Elektor 1980 Español

sumario elektor noviembre/diciembre 1980 E-03

Selektor . 11-01

Ordenador para juegos de TV (I). 11-04 ^Descripción. Cómo jugar con los «chips».

Ordenador para juegos de TV (II). 11-12 Se describen en este artículo los principios básicos para reali¬ zar el ordenador para juegos de televisión.

Dial para sintonía digital. 11-21 Este artículo quiere poner a disposición de todos los bolsillos un visualizador digital de la frecuencia sintonizada en un re¬ ceptor de radio.

Grillo electrónico. 11-29 Un pequeño circuito «encantador».

^Mida su fuerza. 11-31

Amplificador telefónico. 11-34 El circuito que presentamos en este artículo capta una con¬ versación telefónica y permite reproducirla a través de un al¬ tavoz de modo que pueden oírla varias personas a la vez.

Organo de luces. 11-37 Con tres lámparas se pueden generar todos los colores dól es¬ pectro.

Temporizador de cocina. 11-39

Construcción y montaje de circuitos impresos .... 11-43 En los viejos tiempos (hace veinte o treinta años) los circuitos electrónicos, se hacían utilizando zócalos para las válvulas, regletas de diversas longitudes y muchos cables. Hoy en día, sin embargo, las funciones de interconexión y soporte de los distintos componentes se realizan con los circuitos impresos.

Golf de bolsillo. 11-47 |ü|Wn juego extenuante que puede jugarse sin esfuerzo físico.

* Mercado . 11-50

sumano sumario

sumari suma

sur

E-04 elektor noviembre/diciembre 1980 clavas

elektor 7 año 1, núm. 7

Redacción, Administración y Suscripciones:

Edita: Presidente: Director: Redactor jefe de la edición internacional:

Cuerpo de redacción:

Colaboradores:

Exclusive de publicidad

noviembre/diciembre 1980

Villenueve, 19, 1,° Teléf. 276 08 23. Madrid-1

Ingelek. S. A. Ernesto Medina Muñoz Antonio M. Ferrer Aballó

Bob W. van der Horst

Redactores técnicos: J. Barendrecht, G. H. K. Dam P. Holmes, E. Krempelsauer, A. Nechtmann, G. Nachbar, K. S. M. Walraven

NOVOMEDIA, S. A. Madrid: Jefe de publicided. Elíseo Soria. Recoletos. 1. Tel. 275 22 02/03 Barcelona: José Suárez. Villerroel. 191. Tel. 321 13 50 Bilbao: José Juan González Garay. Joaquin Adan, 1. Tel. 415 57 01

Gráficas ELICA. Boyer, 5. Medrid-32

1980 1981

Espeña Extranjero Icorreo de superficie) Extranjero Icórreo aéreo) Precio ejemplar sencillo Precio ejemplar doble Ejemplares atrasados

1.800 2.600 3.300

Precio de portada

A partir de enero de 1981 la revista Elektor tendrá carácter mensual, publi¬ cándose 10 números sencillos y uno doble correspondiente a julio/agosto.

Depósito legal: GU 3-1980

DERECHOS DE REPRODUCCION Elektuur B. V. 6190 AB Beek (L). Nedarland. Elektor Varlag GmgH. 5 133 Gangelt Deutschland. Elektor Publishars Ltd, Canterbury CT1 1PE, Kent, U. K. Elektor Sari. Jje Douliau 59940. Estairas. Franca. Elektor, Via dai Levoretori, 124. 20092 Cinisello B, Italia.

DERECHOS DE AUTOR La protacción da los derechos da autor sa extiende no sólo al contenido redaccional de Elektor. sino también a las ilustraciones y a los circuitos impresos, incluido su disaño, qua en alia ae reproducán. Los circuitos y esquemas publicados en Elektor. sólo puedan sar realizados para usos privados o científicos, paro no comerciales.. La utilización da los asquamaa no supona ninguna responsabilidad por parte de la sociedad editora. La sociedad editora no devolverá los artículos que no haya solicitado o aceptado para su publicación. Si la sociedad editora acepta la publicación de un artículo qua le ha sido enviado, tendré el daracho de modificarlo o hacerlo modificar por su cuanta. La sociedad tiane también el derecho de traducir o de hacer traducir un artículo y da utilizarlo para sus otras ediciones y actividades, pagando por ello según la tarifa que tenga en uso. Algunos artículos, dispositivos, componentes, etcétera, descritos en esta revista pueden estar patentados. La sociedad editora no acepta ninguna responsabilidad por no mencionar esta protección o cualquier otra.

CORRESPONDENCIA Para facilitar la labor de administración deberá mencionarse en la esquina superior izquierda del sobre la sigla que corresponda:

CT Consulta técnica S Suscripciones DR Director RA Revistas atrasadas CD Cambio de dirección ESS Servicio de Software EPS Circuitos impresos P Publicided SC Servicio comercial

Todas las cartas dirigidas a consulta técnica deberán incluir un sobre de respuesta, franqueado y con el nombre y dirección del consúltente. En caso contrario no se atenderé la consulta. Copyright © 1980. Uitgeversmaatachappij Elektuur B. V. (Beak, Nedarland). Prohibida la reproducción total o parcial, aún citando su procedencia, de los dibujos, fotografías, proyectos y los circuitos impresos, publicados en Elektor.

Se solicitará control de OJD.

claves ¿Qué es un TUN? ¿Qué es un 10 n? ¿Qué es el EPS? ¿Qué 89 el servicio CT? ¿Qué es el duende de Elektor?

Tipos de semiconductores A menudo, existen un gran número de transistores y diodos con deno¬ minaciones diferentes, pero con ca¬ racterísticas similares. Debido a ello, Elektor utiliza, para designarlos, una denominación abreviada.

• Cuando se indica 741 sa entiende que se hace referencia á\/i A 741, LM 741, MC 641, MIC 741, RM 741, SN 7241, etcétera.

• TUP o TUN (Transistor universal de tipo PNP o NPN, respectivamente) representa a todo transistor de silicio, de baja frecuencia, con las siguientes características:

Uceo máx. Ic máx.

fT mín.

20 V 100 mA 100 100 mW 100 MHz

Algunos de los tipos TUN son: las familias BC107, BC108 y BC109; 2N3856A: 2N3859; 2N3860; 2N3904; 2N3947; 2N4124. Algunos de los tipos TUP son: las familias BC177 y BC178, la familia BCI79 excepto el BC159 y el BC179; 2N2412; 2N3251; 2N3906; 2N4126; 2N4291. • DUS y DUG (Diodo Universal de Silicio o de Germanio. respectiva¬ mente), representa a todo diodo de las siguientes características.

DUS DUG

UB máx. 25 V 20 V Ipmáx. 100 mA 35 mA IR máx 1 u A 100 p A Pto, máx. 250 mW 250 mW C0máx. 5pF 10 pF

Pertenecen al tipo DUS los siguien¬ tes: BA127, BA217, BA128. BA221, BA222, BA317, BA318, BAX13, BAY61, IN914, IN4148. Y pertenecen al tipo DUG: OA85, OA91, OA95, AA116. • Los tipos BC107B, BC237B, BC547B corresponde a versiones de mayor calidad dentro de una misma «familia». En general, pueden ser sustituidos por cualquier otro miambro de la misma familia. Familias BC107 (-8, -9) BC107 (-8, -9), BC147 (-8, -9), BC207 (-8. -9), BC237 (-8, -9). BC317 (-8. -9), BC347 (-8, -9), BC547 (-8, -9), BC171 (-2, -3). BC182 (-3, -4), BC282 (-3, -4), BC437 (-8, -9), BC414

Familias BC177 (-8. -9) BC177 (-8, -9), BC157 (-8, -9), BC204 (-5. -6), BC307 (-8. -9), BC320 (-1, -2), BC350 (-1, -2). BC557 (-8. -9), 8C251 (-2. -3). BC212 (-3. -4), BC512 (-3, -4). BC261 (-2, -3), BC416

Valores de resistencias y condensadores

En los valores de las resistencias y de los condensadores se omiten los ceros, siempre que ello es posible. La coma se sustituye por una de las siguientes abreviaturas:

p (pico) = io-12 n (nano-) = 10~9 H (micro ) = 10“6 m (mili ) = 10“3 k (kilo-) = 10-3 M (mega-) = 10~6 G (giga-) = io~9 Ejemplos: - Valores de resistencia^^ _ 270OÍÍ

470= 47QÍ1 Salvo indicación en contra, las resis¬ tencias empleadas en los esquemas son de carbón 1/4 W y 5% de tolerancia máxima. — Valores de capacidades:

4p7 = 4,7 pF = 0.0000000000047F lOn = 0,01 p F= 10-9F

El valor de la tensión de los condensa¬ dores no electrolíticos se supone, por lo menos, de 60 V; como norma de seguri¬ dad conviene que ese valor sea siempre igual o superior al doble de la tensión de alimentación.

Puntos de medida Salvo indicación en contra, las ten¬ siones indicadas deben medirse con un voltímetro de, al menos, 20 K Í1 /V de resistencia interna.

Tensiones de corriente alterna Siempre se considera para los dise¬ ños, tensión senoidal de 220 V/50 Hz.

"U" en vez de "V" Se emplea el símbolo internacional "U" para indicar tensión, en lugar del símbolo ambiguo "V", que se re¬ serva para indicar voltios. Ejemplo: se emplea Ub = 10 V, en vez de Vb = 10 V.

Servicios ELEKTOR pera los lectores Circuitos impresos: La mayoría de las realizaciones Elek¬ tor van acompañadas de un modelo de circuito impreso. Muchos de ellos se pueden suministrar taladrados y preparados para el montaje. Cada mes Elektor publica la lista de los circuitos impresos disponibles, bajo la denominación EPS. (Elektor Print Servica). Consultas técnicas: Cualquier lector pueda consultar a la revista cuestiones relacionadas con los circuitos publicados. Las cartas que contengan consultas técnicas deben llevar en el sobre las siglas CT e incluir un sobre para la respuesta, franqueado y con la dirección del consultante. El duende da Elektor Toda modificación importante, co¬ rrección, mejora, etc, de las realiza¬ ciones de Elektor se incluirá en este apartado. Cambio de dirección: Debe advertirse con 6 semanas de antelación. < Tarifa publicitaria (nacionallo inter¬ nacional): Puede obtenerse mediante petición a le dirección da la revista.

selektor elektor noviembre/diciembre 1980 11-01

Brillante futuro para los cristales líquidos

Los visualizadores de cristal líquido nos son ya familiares, gracias a su incorporación masiva en calculadoras de bolsillo y relojes digitales. Pero no por ello ha pasado a se¬ gundo término la investigación industrial y el trabajo universitario que ha hecho po¬ sible su disponibilidad a bajo precio y que por otra parte aún no ha concluido, debido en gran parte a la creciente complejidad de los aparatos y materiales empleados.

*"""Los cristales líquidos de la nueva genera¬ ción prometen dar paso a importantes in¬ novaciones. El éxito de estos dispositivos depende ente¬ ramente de la calidad de la película líqui¬ da cristal, que en definitiva es la respon¬ sable de formar las figuras (véase foto¬ grafía). Durante largo tiempo el progreso en la fabricación de cristales líquidos no fue fá¬ cil, ya que no se disponía de un material es¬ table de buenas características, pero en po¬ cos años la situación ha cambiado radical¬ mente gracias al descubrimiento de un tipo especial de cristal líquido: el ciano-bifenilo.

Demanda inmediata

El valor potencial de estos cristales líquidos pareció ser excelente, y pasó con éxito el amplio programa de pruebas de la RSRE, iniciándose así inmediatamente la demanda del nuevo material. La BDH Chemicals de Poole, en el sur de Inglaterra, desarrolló el proceso para fabricarlo en grandes cantida¬ des con suficiente pureza como para garan¬ tizar la calidad de los displays de cristal líquido. Una de las características positivas de la co-

a^Jaboración entre la universidad, los labora¬ torios de investigación oficiales, y las in¬ dustrias químicas en disciplinas científicas tan relativamente distintas como la física y química, fue que en lugar de dificultar la comunicación y el entendimiento entre ellos, propició el estímulo mutuo.

Cristales líquidos

¿Qué son los cristales líquidos? Se conocen desde hace algunos años y fueron descu¬ biertos por el austríaco Reinitzer en 1888, Este observó que el compuesto orgánico co- lesteril benzoato fundía a 145° C pero no se hacía trasnparente. En cambio se producía

_ un líquido turbio que se hacía transparente ^“"a los 179° C. La fase intermedia entre am¬

bas temperaturas fue reconocida como cris¬ tal líquido. Pronto se descubrieron otros compuestos que se compprtaban de la mis¬ ma forma, cuyo común denomidor era la forma alargada y estrecha de sus moléculas. Más adelante se vio que este conjunto de

Fotografía. — Microfotografíe de un cristal líquido esméctico (pág. 2) con un aumento de 200 veces. La fase de cristal líquido se forme enfriando una delgada película de liquido isotrópico (fondo negro), que permanece elta- mene ordenado a pesar de ser liquido. En otras palabras, el cristal liquido tiene algunas propiedades del cristal sólido. Con el empleo de cristales líquidos nemáticos controlados eléctricamente se hacen posibles los dife¬ rentes tipos de displays como el que se muestra en la parte inferior de la fotografía.

1 CH30-^3- N=N

1 O

0CH3

CH30 -^-CH = N -h^-OCO.CHs

O

CH 30 HC =(^}= CH-£3" OCH3

Figura 1. —Poco tiempo después del des¬ cubrimiento del primer cristal líquido se en¬ contraron compuestos que se comportaban de forma similar. La característica común en estos materieles es la forma estrecha y alargada de su molécula, esí como sus anillos bencénlcos y los dobles enlaces que proporcionan la rigidez.

substancias estaban formadas por sistemas cíclicos y dobles enlaces, verdaderos artífices de la estabilidad del sistema (ver fig. 1). No era lógico pensar que compuestos así organizados se comportaran de esa forma. La estructura cristalina es de consistencia rígida, tridimensional y dispuesta en hileras de moléculas alargadas; cuando se calienta el cristal, las vibraciones térmicas producen interacciones moleculares que liberan las moléculas para moverse en cualquier direc¬ ción, desaparenciendo la rigidez del cristal. Cuando las moléculas sufren mínimas elon¬ gaciones, o cuando su estructura adquiere una mayor esfericidad, entonces realmente se puede hablar de materia líquida con de¬ sorden total en la red cristalina. Pero al es¬ tar colocadas en hileras, las moléculas tienen fuerte tendencia a mantenerse para¬ lelas a lo largo de sus ejes en considerables distancias moleculares, aún cuando el cris¬ tal esté desordenado. Esto le proporciona características de fluido aunque nunca esté totalmente en una fase homogénea. Aunque el material permanece en su fase líquida, debido a la persistencia en el orden

2

Figura 2.—Transición reversible del cristal liquido nemático (a) a la fase de líquido isotrópi¬ co desordenado (b).

11-02 elektor noviembre/diciembre 1980 selektor

de la red cristalina, éste adquiere la mayoría de sus propiedades ópticas, es por ello que se utiliza el término «cristal líquido». Sólo cuando se calienta a altas temperaturas po¬ demos hablar realmente de un total desor¬ den y un verdadero estado líquido (véase

fíg. 2). En los cristales líquidos es normal que las moléculas se mantengan en posiciones pa¬

ralelas, formando capas. En esta situación, al cristal líquido se le conoce con el nombre de cristal esmético teniendo una mayor vis¬ cosidad y menor utilidad. El que realmente

ofrece más posibilidades comerciales es el llamado «cristal líquido nemático» que es más fluido y tiene las moléculas paralela¬ mente colocadas pero no estratificadas.

Actividad óptica

Otra variedad de cristal líquido nemático se

obtiene cuando las moléculas que lo com¬ ponen presentan actividad óptica, es decir cuando puede tomar polarizaciones destró-

gira o levógira, estando ambas relacionadas biunivocamente. Gracias a la asimetría de

los campos de fuerza moleculares se puede modular la polarización a derechas (destró-

gira) o a izquierdas (levógira), pero las mo¬ léculas no tienen la deseada disposición pa¬ ralela tridimensional, si bien el diagrama de colocación puede representarse como el de la fíg. 3. Aquí las moléculas están paralela¬ mente dispuestas en planos diferentes aun¬ que sus extremos no están ordenados. Los

cristales con este tipo de estructura se cono¬ cen como «cristales líquidos colestéricos». Observando (en sentido ascendente) los ci¬ tados planos, se puede ver que los ejes lon¬ gitudinales se encuentran progresivamente girados en sentido dextrógiro o levógiro

formando estructuras helicoidales, con un paso (relación entre la altura y el giro) per¬ fectamente definido. La ecuación que rela¬ ciona la longitud de onda, el paso y el índice de refracción es: X = p-n donde X es la longitud de onda, p el paso y n el índice de refracción de la luz incidente (normal¬ mente alrededor de 1,5). Estos cristales tienen la propiedad de reflejar selectiva¬ mente los colores cuando el factor p está

dentro del espectro de longitudes de onda visibles. Por esta razón se utilizan los crista¬ les líquidos colestéricos para termómetros digitales (no electrónicos) y superficies de indicación termográfica; el paso (y el color reflejado) varía con la temperatura. Obviamente, la existencia de materias con tales propiedades presenta un reto a la in¬ ventiva humana, estimulando la búsqueda de nuevas aplicaciones para ellas. La nece¬ sidad de calentar el compuesto para obte¬ ner las partículas nemáticas o colestéricas, fue un severo contratiempo que animó a los investigadores para buscar el material que tuviera esta fase a temperatura ambiente. Este propósito se consiguió, pero los prime¬ ros materiales todavía presentaban algunos inconvenientes.

Temperatura ambiente

Las primeras pruebas a temperatura am¬ biente (18 a 25° C) se realizaron con com¬ puestos o mezclas de ellos cuya fórmula ge-

3

Figura 3. —Representación gráfica de le dis¬ posición molecular en un cristal liquido co- lestérico; la flecha indice le dirección del eje longitudinal de le molécula en cada pleno.

4

x-{3-a-b-C3-y (a)

CH3(CH3)„ -^V-f^VcN (b)

CH3(CH2)„0-^y-^-CN (c)

CH3(CH2)n-^y-£3“C^-CN (d)

Figura 4. —La primera fase de cristal liquido se formó a base de compuestos o mezclas de compuestos con una fórmula general co¬ mo la mostrada en (a). Los grupos -A-B- fueron del tipo — N = CH —, — N = N(O) —, — CO.O y similares. Estos grupos hacen a los compuestos fnestlmebles o coloreados. Esto se solucionó asociando los dos anillos bencénicos directamente a una estructure bifénilo. Para eviter reducir el rango de tem¬ peraturas se utllizeron grupos ciano y al¬ quiles saturados o grupos elcoxi pare obter ner el 4-alquil y 4-alcoxl-4-cleno-blfénllo, (b) y (c). A partir de ese punto se desarrollaron derivados del terfenil-p tales como el (d).

neral se muestra en el apartado a) de la fig.

4 donde los radicales —A-B— se substitu¬ yeron por: —N = CH—, —N = N(0)—, —N = N—, —CO.O— y similares. Pero es¬ tos grupos radicales generaban compuestos químicos o fotoquimicos inestables y colo-’“p* reados. El que obtuvo mejores resultados fue el radical ester —CO.O—. Así la exis¬ tencia de partículas nemáticas a temperatu¬

ra ambiente permitió conocer el valor po¬ tencial de tales compuestos y parece ser que antes de 1960 se intentó explotarlos comer¬

cialmente. Las desventajas que presentaba el grupo central se eliminaron añadiendo dos anillos

(estructura cíclica) directamente en la con¬ figuración bifenil. Pero al reducir la longi¬

tud de las moléculas se limitó el margen de

temperatura de las fases y así tras algunas experiencias se eligió un grupo ciano pa¬

ra uno de los grupos finales y para el otro radical uno de los alquiles saturados o radi¬ cales alquílicos. De esta forma nació la idea.,, del 4-ALQUIL y 4ALCOXI-4-CIANO- B1FEN1LO. Estas estructuras se muestran en (b) y (c) respectivamente (fig. 4).

Uño de los primeros compuestos obtenidos fue el mostrado en el apartado b) de la fig. 4, con una cadena de 5 carbonos. Fundió a

21,5° C y se hizo nemático a los 35° C, manteniéndose en esta fase indefinidamen¬ te a temperatura ambiente e incluso a tem¬

peratura inferiores a los 4o C con la ventaja de no presentar coloraciones en la fase ne- mática. El compuesto era altamente estable química y fotoquímicamente, además no era tóxico y no parecía tener propiedades perjudiciales, por lo que se empezó a fabricar una amplia gama de substancias de este genero. Con fusiones a bajas tempera¬

turas los compuestos del apartado c) (fig. 4) tienen el cambio de fase de cristal líquido neumático a fluido isotrópico a altas tem¬

peraturas.

Derivados

En esta gama de compuestos, se pudieron obtener mezclas que se comportaban como sistemas de fusión a temperaturas inferiores a los 0o C, permaneciendo en la fase nemá-

tica hasta los 50° C. Este margen de tempe-*»» ratura se consideró demasiado estrecho y se pasó al desarrollo de los terfenoles-P deri¬ vados, tal como el que se muestra en el apartado d) del diagrama. La fase nemática de estos materiales persis¬

te a temperaturas de algo más de 200° C, pero incorporando adecuadamente a grupos

de compuestos como el d), mezclas de los compuestos b) y c) (con n = 4), se obtienen nuevos sistemas con amplios márgenes de temperatura en la fase nemática: desde

-10° C hasta 60,5° C y de -12° C hasta 72° C etcétera. Debido a la fuerte dipolaridad del grupo ciano en la última molécula, estos com¬ puestos tienen una alta anisotropía

dieléctrica positiva, de forma que la perme¬ abilidad eléctrica es mayor a lo largo de su*“^ eje que en una sección perpendicular del

mismo. Así, en la fase nemática las moléculas tienen fuerte tendencia a alinearse paralela¬ mente en la dirección del campo. Esta fue la condición necesaria (que logró la BDH

selektor elektor noviembre/diciembre 1980 11-03

desconectado conectado

Figura 5. —Cambio da la disposición molecular. El giro de las partículas nemáticaa del cris¬ tal se controla eléctricamente desde la posición «off State» (desconectado) a la posición de opacidad (conectado). Cuando se desconecta la tensión, la transición de un estado a otro se realiza muy rápidamente gracias a laa fuerzas que nacen en las superficies.

CHEMICALS) para la obtención a escala

comercial de sistemas nemáticos con un amplio margen de temperaturas permitien¬

do a las compañías de electrónica, fabricar displays optoelectrónicos con excelentes características y larga duración.

Funcionamiento de los sistemas nemáticos

*“£1 display de los relojes o las calculadoras es simplemente un delgado «sandwich» de

cristal líquido nemático situado entre dos láminas de cristal, que están cubiertas en su cara interna con una película transparente

(y conductora) que hace de electrodo, nor¬ malmente se utilizan materiales como el

ln203 o Sn02. Tratando adecuadamente la superficie de los electrodos, las moléculas

del cristal líquido se colocan paralelamente a éstos, pero giradas entre sí. El espesor de la capa de cristal líquido varía entre 6 /¿m y 12|¿m y sus moléculas giran

90°, de un electrodo a otro, esto se ilustra en la fig. 5. Si la luz que penetra en el «sandwich» se polariza en un plano parale¬

lo a los ejes longitudinales de las moléculas, el haz luminoso es conducido a través del cristal líquido, siendo el plano de polariza¬ ción a la salida perpendicular al de entrada. Así, en el denominado «off State» (desco¬ nectado) la unidad transmite la luz siendo

posibles las reflexiones si se utiliza un espe¬ jo posterior. Pero si se aplica una pequeña tensión (unos 2,5 V) entre los electrodos, las moléculas giran rápidamente para po¬ nerse en ángulo recto con relación a los

electrodos, haciéndose opaco el cristal líquido e impidiendo, por tanto, el paso de la luz a través de la película.

■■Es obvio que si se activan eléctricamente determinadas áreas (por ejemplo, siete barras formando un ocho como en los displays), se puede representar una infor¬ mación visual gracias a la opacidad del cris¬ tal liquido que contrasta sobre el fondo cla¬ ro, sin tener que consumir energía eléctrica para producir la luz que en otros casos es

necesaria. Cuando desaparece el campo eléctrico las moléculas quedan de nuevo en posición desordenada (giradas). Estas son las bases de funcionamiento del cristal líquido ciano-bifenil que tanto éxito ha te¬ nido. El único movimiento que tiene lugar en el display es molecular, por lo que la res¬ puesta temporal es muy rápida y el consu¬ mo es del orden de los microvatios, lo que permite una larga duración de las baterías.

Compuestos colestérlcos

Los cristales líquidos bifenilo nos pro¬ porcionan el medio de obtener materiales colestéricos estables, para ello basta con

sustituir los grupos CH3 (CH2)n o

CHjíCHjjnO por cadenas carbonadas. Así con una cadena —CH3 CH2 CH (CH3)

CH2— el material será colestérico.

La firma Hull obtuvo diversos materiales de este tipo y los incorporó a su producción comercial. Añadidos a las familias (a) y (b)

de materiales nemáticos vistos anteriormen¬ te, se obtienen materiales colestéricos con factores de giro (pasos) que dependen de la concentración. Estos compuestos son aña¬

didos en muy pequeñas proporciones a los cristales líquidos nemáticos utilizados en los visualizadores (displays) con el fin de asegurar que cuando el visualizador se des¬

conecta, el giro de un cuarto de hélice se re¬ alice siempre en el mismo sentido. En gran¬ des concentraciones se añaden a los com¬ puestos nemáticos con el fin de obtener fa¬ ses colestéricas con alto factor de giro (pa¬ so) que se utilizan en instrumentos sin pola- rizadores. En estos instrumentos la hélice

de un compuesto colestérico puede «de- senrrollarse» eléctricamente obteniéndose una fase nemática para pasar de nuevo a es¬ tado colestérico cuando se desconecta el campo eléctrico.

El efecto de opacidad entre los estados de conexión-desconexión puede aumentarse

disolviendo colorantes dicroicos en el cris¬ tal líquido, con lo que se obtienen contrastes (negativos) coloreados en los cambios de fase colestérico-nemático de los displays (números en blanco y fondo coloreado).

Nuevo material

El CIANO-BIFENILO y el CIANO- TERFENILO son los materiales esenciales para la fabricación de visualizadores de cristal líquido, indispensables en los apara¬ tos a baterías que al ser cada vez más complejos, exigen a los visualizadores características y propiedades cada vez más

estrictas.Por ejemplo, en calculadoras mul- tifunción y relojes, se reducen el número de contactos individuales para cada elemento, utilizando matrices direccionables. La

mezcla de cristales líquidos ciano-bifenilo con otros compuestos nemáticos, permiten logarlo, pero para obtener unas características ideales, sería necesario que el

umbral de la tensión de trabajo fuese inde¬ pendiente de la temperatura. Mezclas de nuevos compuestos nemáticos, descubier¬

tos por Hull y desarrollados por RSHE consiguen una mayor independencia de la temperatura que los anteriores, preveyén- dose un gran futuro para estos nuevos tipos de materiales.

Los compuestos colestéricos de anisotropía dieléctrica negativa son la base para

displays de contraste en color positivo; nú¬ meros en color sobre fondo incoloro y negro se obtienen con el cambio de fase

nemático-colestérico. Los mejores resulta¬ dos se consiguen con materiales de bajo índice birrefringente, esto es, su índice de refracción tiene valores iguales en la direc¬ ción del eje longitudinal y en un corte trans¬ versal de las moléculas. Las investigaciones de Hull, RSRE y BDH Chemical, se propo¬ nen combinar estas características ideales en un cristal que sea estable a temperatura

ambiente.

(Prof. G. W. GRAY, en SPECTRUM N.°

167)

11-04 elektor noviembre/diciembre 1980 ordenador para juegos de TV (I)

ordenador de juegos TV (i> descripción

Primeramente se utilizó la palabra «CHIP» para denominar a los transistores. Después se utilizó para los circuitos integrados, rápidamente seguidos por los dispositivos MSI (integrados a escala media). Inevitablemente, éstos fueron seguidos por los integrados LSI (integración a gran escala) relojes despertadores completos, juegos de televisión, microprocesadores, etc. Actualmente resulta increíble la cantidad de componentes que la industria microelectrónica puede «integrar» en una plaquita (o «chip») de tan sólo algunos milímetros. ¡Se utilizan como unidades de medida radios atómicos! Sin embargo, los microprocesadores plantean un problema inesperado. Pocos aficionados a la electrónica parecen saber cómo funciona o qué hacer con ellos. Por tanto, de momento lo mejor será montar la unidad y dejar el resto a los especialistas, y más adelante, cuando se haya adquirido algo de práctica, abordaremos cuestiones de este tipo. Una vez completo el circuito será una «caja negra» con un teclado y dos controles de stick, que después de añadir algunos «sonidos especiales» en una cinta o disco, se convertirá en una sofisticada unidad de juegos de televisión a todo color, con diversos efectos: objetos de varias clases y tamaños, marcadores, sonidos, etcétera. Asimismo, a diferencia de la mayoría de circuitos o dispositivos similares, éste ofrece la posibilidad de programar uno mismo sus propios juegos. Esto resultará relativamente sencillo, ya que ese equipo incluye lo que los «fans» de los microprocesadores llaman softaware monitor.

El ordenador para juegos de televisión con¬ tiene un microprocesador (n P para abre¬

viar). Sin embargo, no hay ninguna razón para asustarse de los fi Ps, ¡no muerden! Además, no se requiere ningún conoci¬ miento especial sobre microprocesadores para divertirse construyendo y usando este montaje, que al mismo tiempo ofrece una oportunidad única de ponerse posterior¬ mente a trabajar en serio con ellos, simple¬ mente aprovechando sus posibilidades has¬ ta el final.

Este artículo intenta ser una introducción básica al montaje. La descripción de lo que hace y cómo lo hace será suficiente para aquellos lectores qué deseen únicamente construirlo y emplearlo con los programas efe juegos de televisión disponible en el ser¬ vicio ESS de ELEKTOR. Para aquéllos que quieran desarrollar y programar sus pro¬

pios juegos, se publicará un artículo con to¬ do tipo de información al respecto. Durante algún tiempo, hemos tenido fun¬ cionando un prototipo de los juegos de te¬

levisión en nuestros laboratorios; toda la redacción se agolpaba a su alrededor para ver como dos colegas se enfrascaban en una acalorada batalla de inteligencia. Hemos desarrollado también un juego de hombre

contra máquina, que es básicamente una versión ampliada del llamado «cuatro en raya». Descubriendo en el microprocesador

un formidable adversario... ¿Qué esTo que puede hacer exactamente? Veamos.»

Qué hace

La unidad está pensada específicamente pa¬ ra ser utilizada como juego de televisión.

Esto significa que debe crear en cualquier televisor (PAL) una imagen en color. Para

darle más alicientes, se han incluido efec¬ tos de sonido, así como dos tipos marcado¬ res. El primer requisito para reproducir la ima¬ gen de cualquier juego en un televisor, es

definir la forma de los objetos. En los pri¬ meros juegos de televisión, éstos consistían

simplemente en dos barras verticales (ra¬ quetas) y un cuadrado pequeño (pelota). Hoy en día eso no basta, ahora se exigen

«auténticos» cow-boys, carros, de guerra o aviones a reacción. El computador para los juegos de televisión puede atender todos los gustos. Un objeto sencillo puede construirse ocu¬ pando hasta 80 cuadrados de un rectángulo

de 8 x 10 (ver tabla 2), rellenando los cuadrados necesarios podremos representar objetos bastante detallados, por ejemplo: en la fig. 1 una locomotora ocupa el centro de la pantalla. El mismo objeto puede repe¬ tirse en diferentes partes de la pantalla;

además dispondremos de varios tamaños:

La máquina de vapor situada en la parte in¬ ferior de la pantalla (fig. 1) es una versión a

escala reducida de la que figura en el centro. Para ser más precisos cualquier ob¬ jeto puede representarse en cuatro tamaños

diferentes; 1:1, 2:1, 4:1 y 8:1. La forma del objeto puede ser reprograma¬ da muy rápidamente de modo que la misma sección de memoria puede producir varios objetos diferentes (o tamaños) en la misma— imagen. Sin embargo, este es un sistema complicado, apto sólo para especialistas en /t Ps; para la mayoría de los lectores resul¬

tará más interesante saber que pueden al-

Tabla 1

El computador de juagosT.V. en pocas palabras

— Teclado de control y Stick de mando. — Salida de video apropiada para receptores de TVC. -Sistema Pal (Entrada UHF y VHF): — Efectos de sonido a través de altavoz in¬ corporado: — Controlado por microprocesador, y por tanto, programable para una amplia variedad de juegos: — Interface de cassette incorporado, para fa¬ cilitar la carga y almecenaje de programas (por ejemplo los juegos ya hechos, sumi¬ nistrados por el ESS de ELEKTOR). — Programa monitor muy completo.

ordenador para juegos de TV 11) elektor noviembre/diciembre 1980 11-05

macenarse simultáneamente cuatro objetos diferentes, por ejemplo, un barco de

guerra, un submarino, un avión y un misil; ■ o para un juego más pacífico, dos futbolis¬

tas, dos porterías (la misma repetida dos ve¬ ces en la pantalla) y un balón. El color de los objetos también se puede va¬ riar de acuerdo con el gusto personal, para

ello disponemos de una serie de ocho colo¬

res. Cada uno de los colores primarios (rojo,

verde y azul) se pueden seleccionar inde¬ pendientemente, de forma que podremos disponer de sus diversas mezclas: por ejemplo, rojo más verde dará amarillo. Pa¬ ra ser más precisos, los colores que se pueden obtener son: rojo, verde y azul, tres mezclas (amarillo-anaranjado, azul verdo¬

so y púrpura), blanco y negro. Para la mayoría de los juegos, los objetos

(barcos, cow-boys, etcétera) no son sufi¬ cientes: se requiere también un fondo de pantalla.

Este puede ser cualquier figura, desde un simple límite de pantalla hasta un completo modelo de trama. Construir el fondo dese¬ ado con el computador para los juegos de televisión es similar, en muchos aspectos, a la construcción de un objeto. Básicamente

el fondo consta de 160 cuadrados: 10 filas de 16 cuadrados cada una. Cada cuadrado está definido por los lados superior e iz¬ quierdo: el lado derecho y la base pertene¬

cen a los cuadrados adyacentes. Cualquiera de estos lados puede representarse según se requiera; además ensanchando el margen izquierdo es posible rellenar el cuadrado completamente. Este sistema puede usarse para crear una gran variedad de «escenarios». En la fig. 1 se muestran algunos ejemplos, todos los

cuadrados de la fila inferior han sido relle¬ nados para producir un borde «sólido». El

dibujo de tablero de ajedrez de los ángulos inferiores (derecho e izquierdo) se consigue llenando cuadros alternativamente. El trazado que figura en la parte superior

de la pantalla, se ha formado tan solo con los lados de los cuadrados correspondientes las distintas líneas horizontales y verticales, barras y puntos no son más que variaciones sobre el mismo tema. El color del fondo de pantalla y el del dibu¬

jo de fondo fias líneas que lo forman) puede elegirse o cambiarse independiente¬ mente; como antes, disponemos de una se¬ rie de ocho colores. La única restricción es

que si elegimos el mismo color para el fon¬ do y el objeto ¡este último no será visible!

Un último punto, en lo que a la figura se re¬ fiere, es la posibilidad de presentación del tanteo. El compurador de juegos de televi¬ sión ofrece cuatro alternativas de presenta¬ ción, con cuatro dígitos cada una. Estos se

pueden presentar, bien en la parte superior, bien en la inferior de la figura; también pueden usarse como un único número de cuatro dgitos (por ejemplo 2650) o como dos números de dos dígitos (26 50). En la fig. 1, se presenta esta última opción en la parte superior de la pantalla. El color del marcador siempre se elige de modo que contraste con el color de las líneas del fondo.

Hasta aquí lo concerniente a la imagen. Sin embargo, como podemos suponer esto no agota las posibilidades del computador.

Como anteriormente se dijo, pueden incluirse también efectos de sonidos: la uni¬ dad contiene un generador programable de onda cuadrada que se puede usar para pro¬ ducir todo tipo de explosiones y silbidos a

Figura 1. —La foto muestra algunas de las posibilidades de visualización del computa¬ dor de juegos TV.

través de un pequeño altavoz. En la mayoría de los juegos, el tanteo depende en

gran parte de los impactos y/o de los erro¬ res. En esta unidad, las colisiones entre dos

objetos (o entre un objeto y el fondo) se de¬ tectan y se memorizan individualmente. Es¬ ta información puede usarse para realizar

una gran variedad de efectos, aparte de la actualización del marcador. Se pueden pro¬ vocar los efectos sonoros apropiados; se puede hacer cambiar de forma a un objeto, o simplemente hacerlo desaparecer, e inclu¬ so alterar el fondo, etcétera. Por ejemplo,

en un juego particularmente belicoso como es un duelo entre dos vaqueros, cada vez que uno de ellos es alcanzado puede hacér¬ sele caer, elevándolo a continuación lenta¬

mente hasta sacarlo de la pantalla con un acompañamiento de música celestial.

Hasta ahora solamente se ha hablado de las piezas básicas que componen todo el juego. Para hacerlos más emocionantes, la imagen y el sonido deben ser modificados conti¬ nuamente, mientras los jugadores manejan sus sticks y/o teclados de control. Aquí es donde entra el «cerebro electrónico»: una vez se ha programado el microprocesador para un juego particular, éste «dibujará» el fondo y los objetos necesarios, controlará las señales de mando de los jugadores y de¬ tectará cualquier colisión, procediendo a modificar la imagen, añadiendo efectos de sonido y actualizando el marcador de acuerdo con lo anterior. La ventaja de este sistema reside en que para cambiar a otro

juego, sólo es necesario introducir un nuevo programa en la memoria interna del microprocesador que previamente se habrá grabado en una cinta de cassette con lo que

el número de juegos posibles se hace vir¬ tualmente ilimitado.

Tabla 2

Composición de imagen:

Cuatro objetos diferentes, cada uno de los cuales: — Consta de hasta 80 cuadrados en un rec¬ tángulo de 8 x 10. — Puede estar situado simultáneamente en diferentes posiciones dentro de ia pantalla; — Puede ser presentado en cuatro tamaños diferentes (xl, x2, x4 y x8). — Puede ser presentado en ocho colores di¬ ferentes.

Un fondo de pantalla, que consta de :

— Un modelo de trama cruzada de 10 x 16 cuadrados; algunas partes de las líneas hori¬ zontales y verticales puede ser representadas o suprimidas según se quiera; los cuadrados, pueden ser rellenados parcial o totalmente, igualmente se dispone de ocho colores: — Un fondo general «entre líneas» que una vez más podremos elegir entre ocho diferen¬ tes colores.

El marcador:

— Cuatro dígitos en. la parte superior o infe¬ rior de la pantalla: —Visualizado como dos números de dos dígitos (por ejemplo, 14 92) o como un nú¬ mero de cuatro dígitos (por ejemplo, 1492). — Presentado en el color complementario de las líneas del fondo de pantalla.

11-06 elektor noviembre/diciembre 1980 ordenador pera juegos de TV (II

II ROM 2k bytas monitor

Vi

bus de direcciones de 13 bits

II II interface de video programable

II

Kn

II 7 entradas

salida

i

^entrada

1 -i

bus de datos direccional de 8 bits

tf J

4 entradas □ EBU

m mmm ?p Bh0

UTb—hzAzJrrd^i

Figure 2. —Diagrama de bloques del computador de juegos TV.

Además, el microprocesador posee la sufi¬ ciente «inteligencia« como para transfor¬

marse en tenaz adversario (juegos hombre contra máquina), siempre y cuando las reglas del juego no sean demasiado compli¬ cadas. Para dar una idea bastará saber que la memoria básica de la unidad es insufi¬ ciente para juegos como el ajedrez.

Habiendo discutido, en términos generales, que puede hacer el computador de juegos, el siguiente paso será explicar cómo lo ha¬ ce.

Cómo trabaja

En este punto, intentaremos dar solamente una idea clara y general de los principios de funcionamiento. Más tarde, se completará

con algunas explicaciones más detalladas. En la fig. 2 se muestra el diagrama de blo¬ ques. El primero de ellos es la Unidad

Central de Proceso (CPU). Este es el verda¬ dero microprocesador, en otras palabras «el cerebro». Su función es la de controlar las restantes unidades, llamándolas según se requiera, a través del «BUS de direc¬ ciones». Si bien, los especialistas en microprocesadores parecen tener especial deleite en describir este tipo de procesos en una oscura jerga, este es básicamente un circuito sencillo. Los disparadores de pa¬ labras lógicas (interruptores codificados) son unidades básicas en todo microprocesa¬ dor y ahora, un poco más conocidas gracias al número de verano donde se describe uno de estos circuitos.

Imaginemos, ahora, que cada uno de los otros bloques contiene uno o más de estos interruptores codificados. Cuando el códi¬ go correcto aparece a la entrada de uno de

estos interruptores (por ejemplo, tensión en las líneas correctas y ninguna en las otras), se activa el interruptor y la parte correspon¬ diente del bloque se pone en funcionamien¬

to. Dado que cada circuito individual de la unidad completa se hace funcionar por su propio interruptor con su propio y único

código, la CPU podrá «activar» cualquiera de ellos, simplemente poniendo el código correcto en el BUS de direcciones. Un «cerebro», por sí mismo, es totalmente inútil, se necesita también una «memoria», y en esta unidad están disponibles, en efec¬ to, dos memorias, la primera es una «ROM» (del inglés Read Only Memory:

memoria solo de lectura) que contiene toda clase de información standard de referen¬ cia, por ejemplo, como leer programas de una cinta o como almacenarlos, etcétera. Pero como indican sus siglas, sólo se puede extraer datos de ella. El segundo bloque de memoria es la denominada RAM (Random Access Memory) que significa memoria de acceso aleatorio y a diferencia de la ante¬ rior, no sólo se pueden leer datos en ella, si¬

no que además se puede grabar cuantas veces sea necesario; su principal utilidad es la de almacenar los distintos programas de juegos, además de la información que cam¬ bie en el curso de cada juego, por ejemplo el tanteo. La CPU, la ROM y la RAM pueden ser lla¬ madas los órganos internos de la unidad.

En el exterior, hay un televisor, un teclado, palancas de mando, un altavoz y un graba¬ dor reproductor a cassette. En lenguaje de ordenadores, estos son los llamados perifé¬

ricos. Ninguno de ellos puede ser controla¬ do por la CPU. Esta carencia se corrige añadiendo las apro¬ piadas unidades de conversión y conmuta¬

ción entre los periféricos y el propio orde¬ nador. Una vez más, y siempre en lenguaje de ordenadores, este tipo de unidad separa¬ dora se llama «interface». Volviendo de nuevo al diagrama de blo-_« ques, las restantes secciones requieren poca explicación adicional. El cuarto bloque es el denominado PVI (Programable Video Interface); es el interface que proporciona las salidas para el televisor y el altavoz También se ocupa de las entradas analógi¬ cas que vienen de los controles de palanca. El siguiente bloque es la interface de tecla¬ do y cumple exactamente la función que su nombre expresa, es decir, adapta el teclado al sistema. Finalmente, un bloque sin nombre específico efectúa el acoplamiento de las restantes entradas y salidas (cassette)

etcétera. Los otros siete pares de líneas de entrada y salida se olvidarán por el momen¬ to. La expresión «BUS de datos bidireccional de 8 bits» en el diagrama de bloques de la fig. 2 es otro elemento de la jerga de com¬ putadores, e indica una linea de datos di¬ reccional, es decir, que por ella circula in¬ formación de unos bloques a otros en el sentido que indican las flechas, la CPU, por ejemplo, puede recibir o mandar infor-

oraenaoor para juegos oe ivuj elektor noviembre/diciembre 1980 11-07

mación a cualquiera de los otros bloques. Por el contrario, la memoria ROM y el teclado solamente pueden suministrar (y solamente cuando se le solicita por medio del BUS de direcciones).

'Para ilustrar mejor el trabajo en conjunto de las diferentes unidades (siempre bajo el control de la CPU) veamos el ejemplo de las máquinas de vapor (fig. 1), ¿cómo hacer para tenerla en la pantalla?

Pintando con números

La imagen se determina gracias a la infor¬

mación almacenada en la interface programable de video (PVI), sin embargo, esta unidad no aceptará información del tecla¬ do, ni siquiera del interface correspondien¬

te, y así para el objeto en cuestión tendre¬ mos que recurrir a un pequeño truco: la memoria RAM (sección de memoria en la

^«que podemos almacenar cualquier informa¬

ción) se utilizará de intermediario. Sin em¬ bargo, primero veamos que información necesita la PVI. Sin entrar mucho en detalle... Por supues¬ to, la forma del objeto será lo primero a es¬ tudiar. Como dijimos antes, cualquier ob¬ jeto se construye en un rectángulo de 8 x 10: 8 divisiones horizontales y 10 verticales.

Es aquí donde se hace útil la «jerga» sobre todo para abreviar. Un «bit» es una unidad simple de información: presencia o ausen¬ cia de tensión para sistemas digitales, «1» o

«0» respectivamente. Un cierto número de bits (depende del sistema en cuestión) es lo que se llama un «byte». En el computador de juegos, un byte está

formado por 8 bits; en otras palabras, toda la información que se transmite por el bus

de datos se hace en grupos de 8 bits. Cada Fila del rectángulo de 8 x 10 en el que se inscribe el objeto, consta de 8 cuadrados que se corresponden con un bit cada uno,

de modo que la fila completa forma un by¬ te. Por tanto, se necesitan 10 bytes para ca¬ da objeto. Si observamos más de cerca la locomotora (fig. 3) vemos que está forma¬ da por cuadrados blancos («0») y negros («1»). La primera fila consta de cuatro cuadrados, seguidos de un hueco (de 3 cuadrados) y un cuadrado final. El bit

‘^Correspondiente a cada cuadrado lleno es «1», así que el primer byte de la primera fi¬ la es 11110001. Este número binario puede escribirse de forma más sencilla utilizando el código hexadecimal; para ello separaremos el dígito binario (11110001) en grupos de cuatro cifras empezando por la derecha (es decir,

• lili, 0001). Establezcamos ahora en cada grupo una correspondencia con los núme¬ ros 1, 2, 4, 8, de forma que al primer dígito binario le corresponda el 1, al segundo el 2, al tercero el 4 y al cuarto el 8.

O sea:

lili 0001 8421 8421

•“Ahora sumemos las cifras (1,2, 4 y 8) de ca¬ da grupo, utilizando el siguiente convenio: si hay un 1, la cifra del lugar correspondien¬ te se suma con las demás del grupo; si hay un cero no se suma.

A los totales así obtenidos se les aplica la si¬ guiente regla: si el número está comprendi¬

do entre cero y nueve, se pone el propio nú¬ mero (es decir, si suman cinco se pone 5) y

si es mayor que nueve se les asigna un letra, siguiendo este orden: si sale 10 se escribe A, 11= B, 12 = C, 14 = E y 15=F. Por tanto,

la equivalencia completa será:

Decimal 123456789 1011 1213 1415

Hexadecimal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ABCDEF

Para aclarar, mejor vemos unos ejemplos del paso de binario a hexadecimal.

mer objeto se almacenan en la PVI entre las

direcciones 1F00 y 1F09. Las cuatro si¬ guientes (de 1F0A hasta 1F0D) se usan para almacenar las coordenadas de posición ho¬ rizontal y vertical del objeto y de cualquier duplicado si se desea; dos nuevas direc¬ ciones (1F0E y 1F0F) se usan como: «me¬ moria de anotaciones» (por el momento se¬ rá mejor olvidarlas) y para almacenar la forma del segundo objeto se usa desde la dirección 1F10 hasta la 1F19 respectiva¬ mente.

La posición del objeto a la que anteriomen- te nos hemos referido queda determinada.

Dígito binario

Correspondencia

Suma (n.° decimei)

Equivalente Hexadecimal

Dígito Hexadecimal

1010

8421

0110

8421

0001

8421

1110

8421

1100

8421

-0+2+0= 0+4+2+0= 0+0+0+1= 8+4+2+0= 8+4+0+0= = 10 =6 =1 =14 =12

O sea cada Byte (dos grupos de 4 bits) puede representarse por dos dígitos hexadecimales, por tanto, el objeto estará formado por 10 Bytes (10 lineas) ejemplo: F1, 51, 55, etcétera (fig. 3).

Resumiendo, podemos componer cual¬ quier objeto por medio de números hexade¬ cimales. Sin embargo, estos números deben ser almacenados en una parte de la PVI que será «direccionada» por la CPU cuando és¬ ta decida que un objeto ha de ser presenta¬ do. Las «direcciones» dentro de la PVI (y en general para todo el sistema) se codifi¬ can en números hexadecimales. Los diez bytes correspondientes a la forma del pri¬

muy sencillamente, por la distancia desde el ángulo superior izquierdo de la pantalla hasta él ángulo superior izquierdo del rec¬ tángulo de 8 x 10. La imagen está dividida en 227 unidades horizontales y 252 vertica¬ les: el desplazamiento horizontal y vertical del primer objeto está determinado por los números almacenados en los bytes 1F0A y 1F0C respectivamente; la coordenada hori¬ zontal y la desviación vertical de un dupli-

11-08 elektor noviembre/diciembre 1980 ordenador pare juegos de l v (l)

Tabla 3

Este programa puede utilizarse para producir un «objeto» en la pantalla. Se introduce por medio del teclado como sigue:

Teclear Visualizador Explicación

reset, start 1111 Comienza el programa monitor MEM Ad= Usuario: «Quiero almacenar un programa en la memo¬

ria» Computador: «¿Cuál es la primera dirección?»

•; 9, •; 9 Ad= 0900 La primera dirección es 0900

+ 0900 xx de acuerdo ¿qué datos? (xx son los datos ya almacena¬ dos ahí).

9:5 0900 05 El primer byte de datos es 05. C; A 0901 CA El segundo es CA. 0;6 0902 06 Etcétera...

Los errores se corrigen fácilmente: la tecla «-» puede usarse como paso atrás. Por ejemplo, si los dos primeros bytes de datos se teclean así:

9: 5 0900 05 Hasta aquí bien.

C; B 0901 CB ¡Error!

- 0900 05 \ Paso atrás.

+ 0901 CB / C; A 0901 CA Esto es lo que pretendía. «;6 0902 06 Etcétera.

El programa completo es como sigue:

Dirección Datos Explicación

0900 05CA 0902 06CA 0904 0D4A00 Se carga la PVI con los datos almacenados en la RAM 0907 CD7F00 desde las direcciones 0A00 hasta 0ACA. 090A FA78 090C 0C1EB8 1 090F 4410 ’ Vuelta al programa monitor si se acciona la tecla «-»

0913 1F0000 J 9916 0400 0918 05CA Se almacena «00» en todas las direcciones RAM desde

091A 06CA i 0A00 a 0ACA (es decir se borra esta sección de memo-

091C CD4A00 ria). 091 F FA7B

Se bloquea el display del marcador, almacenando los 0921 04 EF 0923 CC0AC8 ¡ números imposibles FF en las direcciones del marcador

0926 CC0AC9 0AC8 y 0AC9.

0929 0409 Se hace azul la pantalla almacenando 09 en el byte

092 B CC0AC6 0AC6) 092E 0930

0402 CC0AC0 ,

1 Se determina el tamaño del objeto (02= tamaño mitad).

0933 IF0900 Se va a la primera sección del programa (Carga PVI) co¬ mienzo en la dirección 0900.

Habiendo cargado el programa hasta este punto, la PVI puede ser borrada utilizando el siguiente programa que comienza en la dirección 0916:

Teclear Visualizador Explicación

PC PC = 0000 Quiero pasar un programa... empezando en la dirección

0;9; 1; 6 PC = 0916 0916. + (blue) El programa está pasando. - PC = 0916 Vuelta al programa monitor.

El resto del programa puede ahora ser almacenado, utilizando la misma rutina que antes: «MEM» seguido por la primera dirección (0A00); « + »; después los datos (F1; 51; etcétera)

Dirección Datos Explicación

0A00 F1 1 0A01 51 0A02 55

7F k Estos datos describen la forma del primer objeto —la

0A05 FF ' locomotora— (fig. 3).

0A06 FF 0A07 C3 0A08 A5 0A09 24 0A0A 80 Posición horizontal del objeto. 0A0B FF Posición horizontal del duplicado. (Fuera de la pantalla)

0A0C 4F Posición vertical del objeto. 0A0D FF Posición vertical del duplicado.

Este objeto puede ser presentado en la pantalla, utilizando el programa de carga de la PVI, que empieza en la dirección 0900. Se teclea como antes; PC; 0; 9; 0; 0; +. Después de pulsar las teclas «-», «MEM», pueden almacenarse hasta tres objetos más, empezan¬ do en las direcciones 0AI0, 0A20, 0A40. Puede añadirse un fondo de pantalla (a partir de la dirección 0A80. Pueden variarse los tamaños y colores de los objetos (0AC0—0AC2). Pueden elegirse los colores del fondo de la pantalla (dirección 0AC6, téngase en cuenta que sólo aparecerá el «fondo» si la segunda cifra del dato está comprendida entre 8 y F); finalmente, el da- to de la dirección 0AC7 determina el sonido. Véase que es posible pasar de un lado a otro de la memoria sin variar los datos, accionando las teclas « + » «y» «—». En caso de «desastre», se pa¬ sará el programa de borrado desde la dirección 0916 ¡SUERTEI

cado del primer objeto se almacenan en los

bytes 1F0B y 1F0D. Los primeros dos bits del byte 1FC0 deter¬ minan el tamaño del primer objeto (el ter¬

cer y el cuarto bits, por la izquierda, son

para el segundo objeto). “** «00» es el tamaño más pequeño, «01» es

dos veces más grande, «10» es cuatro veces

y «11» ocho. Finalmente, el color de los objetos se alma¬ cena en los bytes 1FC1 y 1FC2. Leyendo de derecha e izquierda, los primeros tres bits determinan la presencia o ausencia de cada uno de los colores primarios en el objeto 2; los tres siguientes determinan el color del

primer objeto y los dos bits restantes a la iz¬

quierda no se usan. Abreviando, ahora sabemos con que tipo de información trabaja la PV1; pongá¬

mosla allí y veamos que pasa. Para ello emplearemos el programa memorizado en la ROM, que permitirá almacenar en la

RAM la información necesaria, seguida- — mente «ordenaremos» a la CPU que trans¬

fiera dicha información (almacenada en la RAM») a la PVI, siendo esta última la en¬

cargada de visualizar la imagen deseada. La información se introduce por el teclado,

como muestra la tabla 3. El primer paso es borrar la sección completa de memoria, o

sea, de la dirección 0A00 a la 0 ACA, des¬ pués se almacena en la memoria RAM la in¬

formación sobre el objeto deseado (empe¬ zando en la dirección 0A00). Finalmente se

pone en marcha un breve programa que tiene como misión transferir la información precisa de la RAM a la PVI, apareciendo la

imagen en la pantalla. Las aclaraciones dadas en la tabla se propo¬ nen como un reto al lector: jugando con la información de la forma, color, posición y tamaño pueden crearse toda clase de

nuevos objetos. ¡A divertirse amigo!

El fondo

El fondo se programa de la misma forma que un objeto. Consta de 160 cuadrados: 10 filas de 16 cuadros cada una. Cada cuadrado se define por sus lados superior e izquierdo, de modo que hay 320 lados (16(L^ x 2) en total; cada uno de éstos puede selec¬ cionarse independientemente, poniendo el

bit correspondiente en la PVI a «1». Los 16 lados de una fila corresponden a 16 bits, es decir, dos bytes. Para una fila de cuadra¬ dos, se necesitan por tanto dos bytes para los lados superiores y dos bytes más para los lados izquierdos; las diez filas requieren

40 bytes en total. Como ilustra la fig. 4, las direcciones de es¬ tos bytes van desde 1F80 y 1F81 para la pri¬ mera fila de lados superiores hasta 1FA6 y 1FA7 para la última fila de lados izquier¬

dos. Si programamos un objeto, almace¬ nando 1111 1111 (= FF) tanto en el primero como en el segundo bytes (1F80 y 1F81) provocaremos la aparición de la fila ^ completa de lados superiores en la pantalla.

De igual forma «FF» y «2A» en el tercer y cuarto bytes respectivamente, producirá el conjunto de lados izquierdos mostrado. A diferencia de los objetos, el tamaño y la posición del fondo son invariables. Sin em¬ bargo, el tamaño de las líneas puede variar-

Figura 4. —En el fondo pueda disponerse una amplia variedad de lineas horizontales y verticales, cuadrados y puntos.

Figura 5. —Marcador: dos grupos de dos “•* dígitos o un grupo de cuatro.

se por separado. Empezando por la parte superior de la imagen, se utiliza un bit para determinar si la primera fila de lados supe¬ riores aparece como líneas completas o si se reduce a un punto. Igualmente, un segundo y tercer bits pueden similarmente ensanchar las mitades superior e inferior de los lados izquierdos para llenar el cuadro contiguo. La siguiente fila de cuadrados viene dada

de la misma manera usando tres bits más. Finalmente, otros dos bits sirven para en¬ sanchar todas las lineas Gados de arriba y

de la izquierda) de las dos primeras filas hasta 1/4 o 1/2 de la anchura de un cuadro. Resumiendo: ocho bits (un byte) determi¬ nan la anchura de todas las líneas de las dos primeras filas. Cuatro bytes más se ocupan de los otros cuatro pares de filas; las direc¬ ciones de estos cinco bytes van desde 1FA8 hasta 1FAC. En la fig. 4 se muestran las distintas posibi¬

lidades. El código hexadecimal que figura a la izquierda del gra"bado, determina las

líneas que deberán aparecer (están situadas

11-10 elektor noviembre/diciembre 1980 ordenad)

junto a las 40 direcciones correspondien¬ tes). A la derecha del dibujo, se enumeran

las direcciones y contenidos de los cinco bytes de extensión horizontal.

Finalmente, para poder visualizar el fondo

nos queda un último punto por aclarar: el color. De esto se ocupa un byte en la PVI (dirección: 1FC6). De derecha a izquierda los tres primeros bits determinan la presen¬ cia o ausencia de los tres colores primarios en el fondo general entre las líneas (pan¬

talla); el cuarto bit «enciende y apaga» las líneas del fondo; obsérvese que, a menos que este bit sea 1, no aparecerá ningún fon¬

do. Del quinto al séptimo bits determinan el co¬ lor de las líneas de fondo; el último bit no se utiliza. Utilizando los mismos principios anterior¬

mente citados (concretados en la tabla 3), estamos en condiciones de producir cual¬ quier modelo de fondo deseado, simple¬

mente introduciendo la información nece¬ saria en la PVI (o bien, utilizando la RAM como mediadora).

Qué es el marcador

Presentar el tanteo en la pantalla es de lo más sencillo. Este consta de cuatro dígitos. Los dos primeros están almacenados en la

PVI en la dirección 1FC8 de la PVI (cuatro bits para cada dígito); los dos restantes en la dirección 1FC9.

Unicamente quedan dos puntos por acla¬ rar: la posición y el tipo de marcador. En el byte 1FC3, el bit del extremo derecho deter¬ mina la posición: 0 para la parte superior de

la pantalla y 1 para la base. El segundo bit del mismo byte determina el tipo o formato del marcador. Como muestra la fig. 5, un 0 hace que el marcador se presente como dos números de dos dígitos; memorizando un 1

en este bit se obtiene un número de cuatro dígitos. No se dispone de ninguna otra posibilidad

en lo que respecta a la posición o el tama¬

ño. El color será idéntico al de las líneas de fondo. En la mayoría de los casos, estas li¬ mitaciones no suponen demasiado proble¬

ma. Sin embargo, si se necesita una mayor flexibilidad, se pueden utilizar uno o dos de los objetos para crear una marcador de

cualquier tamaño, forma y color y en cual¬ quier posición.

Colisiones

El tanteo y los efectos de sonido depende¬ rán en gran parte de las colisiones. Cuando un objeto «choca» con el fondo, es inme¬

diatamente detectado por la PVI que pone a «1» el bit correspondiente del objeto en cuestión. Para cuatro objetos se utilizan los cuatro últimos bits de la izquierda del byte

1FCA con el mismo propósito. De igual forma los seis bits de la derecha del byte

1FCB se usan para señalizar colisiones entre objetos. Siempre que sea necesario la CPU leerá es¬ tos dos bytes y el resultado de esta lectura puede utilizarse como condición para de- — sencadenar los más variados efectos, por

ejemplo, actualizar el marcador, variar la dirección del recorrido de un objeto, añadir efectos de sonido, etcétera.

Efectos de sonido

En principio, el único sonido que genera la PVI es una onda cuadrada cuya frecuencia

viene determinada por un número de 8 bits, almacenado en el byte 1FC7 de la PVI. Si el número es cero (00), no se produce ningún

sonido; es decir, la frecuencia de salida de¬ pende del valor almacenadó. Para ser preci¬ sos la frecuencia es igual a

, 7874 fo =-

n + 1

donde n es el valor almacenad^ en el byte de sonido. Por ejemplo, si n =01, la fre¬

cuencia de salida será aproximadamente 4kHz, la frecuencia varía inversamente con el valor del número memorizado, es decir, disminuye a medida que aumenta el valor del número. El límite inferior de frecuencia

ordenador pera juegos de TV (I) elektor noviembre/diciembre 1980 11-11

es de 30 Hz y lo produce el mayor número hexadecimal que puede contener un re¬ gistro de ocho bits (FF.). Posteriormente si se desea puede añadirse otros efectos de sonido. Aunque el compu¬ tador de juegos no puede producirlos por sí mismo, tiene otras salidas que pueden ser¬ vir para disparar generadores exterores de efectos sonoros; sin embargo de momento no se utilizarán.

Instrucciones para el uso

Una vez descritas, a grandes rasgos, las funciones y características principales del computador para juegos de televisión, sólo

queda hacerlo funcionar. Suponiendo que disponemos de una unidad completamente montada y ajustada, proce¬ deremos a conectarla al televisor, tal como se describe en otro artículo de este mismo número, y ya se puede empezar a escribir

instrucciones en el teclado. La primera pregunta que surge es ¿cómo transferir programas desde un disco ESS (o

cinta) a la memoria en el ordenador? Para ello, una vez encendido, se presionan las teclas RESET (reposición) y START (co¬ mienzo), con lo cual las letras lili aparece¬ rán en el extremo inferior izquierdo de la

pantalla. La máquina está ahora lista para ser programada. Cada programa (grabado en cinta o disco) viene precedido por el asi llamado «número de fichero». Este es sencillamente un dígito hexadecimal (distinto de 0) y tiene la finali¬ dad de ayudar en la búsqueda de un progra¬ ma particular entre varios de la misma cin¬ ta. Habiendo pulsado las teclas RESET y START, el resto del procedimiento es como

sigue: —presionar la tecla «RCAS» («leer casset¬ te»), El ordenador responderá preguntando por el número de fichero del programa: «FIL =».

—teclear el número de fichero deseado; —pulsar la tecla « + »;

—poner en marcha la cinta en algún punto anterior al comienzo del programa de¬

seado. El número de fichero aparecerá ahora en la parte superior de la pantalla (por ejemplo «FIL + 3»), a continuación el microproce¬ sador empezará la búsqueda del programa solicitado. Si encontrase primeramente cualquier otro número de fichero, lo pre¬

sentará en la pantalla; mientras tanto dos puntos bajo el signo « + » permanecerán in¬ termitentes. Tan pronto como se localice el número de fichero correcto comenzará la entrada en memoria (RAM) del programa situado a continuación; esto se indica en la pantalla con una intermitencia más lenta de los dos puntos anteriormente citados. En el momento de concluir la grabación del programa aparecerá un texto, por ejemplo: «PC = 0916» el número de cuatro dígitos es la «dirección de comienzo» del programa, como se indica en la cinta. Tan pronto co¬ mo este texto aparezca: —se presionará la tecla « + ». Esto pone en marcha el programa y, con él, el juego. Si se produjera alguna condición de error, mientras se está leyendo el programa de la cinta, se detendrá la transferencia, y apare¬ cerá un texto del tipo «Ad = 0D00». El nú¬ mero indica la primera dirección del bloque de instrucciones donde se ha detectado el error. En este caso, debe rebobinarse la cin¬ ta y repetir nuevamente el proceso comple¬ to. Normalmente, ninguna otra tecla será nece¬ saria hasta que se empiece a escribir los pro¬ pios programas, lo cual se verá con detalle en un próximo artículo. En él se explican todos los detalles de como usar el programa monitor. Sin embargo, para satisfacer la curiosidad inicial, repasaremos rápidamen¬ te la función de las distintas teclas: —WCAS, (escribir en la cassette). Esta tecla se usará cuando tengamos necesidad

de almacenar un programa en cinta. Prime¬ ramente la máquina «pedirá» la dirección inicial del programa (BEG =); después la última dirección (END =); la llamada «di¬

rección de arranque» (SAD =) y finalmen¬ te el número de fichero (FIL =). —BPI/2: se usa para insertar los llamados puntos de interrupción en un programa, es una ayuda para ponerlo a punto. —REG: se usa para comprobar o alterar el contenido dé los siete registros de 8 bits y el registro de estado de 16 bits de la CPU. —PC (contador de programa). Puede usar¬ se para escribir la dirección de arranque de un programa; cuando un programa ha sido copiado de qna cinta, esto normalmente se

hace automáticamente. —MEM: es la tecla de memoria. Se usará cuando almacenemos un programa propio en la memoria, por medio del teclado y también para programar los ejemplos da¬

dos anteriormente (tabla 3). En estos últimos párrafos damos por termi¬ nado (de momento) las explicaciones refe¬

rentes al teclado. Sólo nos queda expresarles nuestro deseo de que, no sólo encuentren un medio de di¬ versión (que lo es) en este «ordenador» pa¬ ra juegos de televisión, sino a demás una nueva puerta que ELEKTOR les abre al apasionante y cada día más habitual, mun¬ do de los microprocesadores y la programa¬ ción.

11-12 eiektor noviembre/diciembre 1980 araenaaur para juagos ae I v (II)

ordenador para juegos TV (id Construcción

El primer artículo de esta serie dedicada a un ordenador de juegos para televisor daba una descripción del ordenador y de sus posibilidades. En este artículo veremos cómo construirlo explicando los diversos pasos de montaje y calibración.

Una ojeada al circuito será probablemente suficiente para ahuyentar a los más firmes

entusiastas de la electrónica. Sin embargo, esto no debe desanimamos, ya que con ayuda del diagrama de bloques podremos seguir fácilmente el circuito electrónico

(fíg. 1) que a primera vista nos pareció tan

«enmarañado». Como explicamos en el artículo de intro¬ ducción, el cerebro del computador para juegos de televisión es el microprocesador o

(CPU). Las señales de control que circulan por el BUS de direcciones, conveniente¬ mente codificadas, se encargan de hacer funcionar las demás secciones de la unidad. La información pasa de una unidad a otra a través del BUS de datos (8 hilos); finalmen¬

te, algunas señales de control de finalidad especial están conectadas directamente des¬ de la CPU a las unidades implicadas. Sin una memoria, un cerebro es completa¬ mente inútil. En esta unidad se dispone de

tres tipos diferentes de memoria: una ROM donde se tiene el software monitor preprogramado, la RAM (memoria de ac¬ ceso aleatorio), que se usa para almacenar los programas de juegos y finalmente una grabadora de cinta (o un cassette) para al¬

macenar tantos programas de juegos como deseemos. El tipo de memoria que se va a utilizar en cada momento es seleccionado

(bajo control de la CPU) por el decodifíca- dor de direcciones; la parte exacta de me¬ moria a la que se «piden» los datos (o en las que deben almacenarse) es seleccionada por la misma CPU, a través del BUS de direc¬ ciones. Debido a que la mayoría de los cassettes es¬ tán diseñados para trabajar con señales de audio, al usarlos para grabar señales digita¬ les han de tomarse algunas precauciones, con la señal. La salida digital del computa¬ dor (al cassette) debe estar acoplada en c.a. y filtrada, para eliminar las componentes extremas de alta frecuencia. La entrada de la cinta al ordenador debe ser amplificada y «limpiada» para así obtener una señal digi¬ tal reconocible. Estas operaciones se reali¬ zan en el interface de cassette (fíg. 1). Las secciones descritas hasta aqui son co¬ munes prácticamente a cualquier sistema computador: «el cerebro» y la memoria. Esta parte del sistema (CPU y memoria) es¬

tá situada a la izquierda en el esquema ge¬ neral, sin embargo para hacer funcionar el computador de juegos de televisión se han de conectar todavía algunos comple¬ mentos como, los controles de los jugado¬ res (stick de mando) el teclado, el televisor y un altavoz. Veamos primeramente los controles. Las

palancas de mando (o sticks) no son más que potenciómetros que básicamente traba¬ jan como dispositivos analógicos. Para

adaptarlos al sistema digital es preciso al¬ gún tipo de conversión analógico-digital: el interface de la palanca de mando. En la práctica forma parte del circuito PVI. Para ahorrar espacio, se dispone solamente de un circuito de interface, que se conecta al¬ ternativamente a uno y otro mando. Por es¬ ta razón se incluye un selector electrónico

de palancas que conmuta los stick a gran velocidad. Esta unidad está, por supuesto, bajo control de la CPU a través del BUS de

direcciones. Existe también un enlace con el teclado a través del interface de teclado. Es¬

te envía al bus de datos las informaciones procedentes del teclado, siempre, claro es¬ tá, bajo el control de la unidad central (a través del bus de direcciones). Hasta aquí hemos visto las entradas al computador. Las salidas de video y altavoz son algo más complicadas. Afortunadamente la mayoría del trabajo lo realiza un circuito integrado:

la PVI. Esta unidad es comparable a un microcomputador «esclavo» o subordina¬ do que bajo el control de la CPU almacena y suministra datos, detecta ciertas si¬

tuaciones (ejemplo: colisiones entre obje¬ tos) y basándose en los datos almacenados crea las imágenes y las señales de sonido

correspondientes, a medida que van siendo requeridas por la CPU. En el caso particu¬ lar del sonido, el circuito es de lo más sen¬ cillo. Se trata simplemente de una etapa de potencia (Darlington) conectada en la

correspondiente salida de la PVI, que pilo¬ ta un pequeño altavoz. Para crear la imagen, la PVI se auxilia de unos cuantos circuitos complementarios. Un oscilador controlado por cristal produ¬ ce las señales de tiempo básicas (reloj) que alimentan, a través de divisores de frecuen¬ cia a otro integrado muy útil: el generador universal de señales de sicronización (USG). Esta unidad produce todas las seña¬ les de sicronismo necesarias para un moder¬ no televisor de color y además algunas se¬ ñales de sicronimso adicionales para otras partes del circuito. Una parte de las salidas del USG es enviada a la PVI, indicando que parte de la imagen

está realmente «escribiéndose» en cada mo¬ mento. Basándose en parte de esta infor¬ mación, la PVI produce un grupo de seña¬ les de salida que determinan el color repre¬ sentado en la pantalla para objetos, fondo y marcador. Estas salidas a través de un circuito de puerta controlado por el USG, son en¬ viadas a la sección final: el sumador digital

ordenador para juegos de TV (II) elektor noviembre/diciembre 1980 11-13

de video. Esta unidad hace exactamente lo

que su nombre indica: suma las salidas del oscilador a cristal, del USG y de la PVI, produciendo la adecuada señal de video. «Sumar», en este caso, debe tomarse en el

nás amplio sentido de la palabra: incluye

división de frecuencias, selección de señal y adaptación de nivel.

Esto ya es una gran ventaja, si se dispone

de un televisor con entrada video, sin em¬ bargo, la mayoría de los televisores sólo tienen entradas de UHF o VHF. Este pro¬

blema se soluciona rápidamente, añadien¬ do un modulador de UHF/VHF.

El circuito

Una vez «digerido» el diagrama de blo¬ ques, podemos atrevemos a echar una rápi¬ da mirada al diagrama del circuito eléctrico (fig. 2). Nótese aquí la similitud de disposi¬ ción entre el diagrama de bloques y el cir¬ cuito, es decir, los bloques guardan (a gro-

so modo) las mismas posiciones relativas en el diagrama y el circuito. La CPU (ICI) está a la izquierda, los buses de direcciones y de datos van por la parte superior. El decodificador de direcciones

para la memoria y los selectores de en¬ trada/salida (IC6, IC7), la ROV (IC2) y la RAM (IC13...IC28) no requieren mucha explicación. El único requisito imprescin¬ dible que se pide a los 2112 usados en la RAM es que sean de la versión de 450 seg (o más rápidos). Los selectores de entrada y salida (IC8 y IC9) respectivamente, poseen ocho entradas (serie CB) y salidas, sin em¬ bargo, sólo se usa una de cada tipo en la unidad básica, las otras siete quedan dispo¬ nibles para, más adelante, conectar otros dispositivos extemos. El filtro de salida en la interface de cassette consta de tres resis¬ tencias y dos conectores; el separador (buffer) de entrada utiliza un amplificador operacional para elevar la señal hasta el nivel

TTL. En cuanto a la primera mitad del circuito, esta suscinta descripción será suficiente pa¬ ra dar una idea general de las funciones de

cada bloque. Una explicación más amplia y

detallada se irá dando en sucesivos artículos.

La segunda mitad del circuito es bastante más complicada a primera vista (bueno, y aun a segunda o tercera) sin embargo, no

será demasiado difícil identificar los blo¬ ques principales reseñados en el diagrama. El corazón de esta parte del circuito es la PVI (IC3): se trata, básicamente, de un microprocesador subordinado. El hecho de que trabaje en estrecha colaboración con la

CPU se hace en seguida evidente, ya que es

la única subsección que se conecta directa¬ mente a la casi totalidad de las lineas de di- reccionamiento de datos.

Junto a la PVI (casi literalmente hablando) se encuentran: eí selector de mandos (ICIO) la interface de altavoz (TI) y el teclado (ICU e IC12).

Ninguno de ellos merece una explicación detallada por el momento. El teclado se

explicará más tarde, desde el punto de vista del usuario.

Veamos ahora el resto del circuito. A decir verdad este tipo de circuito sólo admite dos tratamientos: o se describe en profundidad o se pasa por alto. Sin embargo, intentare¬ mos dar una idea aproximada, sin tocar pa¬ ra nada Qs y Qs y los unos y ceros lógicos. Inmediatamente debajo la PVI se en¬ cuentra un oscilador a cristal (IC3I) que ge¬ nera las señales de reloj, una de las cuales pasa a través de una etapa divisora forma¬ do por IC32, IC35 y IC36 y termina como la señal de entrada de reloj para IC4 (el USG). Este generador de sicronismo es mucho más importante de lo que podría pensarse, atendiendo únicamente a su ta¬ maño relativo en el circuito. El sólo, produ¬ ce todas las señales de sicronismo necesa¬ rias para un moderno televisor en color (PAL). Además, produce todas las señales de referencia, imprescindibles para la PVI y la CPU; finalmente hace de puerta para las señales de video de la PVI; por ejemplo, las

conecta y desconecta según se requiera, por medio de un (interesante) circuito for¬

mado por puertas NAND inversoras y OR-

exclusiva (IC29, IC30, IC40). El circuito restante se encuentra agrupado

en el diagrama de bloques con el nombre de sumador digital de video (compuesto de

IC33; IC34, IC38, IC39) y varias NAND e

inversores. Esta sección combina las señales procedentes del oscilador a cristal, de la red de puertas en las salidas de la PVI y del USG para producir la salida del video final.

Los niveles relativos de las diversas señales, quedan determinados por la red de resisten¬

cia del sumador (R54...R62). El esquema completo mostrado en la fig. 2 está contenido en una simple placa de cir¬ cuito impreso (esto se verá más adelante), sin embargo, para su funcionamiento, son necesarias dos unidades más: una fuente de alimentación y en la mayoría de los casos un modulador de UHF/VHF.

Fuente de alimentación

Cualquier fuente estabilizada, capaz de

entregar 5V a 2A es suficiente. En la fig. 3 se muestra un circuito sencillo. Aunque es¬ ta configuración puede parecer bastante pe¬ culiar, especialmente en lo que concierne a TI y T2, el principio es bastante simple. Si la comente de carga aumenta, el regulador de voltaje integrado (ICI) intentará sumi¬ nistrar esta corriente por sí mismo. Sin em¬ bargo, de esta forma, aumentará la caída de tensión en R2, haciendo conducir a T2,

el cual se encarga de suministrar el «grueso» de la corriente. En el caso de que ocurra un cortocircuito, TI limita la corriente a través de T2 hasta un valor se¬ guro, lo que facilita a los circuitos internos de protección del integrado una disipación correcta. En la fig. 4 se muestra la placa de circuito

impreso apropiada.

Modulador de UHF/VHF

Este circuito se muestra en la fig. 5 y la pla¬ ca de circuito impreso en la fig. 6. En el si-

guíente número de Elektor (núm. 8)

ampliaremos su descripción.

Detalles de construcción

El computador para juegos de televisión es¬ tá formado por cuatro unidades básicas: el circuito principal, los teclados (fig. 9) la fuente de alimentación y el modulador de

Figura 1. — Diagrama de bloques del compu¬ tador de juegos TV.

Figure 2.— Esquema completo del circuito principel.

UHF/VHF; el cableado entre estas unida¬ des (y diversas piezas sueltas exteriores: mandos, altavoz, etcétera) se muestra en la

fig. 7. La placa de circuito impreso del circuito

principal (fig. 8) requiere algún comenta¬ rio. Se trata de una placa de doble cara con orificios metalizados, un excelente ejemplo

de la moderna tecnología, aunque lamen¬ tablemente no se haya alcanzado todavía el

plinto, en que los agujeros metalizados se¬ an 100 por 100 fiables (a un precio razo¬ nable claro). Como solución provisional al-

■* gunos fabricantes sencillamente se limitan a montar los componentes en las placas, de¬ sechando luego las que no funcionan. Esto es inadmisible para el aficionado que casi siempre sufre de «anemia momentaria». Por otra parte, la reparación de circuitos complicados (una vez montados) como es el

caso del computador para juegos de televi¬ sión, puede exigir mucho tiempo. Por esta razón, es recomendable comprobar la placa antes de montar los componentes. Primera¬ mente haremos un examen visual, ponien¬ do la placa trasluz, y mirando a través de los orificios: el metalizado debe ser clara¬ mente visible. Para tener una mayor seguri¬ dad, puede probarse individualmente cada orificio con un polímetro: midiendo con

11-16 elektor noviambre/diciembre 1980 para juegos de TV MI]

Figura 3.-Fuente de alimentación de 5 V.

Figura 4. —Fuente de alimentación y dispo¬ sición de componentes de la fuente de ali¬ mentación (EPS -79073-1).

Figura 6. — Circuito impreso y disposición de componentes del modulador UHF/VHF (EPS 9967).

de las cuales, no obstante, permanecen sin usar en el computador para juegos «bási¬ co». Las conexiones entre la placa principal

y los teclados (ver la fig. 7) están numera¬ dos claramente en ambas placas. Obsérvese que el cableado (puentes) marcado con

línea de trazos en la placa de los teclados fig. 7 no se debe montar en este caso. Los números de tecla mostrados en la distribución de componentes para el teclado corresponden a las direcciones reales de la$ teclas. Sin embargo, para uso normal /on preferibles las indicaciones de la fig. 10, ya que corresponden a las denominaciones

de uso normal en el programa monitor. En principio hubiera sido más lógico poner to¬

das las teclas juntas en un mismo bloque de 7x4; sin embargo, el teclado se usará a me¬

nudo como dos pequeños teclados separa¬ dos, uno para cada jugador. Por esta ra¬ zón, se ha adoptado la distribución de la fig. 9, que facilita su separación, simple¬ mente cortando por la línea de trazos. Sólo un comentario relativo a la fuente de ali¬ mentación ¡tome todas las precauciones posibles! Si debido a un fallo, la tensión de alimentación sobrepasa los 5V, algunos de los integrados más caros podría «fallecer»

oraenaoor para juegos elektor noviembre/diciembre 1980 11-17

de muerte súbita. Por la misma razón, la tensión de alimentación debe ajustarse exactamente a 5 V antes de conectarla al res¬ to de la unidad. Una gota de lacre en el po- tenciómetrode ajuste, no sólo impedirá que se mueva de su posición, también servirá como advertencia para no tocarlo en lo su¬

cesivo. El modulador de UHF/VHF debe estar

adecuadamente apantallado. Normalmente se hace montándolo dentro de una caja me¬

tálica, que a la vez le proporciona una pro¬ tección mecánica. Esta unidad puede ali¬ mentarse de la tensión principal de 5V, de

forma que el regulador (IC1) puede omitir¬ se debiéndose puentear con un cable la

entrada de IC1 con su salida.

Procedimiento de calibrado

Si se ha montado cuidadosamente la placa de circuito, asi como las demás conexiones exteriores (teclados, mandos,alimentación), ha llegado el «momento cumbre» de la

puesta en marcha, pero antes echemos el vistazo final al circuito para asegurarse que no hemos cometido ningún error. Una vez más la fuente de alimentación debe estar probada y ajustada a 5V.

El procedimiento de calibrado es de lo más sencillo. De hecho, el modulador contiene

exactamente el mismo número de puntos de ajuste que el resto del circuito: dos para ser exactos.

Ajuste del modulador de UHF/VHF

Poner P1 en su posición media, y sintonizar el televisor a uno de los armónicos de la

portadora. Buscaremos un punto de sintonía donde el efecto de nieve en la pan¬ talla del televisor desaparezca, esto indicará que el modulador funciona y se recibe la se¬ ñal.

Subir P2 hasta el máximo. De momento aquí terminan los ajustes del modulador. Más tarde se harán algunos re¬ toques.

Ajuste del circuito principal

Pulsar las teclas de reposición (Reset) y arranque (Start). Después de un correcto

ajuste la pantalla mostrará un fondo azul, con cuatro letras amarillas en la esquina in¬ ferior izquierda.

Los únicos puntos de ajuste del circuito

5 12... 15 V

DI = 1N4148 * ver texto

principal son P1 y C9 en el oscilador a cris¬

tal. Estos se calibrarán guiándose por la ca¬

lidad de la imagen: —Si P1 está ajustado incorrectamente, el oscilador no funcionará, en cuyo caso no

aparecerá ninguna imagen. El procedimiento de ajuste más sencillo es

poner P1 un poco más allá de lo necesario

para obtener una imagen. —C9 determina la frecuencia de oscilador, un ajuste incorrecto puede hacer que la

imagen tenga un color pobre o ningún co¬

lor.

Ajustes finales

Una vez obtenido la imagen tratemos de mejorar su calidad (recuérdese que tiene un límite, en el cual por mucho que ajustemos

no lograremos nada). El televisor se sintoniza en la frecuencia que dé la mejor imagen. Si sintonizamos la ban¬

da equivocada, la imagen tenderá a apare¬

cer negativa. Si la imagen carece de sicronzación vertical o si algún transmisor local de radiodifusión

interfiere con la imagen, podemos reme¬ diarlo reajustando P1 y volviendo a sinto¬ nizar el televisor.

Lista de componentes del modulador UHF/VHF

Resistencias:

R1 = 33 k R2 = 22 k R3.R9 = 470 n R4 = 1 k R5'•= 220 fl R6 = 270 a R7 = 150 « R8 = 6k8 R10.R11 = 100Í2 R12= 1k5 R13 = 68 O P1 = 2k5 (2k2)

potenciómetro de ajuste P2 = 1 k potenciómetro de ajuste

Condensadores:

C1 ,C7 - 33 p C2 =120 p C3,C4,C5 = 8p2 C6 ” 22 p C8,C9 =1 u/16 V tanteo

Semiconductores:

TI ,T2 = BF 194, BF 195, BF 254, BF 255, BF 494, BF 495

T3 = BFY 90 DI - 1N4148 IC1 = no es necesario (ver texto)

Varios:

L1 = 1 mH XI ” cristal de 27 MHz aprox.

Figura 7. —Cableado de interconexión entre las distintas unidades.

Figura 8. —Circuito impreso y disposición de componentas del circuito principal (EPS 79073). El circuito impreso es de doble cara con taladros metalizados. Por razones de espacio se ha reducido la figura un30por%.

Lista de componentes del circuito principal Semiconductores:

IC1 = 2650A (Signetics) IC2 = 2616 (Signetics) IC3 = 2636 (Signetics) IC4 - 2621 (Signetics) IC5 = LM339 (National Semiconductor) IC6 = 74LS139 IC7 = 74LS138 IC8,IC38,IC39 = 74LS251 IC9 = €D 4099 ICIO =?CD 4053 IC11 = 74LS156 IC12 = 74LS258 IC13 . . . IC28 = MM2112-4

(450 ns de tiempo de acceso) IC29 = 74LS08 IC30 = 74LS05 IC31 = 74LS04 IC32 = 74LS86 IC33,IC35,IC36 = 74LS113 IC34 = 74LS109

IC37 = 74LS00 IC40 = 74LS136 IC41 = 74LS10 TI - BC517

Resistencias:

R1 . . . R21 ,R25,R33,R35,R55 = 10 k R22.R23,R26,R27,R30,R31 ,R39 . . . R42

R46 . . . R53.R57 = 4k7 R24.R71 = 15 k R28 = 470 k R29,R44,R45,R56,R67 = 2k2 R32,R34,R70 = 47 k R36,R37,R38,R62,R64,R65,R66,R69

= 1 k R43»33 k R54 =1k5 R58.R59 = 820 Í1 R60= 680 n R61 - 470 Í2 R63 = 100 k R68 = 220 Í2

P1 = 2k2 Potenciómetro de ajuste P2 = 220 Í1 potenciómetro

Condensadores:

C1,C15,C16,C17,C18,C20- 150 n MKH C2,C4,C14 = 1 n C3= 3n3 C5 = 3n9 C6,C7 = 47 n C8 = 470 p C9 = 0 .. . 22 p trimmer C10.C11 = 68 p (cer.) C12 = 56 p (car.) C13- 220 m/6 V C19 =» 100 p/6 V

Varios:

Cristal de 8.867 MHz Altavoz de 100 0 /500 mW 2 mandos (sticks). Velor de los potenciómetros (P3...P6) = 680 k. 28 teclas

11-20

P2, en la placa del modulador, puede usar¬ se para ajustar el contraste. C9 en la placa principal, influye sobre todo en el color. Tanto C9 como P1 deben ajus¬ tarse para una calidad óptima de imagen.

Notas finales (interface de cas¬ sette)

La interface de cassette resultará adecuada en la mayoría de los casos. Sin embargo, el nivel de grabación que proporciona la sali¬

da de la unidad de juegos, puede ajustarse por medio de R70, para adaptarla af casset¬ te particular de'que se disponga (ya sea por defecto o por exceso de señal). En algunos casos pueden haber problemas si el cassette

está colocado demasiado cerca del televi¬ sor. La solución es por supuesto sencilla:

alejar el cassette del televisor. Los componentes empleados en el particu¬ lar circuito pueden ser cualquiera, pero siempre de procedencia conocida. En parti¬ cular la ROM que soporta el programa mo¬ nitor se diseñó especialmente (por Philips)

para esta aplicación. Como siempre ELEK- TOR facilitará la comercialización de estos componentes y placas, a través de sus distribuidores habituales (incluyendo la

Rom o Eprom programada). H

oioKiur nuviemore/aiciemDre i»eu n-zi

dial para sintonía digital

Mientras que los circuitos internos de los radiorreceptores han cambiado radicalmente en el transcurso de los años, el dial de sintonía sigue siendo básicamente el mismo. El sistema de la aguja y la cuerda (o naylón) es el más conocido. Ahora los más modernos (y caros) receptores incorporan diales de sintonía digital (indicación numérica de la frecuencia). En este artículo se describe uno de estos circuitos, accesible a la mayor parte de las economías.

No resulta fácil incorporar un sistema de sintonía digital en un receptor conven¬ cional. El diseño ha de ser pequeño y ade¬

cuado al espacio libre dentro del receptor. Además, debe trabajar en todas las longitu¬ des de onda de la radio comercial. La insta¬ lación del equipo no es precisamente fácil. Por otra parte, el precio total del circuito debe quedar dentro de unos límites razo¬

nables, si bien las características requeridas son algo exigentes. El problema de este tipo de circuitos, es el alto precio del divisor de entrada (por ejemplo, el 95H90) que debe reducir la fre¬ cuencia hasta un valor compatible con los contadores normales. Lo que realmente se necesita es un circuito integrado específico para este trabajo. Recientemente, VALVO

1

Figura 1. —Diagrama interno de bloques (simplificado) del SAA1058.

PUERTA DEL / VISU ALIZADOR'

CONTROL DE REGISTRO DEL DISPLAY

COMPA¬ RADOR

REGISTRO DE VISUALIZACION

Figura 2. —El SAA1070 se compone de: un contador completo, un sistema «duplexing» que controla directa¬ mente el visuelizedor LED, una memoria para programar la Fl y varios circuitos lógicos de control.

Lista da componentes Condensadores:

C1,C2.C18 = 10 n D19 = diodo zener 2V7/400 mW IC1 = 7805

Resistencias: C3,C4,C6,C7,C8,C12,C13 = 100 n IC2 = SAA1058 ) .... ... IC3 = SAA1070 í VALVO R1,R2 = 82 n C5,C14,C15 = 22 n

R3,R4 = 3k3 C9 = 68 p Dpi = HP 5082 - 7756

R5.R6 = 56 k C10= 120 p DP2 . . . Dp5 = HP 5082 - 7750/

R7 = 27 n R8 = 2íí2

C11 = 47 p C16 = 1000 m/16 V

7751

R9=180 n C17 = 10m/6 V tántalo Varios:

R10,R11 ,R15 = 1k8 C19 = 10 . . . 60-p-trimer Cristal 4 MHz R12 = 820 n R13 « 2k2

miniatura L1, L2 = núcleo de ferrita de 5 mm., con 3 espiras de

R14= 1 k Semiconductores: hilo de cobre esmaltado R16=2k7 DI ,D2,D5 . . . D8, de 0,3 mm.

R17 . . . R36 = 270 íi/'4 W D11 . . . D18 = 1N4148 SI = conmutador de cinco R37 . . . R45 = 22 k (ver texto) posiciones un circuito

R46 . . . R49= 22 k D9, DIO = LED Transformador de alimentación de 8 V/600 jnA

ha diseñado y presentado dos circuitos in¬ tegrados: El SAA1058 y el SAA1070. El 1058 es un divisor programable de alta fre-

Jcuencia con una etapa preamplificadora en h entrada; el 1070 es un contador que tra-

¿ tjjaja directamente con displays LED siete

ígmentos sin la consabida etapa de poten¬ cia (Buffer). El contador se controla con un cristal de

cuarzo y puede programarse para adap¬ tarlo a las diferentes F.l. (frecuencias inter¬

medias), de modo que la misma unidad puede utilizarse para las bandas de AM y FM o incluso para indicar el número de ca¬

nal en las frecuencias de VHF-FM.

El sistema

El principio básico es muy sencillo. Se mide la frecuencia del oscilador interno del recep¬ tor y se le resta la frecuencia intermedia (F.I.), así obtenemos la frecuencia de la esta¬

ción recibida. Por supuesto, la frecuencia in¬ termedia como tal no es muy accesible en un

receptor. El SAA1070 la obtiene del oscila¬ dor de 4 MHz por medio de divisores de fre¬ cuencia. El valor de la frecuencia intermedia se obtiene eligiendo correctamente la rela¬

ción de división. En la práctica el oscilador no manda señal al 1070 (contador). El primer paso de la cadena es el SAA1058 (divispr programable); su diagrama interno de bloques se da en la figu¬

ra 1. Las salidas de los osciladores de AM y FM, alimentan a los dos preamplificadores de entrada, a los que siguen seis etapas divi- soras que pueden bloquearse por medio de

una señal externa de puerta (entregada por el SAA1070). Una etapa preamplifícadora a la salida (buffer) sirve para adaptar la señal al

nivel requerido por el 1070. El SAA1070 es un C1 bastante más complicado cuyo diagra¬ ma interno de bloques se presenta en la figu¬ ra 2. Este es un contador completo de fre¬ cuencias, además de realizar otras fun¬

ciones, que trabaja directamente con displays LED. Para limitar la potencia disi¬ pada (y el número de patillas necesarias) se divide el display en dos secciones a las que se da tensión alternativamente. El necesario control de la señal se hace por medio de dos

^simples rectificadores de media onda; este sistema de display es el llamado «duplexing» (Multiplexado doble). El dato mostrado en el display se almacena di un registro. Este dato puede modificarse cada tres cuentas,

• siempre, claro está, que en ese intervalo haya cambiado el resultado de la medida; de esta forma se reduce el «parpadeo» del

„ display. Durante cada ciclo de cuenta, los divisores del 1058 se activan por medio de la puerta de control del 1070, recibiendo el contador

interno (del 1070) la señal de salida de los divisores. Cuando se ha completado la cuenta, al valor obtenido se le resta la fre¬

cuencia intermedia (1F preset) almacenada en la ROM y el resultado se compara con la información contenida en el registro de sali-

y si fuera necesario se memorizará el nuevo valor en el registro. La ROM contiene los datos necesarios para sintetizar una gran

serie de frecuencias intermedias. El dato correcto se elige aplicando el correspondien¬ te nivel lógico a la entrada de selección de bandas.

6 +12 V

+12 V

Figura 6. — En algunos casos será necesario un preamplificador de entrada. Se dan dos ver¬ siones diferentes: AM y FM. Las resistencias RA y RB varían de acuerdo a la fuente de ten¬ sión utilizada.

El diagrama del circuito completo se da en la figura 3. La señal del oscilador (de AM y FM del receptor) se entrega al SAA1058 pa¬ ra la división inicial de frecuencias. La sali¬

da de éste se lleva al SAA1070. El oscilador de 4MHz y los 50 Hz del «duplexing» pro¬ porcionan las necesarias referencias de fre¬ cuencias. El conmutador de cinco posi¬

ciones determina la banda de frecuencia, y las resistencias de preselección determinan

la frecuencia intermedia correspondiente. Los displays de siete segmentos son contro¬ lados directamente por el SAA1070.

El circuito

El circuito completo del dial de sintonía di¬ gital se muestra en la figura 4. Las dos se¬

ñales de los osciladores (de AM y FM) entran por C1 y C2 a las correspondientes

entradas del 1058. La corriente continua de polarización para el preamplificador se ob¬ tiene de una fuente de tensión de referencia (interna) a través de R3 y R4; la tensión de alimentación positiva se desacopla con R7 y

C5. El control de los divisores (patilla CM32) se pone a masa para tener una rela¬ ción de división de 1:32. Este CI tiene una

Tabla 1

Resistencia

R43 R44 R45 R42

VHF-FM frecuencia intermedia MHz

0

0

0

0

0

0

0

0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0 10.70 0 0 10.60 0 0 10.6125 0 0 10.625 1 0 10.6375 1 0 10.65 1 0 10.6625 1 0 10.675 0 1 10.6875 0 1 10.70 0 1 10.7125 0 1 10.725 1 1 10.7375 1 1 10.75 1 1 10.7625 1 1 10.775

Tabla 1. —Para programar el circuito a cada Fl (frecuencia intermedia) debe incluir¬ se un cierto número de resistencias. Esta table indica las resistencias (R42 a R45) que deben colocarse para las frecuencias inter¬ medias de la banda de VHF-FM. «0» indica que se omite la resistencia y «1» que se ha de colocar una resistencia de 22 k.

Il-zo eieKior noviemare/ aiciemore

R37 R38 R41 R39 R40 SW

0 0 0 0 0 460.00

frecuencias intermedias

AM IF (kHz)

MW/LW

448.75 449 450.00 450 451.25 451 452.50 452 453.75 453 455.00 454 456.25 455 457.50 456 456.25 457 457.50 458 458.75 459 460.00 460 461.25 461 462.50 462 463.75 463 465.00 464 463.75 465 465.00 466 466.25 467 467.50 468 468.75 469 470.00 470 471.25 471 472.50 472

Tabla 2.—En esta tabla se indica cómo programar el circuito para las Fl de la banda de AM (OC, OL, OM). Las resistencias R37...R41 se omiten o se añaden según figure un «0» o un «1», respectivamente.

salida (pin 8 en «open-collector» (coiector abierto), por lo que R9 trabaja como resis¬

tencia de colector.

La salida de señal del 1C2 va a un divisor de tensión (RIO, Rll y R12) y desde aquí a la entrada del IC3 (pin 12). La tensión de ali¬

mentación positiva del SAA1070 se desa¬ copla por medio'de L2 y C8. La resistencia R14 que se conecta entre la tensión positiva

y el circuito de control de puerta, sirve para asegurar un comienzo seguro del proceso

interno de control, cuando el circuito se pone en marcha. El bloque del oscilador a cristal está incluido en el integrado, los únicos componentes externos son los condensadores C9, CIO,

Cll, el Trimmer C19 y el cristal de 4MHz.

La frecuencia del oscilador ha de ser 4MHz exactamente, y se puede medir en la patilla

18 del integrado; recordemos aquí que una

carga capacitiva en este punto (pin 18) desin¬ toniza el osiclador a razón de 4 Hz por pF.

Es decir, si ponemos una sonda de 10 pF la

frecuencia deberá ajustarse a 3,999960 (o sea, 4 MHz-40 Hz); y al quitar la sonda la frecuencia tomará el valor de 4 MHz. Otra posibilidad consiste en sintonizar el receptor

a una frecuencia conocida y ajustar a conti¬ nuación el oscilador hasta que se lea esta fre¬ cuencia en el visualizados Pero en este caso hay que tener presente la acción del destor¬

nillador que desintoniza ligeramente el re¬

ceptor.

El conmutador SI es el selector de bandas.

Con un poco de suerte en el conmutador (o

botonera) del receptor sobrarán algunos

contactos; si no los hay se añadirá un con¬

mutador. Las posiciones del conmutador 1 y 2 seleccionan la banda de VHF-FM, en la 1

se lee la frecuencia y en la 2 el display visuali¬ za el número de canal. La posición 3 es para onda corta, y la 4 para larga y media. Final¬ mente, la posición 5 es para comprobar el

display (todos los segmentos deben encen¬

derse en esta posición). La FI correcta se obtendrá con una ade¬ cuada elección de las resistencias R37 a

R45, esto se explicará más adelante (véase el apartado de calibración).

Construcción

Para este montaje se utilizan dos placas de

circuito impreso (figura 5): la placa princi¬ pal y la del visualizados Estas dos placas se montan en ángulo recto (90 °) y se interco¬ nectan por medio de pequeños trozos de hi¬

lo rígido, soldados a ambas placas como se ilustra en la fotografía del prototipo.

La posición del punto decimal es fija. Se utilizan dos LED para ditinguir los KHz de

los MHz. Las dos bobinas (L1 y L2) que de¬ sacoplan la alimentación de los dos CI, se componen de tres aspiras de hilo de cobre esmaltado de 0,3 mm de diámetro sobre un

núcleo de ferrita de 5 mm de diámetro.

Debe tenerse cuidado al montar el estabili¬ zador de tensión IC1 ya que tiene una parte

metálica y podría rozar a R6 que esta próxi-

ma, o sea, que si se monta como indica la serigrafía de la placa, ha de tenerse en cuen¬ ta que la parte de plástico quede frente a frente con la placa. Un refrigerador pe¬ queño será suficiente para este circuito in¬ tegrado (1,5° C/W). La corriente consumida es. bastante reduci¬

da: un transformador de 8V/600 mA será suficiente.

Conexiones al receptor

En algunos casos, la señal del oscilador se puede tomar directamente del receptor, sin ninguna precaución especial. Para esto, se han de cumplir dos requisitos: debe en¬ contrarse un punto de conexión en el oscila¬ dor del receptor, donde la impedancia sea (bastante) menor que 1 K 0 y que a la vez pueda soportar una carga adicional sin que

se produzca una desintonía apreciable.

Otra posible solución consiste en utilizar una bobina de inducción para captar la

energía radiada por el oscilador local del re¬ ceptor. Con este procedimiento no se re¬ quieren soldaduras directas en el receptor. Como siempre se debe tener cuidado para

no «cargar» incorrectamente dicho oscila¬ dor. En muchos receptores la sección de sintonía se encuentra en un recinto o caía apantallada, así se reducen los parásitos y se protege el resto del receptor de la radiación del oscilador local. En estos casos la «caja» lleva unos orificios para poder ajustarlo des¬ de fuera, uno de los cuales corresponderá a la bobina osciladora y podrá utilizarse para introducir nuestra bobina captadora. El diámetro de la bobina debe ser lo suficiente¬

mente pequeño para poderla introducir por el orificio de la caja y en cualquier caso no mayor de 6 mm. Esta bobina se compone de tres espiras de hilo de cobre esmaltado, con un diámetro comprendido entre 0,3 y 0,6 mm. El orificio que corresponde a la bobina osciladora se podrá identificar fácilmente, introduciendo un desatornillador por los ori¬ ficios de la caja (con mucho cuidado para no modificar ningún ajuste). El de la bobina os¬ ciladora será aquel en que se obtenga una mayor desintonía en el receptor. En algunos sintonizadores (ciertos modelos de TOKO, por ejemplo) la bobina osciladora se recono¬ ce por ser la única con núcleo de aluminio (los otros son de ferrita). La conexión entre la bobina captadora y el dial digital se debe hacer con cable coaxial de 50 o 75 Í2. La bobina, se introducirá por el orificio hasta que la lectura del visualizador sea estable y la desintonía del oscilador mínima. Si no se pudiera conseguir, la solu¬ ción es intercalar un preamplificador (falta

señal). El circuito de la figura 6 es un «pre¬

vio» que entrega una señal mejor que

3 mV.

La mayoría de los receptores tienen onda larga y onda media, algunos tienen además una (o varias) bandas de onda corta. En ciertos casos se utilizan para cada banda os¬ ciladores diferentes y casi en la totalidad de los receptores, para cada banda una bobina diferente. Obviamente, una bobina captado¬ ra no es suficiente. Será necesario para cada banda una bobina. Todas estas bobinas se¬ rán de 10 espiras y se conectarán en serie a la entrada de AM. Al igual que para FM, las de AM se colocarán de forma

Figura 7. —Estas fotos muestran la disposición da la bobina sensora o captadora, antes y des¬ pués de insertarla.

que no se produzcan inestabilidades o una desintonía en el receptor. Si fuera ne¬ cesario se intercalará el preamplificador an¬

teriormente citado (ver figura 6). Como puede verse en la figura 7, el pre¬ amplificador no ocupa mucho espacio. El

consumo de corriente es aproximadamente de 5 mA én AM y cerca de 10 mA en FM. Si se utiliza con una fuente de alimentación distinta a la del propio receptor, las resis¬ tencias Ra y Rb se elegirán según las fór¬ mulas:

F?A = Ub>12 1 (para FM)

Rb = Ub - 1 (para AM) 6

El preamplificador puede alimentarse tam¬

bién a partir del propio circuito del dial, para lo cual se ha dispuesto una salida de 5 V, en

este caso los valores de RA y RB serán de 330 fi y 680 U respectivamente. La malla exterior del cable coaxial se puede utilizar para dar masa al previo. Cuando se haya encontrado la posición correcta de la bobina sensora (con o sin previo) se fijará a la tapa por medio de un separador aislante o pegándolo (en cual¬ quier caso debe quedar aislada).

Calibración

El primer paso es programar el circuito para

las frecuencias de AM, FM y FI del receptor.

8 Conclusión

8 V

El circuito de entrada del dial electrónico posee una gran sensibilidad por lo que debe

apan tallarse adecuadamente. Además, el propio montaje produce un campo de radio frecuencia en su entorno (por el oscilador de 4 MHz) de manera que se hace necesario un correcto apantallado. En nuestro pro¬

totipo se hizo con placa para circuito impreso. U

Figura 8.— Para la utilización del dial en automóviles es-necesaria esta fuente de alimenta¬ ción (conversor DC/AC que entrega una corriente alterna de 50 Hz).

Esto se consigue conectando algunas de las resistencias R37 a R45 como indican las tablas 1 y 2. Un «1» en la tabla significa que se ha de conectar una resistencia de 22 K en la posición correspondiente, «0» implica que se omite la resistencia. La frecuencia del oscilador de 4 MHz se puede ajustar mediante C19 y se puede comprobar como anteriormente se ha dicho midiendo en la patilla 18 (teniendo en cuenta que la des¬

viación de frecuencia es de 4 Hz por pF). Al¬ ternativamente, se sintoniza el receptor a una emisora de frecuencia conocida y con C19 se ajusta la lectura del visualizador hasta que sea correcta. Esto requiere un po¬ co de paciencia ya que el oscilador se desin¬ tonizará muy ligeramente cuando se hagan los «retoques» finales con el desatornilla¬ dor.

Si variando la posición del Trimmer C19 no se consigue un ajuste correcto, es probable que se haya programado equivocadamente la FI. Cuando se encuentre un ajuste «bueno» de C19 (para una frecuencia cono¬ cida) éste deberá mantenerse en las demás frecuencias v en las distintas bandas siem¬

pre que se hayan elegido correctamente

la FI. Es decir, si la lectura es correcta en la banda de VHF-FM, la misma precisión de¬ be obtenerse para las demás (OC, OL,OM).

En el coche

El dial digital puede utilizarse también en autoradios. A primera vista pudiera parecer

que no existe ninguna diferencia con las

aplicaciones indicadas hasta ahora, pero la hay. ¿O conoce usted algún coche cuyo sis¬ tema eléctrico funcione a 50 Hz? El sistema «duplexing» del visualizador LED requiere una fuente de. alimentación alterna'de, pre¬ cisamente 50 Hz por lo que (en el caso de instalarlo en el coche) se hace necesario un conversor continua/alterna (DC/AC).

Un circuito que se adapta bien a nuestro prototipo es el presentado en la figura 8. Para este circuito no se ha previsto ninguna placa, ya que sería más problemático y caro que montarlo directamente sobre una placa de material aislante (Veroboard o similar). Las letras A, C y D corresponden a las entradas de tensión de la figura 4.

gniio electrónico

El mismo efecto puede lograrse electrónica¬ mente. ¿Hasta qué punto? Bueno, el sufi¬ ciente para gastar una broma, para lo cual el dispositivo debe ser pequeño, de forma

que resulte difícil encontrarlo. Teniendo es¬ to en cuenta, el circuito deberá alimentarse a pilas. Alimentarlo a la red puede hacer fra¬

casar nuestros propósitos.

El circuito que nos ocupa cumple ambos re¬ quisitos: es pequeño y se alimenta con una

pila miniatura de 9 V. El sensor utilizado es

una LDR. En la oscuridad presenta su máxi¬ ma resistencia; en estas condiciones pode¬ mos ajustar el potenciómetro P1 de modo

que las entradas de la puerta CMOS NI queden a nivel lógico «0». El procedimiento

de ajuste se completará más adelante. Las

dos puertas CMOS, NI y N2 están conecta¬ das como circuito de disparo. Cuando la tensión en la entrada de NI cae por debajo

del umbral de disparo, la salida de N2 se conmuta a nivel «0». El transistor TI se corta y C1 se carga a través de R5, entonces la tensión en C1 aumenta lentamente hasta que en pocos minutos ha alcanzado el umbral superior del segundo circuito de

disparo, N3 y N4. En este momento, la salida de N4 cambia a estado «1» (prácti¬ camente, la tensión de alimentación) ata¬

cando a la entrada del 555 (IC2), ponién¬

dolo en funcionamiento. El 555 se utiliza aquí como oscilador y es el encargado de generar el irritante sonido que reproduce el altavoz.

electrónico

Cuando la «víctima» enciende la luz de nuevo para buscar la fuente del ruido, la re¬ sistencia del LDR decrece rápidamente y el circuito de disparo (N1/N2) cambia de es¬ tado, haciendo conducir a TI. C1 se descar¬ ga rápidamente, por lo que la salida del se¬ gundo disparador (trigger) se hace baja y el oscilador se detiene. Cuando se apaga la luz

de nuevo, el dispositivo «espera» unos po¬ cos minutos antes de volver a hacer el

ruido. (¿Enloquecedor, no?)

¿Alguna vez le ha tenido toda la noche en vela un grillo? Usted apaga la luz y comienzan las dificultades, caprichosamente cuando decide acostarse el insecto empieza a emitir su irritante «concierto», y tan pronto se enciende la luz éste se calla. El rastreo nocturno de un ruido de este tipo puede acabar con los nervios de cualquiera.

Calibración

Se ajusta P1 de forma que las entradas de NI estén a nivel cero, cuando la LDR no esté iluminada. Ahora se conecta un voltímetro en la salida de N2 y se ajusta P1 hasta leer en el aparato de medida la casi totalidad de la

tensión de alimentación; si P1 se gira en

sentido contrario —con el LDR a oscuras— la salida de N2 se hará baja (prácticamente 0 V.) Con esto se completa la calibración. El tiempo empleado, desde el momento en

que se apaga la luz hasta que el oscilador comienza a funcionar puede modificarse según gustos variando el valor de Cl. Igual¬

mente, pueden obtenerse diferentes fre¬ cuencias variando C2. La relación entre R9 y RIO determina el tipo de sonido. Fi¬ nalmente, el nivel de salida depende de R8, que no debe ser nunca inferior a t00f2.

Como altavoz puede utilizarse cualquiera con una impedancia de 4 Í2 o mayor. Tén¬ gase en cuenta que según se aumenta la im¬ pedancia, baja el nivel de salida. M

mida su tuerza elektor novíembre/diciembre 138U 11-31

mida su fuerza

Una de las atracciones favoritas de las ferias ha sido siempre la de «mida su fuerza», en cualquiera de sus múltiples versiones, pero invariablemente con la «maza» que golpea al contrapeso, que sube v hace sonar la campana (¡el que lo consigue, claro!). En un principio era totalmente mecánico, desde

hace algunos años el avance de la tecnología ha hecho que una atracción de este tipo no se conciba sin una carátula luminosa con luces destellantes. Como en otros casos, la tecnología ha hecho posible la versión electrónica que en este caso, además es portátil —ideal para ponerlo sobre una mesa.

En tiempos pasados, las confrontaciones de «forzudos» consistían en poner a prueba su fuerza y habilidad, golpeando una «inocen¬ te» estaca con un pesado mazo. El mecanis¬ mo era un sistema más o menos complicado de palanca, siempre muy robusto, que de

alguna manera, lanzaba hacia arriba una bola de metal. Su única «filosofía» era: cuanto más fuerte sea el golpe, más subirá

la bola.

Los hombres realmente fuertes, eran capa¬ ces de hacer subir la bola hasta el tope; donde golpeaba con fuerza una campana,

que pregonaba estruendosamente el triun¬ fo. La recompensa de tal suceso no sólo era el premio material, sino también la satisfac¬ ción moral por haber dado testimonio de su hazaña.

Actualmente, las «pruebas» de fuerza (o superioridad y habilidad) son un poco la vi¬ da diaria —reuniones, asambleas de traba¬ jo, etc. El modelo de sobremesa descrito en este articulo viene a resolver una necesidad. Utulizando el puño para golpear puede ser¬ vir como un indicador de «furia», ideal para los gerentes. (¡Muchos ejecutivos deberían tener uno!)

Antes de comenzar la explicación del cir¬ cuito, abordaremos la construcción del sen¬ sor de «fuerza» que requiere este montaje. No sólo es necesario que sea robusto y re¬ sistente, sino también barato y de fácil re¬ alización. La solución elegida no es muy elegante, pero en la práctica su funciona¬ miento es completamente satisfactorio. El sensor consiste en una pieza de espuma plástica conductora, del tipo normalmente utilizado en los embalajes de los circuitos

CMOS. La resistencia específica de la go¬ ma-espuma conductora disminuye fuerte¬ mente cuando se comprime. Esto no debe sorprendemos, ya que las partículas de car¬ bón que componen (además del plástico), la espuma ocupan un menor volumen al

comprimirse (recordemos el principio de funcionamiento del micrófono de carbón). La construcción mecánica del sensor se

ilustra en la figura 1. La goma-espuma con¬ ductora se coloca entre dos placas de metal (a las que se conectan los cables que van al circuito) y el «sandwich» así formado se co-

loca en una caja-soporte de madera. El taco de madera sobre el que se golpea, sirve para repartir la fuerza del impacto sobre la placa superior de metal. Para la mayoría de los «simples mortales», (con la excepción de los karatecas) será pre¬ ferible forrar la parte superior de algún ma¬

terial blando. ¡Golpear sobre un «taco» de madera con la mano desnuda, no es una idea que agrade a mucha gente! Una vez comprendido el funcionamiento y la construcción del sensor, podemos repre¬ sentarlo en el esquema eléctrico de la figura 2, como un pequeño rectángulo marcado como Rx. El sensor (Rx) y la resistencia (Rl) forman un divisor de tensión. Una va¬

riación repentina de la resistencia Rx pro¬ voca una inmediata variación de la tensión en la unión de Rx y Rl. Estos picos de tensión pasan a través del condensador C1 a la entrada del amplifica¬ dor operacional Al. La ganancia de esta etapa se puede ajustar por medio de Pl, acoplándose así, a las características de ca¬ da sensor y a la «fuerza» del usuario. La sa¬ lida de Al (un flanco positivo) pasa a un detector de picos, y después a un circuito de disparo (trigger).

DI y C3 forman el circuito detector de va¬

Figura 1. —El sensor, básicamenta consiste en una pieza de gomaespuma conductora, colocada entre dos placas de metal, monta¬ do todo ello en une caja de madera. En sus¬ titución de las placas de metal se puede uti¬ lizar placas de circuito impreso.

Figura 2. —Circuito completo.

Figura 3. —Fuente de alimentación para el circuito.

lores de cresta (o detector de picos). A con¬ secuencia del golpe sobre el sensor, aparece

en la salida de Al un impulso de tensión que se «memoriza» en el condensador C3. Esta tensión ataca una etapa darlington _ (T1/T2), obteniendo a su salida (punto M) la tensión Up que será la que indique el me¬ didor. Como voltímetro se puede utilizar

uno corriente (de aguja) o bien a LEDs, co¬ mo se explicará más adelante.

El circuito de disparo se compone de un amplificador operacional (A2), las resis¬ tencias R4 a R7 y P2. El umbral de disparo (que determina la amplitud del golpe nece¬ sario para «puntuar») se ajusta con P2. La salida de A2 alimenta al flip-flop (R/S)

compuesto por las puertas NI y N2, a tra¬ vés del transistor T3. La salida del flip-flop controla el generador de sonido de campa¬ na (A3/A4), que es una variación del «gong electrónico» (véase número de vera¬ no). La señal de audio se obtiene a través de P4, a la que puede conectarse un amplificador de potencia; si se utiliza un buen alta¬ voz y un amplificador eficaz, el sonido reproducido será mucho más realista. Para realzar el efecto acústico se ha incluido un VCO (oscilador controlado por voltaje). El

pico de tensión Up es enviado a C4 a través

4 Lista de componentes

de R11 se carga lentamente hasta la tensión Up, que al ser aplicada al VCO produce un tono de frecuencia creciente. Como es lógico, el VCO (compuesto por T4, T5, N3, N4, D3 a D6 y las demás resis¬ tencias y condensadores) sólo funciona si se dispara el flip-flop R/S. Mediante el pulsador SI el flip-flop se pone a cero y C3 se descarga rápidamente.

Una mejora

Puede obtenerse un mayor efecto visual uti- ••íizando un voltímetro a LEDs (en lugar del

convencional de aguja) para indicar la ten¬ sión Up. Un circuito de este tipo se publicó en el número 2 de esta revista. Ambos cir¬ cuitos (el que aquí se describe y el voltímetro a LEDs) pueden alimentarse con la fuente de alimentación de la figura 3. M

Resistencias:

R1,R4,R19,R20,R22= 10 k R2, R8, R9,R10,R12,R17,

R21 = 100 k R3 = 33 k R5,R6 = 2k2 R7 = 220 k R11.R14.R15 = 1 k R13 = 180 k R16.R18 = 15 k R23 = 220 n P1,P3,P4 = 100 k aiustable P2 = 10 k potenciómetro lineal

Condensadores:

C1,C7,C8 = 100 n

C2,C5 = 4n7 C3 = 1^5/16V C4 = 100#r/16V

C6,C9 = 220 n

Semiconductores:

TI . . ,T5 = IC3 = CA3086 DI . . . D7 = DUS NI . . . N4 = IC1 = CD4011 Al . . . A4 = IC2 = LM 324

Varios:

SI = pulsador unipolar Rx = goma espuma conductora,

aproximadamente, 7 x 7 cm.

Figura 4. — Pleca de circuito impreso y distri¬ bución de componentes del circuito de la fig. 2 (EPS 79006).

11-34 eieKtor noviemore/oiciemore ií«ju amplificador teieTomco

amplificador telefónico

La tecnología moderna ha producido una mayor centralización de la industria y

unos medios de transporte más rápidos. Otro aspecto del progreso, no tan deseable, es el distanciamiento de las relaciones personales. Las asambleas de antaño alrededor del fuego, ahora se hacen en torno al teléfono. Este medio de comunicación, como todos tiene un defecto: el teléfono deshumaniza en cierto modo las relaciones familiares. El sistema en sí mismo y las muchas (y complicadas) restricciones legales, «mecanizan» las conversaciones personales entre dos individuos. ¿Cuál es la solución?, el amplificador telefónico

Figura 1. — Diagrama de bloques del amplifi¬ cador telefónico, la señal se capte en la bo¬ bina, ya que está terminantemente prohibi¬ do hacer une conexión directa en ei teléfo¬ no. El amplificador se compone de dos par¬ tes, le primera debe estar lo más cerca po¬ sible del teléfono, la segunda puede ubicar¬ se en el sitio más adecuado (no importa mucho la longitud del cable).

El circuito que se describe en este artículo, capta la conversación telefónica y la repro¬

duce a través de un altavoz. Esto es posible únicamente, si de alguna manera se toma una parte de la señal del te¬ léfono. Sin embargo, la compañía telefóni¬ ca no permite realizar ningún tipo de cone¬ xión en las líneas (o aparatos); así, el único

acoplamiento posible es el de tipo indirec¬ to. El método más comúnmente utilizado es la bobina de inducción colocada cerca del teléfono. Este sistema utiliza un princi¬ pio muy simple: en todo teléfono existe un transformador, arrollado convenientemen¬ te, de forma que permite el paso de señales hacia el auricular y al mismo tiempo, envía las del micrófono. O sea, el transformador separa las señales de audio, acoplando per¬ fectamente el auricular y el micrófono a la línea, e impidiendo que se acoplen mu¬ tuamente (produciendo el molesto silbido

debido a la realimentación). Todos los transformadores generan un campo magnético exterior, y el del teléfono no es una excepción. Si se coloca una bobi¬ na cerca del transformador ésta captará el campo magnético producido por las señales

de audio transformándolas en señales eléc¬ tricas, por eso se llama bobina captadora (pick-up en inglés) a algunos aparatos que realizan esta función. La señal entregada por la bobina es extremadamente baja de forma que para alcanzar la ganancia nece¬ saria, se requieren dos etapas amplificado¬ ras conectadas en cascada, como se muestra en el diagrama de la figura 1. Co¬

mo ya se ha dicho el circuito está dividido en dos etapas. La primera tiene una ganan¬

cia de 180 (45 dB) y la segunda algo más de 50 (34 dB). Las dos etapas se interconectan con cable apantallado sin importar mucho la longitud de éste. La segunda etapa se en¬ carga de activar el altavoz. La ventaja de dividir el circuito en dos sec¬ ciones, está en que las interferencias y pará¬

sitos captados por el cable que une la bobi¬ na al circuito son mínimas, por estar muy próxima al teléfono la primera etapa, redu-»* ciéndose con ello la longitud del cable que va a la bobina, que es el causante de los problemas; eso nos permite instalar la se¬ gunda unidad en el lugar que más conven¬ ga. En nuestro caso la segunda unidad comprende, además, la alimentación y el

altavoz. Se puede utilizar hasta 50 metros de cable . apantallado para conectar las dos unida¬ des, lo que es más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones imaginables. La primera etapa no tiene fuente de alimenta¬ ción propia, sino que se alimenta de la se¬ gunda a través del cable.

El circuito

El circuito completo se muestra en la figu¬ ra 2. En la figura 2a se tiene la primera eta¬ pa, la cual se monta junto con la bobina y en la 2b y 2c la segunda junto con la fuente de alimentación y el altavoz. La bobina captora Ll, es normalmente un

I 3/aiciemDre i eiektor noviemi

n-3e elektor noviembre/diciembre 1380 ampimcaaor telefónico

3b

Lista de componentes

Resistencias:

R1 =22k R2,R3,R9 = 47 k R4,R13= lOíi R5,R12,R14 = 470n R6,R7 = 1k8 R8 = 27 k RIO = 33 k R11 = 15 k R15 = 1 kn R16,R17 = 2U2 R18 = 1 k R19 =100 k P1 = 10 k log.

Condensadores:

C1 = 470 p C2,C6 = 2p2/10 V C3 = 680 p C4 = 100 m/4 V C5= 100m/10V C7 = 270 n C8 = 82 n C9 = 22 n C10,C12 = 220 jlx/1 0 V C11 = 10n C13 = 2200 m/16 V C14 = 1 m/10 V

Semiconductores:

TI ,T2,T3 = BC 109C, BC 549C or equ.

T4 = BC 177B, BC 577B o equivalente T5 = BC 140, 2N2219 T6 = 8C160, 2N2905 DI ,D2 = 1N4148 D3 . . . D6 = 1N4001 D7 = LED

Varios:

L1 = choque miniatura 47 ... 100 mH, ver texto

LS = 8 n/200 mW altavoz Tr = 9 . . . 12 V/150 mA transformador

de alimentación SI = DPDT interruptor de red

choque miniatura, de valor poco crítico. En el mercado existe un tipo de bobina especial

para esta función, encapsulada en plástico y con una ventosa para fijarla al teléfono. L1 y C1 forman un circuito resonante. R1 y

la impedancia de entrada de TI se encargan de amortiguar los picos de entrada. La fun¬ ción principal de estos componentes es re¬ ducir el espectro, a las frecuencias vocales.

La primera etapa tiene dos transistores y una ganancia de 180, cuando la resistencia de colector es de 1K8. Colocando dicha re¬

sistencia en la segunda etapa (R6 en la figu¬ ra 2b), evitamos tener que utilizar un cable

de tres conductores. Este truco que fue ya utilizado en el «Preco», permite utilizar el mismo cable para la alimentación y para la señal. La salida de la primera etapa es básicamen¬ te una fuente de corriente, por lo que la im¬ pedancia de carga será relativamente baja, permitiendo conectar cualquier longitud de

cable. La segunda, es una pequeña (y simple) eta¬ pa de potencia con cuatro transistores y al¬ gunos componentes mas, todos ellos corrientes. Ño lleva ningún ajuste de la corriente de reposo —se considera un lujo innecesario en esta aplicación (el otro extre¬ mo seria no ponerlo en ningún montaje). P1 es el control de volumen. Se ha dispues¬ to una salida de grabación, pero siempre

que se utilice, ha de informarse —sin demora— a nuestro interlocutor. La fuente de alimentación es muy sencilla, (figura 2c) El único lujo es el diodo LED D7.

Construcción y uso

Las placas de circuito impreso para este montaje se muestran en las figuras 3a y 3b.

La principal (figura 3a) es el amplificador

de potencia y la fuente de alimentación. Es¬ ta etapa se puede utilizar individualmente

como amplificador de bajo costo (y baja fi¬ delidad también) en cuyo caso se omitirán

R6, R7 y C5. Otra aplicación, esta vez para la unidad completa, puede ser como insta¬

lación de megafonía, etc. Los transistores T5 yT6 deben ir provistos de refrigeradores de tipo «estrella». Estos no «perjudican» si los transistores sólo se

templan, pero son necesarios cuando se ca¬ lientan con exceso. Cada sección del amplificador telefónico puede montarse en una caja individual. (¡Un paquete de tabaco, pequeño puede

servir para la primera etapa!). Se conectará la bobina captora a la primera etapa con una mínima longitud de cable de dos con¬ ductores y malla. Es decir, se conectarán los dos hilos centrales de cable apantallado a la bobina y la pantalla a masa. La mejor posición para la bobina captora se buscará experimentalmente, para ello descolgaremos el teléfono. Si la línea no es¬ tá muy sobrecargada inmediatamente es¬ cucharemos la señal de llamada, entonces, ensayando diferentes posiciones con la bo¬ bina (¡Nunca por debajo del teléfono, no se oiría nada, es metálico!) hasta obtener una señal fuerte y clara en el altavoz. Téngase en cuenta que para los diferentes emplaza¬ mientos de la bobina, influirá en la «recep¬ ción» la dirección a que «apunte» su eje. Una vez que se haya encontrado la mejor posición se fijará la bobina al teléfono, (con una ventosa, por ejemplo). U

Figura 2. —Circuito completo. La figura 2a muestra le primera sección que se conecta a la segunda (fig. 2b) por medio de un cable apantallado simple. La fuente de alimenta¬ ción (fig. 2c) se monta también en la placa principal.

Figura 3. —Estas son las dos placas requeri¬ das para este montaje. La fig. 3a (EPS 9987- 1) es la estación principal que incluye la ali¬ mentación y el altavoz, la fig. 3b, la etapa da entrada (EPS 9987-2).

órgano de luces _n_ I j-l

efectos visuales con luces de colores

Figura 2.— Diagrama de bloques.

/ \ /\ \ y

\ >

/

A 1 )( j ¡ ^ / / v'j /! \ j / ¡ / ; \ /

#/ jy\ C ¡ y¡

í i A /_vi_ ! \V ¡ N/ N

1 f r i ' ! 2.3« . ?

r ¡

1 i i

T ! i

, i s

1 Ü “ -| 80027 1

Figura 1. —Los tres colores primarios se mezclan y varían como se muestra en el diagrama. El resultado es una variación constante de la luminosidad que recorre el espectro de colores cada siete segundos.

Los circuitos de efectos luminosos son ya muy conocidos. Sin embargo, éste es muy diferente, genera una mezcla de luces que cambian constantemente, recorriendo el espectro de colores, cuando se utiliza como luces indirectas produce maravillosos efectos que pueden utilizarse en múltiples formas: reuniones, fiestas (dentro o fuera de casa), escaparates, o como juego de luces para el jardín.

El circuito se compone de tres secciones idénticas. El corazón de cada una es un CI SIEMENS del tipo S566B (no tiene nada que ver con el NE566 que es un generador de funciones). Originalmente se diseñó pa¬ ra funcionar como regulador luminoso controlado por el tacto (véase el número de verano 1980). Cuando se aplica una tensión a la entrada de control de este integrado, su salida «pilota» al triac produciendo un cre¬

cimiento y decrecimiento periódico de la lu¬ minosidad de las lámparas; el ciclo comple¬ to dura siete segundos, pero se puede va¬ riar. Utilizando tres de estos CI, y espacian-

■71o sus ciclos a 2 1/3 segundos, se obtiene un solapamiento entre los tres períodos de trabajo tal como se ilustra en la figura 1. Cada CI se utiliza para controlar una lám¬ para de un color primario: rojo, verde y azul. Si se enfocan las bombillas a un mis¬ mo fondo (blanco) o a una pantalla blanca

(traslúcida) aparecerán todo los colores del

espectro cada siete segundos. El diagrama de bloques del circuito se pre¬ senta en la figura 2.

En la figura 3 se muestra el circuito comple¬

to. La configuración básica es similar al ya

mencionado regulador sensorial de ilumi¬ nación. El circuito en torno a T4 y T5 proporciona el necesario retraso cuando se conecta el circuito. P1 y P2 sirven para ajustar el retraso inicial desde 2 1/3 a 4 2/3 segundos

(bien entendido, que una vez ajustado, P1 y P2 no actúan durante el ciclo de fun¬ cionamiento y para ajustarlos de nuevo habrá que desconectar el circuito de la red). El CI se ha diseñado de forma que mantiene el tiempo del ciclo indefinidamen¬

te hasta que se le desconecte la alimenta¬ ción. RI y CI se utilizan para obtener los 15V que alimentan al circuito electrónico. El diodo zener DI estabiliza la tensión de alimentación. Si se observaran parpadeos en las lámparas, se corregirán sustituyendo el condensador CI de 220 nF/400v por otro de 470nF/400V y los diodos cener D3 y D4 se cambiarán por otros de 4,7V (BZY88C4V7). El circuito impreso y la distribución de componentes se da en la figuras 4 y 5. Tén¬ gase muy presente que el circuito se conecta directamente a ,1a red (sin transformador reductor de alimentación) por lo que debe instalarse (como medida de seguridad) en una caja aislada; en especial, se ha de tener cuidado al ajustar los potenciómetros Pl

y P2. H


Resistencias:

R1 = 330 «/I W R2,R5,R10 = 1M5 R6,R7,R11 « 4M7 R3,R4,R8,R9,R12,R13 = 470 k R14,R16,R18 = 10 k R15,R17,R19 = 120 íí R20,R21 = 100 k Pl ,P2 = pot. de ajuste de 470 k

Condensadores:

CI = 220 n/400 V C2 = 47 p/25 V C3.C6.C9 = 470 n/400 V C4,C5,C7,C8,C 10.C 11 = 47 n C12,C13,C14 = 150 n/400 V C15.C16 = 100 n

Semiconductores:

IC1.IC2.IC3 = S 566B (Siemens)

TI ,T2,T3 = BC 107B, BC 547B o equivalente

T4.T5 = BC 177B, BC 557B o equivalente

Trll ,Tri2,Tri3-= triac 2 A/400 V (ej. TIC 226D, Texas Instruments)

DI = 15 V/1 W diodo zener D2 = 1N4001 D3.D4 = 5.6 V/250 mW diodo

zener

Varios:

L1 .L2.L3 = núcleo toroidal de 50 p A/2A F1 .F2.F3 = fusibles de circuito

impreso de 2 A Lal = lámpara azul, máx. 400 W La2 = lámpara verde, máx. 400 W La3 = lámpara roja, máx. 400 W

temporizador de cocina elektor noviembre/diciembre 1980 11-99

temporizador de cocina

Cocer huevos, es una de las más delicadas tareas

"""culinarias, y especialmente, darle el «punto» exacto puede suscitar las más acaloradas discusiones. Para algunos, dejarlo duro (muy cocido), lo hace incomestible; y la diferencia es cuestión de pocos minutos. Por ello no es sorprendente, que algún fértil cerebro (de un distante pasado) inventase el práctico temporizador de cocina con la forma de reloj de arena.

Recientemente, los ingenieros se han sorprendido (ingénuamente) por la cantidad de tiempo empleado en la búsqueda de la versión electrónica ya que regularmente, se publican circuitos similares. Este circuito, a diferencia de los demás, avisa con un estruendoso «cacareo»,

_ pitando el tiempo de cocción

ha terminado.

Figura 1. —Diagrama de bloques del tempo¬ rizador de cocina. La sección recuadrada

p, _con línea de trazos es el generador de caca¬ reo.

Figura 2. —Formas de onda de salida de los tres generadores del «cacareador».

Figura 3. —Circuito completo: en la parte su¬ perior el temporizador, en la inferior el ge¬ nerador de cacareo.

La electrónica, está invadiendo los campos más insospechados. Después de varios ex¬ perimentos (alguno de ellos muy cómicos), los miembros del departamento técnico de ELEKTOR han conseguido, con éxito, la imitación (suficientemente buena como pa¬ ra satisfacer a una gallina) de un cacareo,

utilizando un simple CI CMOS. Este sen¬ cillo circuito no contiene en total más que tres circuitos integrados. El diagrama de bloques se muestra en la fi¬ gura 1. La sección temporizad ora es de tipo convencional. Un contador de décadas reci¬

be los impulsos del generador de reloj (dock). El período (tiempo de una oscila¬ ción completa) del generador de impulsos

de reloj es de un minuto, por ello, el conta¬ dor de décadas puede temporizar hasta va¬ rios minutos. El conteo se inicia cuando se pulsa el botón de puesta a cero (reset).

Cuando el tiempo seleccionado por el con¬ mutador S2 (11 posiciones) termina, suce¬ den dos cosas: se bloquea el reloj detenien¬ do el conteo y se cierra el interruptor electrónico (S). Este interruptor da tensión a la segunda parte de circuito (recuadrado con línea de trazos) que genera el cacareo de una satisfecha y complaciente gallina. Este circuito está compuesto por tres gene¬

radores de onda cuadrada, dos de los cuales, son osciladores controlados por ten¬ sión (VCOs).

Cada generador se «etiqueta» (para nombrarlo de alguna forma) según la fre¬

cuencia que produce: L para la baja, M pa¬ ra la media y H para las frecuencias más al¬ tas (todas son de BF). La señal de audio se toma del tercer VCO (H). El otro VCO pro¬ porciona la modulación necesaria para pro¬

ducir el «coc, coc, coooc». El primer gene-

temporizador de cocine elektor noviembre/diciembre laau 11-41


Resistencias:

R1 = 2M2 R2 = 680 k R3,R16 = 10 k R4,R6,R18 = 220 k R5,R7 . . . R12 = 1 M R13 = 2M2 R14.R15 = 820 k R17 = 220 íí P1 = 100 k, ajustable P2 = 220 k, ajustable

Condensadores:

C1 = 100 nF C2 = IOOm/10 V C3 = 1/u5 C4 = 470 ni 10 V C5= 180 n C6,C7 = 470 m/6 V C8,C9 = 1 n C10 = 1 n C11 =22n C12 = 10m/10 V

Semiconductores:

DI . . . D4,D6 = DUS D5 = DUG TI ,T2 = BC 107, BC 547 o equiv. IC1 = CD4093 IC2 = CD 4017 IC3 = CD 4049

Varios

LS = altavoz 8 n/200 mW 51 = conmutador de un circuito

v 11 posiciones 52 = pulsador un circuito

rador realiza dos efectos más: por una par¬ te hace posible la repetición periódica del cacareo y otra determina la duración de ca¬ da ciclo. Combinando estos dos efectos, se Fija también, los cacareos de un ciclo. Si nos fijamos en el cacareo característico de un ave doméstica, vemos que después de

.tres o cuatro «coooc», se produce un pro¬ longado énfasis: un «cooooc» que progresi¬ vamente incrementa su frecuencia. En nuestro circuito se obtiene este efecto, ali¬ mentando al generador «H», con la salida del generador «L», a través de un filtro RC. La compleja interacción entre los tres gene¬ radores proporciona la sorprendente y Fiel

imitación de una gallina «ponedora». La fi¬ gura 2 muestra las formas de onda en dife¬ rentes puntos del circuito.

El circuito

El circuito completo se presenta en la Figu¬ ra 2. La mitad superior es el temporizador y el resto el generador de cacareo. El oscilador de reloj comprende las puertas NI, N2 y N3 y sus componentes asociados. Éste genera una onda cuadrada asimétrica con un período de un minuto (ajustable con

P2) y únicamente entrega señal de salida cuando la salida de la puerta N4 está a nivel

«1» es decir, cuando la entrada está a nivel «0». Suponiendo que el contador IC2 está ini¬ cialmente a cero, éste contará los impulsos

del reloj poniendo sucesivamente a nivel «1» sus salidas. Cuando la salida selec¬

cionada por S2 se pone a nivel alto («1»), también lo hace la entrada de la puerta N4 bloqueando el oscilador. El conteo se de¬ tiene y simultáneamente TI empieza a con¬ ducir. Este transistor es el interruptor electrónico «S» que se muestra en la figura 1 y que aplica la tensión al generador de ca¬ careo (1C3) produciendo la «voz» de la

gallina-

11-42 elektor noviembre/diciembre 198U temporizador de cocina

Figura 4. — Placa de circuito impreso y distri¬ bución de componentes del temporizador de cocina.

Figura 5. —Cuando llega la Navidad la dispo¬ sición del cableado es muy importante si se quiere cuidar la estética del prototipo. El modelo presentado aquí as tal vez un poco grande para el uso doméstico. Pero hay que hacer un esfuerzo para estimular la imagi¬ nación.

La parte inferior del circuito corresponde al

generador de cacareo que a primera vista parece confuso, para aclararlo nos ayuda¬

remos del diagrama de bloques. El oscila¬

dor aleatorio «L» se compone de las puer¬

tas N5 y N6. Los VCOs «M» y «H» son si¬ milares, y comprenden las puertas N7/N8 y N9/N10 respectivamente. El diodo D2 incluido en el generador «L»

produce la señal asimétrica de salida que

llega al VCO «M» a través de C9 y R7. La salida del VCO «M» contiene ahora una mayor información, necesaria para repro¬ ducir fielmente el efecto, coc, coc, cooc. En la figura 2 se ilustra el número y la dura¬ ción de los «Cocs» así como el intervalo entre ellos y la variación (aumento) de

frecuencias, quedando todo ello determina¬ do con una sola excepción: la modulación

del largo y enfático «cooooc» final. Esta señal se obtiene de la salida del generador «L» a través de una célula de filtro RC compuesto por RIO, Rll, R12, C6, C7 y

tres diodos. Los condensadores C6, C7 y los diodos D3 y D4 simulan un condensador electrolítico. D5 limita las variaciones de tensión en la re¬

sistencia Rll. Las salidas del generador «M» y de la célula de filtro RC se suman y se aplican al generador «H» que produce el sonido final. Un simple transistor en la etapa de salida T2, activa el altavoz pudiéndose ajustar el volumen deseado por medio de Pl.

Construcción

El circuito de este temporizador de cocina se monta en la placa de circuito impreso mostrada en la figura 4. La tensión de ali¬ mentación (9V) y el débil consumo de corriente del circuito hacen factible su ali¬ mentación con pilas. Si se utiliza una fuente de alimentación es preciso aislar el circuito de las conexiones que lleven tensión de red

para así prevenir derivaciones de corriente propias de los lugares húmedos; por ejm-

plo, cerca del fregadero.

Sólo hay dos ajustes. El mencionado ante¬ riormente de P1 para ajustar el volumen y P2 que ajusta el período de temporización. Para hacer esto de una forma sencilla, se coloca S2 en la posición «1» y se ajusta P2

hasta que el intervalo de tiempo (entre que se pulsa el botón de puesta a cero, hasta que se oye el primer cacareo) sea exacta¬

mente de un minuto. Entonces a cada posi¬ ción del conmutador le corresponde un

período de tiempo en minutos (de uno a diez minutos). Por supuesto, esto no es mo¬ tivo que impida fijar cualquier otro interva¬ lo. Por ejemplo, si se ajusta el período ini¬ cial, en 1 1/2 minutos, las posiciones del conmutador serán múltiplos de este inter¬ valo. A la posición 2 corresponderá tres mi¬ nutos, a la tercera 4 1/2, así hasta la posi¬ ción 9 que serán 131/2 minutos. No hay más que poner P2 en posición 0, que corresponde a cero minutos y pulsar el botón de puesta a cero (SI) para escuchar el cacareo. Se ha incluido esta opción para hacer pruebas o demostraciones. La mayoría de circuitos de este número (sobre todo si van a servir de regalo) puede

incrementar su «valor» si se le diseña un buen «envase». La construcción de la caja representa un reto a la creatividad indivi¬ dual, de modo que no se darán aquí detalles constructivos, sólo una sugerencia: una-r* buena idea puede ser darle la forma de un huevo o por supuesto, de gallina. El diseño de la fotografía 5 podrá usarse (para los in¬

decisos) como modelo. H

construcción y montaje de circuitos impresos elektor noviembre/diciembre 1980 11-43

construcción y montaje de circuitos impresos

Circuitos impresos

' ¿Qué es exactamente un circuito impreso? Básicamente es un substrato aislante sobre

el que se montan los componentes y al cual |(^^stán adheridas pistas o conductores de

cobre en la forma requerida para la interco¬ nexión del circuito. Un circuito impreso tí¬ pico es originalmente una placa laminada de cobre, compuesta por una placa de baqueli-

ta, fibra de vidrio cementada con epoxy, o bien papel impregnado de resina sintética. A esta placa se fija mediante adhesivo, un revestimiento continuo en forma de hoja

delgada de cobre. Una vez diseñada la dis¬ posición de la pistas de cobre requeridas por el circuito, se trazan sobre la superficie

de cobre, con tinta resistente al ácido. La placa se sumerge entonces en una solución

corrosiva que disuelve las áreas de cobre no protegidas por la tinta, dejando intactas las pistas de cobre protegidas por la tinta. Esta es eliminada de la placa con un disolvente

adecuado. A continuación se perforan los orificios para montar los componentes, cu¬ yas patillas se sueldan a las pistas de cobre. Los circuitos impresos fabricados in¬ dustrialmente pueden ser considerablemen¬

te más sofisticados. Como ayuda para la in¬ serción correcta de los componentes, se suele dibujar en la parte superior de la pla¬ ca (lado sin cobre) la disposición de los componentes. También puede dibujarse en la parte superior de la placa la disposición de las pistas, lo cual resulta muy útil para seguir el circuito, localizar componentes,

““Stc. El lado de cobre de la placa puede incluso venir cubierto por una capa de bar¬ niz, salvo en pequeñas zonas en torno a los orificios a través de los cuales pasan las pa¬ tillas de los componentes. De este modo só¬ lo puede soldarse en las zonas no cubiertas por el barniz, que protege así el resto de las

pistas frente a salpicaduras accidentales de * estaño que pudieran puentear pistas vecinas.

Los puntos de soldadura están frecuente¬ mente cubiertos por una delgada capa de

estaño que facilita la soldadura y protege el cobre de la oxidación, si la placa es almace¬ nada durante algún tiempo antes de ser uti¬

lizada. En otros casos, una delgada capa de un barniz especial puede realizar la misma función.

t^j^uando un circuito es particularmente complicado, puede resultar imposible reali¬ zar todas las interconexiones en un solo la¬ do de la placa. En estos casos puede utili¬ zarse una placa de «doble cara», que tiene pistas de cobre a ambos lados. Para evitar la necesidad de soldar «puentes» de cone¬ xión entre ambos lados de la placa, se utili-

Actualmente la realización de circuitos presenta muy pocas dificultades para los aficionados. En los viejos tiempos, hace veinte o treinta años, los circuitos se construían sobre chasis de metal de laboriosa mecanización, utilizando zócalos de vávulas, regletas y cables para el conexionado. En nuestros días las funciones de soporte e interconexión de los

componentes son desempeñadas simultáneamente por el indispensable circuito impreso.

zan a menudo orificios metalizados. En és¬

tos, el metal se deposita galvánicamente a través del orificio desde una cara de la placa hasta la otra. Los circuitos impresos de doble cara ofrecen además la posibilidad de montar componentes a ambos lados de

la placa. Las placas suministradas por el Servicio de Circuitos Impresos de ELEK¬ TOR son buenos ejemplos de las técnicas

actuales en construcción de circuitos impre¬ sos (ver figura 1).

Construcción casera de circuitos

impresos

Salvo en el caso de circuitos extremada¬ mente simples, la construcción de circuitos impresos por el propio aficionado trae con¬ sigo un notable desembolso y exige una cierta destreza. Es por ello, que ELEKTOR suministra placas ya confeccionadas para muchos de sus circuitos. Sin embargo, su¬ ponemos que algunos lectores desearán ha¬

cerlos por sí mismos. La parte más difícil de la realización de cir¬ cuitos impresos es, con mucho, su diseño (es decir, transformar un diseño teórico en un circuito práctico). Desgraciadamente, no existen métodos rápidos y sencillos para conseguirlo, excepto la habilidad que dan

los años de práctica. Si ya disponemos del diseño de la placa, la única dificultad será entonces, dibujarlo

con tinta resistente al ácido sobre la placa de cobre del circuito. En primer lugar se deberá cortar la placa al tamaño correcto. Para asegurar una acción efectiva y uniforme del ácido habrá que limpiar cuidadosamente la superficie de

cobre de la placa. Esto puede hacerse con estropajo metálico y jabón, o con un lim¬ piador abrasivo tal como Vim o Ajax. Des¬

pués de esta limpieza, debe lavarse la placa a fondo para eliminar cualquier resto de

limpiador y secarse con un paño que no de¬ je hilillos o Suciedad. Para hacer una sola placa de un circuito po¬ co complicado, el método más sencillo es dibujar directamente sobre el cobre utili¬ zando un rotulador de tinta resistente al ácido, tal como el Edding 3000. Para for¬ mas complicadas como, por ejemplo, las de los circuitos integrados, pueden utilizarse calcomanías con la forma de estas pistas, que se aplican simplemente frotando en la zona indicada de la hoja una vez se haya colocado sobre punto correcto de la super¬ ficie de cobre. Por supuesto, estas calcoma¬ nías son resistentes al ácido.

n-44 elektor noviembre/diciembre 1980

Figura 1. —Las placas procedentes del Servi¬ cio de Circuitos Impresos de Elektor son ejemplos típicos de las modernas placas de circuito impreso.

Acción corrosiva

Una vez terminado el dibujo, se sumerge la placa en una solución corrosiva. En la in¬ dustria se utilizan varios productos

químicos, pero para el aficionado una solu¬ ción de cloruro férrico es el corrosivo habi¬

tual. Esta se puede obtener en solución, bien sea concentrada, o lista para su uso,

debiendo seguirse las instrucciones del fabricante. El cloruro férrico se puede con¬ seguir también en forma de cristales, de¬ biendo hacer nosotros la solución. Una so¬

lución corrosiva satisfactoria es 500 gramos de cloruro férrico en cristales por cada litro de agua. En la realización de la solución de¬

ben añadirse los cristales al agua y no al re¬ vés. Un litro de solución corrosiva es sufi¬ ciente para atacar de 3.000 a 4.000 cm2 de

placa. El cloruro férrico es extremadamente corrosivo y es aconsejable llevar prendas protectoras, como por ejemplo, guantes de goma y un delantal de plástico para su ma¬ nejo. Si el cloruro férrico entrara en con¬ tacto con nuestra piel, deberemos lavarnos

inmediatamente. Si una salpicadura nos lle¬ gara a los ojos, deberemos lavarlos con abundante agua fría y a continuación bus¬ car urgentemente asistencia médica.

Todos los recipientes utilizados para conte¬ ner cloruro férrico deben ser de plástico o cristal; nunca debe utilizarse un recipiente de metal. Si es preciso almacenar la solu¬

ción durante un cierto período de tiempo,

éste debe ser hermético. El cloruro férrico es higroscópico, por lo que a la menor

oportunidad absorbería humedad del am¬ biente hasta hacer rebosar un recipiente normal. El proceso corrosivo puede ser acelerado calentando la solución. La mejor forma de hacerlo es colocar el recipiente conteniendo la solución en otro recipiente de mayor ta¬

maño que contenga agua caliente. Mientras se tiene en el baño conviene agitar el reci¬ piente con cierta frecuencia para reno¬ var el agente corrosivo en las inmedia¬ ciones del cobre y para disolver el «lo¬ do» de hierro que es desplazado de la solu¬ ción por el cobre procedente de la placa. La placa se debe revisar periódicamente pa¬

ra ver cómo se desarrolla el proceso de corrosión. Una vez terminado éste, no debe dejarse la placa dentro de la solución. De

no hacerse así, el ácido acabaría atacando los bordes de las pistas de cobre, no prote¬ gidos por la tinta.

Una vez terminado el proceso de corrosión se deberá limpiar la placa hasta eliminar to¬ do resto de tinta. Tras ello, se procederá

al perforado de los agujeros. Los compo¬

nentes se deben montar y ser soldados antes de que el cobre tenga tiempo de empañarse o engrasarse. El cobre debería ser protegido con una capa de barniz, inmediatamente

después de que el circuito haya sido comprobado. Si la placa va a ser almacena¬

da por algún tiempo antes de montar los

componentes, debería aplicarse un barniz especial para circuito impreso (por ejemplo, el fabricado por la casa Doram).

Este barniz es algo más caro que los barni¬ ces ordinarios de decoración, pero la placa se puede soldar a través del barniz,

mientras que los barnices ordinarios impi¬ den la soldadura.

Métodos fotográficos

Si desean construirse varias placas del mis¬ mo circuito o se desea copiar un circuito complicado de una revista, es recomen¬

dable utilizar métodos fotográficos. Hay varias maneras de fabricar circuitos impre¬ sos fotográficamente a partir de un diseño

dado. El método para hacer una placa a partir de un diseño de circuito impreso hecho por

uno mismo, es dibujarlo sobre papel vege¬ tal o láminas de acetato transparentes (o

cualquier tipo de láminas translúcidas o transparentes, que pueden adquirirse en tiendas de material de dibujo) utilizando autoadhesivos de-color negro de las marcas Letraset o Alfac (por ejemplo) que se su¬ ministran con dibujos adecuados para formar cualquier tipo de pista o terminal de soldadura. Esto se conoce con el nombre de matriz positiva. La placa virgen de chcuito impreso, esme¬ radamente limpia se recubre con una solu¬ ción sensibilizadora positiva (como Foto-

lak), de acuerdo con las instrucciones de fabricante. Nuestra matriz se coloca enton¬ ces en contacto con el lado sensibilizado de

la placa de cobre y el conjunto se expone a la luz (que puede ser ultravioleta o luz vi¬

sible según el tipo de solución) a través de la matriz. La placa expuesta se introduce a conti¬ nuación en una cubeta con baño revelador

(o se pulveriza sobre ella solución revelado¬ ra, según el tipo de sensibilizador). De esta forma, las porciones expuestas de la solu¬ ción sensibilizadora (que son aquéllas que no fueron cubiertas por los trazos negro de la matriz) resultan eliminadas. A continuación, la placa se somete a la ac¬ ción del ácido como cualquier otra. Pueden también utilizarse sensibilizadores negativos; en este caso serán las zonas no expuestas las eliminadas. Por supuesto, un

sensibilizador negativo implica el uso de

una matriz negativa; es decir, un fondo

negro con zonas transparentes de la forma de las pistas. Esta matriz se obtiene hacien¬ do una copia por contacto de la matriz po¬

sitiva en película fotográfica. Tan sólo los aficionados a la fotografía dispondrán del' equipo necesario para efectuar esta copia, por lo que no profundizaremos más en este

sistema. Los diseños impresos en revistas pueden también ser fotografiados, y el negativo así obtenido puede ser ampliado hasta el tama¬ ño necesario. También para ello será preci¬

so disponer de equipo fotográfico de labo¬ ratorio, claro está. En caso necesario, al¬

gún fotógrafo profesional o un buan afi¬ cionado podría realizar este trabajo por

una módica cantidad.

Soldadura

Una vez fabricado o comprado el circuito impreso, es preciso realizar una segura co¬

nexión eléctrica (y mecánica) entre las pa¬ tillas de los componentes y las pistas de

cobre de la placa. La soldadura implica el uso de un metal que funda a una temperatura relativamente

baja (alrededor de los 200° C) que ha de formar un cierto enlace molecular entre las

patillas de los componentes y las pistas de cobre. La temperatura debe ser baja puesto que los componentes pueden ser dañados por el excesivo calor, e incluso, también podría resultar afectado el adhesivo que se utiliza para unir entre sí la placa o substrato

y la lámina de cobre. • La soldadura para aplicaciones eléctricas se realiza con una aleación de estaño y plomo. El plomo puro funde a 232° C y el estaño a 327° C; sin embargo, una mezcla de ambos metales funde a temperaturas inferiores a las de fusión de sus dos componentes. La

temperatura de fusión de la aleación depen¬ de de las proporciones de plomo y esta¬ ño presentes en dicha aleación. El punto en que la temperatura de fusión llega a un mínimo corresponde a 183° C y se obtiene cuando las proporciones son 63 por 100 de .estaño y 37 por 100 de plomo. Una aleación que funde a la temperatura de fusión más baja posible se conoce como mezcla eutécti- ca (del griego eutektos —de fácil fusión—). Una aleación eutéctica de estaño y piorno^ pasa de sólido a líquido a los 183° C exac¬ tamente. Si la mezcla no es eutéctica no fundirá a esa temperatura, sino que tendrá un margen de temperatura en el cual pre¬ sentará una consistencia «plástica» (ver fi¬

gura 2). No es aconsejable soldar con una aleación

construcción y montaje de circuitos impresos elaktor noviembra/diciembra 1980 11-45

s

de amplio margen plástico. Si la unión a soldar se mueve mientras se está enfriando desde el estado líquido hasta el sólido (y,

por tanto, se encuentra en estado plástico) puede producirse una solidificación cristali¬ na de la aleación, que tiene una pobre rigi¬ dez mecánica y una alta resistencia eléctri¬

ca. Las proporciones normales en la ale¬ ación para soldadura eléctrica (estaño co¬ mercial para soldadura eléctrica) son del 60 por 100 de estaño y 40 por 100 de plomo. Se

incluyen a menudo pequeñas cantidades de otros metales para incrementar la rigidez mecánica. Sin embargo, no es eso todo. La patilla del

componente y la pista del circuito impreso están cubiertas por una capa de óxido que impide a la aleación de estaño y plomo «mojar» al metal y formar un enlace mole¬

cular. Incluso una limpieza escrupulosa de la placa no nos resolvería el problema, puesto que la capa de óxido se forma inme¬ diatamente sobre la superficie metálica lim¬ pia. Para realizar la soldadura este óxido

debe ser eliminado. Esto se realiza median¬ te una resina orgánica que mejora las pro¬ piedades de la aleación de estaño/plomo, y un activador que disuelve el óxido. La aleación de estaño y plomo para soldadura

■eléctrica de uso común se presenta bajo la forma de un alambre de sección circular. A la mezcla de resina y activador se le deno¬

mina fundente. El fundente forma parte del «alambre de soldar» y suele estar dispuesto en tres o más núcleos cilindricos alrededor del centro y a lo largo del «alambre» como se muestra en la figura 3.

Para hacer una soldadura, los componen¬ tes a soldar (en general, una patilla y el terminal de una pista de cobre) se ca¬ lientan simultáneamente con un solda¬ dor a una temperatura más elevada que el punto de fusión de la aleación de sol¬ dadura utilizada. El «alambre de soldar» se aproxima entonces a ambos componentes (no al soldador, ya que el excesivo calor vaporizaría demasiado rápidamente el fun¬ dente y causaría la oxidación de la aleación plomo-estaño).

A unos 160° C el fundente se extiende y limpia la superficie de los componentes a soldar. Al rededor de los 200° C, la ale¬ ación fundida desplaza al fundente de las superficies metálicas y lo absorbe forman¬

do un enlace molecular. El soldador debe

retirarse entonces, dejando enfriarse la sol¬ dadura sin movería.

Una buena soldadura debería tener un as¬ pecto terso y brillante, y una superficie cón¬

cava, además la aleación debe fluir fácil¬ mente sobre la superficie de los dos compo¬

nentes a soldar. Cantidades excesivas de aleación y grandes gotas con superficies convexas son signos de soldaduras defec¬ tuosas. En la figura 4 puede verse una sec¬

ción mostrando una buena soldadura. Durante la realización de soldaduras eléctricas, no es necesario más fundente que el deí propio hilo o alambre de soldar.

De hecho, debe evitarse el uso de fundentes de base ácida como los usados en fontanería o trabajos metálicos por ser corrosivos y conductores de la electricidad.

Soldadores

Los soldadores han avanzado mucho desde los tiempos en que era preciso calentarlos en una placa o quemador de gas; actual¬ mente disponemos de una extensa gama de ellos. El tipo más barato de soldador es el de ca¬ lentamiento continuo, que suele ser perfec¬ tamente adecuado para las necesidades del aficionado. Consiste típicamente en un mango aislado térmica y eléctricamente, del cual surge un cilindro de acero inoxidable que contiene una resistencia eléctrica en¬ capsulada en úna pieza cerámica. El extre¬ mo de ese cilindro es una punta de cobre hueca que se introduce sobre el cilindro de acero y queda sujeta mediante un pequeño alambre. El extremo de la punta puede adoptar multitud de formas en función de la aplicación deseada; puede verse un con¬ junto de ellas en la figura 5. Evidentemen¬ te, las puntas de tamaño grande se utiliza para trabajo «pesado» (grandes soldaduras) o continuado, y. las pequeñas para soldaduras

de cierta precisión. La resistencia del solda¬ dor de calentamiento continuo está conec¬ tada a la red permanentemeru?, por lo que

no puede controlarse la temperatura de la punta. Esto quiere decir que el soldador se enfriará mientras esté realizando soldadu¬ ras, puesto que el calor se emplea en calen¬ tar los componentes a soldar y en fundir el estaño; en cambio, alcanzará temperaturas muy elevadas mientras no se utiliza. Esto

3

Figura 2. — Diagrama do los puntos da fu¬ sión do diferentes aleaciones de estaño y plomo y la zona plástica de las aleaciones no outécticas.

Figura 3. —Las aleaciones de estaño y plomo para aplicaciones eléctricas tienen núcleos de fundente alrededor de su centro. No se requiere pues más fundente que el que lleva la propia aleación.

Figura 4. —Representación de los puntos principales de una soldadura bien hecha: 1. Base de la placa del circuito impreso. 2. La capa de cobre. 3. Aleación de estaño y plomo con la

pista de cobre Icón un espesor de sólo algunas moléculas).

4. Aleación de estaño y plomo. 5. Patilla del componente. 6. El ángulo máximo que debe tener entre

la aleación de estaño/plomo y la pista de cobre es de 30°.

Figura 5.— Un conjunto de puntas de solda¬ doras.

Figura 6. —Para realizar la soldadura de un componente la patilla de ésta debe ser ca- lenteda por el soldador y la aleación debe estar sobre la unión, no sobre el soldador.

puede significar que la primera soldadura hecha después que el soldador haya pasado un rato inactivo puede resultar sobrecalen¬ tada. Este problema puede evitarse utili¬ zando un soporte metálico para el solda-¡ dor; el soporte actuará como disipador,

evitando al soldador un calentamiento ex¬ cesivo mientras no se utiliza. Aunque existen soldadores de calentamien¬ to continuo en varias potencias, lo más ade¬

cuado para usos generales es su soldador de 20 a 25 W, junto con un conjunto de pun¬

tas de uso normal. En cambio, si se piensa realizar trabajos delicados con frecuencia, puede resultar preferible adquirir uno de 10-15 W. Por último, si se desea trabajar con metal alguna vez (por ejemplo, apan¬

tanando recintos con lámina de cobre para circuitos de RF) resultará muy útil adquirir un soldador de unos 60W.

Los soldadores de pequeña potencia se su¬ ministran a menudo en varias tensiones. Para usos generales un soldador de red es

11-46 elektor noviembre/diciembre 1980 construcción y montaje de circuitos impresos

probablemente lo mejor, pero si el afi¬ cionado desea realizar soldaduras fuera de

casa (por ejemplo, en automóviles, equipos móviles, trabajos en el campo, etc.) Un sol¬ dador de 12 V le resultará prácticamente insustituible.

Soldadores de temperatura controlada

El uso de soldadores de temperatura

variable permite un control más preciso sobre la calidad de la unión y ayuda a evitar

daños en componentes delicados, produci¬ dos por sobrecalentamiento. Existen dos

versiones típicas en este tipo de soldadores. En la primera se utiliza un termistor para controlar la temperatura de la punta y un circuito electrónico de control para in¬ terrumpir (o reanudar) la conexión a la red

de la resistencia calefactora. La temperatu¬ ra en este tipo de soldador puede ser

controlada de forma continua mediante un potenciómetro que varia la temperatura de conmutación del circuito de control. La segunda versión de este tipo de soldado¬

res la fabrica únicamente la casa Weller y utiliza una propiedad poco conocida de los materiales magnéticos. Por enci¬ ma de cierta temperatura (conocida como

punto de Curie del material) éste pierde sus propiedades magnéticas. La punta de un soldador Weller contiene una pequeña por¬ ción de material ferromagnético. Cuando el soldador está frío el material atrae un pe¬ queño imán que cierra el circuito de alimen¬ tación de la resistencia. Al llegar al punto de Curie el material deja de ser magnético,

con lo que el imán se despega y el interrup¬ tor se abre.

Para cambiar de temperatura de trabajo en un solddor Weller es necesario cambiar la punta por otra que tenga la porción de ma¬

terial adecuada con el punto de Curie de¬ seado.

Puntas de soldador

Las puntas de soldador son casi siempre de cobre, dado que éste es un excelente con¬ ductor del calor. Sin embargo, el cobre va disolviéndose poco a poco en la resina o fundente, por lo que la punta acaba ero¬ sionándose y ha de ser sustituida. Las puntas modernas se hacen generalmente de cobre recubierto por algún otro metal más duro (como hierro, níquel) que no se disuel¬

ve. Estas puntas no deben limarse nunca, sino que deben limpiarse con una esponja

húmeda (con el soldador caliente, por su¬ puesto) para evitar que se acumulen en la punta escorias o fundente.

Antes de utilizar una punta nueva es preci¬ so estañarla para evitar su oxidación y me¬

jorar la conducción de calor hacia la unión a realizar. El soldador debe conectarse a la

red, acercándole a la punta estaño (aleación de soldar) de buena calidad. Tan pronto co¬ mo el estaño funda debe extenderse por to¬

da la parte delantera de la punta. Una vez concluida esta operación, se retirará todo exceso de óxido de estaño o escorias acu¬ mulado en la punta.

Técnicas de soldadura Aún habiendo escogido un soldador ade¬

cuado y una punta correcta para el trabajo a realizar, es importante utilizar estaño del diámetro adecuado. Si es demasiado grueso

será difícil controlar la cantidad de estaño aportado, con lo que la unión puede resul¬ tar «inundada» de estaño. Por otra parte, si el hilo de soldar es demasiado delga¬ do será preciso fundir una gran longitud

de éste para cada soldadura, con lo que el

proceso resultará lento. El hilo de soldar delgado es también más caro (comprado al

peso, claro está) que el grueso. Para usos generales, un tamaño como el 18

SWG (0= 1,2 mm) puede ser el más reco¬ mendable. En cambio, para trabajos deli¬ cados (como las soldaduras de patillas de circuitos integrados) recomendaremos el ta¬ maño 22 SWG (0 = 0,8 mm). Las fases de la soldadura de un componente en un circuito impreso pueden resumirse así: 1. Todos los terminales del componente deben insertarse en el circuito impreso. 2. Para mantener en posición correcta

los componentes que van a ser montados horizontalmente puede colocarse el circuito impreso (con los componentes a montar ya insertos) sobre un trozo de gomaespuma que evitará que éstos se descoloquen duran¬ te el proceso (naturalmente, el circuito debe

colocarse con el lado de los componentes hacia la gomaespuma y las pistas de cobre hacia arriba). También puede ser útil para mantener los componentes en su lugar, doblar las patillas en un ángulo de unos

45°.

3. Una vez insertos los componentes en la tarjeta de circuito impreso, se cortarán las patillas de éstos lo más cerca posible del cir¬ cuito, utilizando alicates de corte.

4. Para soldar el componente aplique la punta del soldador a la pista de cobre y la patilla a soldar simultáneamente, llevando también al punto de contacto el hilo de sol¬

dar (ver figura 6). Cuando haya suficiente estaño extendido en la unión, retírese el sol¬ dador y el hilo de soldar, dejando enfriarse la unión sin moverla. 5. Este procedimiento puede ser repetido para circuitos integrados (o sus zócalos),

transistores y componentes de mayor tama¬ ño, incluso montados verticalmente. 6. Para mejorar la apariencia del circuito puede frotarse con alcohol metílico para hacer desaparecer cualquier exceso de fun¬ dente.

Si necesitamos desoldar un componente por cualquier razón, deberemos proceder con gran cuidado para evitar dañar la pista de cobre. Sujétese la patilla a desoldar con

unas pinzas o alicates, caliéntese la unión con el soldador hasta que el estaño funda y

tírese entonces de la patilla hacia arriba hasta extraerla. Repítase el mismo proceso con las otras patillas. Para desoldar cir¬ cuitos integrados es preferible utilizar una* «succionador de estaño» que elimina el es¬ taño de las patillas, dejando completamen¬ te libre el IC o el componente a desoldar. Antes de insertar un nuevo componente es preciso limpiar de estaño los agujeros para poder introducir en ellos las patillas del componente. Esto puede hacerse con el «succionador de estaño» (más conocido co¬ mo «desoldador») o calentando la pista de cobre e introduciendo una punta de lápiz o un mondadientes de madera en el orificio

que se desea dejar libre de estaño. Debe de¬ jarse enfriar completamente el circuito impreso antes de introducir el nuevo com¬ ponente, ya que de otro modo existe peligro de despegar la pista de cobre de las inme¬ diaciones del agujero, debido al debilita¬ miento del adhesivo ante el repetido calen-""- tamiento.

Si se observan todas las anteriores reco¬ mendaciones no hay razón alguna para que el constructor no obtenga un alto porcenta¬ je de éxitos al utilizar y montar circuitos impresos. |4

golf de bolsillo elektor noviembre/diciembre 1980 11-47

golf de bolsillo

versión electrónica de un antiguo juego de destreza

Muchos de los juegos ^tradicionales que se han "conservado inalterados de generación en generación, pueden simularse ahora electrónicamente. En particular los «video-juegos» que utilizan la pantalla del televisor para reproducir el campo de juego, han adquirido una gran popularidad en estos últimos años; pero con la aparición de los «chips integrados de juegos» cada vez más y más complicados, comienza a manifestarse un ligero decaimiento. Ahora existen varios juegos populares en versión electrónica, que no requieren el uso de la pantalla del televisor. Uno de los más simples (¡pero no por ello más fácil!) y que hará las delicias de todos estas navidades es: el golf de bolsillo.

Existen múltiples variaciones del golf de

bolsillo; la que aquí se describe pertenece a un manual de juegos de destreza, pensado para poner a prueba los nervios de «acero» y las paciencias «bíblicas». La versión ori¬

ginal del juego consiste en una caja redon¬ da con una tapa transparente, en la que

hay una «bolita» que se mueve en todas di¬

recciones. El objeto del juego es «manejar» la caja, de manera que la bolita entre en un pequeño orificio que hay en el centro. Como es de suponer, la «bolita» es pe¬ queña y escurridiza, y la superficie por la

que se desliza está muy pulida, siendo la fricción entre ambas despreciable, resultan¬ do extraordinariamente complicado

controlar la dirección de la bola, o bien de¬ jarla inmóvil en un punto determinado.

Además, el orificio es muy poco profundo y cualquier «paso en falso» hace salir la bo¬

la del orificio. Este hecho se vuelve aún más fastidioso en una versión más complicada de dos o más

bolas y varios orificios. Es sorprendente el tiempo que se puede pasar intentando me¬ ter la primera de las bolas en un orificio.

Una vez conseguido esto, y justo cuando se está a punto de meter la segunda bola en su

orificio, la primera ¡maldición! sale. Como las navidades no están lejos, la ver¬

sión electrónica de este «atormentador» juego puede ayudar a resolver el eterno problema de la elección de regalos, especial¬

mente para la «gente joven». En la versión electrónica se juega de la siguiente forma: una bola cuya posición se indica por LEDs

debe introducirse en el orificio central representado por un LED de diferente co-

11-48 elektor noviembre/diciembre 1980 golf de bolsillo

lor (verde). La colocación de los LEDs se presenta en la figura 1. La bola, que físicamente no existe, puede rodar en dos direcciones: norte-sur y este-oeste. Cada uno de los cuatro LEDs señala un punto cardinal, indicando si la bola está en el nor¬ te, sur, este, oeste, o en el orificio. La po¬ sición de la bola se controla por medio de dos potenciómetros, uno para cada direc¬ ción. cuando una «maniobra» acertada consigue que la bola caiga en el orificio, se enciende el LED verde permaneciendo los demás apagados. El grado de dificultad del juego lo determina el tamaño del orificio que puede variarse con un tercer poten¬ ciómetro; el de «dificultad».

El circuito

El circuito electrónico del juego se muestra en la figura 2. El circuito consiste básica¬ mente en dos comparadores «ventana» for¬ mados por A1/A2 y A3/A4. Para ayudar¬ nos en la explicación de como trabaja este circuito, en la figura 3 se muestra el diagra¬ ma de base de un comparador «ventana». Como puede verse, el circuito tiene una sola entrada U¡ y dos salidas, Uj y U2. Los am¬ plificadores operacionales A1/A2 están conectados como comparadores. Debido a la ausencia de realimentación las salidas pueden alcanzar cualquiera de los dos esta¬ dos, osea: alto o bajo. Cuando la tensión en la entrada no inversora (+) del compa¬ rador se hace superior a la de la entrada in¬ versora, la salida se hace igual a la tensión positivia de alimentación. Y, contrariamen¬ te, si la tensión en la entrada inversora es mayor que la no inversora, la salida bascu¬ la, entregando la tensión negativa de ali¬ mentación (en este caso masa). Una de tas entradas de cada comparador (figura 3) está conectada continuamente a una tensión de referencia (Ua y Ub respecti¬ vamente) que se obtiene a partir de un divi-

Figura 1. —La carátula de golf de bolsillo tiene cinco LEDs. El central (verde) se en¬ ciende cuando el jugador consigue «intro¬ ducir» la bola en el orificio. Los otros LED indican la posición de la bola.

Figura 2. —Circuito electrónico completo basado en los comparadores «ventana» del golf de bolsillo.

Figura 3. —Circuito básico de un compara¬ dor de «ventana».

Figura 4. —En este diagrama se ilustra la va¬ riación de las salidas Ui y U2 del compara¬ dor en función de la entrada U¡.

sor de tensión formado por R1, R2 y P. De¬ pendiendo de los valores que tome la entra¬ da U¡ se pueden dar las siguientes si¬ tuaciones: a) U¡ es mayor que Ua, esto implica Uj al¬

ta y U2 baja. b) U¡ es menor que Ub, en este caso U2 al¬

ta y Uj baja. c) U¡ esta entre Ua y Ub en este caso am¬

bas salidas son bajas (están en masa).

En el caso c) se dice que la tensión U¡ está dentro de la «ventana» (o del margen). La anchura de «ventana» puede regularse con el potenciómetro P. Estas tres situaciones se ilustran en la figura 4. Como puede verse _. las salidas de los dos operacionales respon¬ den a un incremento de tensión. Dos comparadores de este tipo se emplean en el circuito del «golf de bolsillo». La entrada de cada uno de los comparadores se conecta a un potenciómetro (P1 y P3 res¬ pectivamente). P1 controla la posición ver¬ tical de la bola y P3 la horizontal. Cada una de las salidas de los comparadores excitan un LED. Las salidas de cada comparador (Uj y U2) se hacen altas (encendiendo el LED correspondiente) cuando la entrada Uj se hace superior a Ua (Uj alta) o inferior a Ub (U2 alta), osea, se enciende uno de los LEDs si la tensión U¡ está fuera del margen de «ventana» de acuerdo con lo anterior. Así, con dos comparadores «ventana» se representan las posiciones verticales y hori-«^ zontales de la bola y, obviamente, el nivel lógico (alto o bajo) de las salidas que en¬ cienden los LEDs, indicando si la bola ha «rodado» o no y dando su posición. Si se apagan los cuatro LEDs, se encenderá el LED central (verde) indicando que la bola está en el orificio central y que el jugador ha tenido éxito en la «maniobra». Las salidas de los comparadores excitan di¬ rectamente los LEDs a través de una resis¬ tencia limitadora de corriente. La tensión en el punto de unión de las cuatro resisten¬ cias limitadoras se utiliza para pilotar a TI. Este transistor está saturado (conduce) siempre que uno de los LED DI, D2, D3 o D4 se encienda (trabaja como inversor). Si se apagan los cuatro diodos a la vez, TI se corta, elevando la tensión en su colector y, por tanto, en la base de T2, haciéndole con¬ ducir y encendiendo D5 (LED verde). La anchura de ventana o nivel de dificultad puede regularse mediante el potenciómetro doble P2a/P2b.

Semiconductores:

IC1 = LM 324 TI ,T2 = TUN DI . . . D4= LED rojo D5 = LED verde

El circuito del golf de bolsillo se puede re¬ alizar en la placa de circuito impreso de la figura 5. Los potenciómetros se han coloca¬ do deliberadamente fuera de la placa. Esto

ahorra espacio y dinero, dejando al cons¬ tructor una mayor libertad en la elección de los controles y en el tipo de caja. En esta clase de montaje (y más si se utilizara como regalo) el aspecto exterior es muy impor¬ tante. Aunque la construcción física del prototipo se aborda siempre en este apartado, esta vez el acabado final se deja a elección del

lector, para lo cual puede inspirarse en el _ modelo de la figura 6. ^En cuanto a los controles, sólo queda un

ounto por aclarar: para P1 y P3 pueden uti¬ lizarse, por supuesto, potenciómetros nor¬ males (giratorios) o bien lineales. Como siempre, si uno es desprendido y no le im¬

porta gastarse un poco más de dinero (o molestándose en hacerlo uno mismo),

puede sustituir los dos potenciómetros P1

y P3, por un potenciómetro doble en

«sticK» (como los utilizados en telemando o juegos de televisión) que por otra parte, da¬ rá al juego un aspecto «más profesional» y lo hará más divertido. Si se decide utilizar los potenciómetros en «stick» son necesa¬ rios dos ajustes para hacer coincidir la posi¬ ción central con el apagado de los LED, pa¬ ra esto cada potenciómetro del «stick» po¬ see un dispositivo de ajuste (el «offset»). Se quiera o no, con el mando de «stick» pueden manejarse simultáneamente P1 y

P3 y sobre todo (como en la figura 6) dará al montaje un acabado más «logrado». Pa¬ ra los lectores que se decidan por los poten¬ ciómetros en «stick» (bien hechos, en casa o comprados) deben saber que los valores de P1 y P3 pueden ser cualquiera que esté entre 1K y 1M. También tiene su importan¬ cia el hecho de que sean diferentes, ya que entonces sus márgenes de variación tam¬ bién lo serán. M

Figura 5. —Circuito impreso pera el golf de bolsillo. Los potenciómetros se han dis¬ puesto deliberadamente fuera de la placa.

Figura 6. —Este es uno de los muchos dise¬ ños posibles de la caja para el golf de bol¬ sillo. Las posibilidades del juego y de cons¬ trucción de la caja se amplían utilizando po¬ tenciómetros en «stick» en lugar de dos po¬ tenciómetros giratorios simples (P1 y P3). t

Audio

Amplificador EQUIN. 5-16* Amplificador de micropotencia. 7-15 Amplificador para auriculares de baja impedancia ........ 7-05 Amplificador telefónico ..... 11-34 Compresor limitador. 7-71 Control del efecto estereofónico. 7-24 Generador de sonidos .. 1-44 Indicador de estereofonía . 7-50 Mediciones standar para amplificadores de audio.. 1-24 Medidor de distorsión armónica. 7-82 Mezclador digital de señales de audio ... 7-41 Preamplificador limpio (Un)....... 7-59 Preamplificador para micrófono... 7-58 Preco(t).. 1-13 Preco (2). 3-19 VQX, interruptor accionado por la voz. 9-49

Automóvil

Accionador automático de antena de coche. 7-54 Alarma antirrobo para coche. 7-56 Amperímetro para el automóvil. 7-62 Cargador automático de baterías de coche. 7-03 Control de batería del automóvil... 7-30 Intermitente electrónico. 7-28 Intermitente sonoro. 7-29 Medidor de eficacia de los frenos.. 7-69 Regulador de tensión/intensidad para coche... 7-51 Voltímetro para el automóvil. 7-10

Divulgación

Circuitos C-MOS de alarma. 7-55 Cómo girar y por qué .. 3-26 Cómo obtener agua caliente a partir de un congelador.. 9-01 Comprobación acústica de estructuras. 3-01 Construcción y montaje de circuitos impresos. 11-43 Introducción a los microprocesadores. 3-04 La atmósfera de Venus. 1-01 Los cristales líquidos. 11-01 Mediciones standard en ios amplificadores de audio .... 1-24 Pérdida de información en las cintas magnéticas .. 5-01 Pilas Níquel-Cadmio. 5-04 Potenciómetros a medida. 5-37 TUP-TUN; DUG-DUS. 1-07

Filtros

Filtro para interferencias de red. 7-24

* Nota: el primer número corresponde al mes de aparición de la revista: enero = 1, marzo = 3, etcétera; el segundo número corresponde a la página inicial del articulo.

Filtro pasa banda selectivo... 7-32 Filtro paso alto/bajo de 18 dB por octava. 7-19

Fotografía

Disparador temporizado para cámara fotográfica. 7-64 Exposímetro logarítmico ..... 3-32 Fotografía de Kirlian .. 1-17 Sincronizador de casete/proyector de diapositivas. 7-77 Sistema automático para el cambio de diapositivas. 1-10

Fuentes de alimentación

Cargador automático de baterías... 7-03 Cargador de pilas Níquel-Cadmio .. 5-12 Cargador supereconómico de pilas Ni-Cd. 7-02 Célula solar . 7-81 Conversor CC/CC. 7-27 El 723 como fuente de intensidad constante.. 3-36 Espejo de tensión. 7-25 Fuente de alimentación estabilizada. 3-12 Fuente de alimentación de0a 10V ... 7-36 Fuente de alimentación modulable .... 7-57 Fuente de alimentación múltiple. 7-81 Fuente de alimentación simétrica de 15 V/50 mA. 7-11 Indicador de fallo en la alimentación.. 7-02 Métodos modernos de regulación de tensión.. 9-11 Rectificador de precisión. 7-26 Regulador de tensión 78L. 7-58 Referencia de tensión compensada en temperatura. 7-74

Generadores

Base de tiempos integrada..... 7-39 Generador C-MOS de onda cuadrada.. 7-07 Generador de 288 Mhz. 7-90 Generador de frecuencias... 7-78 Generador de funciones.. 1-29 Generador de funciones C-MOS. 5-31 Generador de onda cuadrada de disparo controlado .... 7-33 Generador de ritmos especiales .. 7-35 Generador de sincronismo de vídeo. 7-20 Generador de sonidos. 1-44 Generador TT1 de onda cuadrada .... 7-06 Generador TTL-LS de onda cuadrada... 7-06 Inyector de señal... 1-36 Oscilador en diente de sierra. 7-12 Oscilador de onda cuadrada. 7-73 Oscilador seno/coseno... 7-08 Oscilador TTL-LC controlado por tensión. 7-13 Oscilográficos. 9-29 Sintetizador digital de onda senoidal. 7-88

general 1S80 elektor enero 1981

Hogar

Aiarma antirrobo. 7-12 Aíarma de nivel para líq uidos ..... 7-26 Detector de agua caliente... 7-46 Filtro para interferencias de red .... 7-24 Interruptor sesorial. 7-09 Lámpara automática para acuario. 7-57 Organo de luces. 11-37 Regulador sensorial de intensidad luminosa. 7-75 Sistema centralizado de alarma.... 9-04 Temporizador de cocina.... 11 -39 Temporizador de múltiples aplicaciones. 7-20 Termómetro digital. 9-35 Termostato electrónico . 7-49 Timbre electrónico con dos sonidos... 7-25 Veleta electrónica .. 7-55 [Vate perro! .. 7-07

instrumentación

Base de tiempos integrada .... 7-39 Comprobador de cables DIN..... 7-60 Comprobador de ganancia de Intensidad en AF ...... 7-22 Comprobador de TUP-TUN .. 1-37 Condensador electrónico variable .... 7-46 Convertidor de onda cuadrada/onda triangular .. 7-16 Frecuencímetro para sintetizadores. 7-87 Fuente de alimentación de 0 a 10V. 7-36 Fuente de alimentación estabilizada .. 3-12 Fuente de alimentación múltiple .. 7-81 Fuente dé alimentación simétrica de ± 15 V/50 mA .... 7-11 Generador para calibración de Fl. 7-63 ¡Generador C-MOS de onda cuadrada ... 7-07 Generador de 2® Mhz. 7-90 Generador de frecuencias. 7-78 Generador de funciones. 1-29 Generador de funciones C-MOS. 5-31 Generador TTL de onda cuadrada. 7-06 Generador TTL-LS de onda cuadrada.. 7-06 Inyector de señal.... 1-36 Medidor de distorsión armónica. 7-82 Medidor de ondas estacionarias. 9-25 Medidor de picos autoescala ..... 7-43 Medidor de valores de cresta..... 3-38 Minifrecuencímetro digital. 3-29 Multiplicador variable de capacidad .. 7-46 Oscilador en diente de sierra... 7-12 Oscilador seno/coseno ... 7-08 Osiciador TTL-LC controlado por tensión. 7-13 Referencia de tensión compensada en temperatura ..... 7-74 Soldador de temperatura controlada. 5-41 Termómetro digital... 9-35 Voltímetro de 3 1/2 dígitos...... 7-38 Voltímetro UUA 180 a diodos LED... 3-41

Juegos

Diviértase con el modulador..... 5-47 Generador de sonidos .... 1-44 Golf de bolsillo....... 11-47 Grillo electrónico ........ 11-29 Mida su fuerza..... 11-31 Ordenador para juegos T.V. (1). 11-04 Ordenador para juegos T.V. (2). 11-12 Organo de luces...* 11-37 Qscilográficos .. 9-29 ¿Quién ganó? .. 7-52 Quinielista electrónico. 9-52 Silbato de tren de vapor. 1-22 Tren de vapor. 1-21

Microprocesadores

Buffer para bus de datos ... Convertidor analógico-digital .. Decodificador de direcciones programable Disparador de palabras lógicas .. Display hexadecimal.... Introducción a los microprocesadores.. Júnior Computer... Los microprocesadores de ELEKTOR.. Modulador CMOS-FSK.;... Multiplexor de datos........ Ordenador para juegos T.V. (1) —. 1 Ordenador para juegos T.V. (2).. 1 Supresor de rebotes.i..

Música

Amplificador EQUIN. Diviértase con el modulador.... El mata disc-jockeys ....... Generador de ritmos especiales .............................. Generador de sonidos... Gong electrónico.. Metrónomo ..... Preco (1) .. Preco (2).

Radiofrecuencia

Amplificador de antena. Amplificador de Fl para FM. Amplificador de RF de banda ancha. Amplificadores de antena (LOS). Comprobador de ganancia de intensidad de AF. Dial para sintonía digital. 1 Filtro SSB para T.V. color. Generador de 288 Mhz. Generador para calibración de Fl. Medidor de ondas estacionarias .... Receptor reflex de onda media. T ransmisor de 2 m.

Varios Circuitos C-MOS de aiarma .. Control de velocidad para pequeños motores.. Control para sintetizador de frecuencias. Controlador sensorial de tensión... Convertidor de temperatura en tensión. Detector de paso por cero... El mata disc-jockeys .... Emisor ultrasónico para auriculares.. Hay muchas maneras de encender una lámpara. Interruptor sensorial ..... Línea de retardo analógica. Magnetizador .... Mezclador de vídeo..... Mezclador de vídeo con anchura de banda limitada .. Nudo electrónico............ Osculómetro ...... Plotter X-Y con diodos LED..... Potenciómetros a «medida»..... Receptor de infrarojos..... Receptor murciélago..... Receptor ultrasónico de alarma. Receptor ultrasónico para auriculares.. Regulador de bujías para pequeños motores... Relé electrónico .... Sistema centralizado de alarma. Sistema de iluminación para trenes miniatura. Soldador de temperatura controlada. Transmisor de infrarojos. Transmisor ultrasónico de alarma.. Velocímetro para bicicleta.

Elektor 1980 Español

Documents

Transcript of Elektor 1980 Español