domingo, 21 de febrero de 2010

VIDEO LCD II Filtro peine y plaqueta histograma

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Filtro peine y plaqueta histograma
EN EL CAPITULO ANTERIOR ESTUDIAMOS LAS ETAPAS DE COLOR DEJANDO
PARA ESTA LA EXPLICACIÓN DE DOS PLAQUETAS AUXILIARES QUE SON EL
FILTRO PEINE Y LA PLAQUETA HISTOGRAMA.
INTRODUCCIÓN
¿Son realmente necesarias estas dos plaquetas? No, son plaquetas que mejoran la
calidad de la imagen pero no son imprescindibles. En realidad podríamos decir que la
plaqueta Histograma es un circuito que en parte deforma la señal original para conseguir
un resultado mas espectacular. Los primeros TV que usaron mejoradores de color fueron
de marca Sony y ya sabemos que los usuarios de Sony suelen ser fanáticos de la marca y
consideran que ningún otro TV posee colores tan intensos y naturales asignando la
diferencia al diseño del tubo; el famoso Trinitron en la época del TRC y el Bravía en la
época del LCD. Vamos a desmistificar el tema porque si bien los tubos Trinitron de Sony
tienen un mayor brillo y contraste de color debido a su mascara de alambre tensado que
mejor el rendimiento y separa los haces sin generar las sombras de la mascara ranurada
en realidad se trata de un efecto conjunto de tubo y circuitos electrónicos relacionados
con el color.
Existen diferentes integrados dedicados a mejorar la imagen. Por ejemplo en los
TRC debido a la elección de los colores primarios el color verde de una imagen normal
suele tener poca saturación de color (color lavado). ¿Porque entonces no se provocar un
aumento artificial de su saturación? Porque al hacerlo se suele arruinar el color de la piel
que es el tono mas sensible al ojo humano ya que analizar una imagen todos sabemos
que la piel no puede ser verdosa. La solución de Sony fue entonces crear un circuito
mejorador del verde que además mejore el rosado de la piel Europea y el amarillo de la
piel Asiática. La combinación del Tubo Trinitron con este circuito mejorador de color fue lo
que prestigio a los TVs Sony por encima de todos los demás.
En la actualidad los Bravia tratan de copiar en todo lo posible los mismos colores
de los Trinitron pero las necesidades de un LCD no son las mismas que las de un TRC.
Los mejorador es de color que están a la orden del día formando parte de prácticamente
todos los TV LCD y Plasma modernos utilizan mas que el refuerzo de verdes el refuerzo o
estiramiento del azul tratando de conseguir una mayor sensación subjetiva de contraste.
Pero al hacerlo se puede modificar el tono de la piel y entonces poseen un sistema que
refuerza el azul pero mejorando el tono de la piel. Estos integrados forman parte de la
mayoría de los LCD y PLASMA actuales faltando solo en algunos modelos económicos
dirigidos en general a Africa y Sud y Centro América.
Con referencia al filtro peine la cosa es mucho mas científica y menos comercial.
Cuando se crearon las normas de TV color en EEUU los ingenieros que trabajan en el
tema solicitaron un mayor ancho de banda para agregar la señal de croma. Pero el pedido
fue desoído por las autoridades radioeléctricas porque implicaba que los TV de blanco y
negro no podrían recibir las emisiones en color (compatibilidad). Lo único que pudieron
hacer los desarrolladores del NTSC fue ubicar la subportadora de color en la parte alta del
espectro de video, para que tuviera un menor nivel de interferencia con respecto a la luma
y colocar en el camino de la luma una trampa que rechazara la información de video por
encima de los 3,3 MHz aproximadamente. Se sacrificó definición por color, pero en
aquella época los TVs y los propios estudios de transmisión tenían tan poca calidad de
imagen y los tubos eran tan pequeños que el resultado no fue notado por los usuarios.
Pero aun en aquella época se observó que si la señal de la subportadora de color
se elegía en un valor de frecuencia muy especial, las informaciones de Luma y Croma no
se mezclaban aunque ocuparan el mismo espectro y así surgió la frecuencia de 3,579545
como frecuencia de subportadora de la norma NTSC. En aquella época era imposible
separar las subportadora de Croma sin cortar la parte alta de la banda de Luma, pero la
elección de esta frecuencia tan exacta dejó la puerta abierta para el desarrollo futuro de lo
que en aquella época ya se llamaron filtros peine, que permitirían conservar el ancho de
banda total de luma mejorando la definición. Para decir toda la verdad, la elección de esa
frecuencia también mejoraba la interferencia de croma sobre la pantalla generando un
cuadriculado fijo en las zonas coloreadas, sobre los TVs de blanco y negro.
En el momento actual existen CIs filtro peine para NTSC, con un costo tan reducido
que la mayoría de los TV actuales a TRC de tamaño grande, LCD o plasma poseen uno
para brindarle al usuario el ancho de banda completo. Y ahora si que se nota la diferencia
de definición debido al gran tamaño de las pantallas y al hecho de que las mismas, al ser
de 16/9, requieren una definición horizontal mayor.
El filtro peine binorma para NTSC y PAL es algo mas caro pero dado el gran valor
de un TV actual, su uso es común por lo menos en todos los TVs de marca. Los
económicos siguen separando la croma de la luma con filtros cerámicos o inclusive con
inductores ajustables.
SEPARADORES DE LUMA Y CROMA POR FILTRADO COMUN
(N y M) y de la mayoría de los países europeos (B).


Esta claro, observando la figura que el espectro de TV para América es realmente
estrecho; de allí que el uso de un filtro clásico no sea aconsejable aunque los equipos
mas baratos lo utilizan sin dudar.
Las primeras transmisiones de TVC en los EEUU utilizaban la transmisión del color
en los ejes I y Q. No vamos a explicar la teoría completa pero con este sistema de
transmisión los colores tienen mas definición pero la señal Q requiere una banda lateral
inferior de 1,3 MHz. Haciendo una resta podemos deducir que 3,58 – 1,3 = 2,28 MHz.
Esto llevó a un primer cambio de norma en donde se sacrificó ancho de banda de color y
se transmitieron las dos señales I y Q con el mismo ancho de banda de 0,5 MHz de
modo que la señal de luma podía llegar hasta 3,58 – 0,5 = 3,08 MHz. Es de cualquier
modo una importante perdida pero perfectamente aceptable de modo que desde los
comienzos de la TVC hasta prácticamente 1995 todos los TV usaban un sistema de toma
LC o con filtro cerámico en el canal de croma y una trampa LC o cerámica en el canal de
Luma con un ancho de banda también de 0,5 MHz.
Si le parece que un ancho de banda de 3,08 MHz es muy poco, piense que durante
casi dos décadas el único modo de ver TV a requerimiento (películas) fue el
videograbador con norma VHS que tenía un ancho de banda para la Luma de 2,5 MHz.
Todos los reparadores ubican perfectamente la bobina o el filtro de toma de un TV
pero cuando les pregunto ¿donde está la trampa de 3,58 MHz? en un TV del 1990 o
superior comienzan a buscar por todos lados hasta que finalmente dicen: seguro que está
dentro del jungla.


La respuesta correcta es la siguiente: si el TV tiene una línea de retardo de
luminancia del tipo de constantes concentradas (las pequeñas de plástico de sección
cuadrada) el filtro de croma está incluido en la línea de retardo.
Pero en anteriores modelos la línea de retardo es pura y el filtro es un clásico LC a
bobinas ajustables primero y con filtro cerámicos después. En la figura 14.2.2 se puede
observar un clásico filtro armado en un WB Multisim que nos va a servir como base para
entender el funcionamiento de un filtro peine.
Fig.14.2.2 Clásico filtro de croma
El generador XFG1 es equivalente al generador de video compuesto de la salida
del jungla. Como podemos observar esta señal se envía a un transistor repetidor para
reducir la impedancia de salida del jungla. Y del emisor, ya a baja impedancia, se realizan
las tomas de croma y de luma. Veamos el camino de croma: en este camino se encuentra
la línea de retardo de luminancia generalmente de un valor de 400 nS. Como el WB no
posee esta línea en la librería simplemente la reemplazamos con un puente porque no
tiene mayor sentido sintetizarla. Esta línea de constantes concentradas tiene una
impedancia característica de 1K aproximadamente. Para que su adaptación sea correcta
se coloca el resistor R2 como resistencia de excitación y el resistor R4 como carga.
Precisamente sobre el resistor de carga se encuentran L2 y C5 que operan como trampa
de la subportadora de croma. Cortando esa parte del espectro de Luma.
El circuito propuesto es un binorma PALN/PALB y la trampa es entonces
conmutable en su valor central. Observe que el capacitor de sintonía de la trampa C5
tiene un capacitor en serie C4 que va al colector de un transistor llave Q3 operando por la
llave de cambio de norma. En PALB solo queda conectado el capacitor C2 y la trampa
resuena en 4,43 MHz; en PALN la llave de norma conmuta y Q3 conduce colocando un
capacitor C4 en paralelo con C5 y la frecuencia de la trampa se reduce a 3,58 MHz.
En la figura 14.2.3 se puede observar la respuesta en frecuencia del circuito en
PALN medida con el medidor de bode del WB en la zona de operación de la trampa.
Respuesta de una trampa de croma simple
Como podemos observar la trampa anula la respuesta en 3,58 MHz y si analizamos
donde comienza a atenuar y donde termina, con el medidor de bode, veremos que la
Luma pierde componentes desde unos 3 MHz hasta unos 4,5 MHz tomando un valor de 6
dB con respecto a la atenuación máxima de la trampa.

Respuesta en frecuencia en la salida de Croma
Según estas mediciones no existe posibilidad alguna de obtener componentes de
video superiores a 3 MHz porque las mismas están interferidas por la señal de luma. Pero
sin embargo no es así porque la frecuencia de la subportadora de croma esta elegida en
un valor tal, que existe la posibilidad de separar las informaciones aunque cubran la
misma banda de frecuencias.
ELECCIÓN DE LA FRECUENCIA DE CROMA
La elección de la frecuencia de subportadora color en la parte alta del espectro de
video es algo perfectamente entendible para cualquier iniciado en TV. Evidentemente
cuando mas alta es la frecuencia mas pequeña es la figura de interferencia que genera.
Pero entender porque no se eligió un valor de 3,5 MHz redondo sino un valor con 7 cifras
significativas ya es algo para un técnico experto.
Las señales analógicas de video son señales repetitivas porque el video siempre
está cortado con pulsos de sincronismo repetitivos a ritmo vertical y horizontal. Esto
significa que su espectro tendrá una frecuencia fundamental con energía máxima en esas
dos frecuencias y luego bandas laterales que se van atenuando progresivamente.
El estudio del espectro de una señal de TV es muy complejo si se trata de
imágenes en movimiento, pero es mucho mas simple si se analizan imágenes estáticas
que son totalmente repetitivas. Las imágenes móviles se apartan de este análisis cuando
el movimiento es muy rápido. Pero este es un caso mucho menos frecuente que lo que el
alumno se imagina. Además, es ese caso, las interferencias de croma sobre luma pasan
desapercibidas por el movimiento mismo.
El WB Multisim es una extraordinaria ayuda cuando se trata de analizar el espectro
de las señales porque posee un analizador de espectro muy fácil de utilizar. Vamos a
realizar solo una introducción al tema de los espectros. Solo lo imprescindible para
entender el funcionamiento de un filtro peine.
En la figura 4.3.1 podemos observar el espectro de una señal sinusoidal de 15.625
Hz obtenido con un generador de funciones y un analizador de espectro.
Fig.14.3.1 Espectro de una señal senoidal
Observe que solo se observa energía en una frecuencia de 15.625 Hz que se
puede medir colocando el cursor sobre la fina curva.
Con el mismo circuito podemos cambiar la forma de señal por una cuadrada de la
misma frecuencia y observaremos como se cubre el espectro completamente de
armónicas impares de 15.625 Hz comenzando por 46.875 Hz.
Espectro de una señal cuadrada de 15.625 Hz
Continuaremos nuestro estudio cambiando el tiempo de actividad del 50% al 10%
con intención de mostrar el espectro de la señal de sincronismo horizontal de TV norma
N.
Espectro de una señal rectangular con un 10% de tiempo de actividad
Leyendo la frecuencia con el cursor se puede observar que comienzan a aparecer
las armónicas pares pero que la energía no está distribuida en forma monótona
decreciente sino formando ondas con un mínimo en la décima armónica, vigésima etc..
Ahora vamos a colocar dos generadores uno en la parte baja del espectro y otro en
la alta, pero no en cualquier frecuencia sino en una frecuencia que caiga en el medio de
dos armónicas de la parte alta espectro. Ver la figura 14.3.4.
Fig.14.3.4 Espectro de dos generadores imbrincados en frecuencia
En este caso utilizamos un coeficiente de 10,5 para elegir la nueva frecuencia del
generador. En la imagen se puede observar que el espectro de ambos generadores no se
mezcla a pesar de que ocupan el mismo espacio de frecuencias.
Esto significa que si se pudiera hacer un circuito selectivo a la fundamental y a las
frecuencias armónicas de cada generador ambos espectros podrían ser separados sin
inconvenientes.
Justamente en TV color se utiliza una frecuencia de subportadora color que permite
diseñar un filtro peine que separa las señales sin necesidad de cortar la banda de luma.
EL FILTRO PEINE DEL LC03
el circuito completo del filtro peine basado en
un circuito integrado TDA9181 que es por mucho uno de los mas comunes de plaza ya
que viene utilizándose en TVs a TRC desde hace mucho tiempo.
Circuito completo del filtro comb
La señal de video compuesto ingresa desde el integrado jungla como CVBOUTA
(arriba a la derecha) pasa por un transistor repetidor para reducir la impedancia y se
inyecta en la pata 12 del TDA9181. En realidad el integrado tiene dos entradas de video
Puesto que se seleccionan con la pata 2 INMPSEL pero en nuestro caso solo se
utiliza una.
La verdadera sección donde se genera el filtro de múltiples máximos y minimos es
la etapa indicada como retardo 2H/4H (2H/4H DELAY) y ADAPTIVE COMB FILTRO.
Como vemos se basa en el uso de un retardo muy exacto de 2H (para NTSC) y de 4H
(para PAL). Esta etapa tiene varias señales de comando provenientes del CLOCK GEN y
del FILTER TUNING y el bloque de SAND CASTLE. Nota: El bloque FILTER TUNE tiene
la flecha de la derecha invertida; observe que ambas flechas están hacia dentro del
bloque.
Analicemos las señales auxiliares. Por la pata 7 ingresa la señal de Sand Castle1
proveniente de la pata 57 del jungla indicada como SC y que pasa por un repetidor
colocado en la sección histograma donde se transforma en Sand Castle1.
Por la pata 9 ingresa la señal que habilita al integrado, llamada COMBON y que
proviene de la pata 49 del jungla. A pesar de ser una señal de habilitación no se trata de
una señal digital alta/baja sino de un clock que puede aparecer o desaparecer cumpliendo
una doble función de sincronización o de corte de funcionamiento. Las señal SYS1 y
SYS2 modifican el funcionamiento del filtro Comb de acuerdo al sistema recibido y
provienen de las patas 24 y 25 del micro local en el circuito 1. La señal OUTSEL
proveniente de la sección color del jungla (pata 22) determina el uso de la salida a través
del filtro Comb o de la salida directa.
Por último las señales Y y C de salida se obtienen de las patas 14 y 16
respectivamente y están mencionadas como Y-IN y C-IN porque son las señales de salida
del filtro Peine per o de entrada al jungla.
LA SECCIÓN HISTOGRAMA
Este integrado cumple varias funciones que cada fabricante puede tomar como
opcionales:
1 Procesa Y, U y V en forma no lineal dependiente del contenido de la imagen o
“histograma” de la misma. La palabra histograma es de uso general e indica la
modificación de un parámetro a lo largo de otro. Por ejemplo la representación de las
reservas de un país en función del tiempo, es el histograma de la reserva nacional. La
idea de este integrado es realizar un histograma de Y U y V y modificarlas empleando
amplificación no lineal.
2 Realiza el proceso en forma independiente de la norma.
3 Genera opcionalmente un estiramiento artificial al azul.
4 Procesamiento opcional de Y y C o de Y o C.
5 Genera opcionalmente un refuerzo de los verdes sin modificar el tono de la piel.
El TDA9171 es lo que se llama un integrado transparente a las señales. Es decir
que puede reemplazarse con simples puentes de entrada a salida si no se desea
mejoramiento alguno o para modelos económicos.
El histograma se fabrica en función de Y. El valor máximo se divide en cinco
segmentos intermedios y se analiza la cantidad de tiempo que la luma se encuentra en un
segmento determinado, para generar una curva de corrección. Este método mejora la
sensación de contraste de una imagen y desempasta los negros de los grises oscuros
que el ojo tiende a confundir.
En la tabla siguiente indicamos el pin-up del integrado
SÍMBOL
PATA DESCRIPCIÓN
O
BLG 1 CONTROLA LA AMPLITUD DE EXTENSIÓN DEL AZUL
UIN 2 ENTRADA DE U
VIN 3 ENTRADA DE V
NLC 4 CONTROLA LA NO LINEALIDAD DE LA AMPLIFICACIÓN
SC 5 ENTRADA DE SAND CASTLE
AMPSEL 6 CONTROLA LA GAN. DEL AMPLIFICADOR DE ENTRADA
YIN 7 ENTRADA DE LUMA
TAUHM 8 CAP. DE FILTRADO DEL MEDIDOR DE HISTOGRAMA
HM1 9 CAP. MEMORIZACIÓN DEL SEGMENTO 1
HM2 10 IDEM 2
HM3 11 IDEM 3
HM4 12 IDEM 4
HM5 13 IDEM 5
YOUT 14 SALIDA DE LUMA
VEE 15 MASA
VCC 16 TENSIÓN DE FUENTE
VREF 17 SALIDA DE TENSIÓN DE REFERENCIA
VOUT 18 SALIDA DE V
UOUT 19 SALIDA DE U
BLM 20 CONTR. EL NIVEL DE COM. DE ACTUACIÓN DEL AZUL
En la figura 14.5.1 se puede observar el circuito del LC03 relacionado con este
integrado que nos permitirá realizar los comentarios de service correspondientes.

Todo comienza en el circuito A4 mas precisamente en el jungla que provee las
señales Y-MAIN, V-MAIN y U-MAIN (arriba a la derecha) estas señales se procesan en el
circuito histograma y se entrgan como U-HISTOGRAM V-HISTOGRAM y Y-HISTOGRAM.
Observe que en el mismo circuito están marcados los puentes 4470 4471 y 4472 que
unen las señales de entrada y salida para aquellos modelos que no poseen el circuito.
Las tres señales de entrada, ingresan por las patas 2 (U) 3 (V) y 7 (Y) que se
amplifican según la tensión de la pata 6 AMPSEL generada por un divisor de tensión
conectado sobre la salida VREF de 5V obtenida desde el bloque SUPLY AND BIASING
(Fuente y polarización) que se alimenta por la pata 16 desde los 8,3V.
La señal Y de entrada debidamente amplificada se aplica al bloque de medición de
histograma (Histogram Measurement) que genera y guarda las tensiones correspondiente
a cada nivel en los capacitores de 2474 al 2478. La entrada de Sand Castle por la pata 5
(SC) permite recortar el nivel de sincronismo para que ese valor constante afecte la
medición del histogr ama.
El bloque procesador de histograma (Histogram Processor) analiza las tensiones
acumuladas sobre cada capacitor de memorización de segmentos y modifica la curva de
amplificación del amplificador no lineal (NON-LINEAR AMPLIFIER); que toma la luma
amplificada y la procesa obteniendo la Luma corregida que se envía a la etapa de salida
(Output Amp) cuya ganancia varia en forma inversa con AMPSEL para evitar refuerzos o
atenuaciones de entrada/salida. Por ultimo la señal amplificada sale por la pata 14 YOUT.
El nivel de amplificación alineal se controla por la pata 4 (NLC) y esta fijada por los
resistores 3437 y 3476.
Las señales de color U y V se aplican a un bloque compensador de saturación
(Saturation Compensation) también controlado por AMPSEL para que tenga un nivel
compatible con la Luma. La Luma corregida, aun no amplificada, se envía a los bloques
de compensación de saturación y de estrechamiento del azul, cuyo funcionamiento esta
controlado por las tensiones de las patas 20 y 1 que controlan el nivel donde comienza a
operar el estrechamiento del azul y la cantidad de estrechamiento respectivamente. Estas
tensiones se obtienen de divisores conectados sobre dichas patas.
El microprocesador local del circuito A1 puede desoperar las correcciones
mediante la señal HIS-OFF por su pata 96 reduciendo las tensiones programadas en las
patas de control por medio de los diodos 6470 6471 y 6472.
El circuito de Sand Castle posee dos transistores porque el CI TDA9171 no soporta
el nivel máximo de 5V de la señal SC que se puede observar en el circuito como el
oscilograma F480 y que mostramos en la figura 14.5.2.

El valor de la base del Sand Castle es de 2,5V que no es capaz de hacer conducir
al transistor 7472 porque el divisor de base genera una tensión de 0,5V. Por lo tanto ese
valor pasa directamente a alimentar al resistor 3478 conectado a la pata 5 SC del CI7403.
En cambio cuando llega el pulso de 5V el divisor de base generaría 1V y el transistor
conduce dejando solo una tensión de 0,7 V en la base; el resistor 3479 queda conectado
a masa y el pulso enviado al transistor es de unos 4V que es el nivel requerido.
REPARACIONES EN EL FILTRO PEINE Y HISTOGRAMA
El filtro peine se repara observando el progreso de la señal en el circuito. Verifique
la señal de entrada en la pata 12 con el osciloscopio o la sonda de RF verificando en el
punto de prueba 426 la existencia del oscilograma correcto que en el circuito está
equivocado y es el 428. Debe tener una señal de video compuesto de 4V pap. Luego
verifique la salida. En la pata 14 debe tener una señal de Luma pura de 4V pap y en la
pata 16 una señal de Croma pura de unos 300 mV pap.

Si el resultado no es el esperado se impone verificar la tensión de las fuentes VCC
(6) y VDD (5) ambas de 5,3V y las señales auxiliares. En la pata 7 debe encontrar una
señal de Sand Castle de 5V en el pulso fino y de 2,5 en la base. En la pata 1 solo debe
tener señal de croma si esta conectando el TV a una fuente de señal con salida de SVHS
como por ejemplo un DVD. En ese caso debe verificar que en la pata 12 y 14 tenga la
correspondiente señal de Luma pura.
En el sector inferior del integrado se debe verificar que la pata 13 este a la masa
general de la fuente. Observe que la 4 solo tiene conectado un capacitor. Pero
internamente está conectada a la 13. La siguiente pata es importantísima porque se trata
de la habilitación del integrado con la señal COMB-ON que es una señal de onda
rectangular que llega hasta la base del transistor 7428 y sale a baja impedancia por el
emisor a través del capacitor 2435. Si esta señal no llega a la pata 9 o está deformada no
hay señal de salida.
Luego se debe verificar que las patas 10 y 11 cambien de estado cuando se
cambia entre las difer entes normas que tenga específicamente el modelo analizado.
La pata 15 OUTSEL determina si el circuito integrado va a utilizar las
señales separ adas por él o va a utilizar señales Y y C provenientes del exterior.
En cuanto a las reparaciones en el sector de histograma el procedimiento es muy
similar pero vale realizar algunos comentarios sobre como determinar por observación de
la pantalla cuando un problema se puede asignar a esta sección.
En principio la sección de histograma mejora el contraste subjetivo de la imagen.
Es decir que la imagen parece mas contrastada aunque en realidad no lo está. El
integrado realiza un estiramiento al azul de los blancos de la imagen. El ojo interpreta esto
como un aumento de contraste, porque el azul es el color complementario del amarillo
que es justamente el tono que toma la ropa muy utilizada. Seguramente si el alumno tiene
ya algunos años recordará que hace mucho tiempo cuando se lavaba la ropa se utilizaba
algo llamado azul blanqueador. Era un cubo de un tamaño de 1,5 cm de lado que se
colocaba en el agua donde la ropa reposaba después del lavado. Esta sola acción hacia
que la ropa blanca no se pusiera amarilla y conservara su blanco natural.
El integrado histograma hace algo similar pero cuidando que no se modifique el
tono de la piel porque entonces sería peor el remedio que la enfermedad. Claro que todo
esto ocurre cuando el circuito funciona bien. Cuando funciona mal puede ocurrir que un
exceso de corrección en el estiramiento del azul cambie el color de la piel haciéndola mas
cian (verde azulada).
Como puede hacer el reparador para saber si la falla esta en esta etapa o
simplemente en el ajuste de blanco o en el demodulador de color. Simplemente
desconectando la etapa y realizando los puentes 4470 4471 y 4472. El integrado que
estamos analizando debe producir un mejoramiento del funcionamiento natural del TV. Si
al conectarlo se percibe un empeoramiento subjetivo del contraste, o un coloreado de la
imagen se debe proceder a revisar la etapa.
También se debe proceder a revisarla cuando se notara la ausencia de uno o mas
colores o la falta total o parcial de luminancia (imagen muy colorida).
Para revisar la etapa se deben medir las tres entradas Y, U y V con el osciloscopio
o con la sonda de RF. Luego revise las salida de luma y croma.
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En función de los datos obtenidos verifique las tensiones continuas de las patas de
control. Recuerde que la pata 9 FSC debe tener una señal rectangular de 5V y que la pata
15 OUTSEL debe estar alta para reproducir la señal de entrada o baja para reproducir la
señal de SVHS. Por ultimo asegúrese que las señales de las patas 10 y 11 varíen al
cambiar de norma con el control remoto utilizado en norma forzada o cambiando la señal
de entrada entre diferentes fuentes.

domingo, 7 de febrero de 2010

LCD II ----Guia de jungla FI y proceso de color

CAPÍTULO 13 – Jungla de FI
EN EL CAPITULO ANTERIOR COMENZAMOS A ANALIZAR LA PLAQUETA
ANALÓGICA DEL LC03 DE PHILIPS EN ESTA CONTINUAREMOS CON LA SECCIÓN
DE FI. LA NOVEDAD ES LA FALTA DE COMPONENTES EXTERNOS COMO LA
BOBINA DE CARGA O LA BOBINA DE AFT.

INTRODUCCIÓN

Las etapas de FI de los TV modernos fueron variando lentamente entre los TV del
80 hasta la actualidad buscando siempre la simplificación del circuito sobre todo en lo que
respecta a la cantidad de bobinas y por ende de ajustes que requería la etapa.
En los primeros modelos de FIV integradas, se trabajaba siempre por
interportadora es decir que se amplificaba un paquete de señales constituidas por la
portadora de FI de video propiamente dicha y dos subportadoras (de sonido y de color).
El filtro de entrada a la FI originalmente construido con 5 o 6 circuitos resonantes
pronto pasó a ser un filtro SAW de estado sólido que conformaba la curva
correspondiente a cada norma. En Europa eran comunes los filtros SAW para 38 MHz y
en América los de 45 MHz.
Un TV por interportadora con filtro SAW solo tiene una bobina a la entrada del
SAW, una bobina de carga y una bobina de AFT.
Posteriormente aparecieron las FI a PLL en donde por lo general el procesamiento
del video y el sonido se realiza en etapas separadas aunque existen junglas por
interportadora con detector de FI a PLL. Si son con FI separadas la separación se realiza
a nivel del filtro SAW. Un SAW para interportadora posee una sola salida balanceada (2
terminales) en tanto que un SAW para canales separados de FI de audio y de video
posee 2 salidas balanceadas (4 terminales).
¿Una FI con canales separados posee mejores características en lo que respecto a
distorsión o respuesta en frecuencia? No, técnicamente solo se diferencian en la amplitud
de la salida de la FI de sonido a las frecuencias altas de modulación correspondientes con
el segundo canal de audio de los TV estereofónicos (aproximadamente 40 KHz). El video
prácticamente no se diferencia porque en los últimos integrados por interportadora la
interferencia de sonido y video ya no existía (las barras de sonido ya son historia)
Aunque parecería que una FI a interportadora debería tener mas bobinas que una
a PLL en realidad no es así porque con las modernas técnicas de integración fueron
desapareciendo cada ves mas bobinas hasta que en el momento actual en un TV LCD
(por ejemplo el LC03 de Philips) no se observan bobinas externas mas que un choques
sobre la salida del filtro SAW para acoplar la continua entre las dos entradas balanceadas
de la FI.
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En cuanto al funcionamiento de una FI a PLL existe una gran tentación a olvidarse
de cómo funciona y analizar simplemente como se prueba y repara la etapa.
LA SECCIÓN DE FILTROS SAW
se puede observar el circuito de la sección de SAW que puede
llegar a tener hasta tres filtros. Dos con sus salidas en paralelo son de video y el tercero
es el de sonido.
Sección de filtros SAW
Nota: las conexiones de salida a FI son las que se observan en la parte inferior
izquierda de la figura las dos superiores son las de video (VIF1 y VIF2) y las dos inferiores
son las de sonido (VSIF1 y VSIF2). Los SAW tiene una forma algo diferente a los
comúnmente usados porque están construidos dentro de un encapsulado para CI.

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En el circuito está indicado el mismo filtro para las tres posiciones pero realmente
esto es un error ya que a la derecha del circuito se observa una tabla de predisposición
para las diferentes zonas en donde se indica el verdadero filtro que por supuesto es
diferente en cada posición. Tabla de predisposición de los filtros SAW
Como se puede observar el filtro superior (1452) para Latinoamérica es de 45 MHz
en tanto que el inferior no se utiliza en este caso. En el modelo para Europa el filtro
inferior es de 38 MHz pero diferente al filtro superior ya que es para FIS en tanto que el
otro es para FIV. El filtro central solo se utiliza en México, EEUU y Canadá o en equipos
multinorma ya que como se puede observar existe un terminal de habilitación.
Los filtros SAW comunes solo tienen cuatro terminales. Uno de entrada uno de
masa y dos de salida balanceada, porque todas las FIs tiene entrada para amplificador
operacional. Los filtros para un multinorma que trabajen tanto en Europa como en
América necesitan un terminal de habilitación porque las frecuencias intermedias de
ambas zonas son totalmente diferentes entre sí.
Es evidente que no es el único cambio a realizar para tomar ambas normas: el plan
de frecuencias del sintonizador es otro de los cambios necesarios y por supuesto es un
cambio programado en el microprocesador y que llega al sintonizador a través del
I
CBUS.
2
La señal responsable de predisponer el filtro SAW 1452 y 1453 proviene del micro
que se encuentra en el circuito A1 y se llama SEL-IF-LL_M-TRAP. Esta señal se aplica a
la base del transistor inversor 7452. La complejidad de la red resistiva que conmuta a los
diodos llave 6451 y 6452 es tal que decidimos realizar el circuito en WB para entender su
funcionamiento y calcular las tensiones de cada punto. Simulación de la conmutación a diodos
Para saber que función cumple el circuito conectamos un generador de 45 MHz en
la entrada y los dos haces del osciloscopio en las patas de entrada de los SAW 1452 y
1453. Luego conmutamos la llave J1 que representa la señal SEL-IF-LL_M-TRAP
entregada por el micro y observamos que la señal de entrada aparece sobre los dos SAW
Con J1 alto y solo en el SAW 1452 con J1 en bajo.
No vamos a explicar como se encuentra una falla en este circuito. Solo
mostraremos la figura 13.2.4 que nos muestra las tensiones presentes en el circuito
utilizando una sonda medidora en cada punto que se considere importante.
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Obtención de las tensiones continuas del circuito de conmutación
AMPLIFICADOR DE FI DE VIDEO Y SONIDO DEL LC03
se puede observar un diagrama en bloques muy simplificado de
lo que está haciendo la etapa que vamos a estudiar.
Diagrama en bloques del amplificador de video y sonido
Por las patas 1 y 2 entra la señal de FI de video en 45 MHz y por la pata 16 sale
video en banda base sin restos de subportadora de sonido por la trampa interna que se
ajusta por software en 4,5 5,5 o 6 MHZ de acuerdo a la norma local.
De la etapa final se obtiene una tensión igual al valor de pico de la señal de video
que sale por la pata 7 para controlar el AGC retardado del sintonizador.
Por las patas 8 y 9 ingresa el sonido modulado en frecuencia o en amplitud de
acuerdo a la norma local y sale transformado en la señal de sonido multiplex (banda base
de audio monofónico (I+D) y subportadora estereofónica modulada en amplitud (I-D) con
destino al decodificador estereofónico.
se puede observar el circuito completo que como veremos no
tiene demasiadas diferencias con el diagrama en bloques.
Circuito completo del amplificador de FI de video y sonido
Observemos primero el canal de video. La entrada por las patas 1 y 2 ingresan al
amplificador de FI de video que es un amplificador con detector a PLL. Como componente
exterior solo se observa una red RC compuesta por los resistores 3302 3303 y el
capacitor 2301 que operan como filtro de error del PLL detector. Posteriormente se
observa un bloque destinado al filtrado de la subportador a de sonido que podría generar
interferencias en el video. Como vemos este bloque esta preparado para filtros de
diferentes frecuencias, a saber 4,5 MHz para América, 5,5 MHz y 6 MHz para Europa
atendido por norma PAL y 6,5 MHz para Europa atendido por norma SECAM. Los
diferentes filtros se predisponen a través del I
CBUS al encender el TV. Posteriormente se
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encuentra el amplificador de video y silenciador de video que opera diferentes señales.
La mas importante es la salida de video compuesto por la pata 16 (IFVO) sin
restos de subportadora de sonido y con toda la información de color superpuesta
incluyendo el burst. Es un error común suponer que un detector a PLL no puede generar
subportadora de FIS de 4,5 MHz para operar una etapa de FI de sonido común. Este CI
posee la pata 12 (VIDEO/SIF) a tal efecto, que en este caso queda libre. Si en esta pata
se coloca un filtro cerámico de 4,5 MHz, se puede obtener una subportadora de sonido
modulada en frecuencia idéntica a la de cualquier TV con detector de video sincrónico.

Por ultimo la misma etapa amplificadora de video se encarga del AGC retardado
para el sintonizador cuya tensión de control sale por la pata 7 (AGCOUT) a través de un
filtro y un atenuador resistivo (C2302, R3304 y R3305).
Las salida de video por la pata 16 (IFVO) se envía al transistor repetidor 7302 y de
su emisor de baja impedancia se envía la señal con un resistor de 75 Ohms R3326 a la
placa SCART (mas conocida en América latina como Euroconector). También existe un
resistor R3315 que toma señal para el circuito de selección de entradas y el
procesamiento de luma croma. El capacitor C2316 desacopla la continua y el resistor
R3316 realiza una atenuación de la señal para normalizar su amplitud en 1V pap ya que
del emisor del transistor repetidor se obtienen 2 V pap.
El diodo D6327 realiza un recorte de picos de video de corta duración (recortador
de blancos) en una tensión de 1,8V.
El canal de FIS (sonido) tiene dos fuentes de ingreso. En principio puede ingresar
por las patas 8 y 9 (SIF1 y SIF2) si el TV tiene un filtro SAW de FI de sonido. Pero
también puede ser tomado desde el amplificador de FI de video si el filtro SAW es para
video y sonido. El nombre del bloque no es muy adecuado; traducido literalmente
significa: control automático de ganancia; demodulador de FM a PLL de banda angosta y
circuito de desenfasis. Es evidente que falta la función mas importante que es
“amplificación con amplificador operacional” para el caso en que ingresen señales de un
filtro SAW externo. Este primer bloque solo requiere algunos componentes sobre la pata
10 (SIFAGC) para Latinoamérica y otros diferentes para EEUU.
También requiere un capacitor a masa para el filtrado de la señal de error del PLL
que se conecta sobre la pata 28 (SECPLL). La pata 11 esta destinada a la selección del
demodulador y la salida de audio. En el mundo existen diferentes sistemas de modulación
de sonido en TV. En América esta estandarizado que sea de FM de tanto para NTSC
como para PAL con 4,5 MHz de separación de la portadora de video y una profundidad de
modulación de 25 KHz por arriba y por abajo de la subportadora. Pero en Europa
coexisten normas con modulación de sonido en AM como por ejemplo el PAL C de
Bélgica (5,5 MHz) o el SECAM E de Francia (11,5 MHz). En los casos en que el
demodulador funciona en AM la salida se toma de la pata 11 (QSSO/AMOUT).
Posteriormente existe una etapa de control de volumen comandada por el I
CBUS
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para los casos en que el amplificador de audio no tiene el correspondiente control y por
último la salida por la pata 27 que es dual ya que se puede tomar señal de salida en FIFM
para un demodulador externo o simplemente audio multiplex (de allí el nombre de la señal
como IFVO/AUDOUT).
Observe que existen dos señales de salida de audio. Una para el PIP (Picture In
Picture) en donde se puede seleccionar el audio de los canales observados y el otro SIF-
TV o audio multiplex que se dirigen a la sección 8.
PROCESAMIENTO DE COLOR
En la figura 13.4.1 se puede observar un sector del diagrama de cableado que nos
permite ubicarnos entre las diferentes etapas de la plaqueta analógica.

Así observamos que la señal de video compuesto sale de la FI y se dirige a la
sección de conmutación de entradas del circuito integrado de luma y croma. Si las
señales entrantes lo hacen desde el conector SVHS significa que la componente de luma
esta separada de la componente de croma y no se requiere un proceso de separación.
Pero si se selecciona una señal de video compuesto (aire o conector de audio y
video) es imprescindible realizar el proceso de separación. Para eso la señal de video
compuesto entra a las llaves analógicas de entrada pero vuelve a salir inmediatamente
para ingresar al filtro peine.
Para seguir el camino del video será necesario observar atentamente el diagrama
en bloques de la sección de Croma/Luma y comenzar el análisis por la pata 24. Y lo
primero que observamos es que la flecha de esta señal está dibujada al revés ya que esta
señal ingresa al CI.
se puede observar el circuito de Luma/croma.
El ingreso de señal se realiza a la sección de llave selectora de entradas de video
compuesto (CVBS SWICH) de las cuales hay dos; aire (24) y video externo (29). Luego se
produce una salida de video compuesto por la pata 54 que se procesa en la sección A6
para retornar separada en sus componente de luma y croma por las patas (20/21). La
entrada de super VHS ingresa directamente a estas patas.
De la misma sección de llave electrónica se toma una salida de video compuesto a
través de transistor 7330 (26). El control de esta llave es automático en función de las
señales de entrada. La llave selecciona la pata de entrada que tenga señal normalizada y
el TV genera un mensaje de error en caso de que se activen por ejemplo la señal de aire
y la señal de video compuesto o de SVHS. El bloque que realiza esta operación esta
indicado como video identificador. Observe que todas las señales tienen un capacitor de
desacoplamiento y piense que puede ocurrir si uno de esos capacitores presenta una
fuga.
Circuito integrado
procesador de luma y
croma
El filtro peine realiza una separación perfecta de croma y luma sin comprometer
casi la respuesta en frecuencia de Luma que si se procesara con el método clásico del
filtro LC, perdería prácticamente 0,7 Mhz de ancho de banda. Como el filtro peine se
encuentra ubicado en otra zona del circuito lo estudiaremos detalladamente mas adelante
en el siguiente capitulo.
En la salida de las llaves tenemos entonces dos componentes la Luma y la Croma
de la señal compuesta de video. La Luma con un ancho de banda de 4 MHz para América
y la Croma con un ancho de banda de 750 KHz aproximadamente. Cuando dos señales
son filtradas con anchos de bandas diferentes la mas angosta sufre un retardo que debe
ser compensado con un retardo en la de mayor ancho de banda. Antiguamente se usaban
líneas de retardo de constantes distribuidas luego de constantes concentradas y en el
momento actual el retardo está incluido dentro del jungla en el bloque LUM. DELAY
PEAKING CORING: la señal de Croma en cambio se aplica al decodificador con un filtro
pasabanda y una trampa para reducir el nivel de ruido.
Ahora solo queda decodificar la señal de Croma de acuerdo a la norma de la señal
de entrada seleccionando entre los tres tipos posibles PAL/NTSC/SECAM. A pesar de
que estamos dentro de la placa analógica el proceso de decodificación es totalmente
digital utilizando un cristal de clok externo conectado en las patas OSCIN (51) y OSCOUT
(52). El decodificador también activa al filtro peine por la señal de la pata 49 (COMB-ON)
aunque en el circuito integrado tenga otro nombre).
Observe que la siguiente etapa que se utiliza en PAL y SECAM es una línea de
retardo de 1H incluida en el circuito integrado. En esa línea y su circuito asociado se
realiza el proceso de sumar las señales de croma C directa y retardada para obtener las
señales U y V perfectamente separadas a la salida del bloque indicado como “base band
delay line” literalmente línea de retardo de banda base. En el diagrama en bloques indica
que ingresan dos señales a la línea de retardo U y V pero eso ocurre en la norma SECAM
solamente en donde en una línea se transmite U y en la siguiente se transmite V y por lo
tanto es muy fácil separar las diferencias de color. En el caso del SECAM la línea de
retardo no se usa para separar las componentes sino para recordar la diferencia de color
transmitida en la línea siguiente y poder obtener al mismo tiempo las señales U y V para
poder matrizarlas en la etapa siguiente.
El bloque siguiente indicado como “R G B input matrix RGB/YUV” toma la señales
R G y V que ingresan por el Euroconector y las matriza para obtener señales Y U y V de
modo que el siguiente bloque siempre reciba el mismo tipo de señales. Este bloque
también activa al filtro peine por la señal de la pata 49 (COMB-ON) aunque en el circuito
integrado tenga otro nombre).
El siguiente bloque llamado “CD MATRIZ y SATURATION CONTROL” sirve como
puerto de salida y entrada de U y V y para realizar el control de saturación de color
mediante una señal que ingresa por el I
CBUS. Este bloque genera la señal de salida
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para la plaqueta histograma por las patas 45, 46 y el regreso por 47 y 48. La plaqueta
histograma procesa U y V para obtener algunas mejoras en la reproducción del color.
Esta placa será analizada oportunamente. Este bloque se comunica internamente por el
bloque siguiente.
El bloque que sigue realiza varias funciones como la compresión de blancos y
negros “WHITE/BLACK STRETCH” el control de tinte “TINT” para la norma NTSC y el

ingreso de las señales de teletexto y display en pantalla “R G B1 INPUT” y por supuesto
su función principal que es la matrización de Y U y V para conseguir R G y B.
El siguiente bloque ya es el bloque de salida por las patas 31 32 y 33 encargado de
garantizar una baja impedancia de salida. De cualquier modo por razones de
standarización de niveles de R G y V las señales se aplican a tres transistores conectados
como repetidores atenuadores hasta llegar a las señales R-DRIVE G-DRIVE y B-DRIVE
hacia la plaqueta A1 donde se encuentra el conector de salida hacia la plaqueta digital.
Como este circuito integrado estaba originalmente diseñado para TV a TRC el
jungla posee una pata de entrada para el ajuste automático del blanco que opera a
medida que se va agotando el TRC.
Este sistema no es una novedad ya que se viene usando desde hace mucho
tiempo en TVs para el mercado Europeo. Su funcionamiento se basa en generar un pulso
valor alto de brillo en la salida roja al principio de la primer línea activa de la imagen; ese
pulso dura un tercio de la linea; luego genera otro pulso durante el segundo tercio pero en
la salida verde y por último uno en el último tercio de la salida azul.
Cuando se ajusta el TV en fabrica (ajuste de blanco) mediante el modo service se
determina en realidad cual es el nivel de corriente que circula por los cátodos durante
esos pulsos se suma analógicamente el resultado mediante diodos y se envían a un
transistor común a los tres cátodos a una pata de entrada del jungla. El jungla compara la
señal entrante con la guardada en la memoria y si no coinciden ajusta la tensión la
ganancia de las salidas para recuperar el ajuste inicial de blanco.
Si no se produce un retorno por la pata 34 BCLIN la etapa de salida se corta
suponiendo que hay algún problema en el tubo. Para evitar esta acción se debe engañar
al jungla con el transistor 7360 que toma señal de las tres salidas de color mediante un
sumador a diodos imitando la acción del circuito de ajuste automático de blanco.
Nota: tratar de engañar al circuito con una tensión continua sobre la pata 34
produce el corte de la salida porque el jungla detecta que esta entrando una señal en un
momento en que no debería ingresar y aborta el funcionamiento. El único engaño
admisible es el propuesto por este circuito y el lector puede utilizar un sistema similar para
reparar TV a TRC que tengan este integrado u otros que posean un integrado similar.
REPARACIONES EN EL JUNGLA
Por tratarse de una plaqueta analógica no hay mucho que se pueda decir con
referencia a las reparaciones. Las mismas se realizan del mismo modo que se repara las
secciones correspondientes de un TV a TRC. Recomendamos al lector que repase todo lo
escrito por el autor sobre el tema de reparaciones de las secciones de FI y color de los TV
a TRC.
En realidad una FI moderna es mucho mas fácil de reparar que una antigua a pesar
de que tiene mucho mayores prestaciones como por ejemplo el funcionamiento con FI de
38 y 45 MHz por selección de filtro SAW. Le recomendamos al reparador que predisponga
el TV para 45 MHz y luego pruebe el funcionamiento con el viejo método del sintonizador
mecánico. Como se puede observar en el circuito no hay bobinas que ajustar. Solo debe
preocuparse por predisponer la FI para norma local ingresando al modo service o
colocando una memoria programada con un programa leído de una memoria de otro TV
similar.
Con referencia al color; la novedad comparando con los TV a TRC puede estar en
las plaqueta de filtro peine y en la de histograma. Esto no significa que estas etapas no se
utilizan en los TV a TRC; los aparatos de pantalla grande de muy buena calidad los
vienen usando desde hace por lo menos 5 o 6 años (Philips Hitachi, Sony aunque el
nombre histograma es un invento moderno ya que esa etapa se solía llamar mejorador de
color). Para probar la separación de componentes de luma croma en el filtro peine basta
con la observación de la señal de entrada de video compuesto mediante un osciloscopio o
una sonda de RF para el tester. Luego se deben observar las salidas con los mismos
instrumentos.
La placa histograma no es imprescindible es decir que se la puede sacar y
reemplazar con puentes desde la entrada a la salida sobre las tres componentes.
Luego se debe seguir las señales por toda la plaqueta con una sonda o un
osciloscopio hasta llegar al bloque R G B matrix que se prueba por simple observación de
la pantalla ya que en el ingresan las señales de display en pantalla que nos permiten
probar el funcionamiento de las etapas posteriores. Si Ud. no ve el display en pantalla
sospeche del control automático de blanco que es un circuito muy simple que se puede
reparar realizando mediciones con el tester.
La ausencia de un color nos invita revisar algunos de los tres transistores de salida.
La falla en estos componentes es mucho menos frecuente que en los TV a TRC porque
en un TV a LCD no existen los flashover que son los responsables de los transistores
quemados.
Recuerde que la etapa de salida tiene una llave interna SW OUT manejada por el
micro local que corta la señal de salida de video como protección o si no ingresa ninguna
señal de entrada.
Sobre todo le recomendamos al reparador que utilice el diagrama de cableado ya que el jungla prácticamente no tiene componentes exteriores o si los
tiene pueden comprobarse muy fácilmente con un tester luego de ubicar la etapa dañada.
No se olvide que el procesador de color es un micro y por lo tanto se impone la
clásica prueba que siempre recomiendo y que mis alumnos llaman el ataque triangular:
fuente, clock y reset empleando los instrumentos disponibles en su taller.
CONCLUSIONES
Así terminamos de analizar toda la sección de video del TV LC03 de Philips.
Creemos haber llenado un vacío en la información con referencia a las etapas jungla de FI
y croma ya que realmente la información al respeto es escasa y mala.
Tal vez podemos decir que estas etapas requieren un criterio generalmente no
compartido con el autor, de reparar sin saber como funciona realmente el equipo. Las
técnicas actuales suelen ser complejas y muchas veces no aporta mucho el conocerlas
detalladamente. Tal vez llegó la hora (debido a la casi ausencia total de componentes
externos) de conocer el funcionamiento interno solo a nivel de bloques sin interesarse
demasiado en los detalles.
Por ejemplo: el jungla que estudiamos posee un detector de video a PLL sin
bobinas externas cuando la mayoría de los junglas hasta hace unos 4 o cinco años tenían
un detector sincrónico. ¿Tiene sentido estudiar la diferencia entre los dos detectores? En
realidad si no fuera porque uno requiere bobinas externas que debe ser ajustadas y el
otro no, podría considerárselos idénticos, aunque le informamos que las FI a PLL algo
mas antiguas pueden requerir un ajuste por preset de la frecuencia del PLL. Salvo por
estas diferencias podríamos decir que la explicación detallada no es imprescindible salvo
por el hecho de que quizás se requiera mas adelante para entender como funciona un
nuevo equipo.
Tal ves lo mejor es estudiar el detector a diodo, el detector sincrónico y el detector
a PLL en forma genérica; sus diferencias y su similitudes y luego la aplicación a los
diferentes equipos.