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TV SMART
MEDICIÓN DE SEÑALES LVDS PARTE 7
APLICACION A LA REPARACIÓN DE UN TRIPLAQUETA

por PICERNO




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7.1   EL MEDIDOR DE SEÑALES LVDS 

El dispositivo que creamos no es un instrumento de precisión sino un instrumento practico de medición. ¿Qué necesidad tenemos de saber con precisión cuál es la amplitud de los datos de una señal LVDS si nunca vamos a tener el dato provisto por el fabricante?

Por eso comparamos una señal que apreciamos a oído como de amplitud normal, medida por comparación en un TV que funcione bien, si medimos con el mismo amplificador el TV que estamos reparando y las señales se parecen es suficiente (sin tocar el control de volumen por supuesto). Además en este caso es más importante saber que estamos colocando la punta de nuestro instrumento sobre el punto de prueba correcto, porque no tenemos que mirar un instrumento de aguja o un osciloscopio.

Es decir que solo apoyamos la punta y escuchamos el bafle. En el TV bueno empezamos con el control de volumen del baffle a máximo y si es necesario lo bajamos.

¿Cuándo debemos realizar el seguimiento de la señal LVDS? cuando tenemos el piloto y el backligth encendidos pero no hay iluminación en la pantalla. También cuando hay rayas en la pantalla o colores cambiados. Por supuesto hay que tener medidas las tensiones de fuente incluidas las que corresponden a la pantalla.

O simplemente cuando tenga dudas sobre el funcionamiento del TV. Es decir; ya que la medición consiste en apoyar la punta y escuchar, es algo tan simple de hacer, que lo realizamos casi como un acto reflejo, tal como el médico con un estetoscopio.
¿Pero donde mido? hágalo en forma lógica desde la entrada a la salida? Pero nos encontramos con el problema de que estamos tratando en forma genérica todo tipo de disposición de plaquetas única, doble, triple y en los TV más antiguos puede haber más de 3 plaquetas. En realidad basta con tratar el triplaqueta porque los otros tienen menos que controlar.
 
Si, pero siempre tenemos una plaqueta de entrada donde están los conectores HDMI (genéricamente la main) y una plaqueta de salida a la pantalla que puede ser la misma main en los monoplaquetas.
 
Entonces reparar cualquiera de los tipos de TVs mono, de dos o de tres plaquetas es lo mismo. No, porque en un monoplaqueta no tenemos ninguna ayuda de texto sobre el circuito impreso al lado de los conectores que nos indican que función cumplen.
  
¿Y cuando puedo decir que el medidor indica que la señal es correcta? Cuando escucho una señal de audio de amplitud normal de una frecuencia de 50, 100, 200 hasta tal vez 500 Hz en los TVs con sobrebarrido (o el equivalente en norma M; de 60, 120, 240 etc Hz.)
 
No espere escuchar un zumbido claro, el zumbido está acompañado de ruido y tiene un gran contenido armónico pero es perfectamente discernible. Si no hay datos en ese punto Ud. va a escuchar solo un ruido sin acompañamiento del zumbido.

Es suficiente con medir un solo par del puerto. No, hay que mirar todos los pares. Por lo general son 8 pares o 16 puntos de prueba pero cada medición puede demorar alrededor de un segundo. Es decir que en un minuto podemos tener la medición realizada.
Luego, si hay señal de entrada pero no hay señal de salida sabemos que debemos buscar en el interior de esa plaqueta, cosa que veremos en otra parte de esta miniserie.

Antes, si no tenía un osciloscopio, no podía seguir las señales de video y sonido que entraban a la main. Ahora tiene un arma poderosa si la sabe usar y que es el probador de señales LVDS. 

Con el osciloscopio Ud. sigue a la señal con la vista. Pero si usa la vista para el osciloscopio, no la puede usar para ver donde conecta la punta de prueba. Con el probador usa los oídos y tiene los ojos libres para mirar la plaqueta.

Por las dudas que Ud. haya empezado a leer por el capítulo y 7 no entienda nada de lo que estamos diciendo, lo invitamos a que ingrese a los capítulos anteriores y los lea. Y que construya el probador con su punta tipo bebé porque casi siempre va a trabajar sobre un conjunto de pistas con geometría de pares que tiene dimensiones diminutas pero son fáciles de seguir con la vista.
 
Esto que parece una complicación es en realidad una ventaja, sobre todos si no tiene el manual del equipo; porque lo ayuda a orientarse en el mismo. Por lo menos va poder reconocer por donde entra la señal y por donde sale. Y así ubicar en que plaqueta está el problema porque aun los llamados monoplaquetas tienen más de una plaqueta. La plaqueta invisible esta colgando de la pantalla con 1 a 4 o mas flexs, que no son simples pistas conductoras, ya que contienen circuitos integrados con más de mil patas de salida y 10 a 12 de entrada.
  
¿Y para qué sirven estos CI?: para llevar señal a las filas y columnas de la matriz de pixeles de la pantalla. Eso no lo vamos a aclarar aquí porque es algo que ya está explicado en "La Biblia del TV LED tomo 1" y posteriores. Actualmente esta a la venta el tomo 7.

En este capítulo vamos a mostrar todo lo relacionado con la plaqueta main de un triplaqueta por que así queda aclarado el mon oplaqueta y el biplaqueta, comenzando con los conectores de entrada HDMI.

La primer plaqueta es la fuente y esta explicada en "La Biblia de las fuentes conmutadas" en los tomos 1 a 3 porque el 4 se refiere a fuentes de plasma.  Allí están todas las fuentes usadas en el los TV LED desde la de tubos CCFL hasta las de superLEDs en todas sus versiones.

Es decir que aquí empezamos por la plaqueta 2 de los triplaquetas que es la main. Quiero aclarar que este probador recién nació; es decir que hay muy poca experiencia sobre el uso del mismo y les pido a los lectores que lo evalúen y me hagan comentarios para estar seguro de que es un dispositivo útil en el taller. Por ahora es una buena idea que largamos a volar para ver si es águila o perdiz.

7.2 RECONOCIENDO LA MAIN DE UN TRIPLAQUETA

En la main entran las señales de audio y video que queremos reproducir. Por lo general lo hacen por las entradas HDMI que pueden ser una sola o 3 y hasta 4. La palabra "Entran" no es exacta ya que en muchos TV modernos también hay una salida de audio estereofónica digital para evitar el uso de conectores RCA de salida. En algún caso encontramos una salida óptica para amplificadores con entrada óptica (S ony).

Muchos autores dejan la explicación de la HDMI en este punto como si el resto de las patas fueran redundantes. Y realmente no lo son de ningún modo. Aquí les explicaremos las señales de todas las patas.
 
Hay una salida de CC de 5V a través de un resistor que es tomada por el decodificador y puesta a masa para que el TV sepa que está conectado a una fuente de señal. Si este circuito tan tonto no funciona el TV opera como si no tuviera fuente de señal indicándolo con un texto sobre la pantalla.

Hay otra salida de 5V, pero sin mediar resistor alguno. Sirve para alimentar el/los booster/s externo/s ya que por norma los dispositivos que se conectan por una señal HDMI solo admiten 10 metros de cable. Si hay una mayor distancia se debe usar un booster alimentado por esos 5V que entrega el TV. 

Y también hay otras entradas aun mas misteriosas que son  las de control remoto "Único" que sirven para que el control remoto del decodificador de la compañía de cable, pueda manejar el TV. Encender cambiar canales Etc.

Aunque el mayor misterio son las patas correspondientes a la protección antipiratería. Y aquí está justificado el misterio porque si se divulga el funcionamiento no hay protección. En la figura 7.2.1 se puede observar un conector con el número y las iniciales de la función de cada pata del conector HDMI, en inglés que es como lo va a encontrar en el circuito.

  
 Fig. 7.2.1   Conector HDMI

El HDMI es un conector de doble fila que como sabemos contiene las entradas de video y sonido digital. Analicemos el video primero. Son tres pares, que corresponde con el rojo verde y azul, más un par de clock que además trae montada la información de sonido. En la figura 7.2.2 podemos observar una parte del circuito de entrada que es la relacionada con la señal.


 
Fig.7.2.2 . Seccion de señal de una entrada HDMI

Los pares se nombran como TMDS (Señal Diferencial de Transición Minimizada (TMDS, del inglés Transition Minimized Differential Signaling). Este es un sistema de codificación que reduce en todo lo posible las transiciones de la señal codificada pero sin realizar ninguna compresión. Como esto afecta al tema de las vedas de sincronismo resulta que no podemos utilizar el sistema propuesto de escuchar los pulsos de sincronismo vertical en los datos diferenciales. Por lo tanto vamos a aprender a utilizar otro método que es aun más económico.

Primero analicemos las posibilidades de falla del sistema. Una falla masiva de los 4 pares diferenciales (3 de color y uno de clock) nos deja sin sonido y con pantalla azul en la mayoría de los casos y un cartel indicando que no hay señal de entrada.
 
La existencia del par de clock abre el sonido. Pero la falta de señales diferenciales de color genera una imagen azul que es una condición de falla que  corta el sonido  inmediatamente . Esta es una falla muy improbable porque el decodificador tiene una falla masiva y seguramente no entrega sonido.

Lo más común es que falle una o a lo sumo dos señales TMDS. Si fallan dos canales de color el resultado en la pantalla es evidente queda del color que no está fallando. Cuando las señales de entrada llegan al microprocesador lo hacen por un único puerto, ya que según la figura 7.2.2 el circuito integrado selector  solo toma el puerto elegido por el usuario y lo envía al micro por su única entrada.
 
Si el HDMI elegido por el usuario solo tiene un color cortado en la pantalla se observará una imagen con los colores cambiados. Si falta el verde por ejemplo se observará una imagen con el color modificado como por ejemplo rojo azulado.

En este momento hay que considerar algo que siempre dábamos por supuesto. Que el backligth es Blanco puro. Y no siempre es así. Actualmente hay SLEDs que al fallar pierden un filtro amarillo pintado sobre el LED y como resultado dan una fuerte coloración azul. Esto es muy común en los TV Sony de última generación; es decir que antes de atacar una falla de color hay que observar el color del back ligth por algunos de los agujeros del chasis. Si el back ligth 
 
Sabemos que faltan manuales de muchas marcas pero otras veces los manuales están pero con datos faltantes, como por ejemplo cual es el par correspondiente a cada color. Por ejemplo mirando la figura 7.2.1 solo podemos saber que los pares clock están en las patas 10 y 12 (con el 11 tomado como masa). En cuanto a los pares de color podemos realizar la tabla de la figura 7.2.3.

COLOR Y CLOCK       PATA     PATA DE MASA
ROJO   +          1                  2
ROJO   -          3         
VERDE +                    4                  5
VERDE -                            6
AZUL    +                    7                  8
AZUL    -                            9
CLOCK +                  10                  11                   
CLOCK -                          12  

FIG.7.2.3  Posición de los pares de color
   
Es decir que en la patas 1 al 12 se encuentran todos los pares de comunicación y del mínimo blindaje del sistema que consiste en un cable trenzado con cada par y conectado a masa en el dispositivo generador (generalmente el decodificador de la compañía de cable o de aire (satelital o terrestre) que en la Argentina incluye la TDA o televisión digital terrestre gratuita). Los cables de masa van a las patas 2, 5, 8, y 11 es decir intercalados en cada par.

7.3 EL CAMINO DE LOS PARES EN UN TRIPLAQUETA

En realidad los 4 pares podrían ir conectados al microprocesador y el micro encargarse de seleccionar una, pero cuando se fabricaron los triplaquetas la tecnología no estaba tan avanzada como para seleccionar la entrada HDMI adentro del micro.

Entonces entre el micro y el conector HDMI se ubicaba un circuito integrado llave digital. Este integrado estaba involucrado en la mayoría de las fallas de video y sonido porque se encontraba en un lugar peligroso, ya que los usuarios difícilmente leen el manual de uso y conectan los cables de señal con el TV y el decodificador conectados a la red, e incluso en funcionamiento.

La falla de video más común en los triplaquetas mas viejos era este circuito llave HDMI con la pata de fuente en cortocircuito. en este caso a pesar de que solo estaba dañado un canal HDMI el televisor mostraba una falla de fuente con pantalla negra y sin sonido porque operaba la protección de consumo de fuente. Bastaba levantar la pata de fuente para que el TV retomara un buen funcionamiento en las entradas de aire indicándonos que debíamos cambiar el selector de HDMI. Mas adelante comenzaron a usarse selectores con una entrada de fuente para cada color y bastaba levantar la pata dañada para que funcionara el TV en las dos HDMI buenas.
 
A veces Ud. podrá observar que las patas de conexión interna de la HDMI están cortadas y puenteadas. Es que un reparador que solo encontraba que la reparación era seleccionar otra entrada de video porque la que el cliente usaba normalmente estaba dañada, cableaba las entradas nuevamente para que la señal ingrese por el conector habitual y de ese modo no tenía que decirle al cliente que usara otro conector HDMI (porque no le podía cobrar lo que quería) si ese conector no funcionaba.

Repitamos, si no tiene señal en ningún HDMI e inclusive se cortan los 3,3 V de fuente y seguramente se calienta el circuito integrado llave HDMI la falla es un cortocircuito en ese integrado y hay que reemplazarlo. Pero tenga en cuenta que la fuente que alimenta al integrado llave tiene un corte por sobrecorriente, y si corta, el CI no se calienta. La solución es desconectar la pata de fuente de la plaqueta y alimentarla con una fuente de laboratorio de 3,3V y volver a probar la temperatura del CI. Si se calienta, ahora sí es seguro un problema que requiere el cambio. 

Esta falla de los selectores HDMI se hizo tan común, que los fabricantes comenzaron a usar un circuito integrado protector fino y largo con la misma separación entre patas que tiene el conector HDMI, el mismo largo y cantidad de entradas/salidas; es decir 20 considerando la parte metálica del mismo. El protector tiene 40 patas porque las patas del mismo están enfrentadas. En la figura 7.2.2 podemos observar la forma de este integrado y su circuito interno que es muy particular.
 
Cada entrada va a la pata de salida que está a su misma altura. Es decir que la señal entra y sale. Pero entre cada conexión de entrada y salida y la masa existe un circuito protector a diodo y diodo zener. El diodo no permite que entre esa pata y masa haya una tensión de -0,6V o menor; el zener evita que en la entrada haya una tensión superior a +8,2V aproximadamente.
     
7.3 EL PROBADOR DE ENTRADAS DIFERENCIALES

Muchas veces tenemos dudas sobre el funcionamiento de un selector de entrada HDMI o su entrada al microprocesador. El método no puede ser más sencillo. Solo requiere hacer un cortocircuito sobre el par correspondiente al color en duda. Aclarémoslo con un ejemplo de un TV en la que el cliente indica que la imagen aparece verde rojiza.

En este caso sería muy util un generador que produzca una señal plena de rojo o de azul o de verde porque Ud. podría hacer un análisis de imagen fija que se puede realizar con un tester o  con un indicador de estados lógico a LED. Claro que esto serviría solo para la sección interna de la main entre la salida del micro y el generador de señales LVDS de salida que viéramos varios módulos atrás. 

¿Y que usamos como generador de video? Una solución económica podría ser usar la PC con un programa de dibujo donde generamos una pantalla de colores completamente roja verde o azul.
     
Un método para comprobar lo que indica el cliente puede ser observar el TV durante un buen rato y si no aparece nunca un azul se puede suponer que la entrada diferencial del azul está dañada. La falla puede estar en cualquiera de los componentes que ya conocemos o en el decodificador, el cable HDMI o inclusive el circuito impreso.

El amplificador diferencial se encuentra ubicado en el microprocesador y por supuesto hay tres (uno para cada color). Si Ud. realiza un cortocircuito sobre la entrada diferencial del azul y la imagen no cambia para nada se confirma la sospecha. Puede estar seguro que en ningún lugar de la plaqueta main existen señales producidas por el color azul. Pero también puede ser que la falla se produzca en el circuito de entrada del azul. Esto implica que hay que revisar todo el circuito de la main con una gran posibilidad de que la falla esté en el microprocesador. Y si está en el microprocesador estamos casi perdidos.

El instrumento ideal sería un generador de imágenes fijas, pero es un instrumento muy caro y está fuera de mis costumbres recomendar dispositivos caros. Puede usar la PC con un programa de dibujo con una pantalla plena de colores rojo, verde o azul ingresando la señal por la entrada de monitor. Estas señales son también muy útiles para probar la uniformidad del back ligth con un cuadro gris; cosa que recomendamos cuando se realiza una reparación de backligth porque pueden aparecer zonas brillantes o zonas oscuras que indican que el reemplazo del LED no está bien hecho.
  
Estamos trabajando sobre un generador que llamamos NOPC que reemplaza a la computadora y que sirve para ingresar señales de barra de colores además de los colores plenos a elección. También favorece el uso del medidor LVDS evitando el movimiento de la señal entre pulso y pulso de sincronismo; el sonido del borrado se escuchará más claramente.

Aun nos falta explicar cómo encarar la averiguación de que componente está fallando si establecemos que la falla esta en el circuito diferencial de entrada, entre el decodificador y el micro cosa que analizaremos en la siguiente entrega.       




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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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