Jóvenes, bienvenidos al Site de Repara Receptores de TV HD, UNIDAD TRES. Aqui podran consultar el material correspondiente a la ultima unidad y ultimo parcial de su segundo modulo de especialidad: Tecnico en Electronica (TEC).
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Para la reparación de equipo electrónico y en este caso, una televisión es necesario que el técnico, que realizará ese tipo de trabajo este capacitado principalmente en el uso de equipo de prueba y que conozca además los principios de funcionamiento de una televisión ya que el reto con las televisiones HD es mayor por las innovaciones tecnológicas que hacen posible la transmisión y recepción de señales de vídeo y audio en formatos digitales.

Al revisar este material encontrará la información y una serie de enlaces, que ayudarán a entrar en este maravilloso mundo de la televisión de una manera amena y rápida, ya que necesitaras poner un gran esfuerzo por tu parte para conocer mas a detalle la forma que que trabaja una televisión lo cual facilitara avanzar y dominar la revisión y análisis de un sistema de televisión de pantalla plana HD.

La línea del tiempo del televisor. (receptor)

[La palabra "televisión" es un híbrido de la voz griega "tele" distancia y la latina "visio". vision. El término televisión se refiere a todos los aspectos de transmisión y programación de televisión]

Ver la siguiente presentación sobre los inicios de la Television Mecanica

Puntos importantes en la historia del televisor:

1884: Paul Nipkow diseña y patenta el primer televisor. Video sobre (disco de Nipkow)

1990: Perskyi acuña la palabra televisión para el Congreso Internacional de Electricidad (Paris)

1907: El diseño de Nipkow se lleva a cabo.

1911: Rosing y Zworykin crea un sistema de televisión con imágenes muy crudas y sin movimiento.

1923: Vladimir y Zworykin desarrolla el iconoscopio, el primer tubo de cámara práctico.Diagrama de su iconoscopio

1926: El japonés Kenjito Takayanagi realiza la primera transmisión de televisión usando tubo de -rayos catódicos-(son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo o electrodo negativo y un ánodo o electrodo positivo en una configuración conocida como diodo).

1927: PhiloFarnsworth realiza en San Francisco la primera demostración pública de su disector de imagen, un sistema similar al iconoscopio.

1927: John Logie Baird transmite una señal 438 millas a través de una línea de teléfono entre Londres y Glasgow. Para entender mas sobre este receptor ver  http://www.bairdtelevision.com/  

1928: Baird Television Development Company consigue la primera señal de televisión transatlántica entre Londres y Nueva York.

Se desarrollaron otros exploradores mecánicos como el que realizó la casa Telefunken, que dio buenos resultados, pero que era muy complejo y constaba de un cilindro con agujeros que tenían una lente cada uno de ellos. La formación de la imagen en la recepción se realizaba mediante el mismo principio que utilizaba en la captación. Otro disco similar, girando síncronamente, era utilizado para mirar a través de él una lámpara de neón cuya luminosidad correspondía a la luz captada en ese punto de la imagen. Este sistema, por el minúsculo tamaño del área de formación de la imagen, no tuvo mucho éxito, ya que únicamente permitía que ésta fuera vista por una persona, aun cuando se intentó agrandar la imagen mediante la utilización de lentes. Se desarrollaron sistemas basados en cinta en vez de discos y también se desarrolló, que fue lo que logró resolver el problema del tamaño de la imagen, un sistema de espejos montados en un tambor que realizaban la presentación en una pantalla. Para ello el tambor tenía los espejos ligeramente inclinados, colocados helicoidalmente. Este tambor es conocido como la rueda de Weiller. Para el desarrollo práctico de estos televisores fue necesaria la sustitución de la lámpara de neón, que no daba la luminosidad suficiente, por otros métodos, y entre ellos se utilizó el de poner una lámpara de descarga de gas y hacer pasar la luz de la misma por una célula de Kerr que regulaba el flujo luminoso en relación a la tensión que se le aplicaba en sus bornes. 

El desarrollo completo del sistema se obtuvo con la utilización de la rueda fónica para realizar el sincronismo entre el emisor y el receptor. La exploración de la imagen, que se había desarrollado de forma progresiva por las experiencias de Senlecq y Nipkow se cuestiona por la exposición del principio de la exploración entrelazada desarrollado por Belin y Toulón. La exploración entrelazada solventaba el problema de la persistencia de la imagen, las primeras líneas trazadas se perdían cuando todavía no se habían trazado las últimas produciendo el conocido como efecto ola. En la exploración entrelazada se exploran primero las líneas impares y luego las pares y se realiza lo mismo en la presentación de la imagen. Brillounin perfecciona el disco de Nipkow para que realice la exploración entrelazada colocándole unas lentes en los agujeros aumentando así el brillo captado,

En 1932 se realizaron las primeras emisiones en París. Estas emisiones tienen una definición de 60 líneas pero tres años después se estaría emitiendo con 180. La precariedad de las células empleadas para la captación hacía que se debiera iluminar muy intensamente las escenas produciendo muchísimo calor que impedía el desarrollo del trabajo en los platos.

1941: Guillermo González Camarena - Ingeniero de origen mexicano que obtiene el 14 de agosto, en EE.UU., la patente 2296019 por inventar un adaptador cromoscópico simplificado para la televisión (una primera versión fue creada por John Logie Baird en el 29, pero no siendo operativa, y siendo perfeccionado por él antes de morir en 1946), sin lugar a dudas, entre los muchos proyectos de la televisión en color, uno de los padres de esta fue Camarena.

Es es el primer comercial transmitido por television... y fue para la marca de relojes Bulova

Para mayor información sobre la Evolucion de la TV y los sistemas de transmisión revisar Tv a color hasta la TV Digital

Animación sobre la evolución de la Televisión
Estos son patrones de prueba para un televisor blanco y negro RCA (conocido como Indio) y otro a color

INTRODUCCION A LA TELEVISION DE ALTA DEFINICION (TVHD)

Funcionamiento de la TV a color
Estandares Internacionales de TV HD
El color en la television
Consideraciones de calidad en el video a color

Diagrama a bloques de TV HD

El funcionamiento de una TV HD de LED

[ Desde el Backlight pasando por los Transistores de Pelicula Fina TFT, el LCD y los filtros hasta llegar al Display final ]

En la imagen  de la izqiuierda se nos muestra la parte trasera de un monitor Sony LCD, donde podemos identificar los bloques que conforman una TV, su apariencia fisica (todos ellos circuitos integrados empotrados [EMBEDDED]) , algunos que deben de tratarse con el uso de pulseras antiestaticas para desmontarse, y sustituirse de manera modular, en caso de falla.

A continuacion se hace una descripcion detallada por bloque:

BLOQUE UNO: Fuente de alimentacion Power Supply Board

La fuente de alimentación (Power supply en inglés) es el dispositivo encargado de suministrar energía eléctrica regulada y nivelada a los distintos elementos que componen nuestro sistema. Se trata de un transformador en el que entran 125v 0 220v en AC (alterna) y salen hacia el ordenador transformados en 12v, 5v y 3.3v en continua.

Es un elemento al que no se le suele prestar demasiada atención, pero que es fundamental para el buen funcionamiento y conservación de nuestro televisor. Básicamente existen dos tipos de fuente de alimentación regulada.

Una de ellas consiste en la fuente que entrega mayor tensión (es decir voltaje) del requerido a la salida. Entre la fuente y la carga se coloca un dispositivo regulador que no hace otra cosa que disminuir la tensión de la fuente hasta un valor deseado manteniéndolo constante. Para lograr esto, se utilizan transistores que trabajan como resistencias variables. De esta manera, parte de la potencia de la fuente llega a la carga y parte se transforma en calor que se disipa luego en el aire.

A estos dispositivos se los denomina fuentes de alimentacion lineales y se caracterizan por generar bastante calor para potencias medianas y altas

Otro tipo de fuentes de alimentación regulada son capaces de tomar de la fuente sólo la potencia que la carga requiere. De esta manera, prácticamente no hay potencia disipada en forma de calor y por ello su eficiencia es mucho mayor.

[ El principio de funcionamiento de estos reguladores consiste en transformar la tensión continua de la fuente en una serie de pulsos que tienen un ancho determinado. Estos pulsos son luego integrados y transformados nuevamente en una tensión continua. Variando el ancho de los pulsos es posible controlar la tensión de salida. A los reguladores que emplean este principio se los denomina fuentes de alimentacion conmutadas ]

En el caso de la TV HD el circuito de fuentes de alimentación cuenta con TRES tipos de fuentes conmutadas que abastecen de energia a todo los dispositivos del televisor: La fuente principal o Main tambien conocida como INVERTER ya que suministra enteramente de energia al Backlight Inverter.
Todas estas fuentes son fuentes conmutadas.

Las principales tensiones que se utilizan en un TV de LCD son:

* 3V3 para la alimentación del micro.

* 5V para circuitería general y para sacar los 3V3

* 12V para circuitería general y para las etapas de audio

* 24V para circuito de invertir

* -12V se puede usar alguna vez para etapas de audio que necesitan alimentación simétricas

Para conseguir estas tensiones los fabricantes suelen recurrir a dos fuentes distintas o incluso a veces hasta tres.

La primera fuente se utiliza para conseguir los 5V y los 3V3 para la alimentación del microprocesador y de la EEPROM, esta funciona de modo continuo, quiero decir, esta fuente funciona siempre, tanto cuando el TV está funcionando como cuando está en Stand-by. Esto se hace para que el micro esté siempre alimentado y con el mando a distancia podamos sacar el TV de Stand-By. La única manera de parar esta fuente es desenchufando de la red general o pulsando el interruptor general si existiese. Esta fuente suele ser de bajo consumo ya que el micro no consume gran cantidad de corriente.

La segunda fuente suele suministrar los 12 V y los -12V si se necesitan. Esta fuente solo se activa cuando sacamos el TV de Stand-By. Esto se consigue mediante la línea POWER ON, también se puede encontrar como P_ON, SUPLY_ON ó PS_ON, y suele venir serigrafiado en la placa de circuito impreso.

Normalmente cuando el TV está en Stand-By la línea POWER ON suele estar a nivel bajo y cuando encendemos la TV se pone a nivel alto, sobre 3V. Una vez que activamos esta línea se activa el octoacoplador de esta fuente a través de un transistor o varios y la fuente empieza a funcionar.

La tercera fuente y más poderosa es la que saca los 24V para el inverter. Esta fuente es la que más se calienta ya que es la que tiene que ofrecer mayor potencia. Esto es así porqué inverter junto con las lámparas CCFL consume del orden de 4 a 6 Amperios dependiendo del tamaño de la pantalla y del número de lámparas que incorpore.

Esta fuente no funciona cuando está el TV en Stand-By y solamente se activa cuando el POWER ON se pone a nivel alto.

Esto sería un ejemplo con tres fuentes incorporadas en el módulo POWER SUPPLY. En el caso de utilizar solamente dos fuentes, cosa por la que optan algunos fabricantes, la fuente de 12V se elimina y es la fuente de Stand_By o de 3V3 la que incorpora una salida más para obtener los 12V.

BLOQUE DOS: Tarjeta controladora T-CON
La tarjeta T-CON es la encargada de recibir las señales LVDS desde la tarjeta principal; para luego enviar los datos correspondientes a  los driver del panel, para que cada pixel de la pantalla pueda ser controlado y visualizado correctamente.

[ Es una de las etapas que más suele fallar en los televisores LCD; este circuito se encuentra entre la tarjeta principal y el panel LCD (pantalla). Gran parte de los defectos en televisores LCD ocurren en este circuito, por lo que es muy conveniente saber localizar las errores en esta etapa ]

ELEMENTOS DEL T-CON

1)Conversor DC/DC : Dispositivo que transforma corriente continua de una tensión a otra. Suelen ser reguladores de conmutación, dando a su salida una tensión regulada y, la mayoría de las veces con limitación de corriente. Se tiende a utilizar frecuencias de conmutación cada vez más elevadas porque permiten reducir la capacidad de los condensadores, con el consiguiente beneficio de volumen, peso y precio. Es el encargado de generar los distintos voltajes tanto de bajo nivel como los altos 12V y 24V

2)Corrector de Gamma: Dispositivo encargado de controlar y manipular la luminoscidad de la imagen. 

La corrección gamma, no-linearidad gamma, codificación gamma, o simplemente gamma, es como se denomina cierta operación no lineal que se usa para codificar y decodificar luminancia o valores triestimulos en sistemas de video o imagen

3)Banco de memorias SDRAM (de las siglas en Inglés Synchronous Dynamic Random-Access Memory) se refiere a una familia de memorias dinámicas de acceso aleatorio (DRAM) que tienen una interfaz síncrona, usadas ya desde principios de 1970. Es el arreglo de memoria encargado de almacenar temporalmente la información y su transferencia hacia el display.

4) Reguladores : Encargados de estabilizar las señales de bajo y alto voltaje utilizados en la controladora.

5) Controlador general:

6) Salidas hacia el arreglo de TFT (Display)

Todas las fallas en esta tarjeta están relacionadas con el video y la calidad del mismo; pero las mismas se pueden confundir con fallas en el propio panel LCD o tarjeta principal. Las siguientes imágenes pueden ayudar al diagnostico de una falla en la T-CON

BLOQUE TRES: Backlight Inverter:

Una pieza fundamental de los TV de LCD es el inverter. Esta pieza no existía en los TV convencionales o de tubo de imagen.

El inverter es el encargado junto a las lámparas CCFL de la retroiluminación de la pantalla.

El circuito de inverter se basa en circuitos osciladores de alta tensión como el que se usa en el circuito de líneas de un TV de Tubo de imagen para obtener el MAT o alta tensión. La diferencia es que en la etapa de MAT se obtenían tensiones del orden de 20 a 25 KV y en un inverter cada circuito de MAT proporciona sobre 1KV. Otra diferencia es que hay un circuito de MAT para cada lámpara o para cada dos. Con lo cuál en un inverter puedes encontrar 6, 7 o 8 transformadores en los casos más normales, pudiendo haber más según el tamaño de la pantalla.

Las conexiones externas que necesita para funcionar son:

* 24V

* BL_ON

* Hay otra línea llamada BL_Current que se utiliza para dar más iluminación trasera o menos. Hay veces que no se utiliza y aunque no esté presente el inverter funciona.

* Existe otra línea de protección que se activa cuando detecta algún fallo en el inverter. Esta línea la utiliza algún fabricante para apagar la fuente si hay fallos en el inverter, pero son pocos los que la usan, con lo cuál si no se usa el TV sigue funcionando con sonido.

El orden de arranque es el siguiente:

* Pulsamos el interruptor general y obtenemos 5V y 3V3.

* Pulsamos Stand-By o Programa + y se activa POWER_ON con lo cuál se obtienen 12V de la segunda fuente y 24V de la tercera fuente.

* Una vez que todos los circuitos integrados de la Main Borrad están alimentados el micro ya se puede comunicar con ellos a través del Bus I2C y chequearlos.

* Si el micro detecta que está todo bien activa la línea BL_ON, que también puede llamarse Backlight_ON.

* Esta línea es parecida a POWER_ON pero hace funcionar el inverter.
* Una vez con 24V y BL_ON a nivel alto en el inverter, este ya puede hacer oscilar todas las etapas de alta tensión e iluminar las lámparas

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BLOQUE CUATRO: TUNER

La

BLOQUE CINCO: Signal Processing Board & Microprocesador (Main Board)

La Main Board, Placa base, Panel de control, SSB o como queramos llamarle, es la encargada de todo el procesamiento de señal, desde que entran en nuestro TV, (bien sea por el sintonizador de TDT, entradas de Euroconector, HDMI, VGA o RCA) hasta que son procesadas y mostradas en nuestro panel de LCD.

Para un mejor análisis, vamos a separar las diferentes secciones que comprenden la Main Board.

•             IN/OUT ; sección de entradas y salidas. Aquí tenemos todas las entradas de señal al TV (Euroconector, HDMI, VGA, Componentes, CVBS o Video Compuesto) y también tenemos las salidas (Euroconector).

•             Sintonizador y procesado de señal de video. Aquí incluimos sintonizador analógico y sintonizador digital, aunque muy pronto solo se fabricaran TV con sintonizador digital.

•             Control donde se incluye el microprocesador con su eeprom, que son los que controlan todo el funcionamiento del TV. A través del Bus I2C monitoriza todos los circuitos integrados de la Main Board que posean este bus.

•             Scaler que se encarga de convertir todas las señales de video que recibe y transformarlas en señales digitales adecuadas para poder ser reproducidas por el panel de LCD. Para este proceso aparte del circuito propio del Scaler se necesitan varias memorias SDRAM, que va escribiendo y leyendo simultáneamente para poder realizar la transformación. Esta sección también se encarga de hacer el control de Brillo, Contraste, Saturación de color y demás correcciones necesarias antes de mandar las señales al display.

•             LVDS; (Low voltage diferencial signalizing) cable que se encarga de transferir las señales digitales del Scaler hacia el display de LCD. Estas señales son de muy baja tensión (varian de 0 a 1,2V) y de muy alta velocidad, con lo cual este cable debe tener unas características especiales con pocas perdidas y con un mínimo de ruidos.

•             Audio; casi todos los fabricantes actualmente optan por montar todo el procesado de audio en un solo circuito integrado denominado MSP (Procesador Digital de Sonido) que se encarga de todo el procesado de audio. Recibe todas las señales de audio de las entradas y conmuta entre ellas para decidir cuál debe ser escuchada. También procesa las señales para obtener salidas de audio en el euroconector y en los auriculares. De este MSP se obtienen las señales de audio en baja frecuencia y solo se necesita un amplificador de audio que según cada fabricante pueden existir muchas opciones a elegir.

Diagrama detallado del funcionamiento de los bloques y sus principales parametros

OBSERVACIONES A LA REPARACIÓN:

La mejor opción a la hora de reparar son los puntos de medida para hacernos una idea de donde puede encontrarse el fallo del TV.

1º.- Localización de los 3V3 y de los 5V. Si estan presentes por norma general el led de Stand-by (rojo) estará encendido.

2º.- Localización de 12V. Si estan presentes por norma general el led de encendido (verde o azul) estará encendido.

3º.- Localización de los 24V para el inverter.

Si estos tres primeros puntos son correctos, podemos decir que la fuente de alimentación está correcta.

4º.- Localización de POWER_ON; si buscamos esta tensión es porque nos faltan los 12V y los 24V. Si esta línea cambia de estado al cambiar de Stan-By a encendido, quiere decir que la fuente está mal si no proporciona los 12Vy los 24V. Puede ocurrir que esta línea no cambie de estado y el problema estaría localizado en la main board (sección de control)

5º.- BL_ON; si medimos esta tensión es porque no tenemos iluminación en la pantalla. Si esta tensión cambia de estado al encender y no tenemos retroiluminación es porque el inverter o alguna lámpara está defectuosa. Si BL_ON no cambia de estado el problema está localizado en la main board (sección de control).

6º.- Medir oscilación del micro. Este punto es importante medirlo para saber si el micro está funcionando. Se mide con el osciloscopio en el cristal o cuarzo de oscilación del micro. Si no hay oscilación el micro no trabaja.

7º.- Medir Bus I2C; si no hay bus el micro no está funcionando. Se mide con el osciloscopio y debe haber actividad. Un buen punto para medirlo son las patas 5 y 6 de la eeprom que corresponden al Data y al Clock.

RESOLUCION Y TECNICAS DE VIDEO