teléfono celular como podemos observar en la fig.5.3.2 en donde vemos un sector del conector del puerto, los resistores y los pares. Le aconsejamos que saque una fotografía teniendo el celular bien firme en las manos y luego estudie el circuito mirando la pantalla del celular. En general es conveniente sacar una fotografía de todo el par hasta que llegue a destino. Luego puede observar los detalles ampliando los sectores de la imagen de la pantalla del celular que más le interesen.
Fig.5.3.2 Sector de la plaqueta
En este caso resaltamos la sección de pares y dejamos semioculta la sección del conector de borde que se hace bien visible variando la inclinación de la plaqueta.
Esta fotografía me permite responder en forma gráfica a todos los lectores que me dicen que no hay forma de saber los valores de los componentes y que por eso es imposible reparar una main. El problema no es la falta de indicación en los mismos resistores y capacitores sino la falta del manual ya que podemos observar que al lado de cada componente esta su número de posición y en el circuito puede ver su valor. El problema es la falta de manuales que lamentablemente no está a mi alcance resolver (estamos pensando en una biblioteca de circuitos aportados por los mismos miembros pero el costo del almacenamiento nos obligaría a cobrar un arancel a los miembros y por ahora no lo quiero hacer).
Tenga en cuenta el detalle de la iluminación que no debe ser perpendicular, sino oblicua a la plaqueta para que se noten los detalles de los pares.
Los lectores observadores deben estar preguntándose ¿porque los componentes marcados por ejemplo como el C562, los estamos tomando como resistores si claramente son capacitores? Lo habitual es que en esa posición se coloquen resistores en serie con los pares. Muy pocas veces se colocan capacitores y nunca en serie con el par, sino puenteando cada par a masa (son capacitores cerámicos multicapa generalmente del orden de los 10 pF x 35V. En la figura 5.3.3 se puede observar este circuito en donde respetamos las posiciones de los componentes del primer par de la derecha.
Fig.5.3.3 Entrada de pares con capacitor a masa.
La falla más común de este circuito es uno o más capacitores cerámicos multicapa en cortocircuito, ya sea por exceso de tensión o por fisura térmica entre las capas. Estas fallas se encuentran con un simple tester usado como óhmetro. El cruce de la masa con los pares en realidad no se produce porque ocurre a diferentes niveles de la plaqueta debido a que por lo menos es una plaqueta doble faz e inclusive puede ser de triple faz.
El circuito más común posee resistores en serie con los pares tal como puede observarse en la figura 5.3.4.
Fig.5.3.4 Entrada con resistores en serie.
Es obvio que la reparación se realiza con el tester como óhmetro pero en este caso buscando cortes del circuito.
5.4 EL PROBLEMA DE LAS DIMENSIONES DE LOS PARES
La mayoría de los autores termina el problema aquí, olvidándose de los problemas prácticos de la medición. Estos problemas prácticos son dimensionales. Los pares tienen un ancho de pista y una separación de pistas que no puede elegirse libremente, porque el par tiene que tener una impedancia característica determinada que es precisamente de 100 Ohms.
La inductancia por centímetro del par la determina el ancho de las pistas y la capacidad por centímetro la determina la separación entre los pares. Y esas dimensiones son realmente exiguas de modo tal que las puntas normales de un tester no son adecuadas. Nosotros vamos a comenzar el próximo artículo de la serie resolviendo este problema práctico para que el reparador pueda trabajar cómodo y sin posibilidades de realizar cortocircuitos peligrosos para la salud del equipo.
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