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MEDICIÓN DE SEÑALES LVDS PARTE (PARTE 3)
Entradas de señal

por PICERNO




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3.1 EL SEGUIMIENTO DE LAS SEÑALES DE VIDEO EN UN BIPLAQUETA
Si no sabemos que es una señal LVDS no sabremos cómo medirla y no podremos aplicar el método de de reparación clásico, que es el de seguimiento de las señales para ver donde se corta la misma.

En un amplificador de audio digital discreto, sin realimentación para repararlo vamos siguiendo la señal con el osciloscopio o la sonda de RF desde la entrada hasta la salida para encontrar donde se corta la misma.

En la sección de video digital de un TV monoplaqueta ya no tenemos muchas posibilidades de seguimiento para la reparación, porque todo ocurre dentro del microprocesador. Ingresan las cuatro canales de color que son la señal LVDS roja, La señal LVDS verde, la señal LVDS azul y la señal de CLOCK (por donde también ingresa el sonido correspondiente) y salen los que generalmente son 4 o más pares LVDS (dependiendo de que sea un TV HD ready, Full o superHD.
 
Por lo general la estructura del circuito no suele usar más de un puerto paralelo de 4 pares mas el par de clock. Cuando se requieren más pares se usan dos puertos y cuando se requieren más aun, se usan 8. Cada puerto posee su propio clock. 

En un biplaqueta Main+fuente y T-COM por ejemplo. Es como si la señal se abriera en abanico. Siempre ingresan los tres LVDS de cada color y el clock(+sonido). En total 8 cables hasta el conector LVDS1 y luego cada cable continua en una pista simple hasta ingresar en el circuito integrado llaves LVDS que está lo más cercano posible al conector (por eso no requiere una disposición LVDS)
.
La salida del circuito llave tiene como es obvio una sola salida LVDS que va por cuatro loops de corriente hasta el micro, en donde ingresan las ocho pistas. Esto no cambia desde el más modesto HD "ready" hasta un "super" HD. Si no pudo generar este diagrama en bloques en su cerebro lo ayudo un poco con la figura 3.1.1.


 
Fig.3.1.1 diagrama en bloques biplaqueta
  
Nota en el diagrama hay un error colocado a propósito y espero que los lectores me lo indiquen por un correo a "Contactenos" de www.picerno.com.ar.

Analicemos la figura. Comienza en las tres entradas independientes de HTMI que van de la pata N° 1 a la 6  y que se aplican a un circuito integrado conmutador de entradas. El mismo circuito tiene una sección separada que conmuta las señales de audio sincrónicamente con la de video HDMI 1, 2 o 3. Todas las entradas de video de todos los TVs son del tipo LVDS y de tres pares: rojo, verde y azul.

El bloque selector de entradas HDMI, selecciona la entrada deseada, de modo que solo tiene una salida idéntica a la entrada seleccionada que por supuesto ingresa a la sección de video del micro jungla ("jungla" es nombre histórico proveniente de la época de los TVs a TRC y que contení­an un circuito muy complejo que realizaba la decodificación de color). 

Este circuito integrado realiza también la protección contra pulsos de descargas proveniente de la red de videocable, del reproductor de video o cámara de video y del videojuego. 

En realidad esa protección es bastante débil porque una de las fallas más comunes, cuando el TV tiene video y sonido por RF y no tiene ni video ni sonido por ninguna entrada de HDMI, se debe a un cortocircuito por la fuente de este circuito integrado. En realidad creemos que tal protección es mí­nima o directamente no existe en los TV actuales, dado que en Europa y EEUU (principal mercado de China) la conexión hogareña está libre de descargas porque se realiza con cable de fibra óptica. Pero en América latina recién empezamos a tener esos lujos en la ciudades capitales. 

Por esa razón lo primero que se debe medir es la tensión de fuente del CI y si es nula no dude que está en cortocircuito el selector de HDMI y/o la fuente reductora correspondiente a su alimentación.  Si tiene tensión de fuente, controle si hay señal en todas las entradas, porque en muchos casos la falla se produce solo sobre la entrada que estaba funcionando en el momento de la falla. 

En estos casos si no se consigue el circuito integrado, o si el usuario no necesita más que una entrada, se suele intercambiar las entradas con conexiones cortas para que el usuario reconozca que estuvimos trabajando en el equipo y no que solo le aconsejamos cambiar de conector HDMI y le cobramos solo por él consejo.

Como los conectores HDMI deben estar en un lugar accesible desde el exterior y la salida hacia la T-COM debe estar lo más cercana posible de la plaqueta "main" para reducir las pérdidas y captar la menor cantidad de EMI (ruido electromagnético) la conexión del CI selector al microprocesador suele ser realizada con loops HDMI, aunque existen muchos casos en que esto no es necesario y se conectan solo por simples pistas TTL (Transistor - Transistor - Logic) de un solo conductor para cada color.

El circuito integrado generador de señales HDMI de salida, suele estar lo más cercano posible al microjungla por lo que no suele ser necesario utilizar conexiones HDMI y solo basta utilizar conexiones TTL (Si el lector tiene dudas sobre el tema le aconsejamos leer el apéndice posterior a este artí­culo).

Debido a todo lo anterior, forzosamente, la conexión más larga es siempre la que va desde la main hasta la T-COM y no cabe duda que debe ser una HDMI de uno dos o más puertos, con un clock exclusivo para cada puerto, que también se conecta con un loop LVDS.

Debido a la falta de uniformidad en la cantidad y tamaño de los puertos es imposible sacar conclusiones de cuál es la falla por simple observación de la pantalla. En muchos casos hay problemas de coloración y en otros rayas verticales u horizontales  en forma de banda (recuerde que ambos pulsos de borrado se transmiten por los mismos pares). 

En los bi y tri plaqueta la alimentación de la T-COM suele ir acompañando al flex de datos, generalmente en las cuatro primeras pistas de cada lado (4 negativos y 4 positivos), que se individualizan por tener un ancho mayor que los pares de datos.

Siempre se enví­a una sola tensión por ejemplo 5 o 12V y en la T-COM hay un integrado multifuente, que se diseña especialmente para generar todas las tensiones que requiere el CI decodificador y la pantalla.

3.2 EL SEGUIMIENTO PRÁCTICO

Ya les dije que estaba trabajando en un medidor de señales LVDS que se arma con restos fósiles que existen en cualquier taller, pero aun lo estoy mejorando y haciéndolo más económico. Digamos que funciona pero le quiero sacar más jugo porque hoy los amplificadores de audio de los TVs son digitales y no podemos hacer un seguimiento como en los analógicos, por lo tanto estoy tratando de que el mismo medidor sirva para medir las dos cosas audio y video. Tenga un poco mas de paciencia.
 
Por ahora usaremos un osciloscopio de 20 MHz que tal vez poseen el 20% de los talleres de la Argentina. ¿Que podemos hacer con él?

Un 20 MHz alcanza y sobra para hacer el seguimiento de las señales. Pero hay que saber conectarlo porque si lo conectamos mal podemos arruinar la main y la T-COM.

Un seguimiento propiamente dicho requerirí­a que el medidor se coloque sobre el par. Pero si es un osciloscopio o cualquier otro instrumento con fuente de alimentación, conectarí­a el terminal de masa de la punta a uno de los pares y ese terminal está capacitivamente conectado a un terminal de la red, ya que la masa de la punta está conectada al gabinete. Esto incrementa la capacidad contra masa de una de las entradas del comparador y prácticamente cortarí­a la señal de 80 MHz anulando la medición.

Pero muy probablemente la conexión del chasis del osciloscopio a una pata viva del comparador, lo quemarí­a por el ingreso de pulsos EMI en muy poco tiempo.  Parecerí­a que el instrumento de prueba deberí­a tener entrada diferencial, tal como el comparador del equipo. Sin embargo no es asi porque si el osciloscopio es un doble trazo (y la mayorí­a lo son) se puede conectar una punta a cada par y las dos masas a la masa de la plaqueta, con lo cual evitamos el problema de la capacidad que desbalancea al sistema. 

Pero perdemos la medición diferencial entre los pares que es lo que queremos medir.  Los buenos osciloscopio tanto digitales como analógicos tiene una llave que invierte el canal B y representan en la pantalla un solo oscilograma, que corresponde a la operación señal A- señal B, que equivale a la señal diferencial (diferencial=diferencia) que queremos medir.

De cualquier modo si Ud. coloca el osciloscopio entre el par + y masa obtendrá un oscilograma como el que ya mostramos en esta serie y lo mismo si lo conecta entre el par - y masa notándose que son precisamente inversos.

Entonces recuerde: Lo que jamás debe hacerse es conectar la masa del osciloscopio a uno de los pares porque la menor fuga en el transformador del mismo puede provocar daño.
 
Conocido los detalles de conexión explicaremos como se realiza el seguimiento de la señal:

Siempre hay una operación previa al seguimiento de la señal, que no existe cuando se sigue una señal TTL y es debido a que hay dos conductores en lugar de uno y que la terminación del par es de solo 100 Ohms.

Siendo así­, porque no desconectar la entrada de fuente a la main, colocar el tester como óhmetro y medir desde las dos salidas (-) y (+) de un mismo par, del circuito integrado generador de LVDS. Deberí­a indicar un valor de 100 Ohms aproximadamente si ninguno de los dos conductores del par está cortado. 

Pero no es así­ siempre porque los resistores internos a un CI moderno no son pasivos, no están realizados con carbón, son transistores de silicio en una disposición que se comportan como un resistor y para funcionar requieren una tensión de fuente en la main. Es decir: Pruebe con el ohmetro y si marca 100 Ohms signiica que los resistores son los clásicos y están afuera del decodificador de la T-COM.

¿Entonces si el TV es moderno no se puede verificar solo con el óhmetro? Se puede, pero hay que realizar la medición de ambos pares de una punta a la otra (generador a comparador) en forma sucesiva. Primero el par (-) y luego el par (2). Y esto es así­ a pesar de que en un videito lo dan como el mejor método; seguramente el autor debe haber trabajado con un TV muy viejo que tenia resistores exteriores al comparador que son los clásicos de carbón.

Realizada la operación de continuidad de las pistas, se puede realizar el seguimiento del modo clásico. Aclaramos que nuestro circuito esta simplificado; en la realidad nos encontramos con dos conectares de borde y muchas veces con resistores en serie con cada par, antes de las salidas de la plaqueta.

3.2 DIAGRAMA EN BLOQUES DEL MONOPLAQUETA.

En la zona de señal de un monoplaqueta no aparece nada nuevo; solo que se reacomodan los bloques, de modo que bloques externos al micro-jungla ahora se ubican dentro del mismo.


Fig.3.2.1 Diagrama en bloques del micro de un monoplaqueta   

Todo lo que agregamos a continuación, puede diferir entre distintas marcas y modelos de TVs por la posición mecánica de los conectores de entrada y el microjungla.  Los TVs más sofisticados suelen poseer hasta 4 conectores HDMI aunque la cantidad más común es de 3 conectores. Haga de cuenta que integrado selector de puerto HDMI que antes estaba afuera del micro ahora está adentro, como una primera etapa. 

Entonces la primer sección del micro jungla, se encarga de seleccionar la entrada elegida por el usuario y enviarla a la salida única de la sección que tiene entonces una señal idéntica a la de entrada seleccionada. La señal de entrada está separada en tres canales de color mas el clásico canal de clock que sirve para sincronizar el funcionamiento del detector del micro con las señales digitales de color.

Recordemos que la señal de audio se transmite como una modulación de la señal de clock, por lo tanto seleccionando el video automáticamente estamos seleccionando el sonido correspondiente a la entrada HDMI elegida.
 
La sección de entrada cumple también la función de protección contra sobrecargas que por lo general se producen cuando el usuario conecta al TV el equipo que está utilizando como generador de imágenes, con ambos equipos conectados a la red y encendidos. En este caso no hay garantí­a que un conector largo como el  HDMI conecte al mismo tiempo el terminal de masa y el terminal de fuente. Las masas del equipo y el TV puede ser lo último que se conecten y entonces los cables del par pueden traer tensiones de fuga, generadas en el cable de RF de entrada o en el propio equipo decodificador de la compañí­a de cable.

Algo que el reparador debe tener en muy en cuenta cuando comienza a probar un equipo es la disposición de tensiones de fuentes del mismo. La mayorí­a de los fabricantes no se complican la vida usando fuentes que alimenten a varios circuitos de la main.

Los circuitos pueden tener la misma tensión de alimentación pero a cada uno se lo conecta con un regulador para cada integrado por dos razones: evitar las realimentaciones por fuente común es la principal razón. Y economí­a es la segunda, porque un capacitor electrolí­tico de alto valor puede ser más costoso que un circuito regulador de fuente, si se considera mano de obra para su colocación si son del tipo paralelo.

Inclusive hay llaves triples HDMI que poseen una entrada de fuente separada para cada sección de llave, lo que muchas veces nos permite realizar una reparación desconectando la fuente de una sección de conmutación que no se utiliza pero se puso en cortocircuito.

Así­ terminamos la parte 3 y lo invitamos a leer la 4 la siguiente semana pero le aclaramos que dicha continuación solo estará habilitada para los miembros de la página. Por ahora La membresí­a es gratuita, aproveche. Le aseguramos que jamas lo vamos a molestar solo con propaganda. Cuando pongamos una le vamos a regalar un artí­culo relacionado y nunca enviamos mas de una por semana.
 
      




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El Ing. Alberto Picerno, conocido en toda latinoamerica por sus cursos de Tv y LCD, es el autor mas prolífico sobre Electrónica, con mas de 40 libros tecnicos y cientos de articulos publicados. 

Se inicio en el mundo de la electronica de niño ayudando a su padre que era hobbysta y aficionado a la radio.

Su experiencia temprana le permitio recibirse con medalla de oro al mejor promedio de "Tecnico Nacional el Telecomunicaciones" y posteriormente volvio a obtener la medalla de oro al mejor promedio como "Ingeniero en electronica en UTN"

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