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MANTENIMIENTO Y REPARACION DE REPRODUCTORES DE COMPACT DISC MANTENIMIENTO Y REPARACION DE REPRODUCTORES DE COMPACT DISC Ajustes de servomecanismos con y sin osciloscopio Análisis funcional de los reproductores de CD Sustitución y recuperación del lector óptico Mecanismos de selección de discos Centro Japonés de Información Electrónica Rep. Argentina - $12 Guía general para el mantenimiento Búsqueda y solución de fallas Montajes de instrumentos para ajuste y reparación SABER ELECTRONICA EDICION ARGENTINA MANTENIMIENTO Y REPARACION DE REPRODUCTORES DE COMPACT DISC

Mant y Rep de Rep de CD

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MANTENIMIENTO Y REPARACION DE

REPRODUCTORES DE COMPACT DISC

MANTENIMIENTO Y REPARACION DE

REPRODUCTORES DE COMPACT DISC

Ajustes de servomecanismos con y sin osciloscopioAnálisis funcional de los reproductores de CDSustitución y recuperación del lector ópticoMecanismos de selección de discos

Centro Japonés de Información Electrónica

Rep. Argentina - $12

Guía general parael mantenimiento

Búsqueda y solución de fallas

Montajes de instrumentos para ajuste y reparación

SSAABBEERR

EELLEECCTTRROONNIICCAAEDICION ARGENTINA

MANTENIM

IENTO Y REPARACION DE REPRODUCTORES DE COMPACT DISC

PRESENTA

Preparado por el Centro Japonés de

Información Electrónica

Editado por:

Editorial Quark S.R.L.Herrera 761 (1295) Buenos Aires - Argentina

Director: Horacio D. VallejoProducción: Pablo M. Dodero

Impresión: Imprenta Rosgal - Montevideo - Uruguay - Marzo del 2000Queda hecho el depósito que previene la ley 11723

Distribución en Capital: Distribuidora Cancellaro e Hijo SH, Gutemberg 3258, Buenos Aires

Distribución en el interior: Distribuidora Bertrán S.A.C.,Av. Vélez Sarsfield 1950, Buenos Aires

La editorial no se responsabiliza por el contenido del material firmado. Todos los productos omarcas que se mencionan son a los efectos de prestar un servicio al lector, y no entrañan res-

ponsabilidad de nuestra parte. Está prohibida la reproducción total o parcial del material conte-nido en esta publicación, así como la industrialización y/o comercialización de los circuitos o

ideas que aparecen en los mencionados textos, bajo pena de sanciones legales, salvo medianteautorización por escrito de la editorial.

ISBN 987-9227-67-0

MANTENIMIENTO Y REPARACION DE

REPRODUCTORES DE COMPACT DISC

Mantenimiento y ReparaciónMantenimiento y Reparaciónde Reproductores de Compactde Reproductores de CompactDiscDisc . Del Original: “Servicio aReproductores de Compact Disc”preparado por el Centro Japonés deInformación Electrónica, editor dela publicación:

Fundador

Profr. Francisco Orozco González

Dirección editorial

Lic. Felipe Orozco Cuautle

([email protected])

Dirección técnica

Profr. J. Luis Orozco Cuautle

([email protected])

Administración

Lic. Javier Orozco Cuautle

([email protected])

Relaciones internacionales

Atsuo Kitaura Kato

([email protected])

Autor de este texto:

Ing. Leopoldo Parra Reynada en colaboración con

Prof. Armando Mata Dominguez

El original es una edición especial de la revista Elec-

trónica y Servicio, Revista Mensual. Editor Respon-

sable: Felipe Orozco Cuautle. Número Certificado

de Reserva de Derechos al Uso Exclusivo de Dere-

chos de Autor 04-1999-041417392100-102. Número

de Certificado de Licitud de Título: En trámite. Nú-

mero de Certificado de Licitud en Contenido: En trá-

mite. Domicilio de la Publicación: Norte 2 #4, Col.

Hogares Mexicanos, 55040, Ecatepec, Estado de

México. Impresión: Impresos Publicitarios Mogue-

/José Luis Guerra Solís, Vía Morelos 337, Col. Santa

Clara, 55080, Ecatepec, Estado de México. Distribu-

ción: Distribuidora Intermex, S.A. de C.V. Lucio

Blanco 435, Col. San Juan Ixhuaca, 02400, México

D.F. y Centro Japonés de Información Electrónica,

S.A. de C.V. Norte 2 # 4, col. Hogares Mexicanos,

55040, Ecatepec, Estado de México.

Estrictamente prohibida la reproducción total o parcial

por cualquier medio, sea mecánico o electrónico.

El contenido técnico es responsabilidad de los auto-

res.

Indice

IndiceCAPITULO 1FUNCIONAMIENTO DE UN REPRODUCTOR DE COMPACT DISCUn poco de historia ....................................................................................................7Generalidades sobre la recuperación de señal de un CD .............................................8Características físicas del CD......................................................................................9Cómo se almacena la información en el CD.............................................................10El método NRZ .......................................................................................................12Modulación EFM.....................................................................................................13El recuperador óptico ...............................................................................................15El formato de datos en el CD ...................................................................................17El sistema de servomecanismos.................................................................................19Servomecanismos principales....................................................................................19Señales que controlan a los servomecanismos............................................................20Servomecanismos auxiliares ......................................................................................23

CAPITULO 2CONSIDERACIONES SOBRE LA REPARACION DE UN REPRODUCTOR DE DISCOS COMPACTOSParticularidades del service .......................................................................................25Equipo y materiales recomendados ...........................................................................27Herramientas electrónicas diversas............................................................................27Discos de prueba ......................................................................................................28Procedimiento para la reparación..............................................................................30

Metodología de los diagramas de flujo ...............................................................30Localización de fallas ................................................................................................32

Diagrama de flujo general ..................................................................................32Fuente de poder.................................................................................................33Etapa del sistema de control...............................................................................33Sistema mecánico ..............................................................................................34Amplificador de RF y servomecanismos.............................................................35Proceso digital y convertidor D/A......................................................................35Etapa de audio...................................................................................................36Revisión general final.........................................................................................37

Observaciones ..........................................................................................................38

CAPITULO 3MANTENIMIENTO Y SERVICE DEL LECTOR OPTICOCuándo descartar definitivamente el lector como fuente del problema......................39Cuándo sospechar del lector .....................................................................................39

A) Verificación ocular de la funcion focus search y de la emisión del láser ..........40B) Búsqueda de la señal FOK ............................................................................41C) Lectura de la TOC .......................................................................................43

Al rescate del lector óptico........................................................................................45Método 1: limpieza profunda de la lente de enfoque..........................................45Método 2: limpieza interna del lector óptico .....................................................46Método 3: ligero ajuste a la potencia del láser ....................................................47Método 4: cambio del filtro de voltaje asociado .................................................49Método 5: calentamiento del lector óptico.........................................................49

2 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Indice

Cuándo cambiar el lector óptico...............................................................................50Cómo se cambia el lector óptico...............................................................................52

CAPITULO 4MECANISMOS DE SELECCION DE DISCOSMovimientos básicos para la entrada y captura de los discos .....................................55Colocación del disco.................................................................................................56Sistema de seguridad en la tapa.................................................................................57Posición del recuperador óptico................................................................................58Sistema mecánico de disco sencillo ...........................................................................58Mecanismo de bandeja de disco................................................................................59Fijación del disco en el plato clamping .....................................................................60Sistema mecánico de tres discos tipo carrusel ............................................................62Mecanismo 4ZG-1Z de Aiwa ...................................................................................63Funcionamiento del módulo reproductor de CDs ....................................................64Funcionamiento del sistema detector de posición .....................................................65Sistema mecánico tipo magazine...............................................................................68Movimiento de introducción del CD a la unidad del panel frontal ...........................69Movimiento de EJECT de la unidad del panel frontal ..............................................72Movimiento de carga de la unidad contenedora........................................................73Captura del disco .....................................................................................................76Sistema mecánico multi-disco con entrada única ......................................................76

Reproductores de múltiples discos .....................................................................76Circuito de control ............................................................................................78Operación paso a paso desde el encendido .........................................................79Expulsión de bandeja.........................................................................................80Introducción de bandeja ....................................................................................81

Sistema mecánico de más de 25 discos......................................................................81Una sinfonola en casa ...............................................................................................82El reproductor de CDs Pioneer CF-D906 ................................................................83

1. Introducción y expulsión del disco del ensamble lector ..................................842. Control de giro del carrusel ...........................................................................853. Otros detalles.................................................................................................85

Sistema mecánico KSM de reproductores de CDs Aiwa ...........................................87Descripción general y procedimiento para sincronizarlo correctamente..............87Fallas más comunes............................................................................................90

CAPITULO 5AJUSTES EN REPRODUCTORES DE COMPACT DISCPasos previos al ajuste y verificación de la función Focus Search................................91

¿Qué ajustes trataremos? ....................................................................................91Reproductores de la 1ª generación ............................................................................92Reproductores de la 2ª generación ............................................................................92Reproductores de la 3ª generación ............................................................................92Reproductores de la 4ª generación ............................................................................92Antes de realizar los ajustes .......................................................................................93Cómo verificar el modo Focus Search.......................................................................94Qué se debe verificar del modo Focus Search............................................................95Ajustes de enfoque y la señal Focus OK....................................................................95

¿Qué es la señal FOK? .......................................................................................95

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 3

Indice

La señal FOK como punto de partida.......................................................................97Ajuste de la señal FOK .............................................................................................97Ajustes de seguimiento y la señal RF.........................................................................98

¿Qué es la señal de RF? ......................................................................................98Ajustes de tracking ...................................................................................................99Ajustes de TG y TO .................................................................................................99Ajuste de E-F BAL .................................................................................................100El ajuste de PLL o VCO.........................................................................................101

Característica de desajuste del PLL ..................................................................101Procedimiento de ajuste del PLL......................................................................102

Comprobaciones finales..........................................................................................103¿Qué hacer después de los ajustes?....................................................................103

CAPITULO 6PROBADOR DE POTENCIA LASER PARA EL LECTOR OPTICOIntroducción ..........................................................................................................105Circuito medidor de la potencia del haz láser..........................................................106Diagrama del circuito .............................................................................................106Otras consideraciones .............................................................................................108Conclusiones..........................................................................................................109

CAPITULO 7PUNTA DE PRUEBA PARA AJUSTE DE FOCO Y TRACKINGAjustes de Servomecanismos con y sin osciloscopio ................................................111Identificación de ajustes..........................................................................................111Ajustes con el instrumental recomendado...............................................................113Revisiones a realizar ................................................................................................113

a) Ajuste de polarización de enfoque (focus bias) .............................................113b) Ajuste de ganancia de tracking o seguimiento..............................................114c) Ajuste de ganancia de enfoque en modo PLAY ............................................114d) Ajuste de balance E/F en modo PLAY .........................................................114

Ajustes sin el instrumental recomendado ................................................................1151. Ajuste de polarización de enfoque (FB)........................................................1162. Ajustes dinámicos de servo...........................................................................1173. Ajuste de la ganancia de enfoque (FG).........................................................1174. Ajuste del VCO o PLL ................................................................................1185. Ajuste de la ganancia de seguimiento (TG) ..................................................1186. Ajuste de EFBAL.........................................................................................119

APENDICE: EL LASERIntroducción ..........................................................................................................121La luz en la época de las luces .................................................................................121Los planteamientos de Huygens .............................................................................122Los planteamientos de Newton ..............................................................................122Einstein y el efecto fotoeléctrico .............................................................................123Partículas elementales de la materia ........................................................................123Absorción y Emisión ..............................................................................................124Fuentes convencionales de luz ................................................................................125Emisión inducida o estimulada...............................................................................126Estructura básica del láser .......................................................................................127

4 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Prólogo

Prólogo

Como podrá advertir en el índice de esta edición especial dela revista Electrónica y Servicio, que se publica en Argentina conel aval de Saber Electrónica, los temas que se tratan tienen quever directamente con la reparación de los reproductores de CD,exceptuando el primer capítulo, donde se hace una explicaciónbreve de la operación general de estos aparatos, sobre todo pen-sando en que es necesario que el especialista tenga una base teó-rica mínima.

Adicionalmente, atendiendo a este criterio práctico, nos he-mos enfocado a las secciones en las que con mayor frecuencia sepresentan casos de servicio; específicamente, la mayor parte delcontenido de esta edición la conforman los siguientes temas:

• S• Sustitución y rustitución y rescate del lector óptico (capítuloescate del lector óptico (capítuloIII).III).

• M• Mecanismos de selección de discos (capítulo IV).ecanismos de selección de discos (capítulo IV).•Ajustes electrónicos (capítulo V).•Ajustes electrónicos (capítulo V).

Sin embargo, con la intención de que el lector disponga deun método general de detección y corrección de averías en re-productores de CD, el capítulo II brinda una guía a manera dediagramas de flujo, en la que se consideran todas las seccionesde estos aparatos.

Y tal vez como plato fuerte de la edición, los capítulos VI yVII están dedicados a la construcción de dos circuitos de granutilidad en el servicio: un probador de potencia láser para el re-cuperador óptico y una punta de prueba detectora para medirseñales de enfoque y seguimiento. En el capítulo VII, además,incluye una descripción de los ajustes en servomecanismos sinnecesidad de utilizar el costoso instrumental normalmente re-querido para estos casos.

Por último, se describe el principio de funcionamiento delLáser, a modo de apéndice de esta edición.

Puede usted advertir que este libro no tiene un carácter decurso, sino que más bien se enfoca a temas seleccionados de im-portancia para la reparación. De hecho, si usted tiene interés enun material más completo en aquél sentido, puede consultar el

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 5

Conceptos Básicos y Primeros Pasos

Curso Práctico de Reproductores de Compact Disc, Funciona-miento y Reparación, el cual incluye un volumen encuadernadoen pasta dura, un CD de prueba y ajustes, cuatro videos y cua-tro guías para el servicio; esta obra es una edición de Centro Ja-ponés de Información Electrónica.

Por otra parte, cabe señalar que algunas partes de estos mate-riales constituyen una compilación adaptada y actualizada de di-versas publicaciones que con anterioridad hemos puesto en cir-culación; sin embargo, el hecho de poder disponer de estaselección de temas en una edición única, a la par de los materia-les inéditos, junto con los obsequios que complementan a la pu-blicación, hacen de ésta un medio de apoyo invaluable paraquien se dedica al servicio de reproductores de CD.

Nº de Serie: 121-0120008-3

6 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

Un Poco de Historia

El disco compacto de audio no fue el primer sistema basado en unhaz láser como medio de lectura de la información. Ya en 1980, despuésde varios años de investigación y desarrollo, la compañía holandesa Phi-lips había presentado al público consumidor el disco láser de video, co-mo un producto competidor de las cintas magnéticas, específicamente enel segmento de las películas pregrabadas; y es que el sistema de video óp-tico no admitía la grabación por el usuario, con las ventajas adicionalesde una resistencia prácticamente infinita ante el uso (dado que no habíacontacto físico con el dispositivo recuperador) y una extraordinaria cali-dad de imagen.

Y aunque el disco láser de video no constituyó un éxito comercial,desde el punto de vista tecnológico representó un avance inusitado; la ra-zón es que replanteó por completo las bases del almacenamiento de la in-formación. Este factor estimuló a Philips a trabajar sobre un disco ópticoexclusivamente para la grabación de audio, con el propósito de superar alos medios predominantes: el disco de acetato y la cinta magnética.

Como por entonces comenzaba el auge de las técnicas digitales, losingenieros de esa compañía decidieron implementar estos nuevos recur-sos, ya que teóricamente resultaban mucho más ventajosos que los proce-dimientos analógicos (el videodisco láser no es digital). Sin embargo, envista de que en aquellos días Philips no había logrado desarrollar un pro-cedimiento confiable para la digitalización y almacenamiento de infor-mación, solicitó la colaboración de la compañía japonesa Sony; para esaépoca, esta firma ya tenía una importante experiencia en dicho campo dela electrónica. De hecho, en algunos de sus primeros modelos de video-grabadoras Beta había incluido un conector especial para la grabación deaudio-PCM (un codificador capaz de convertir la señal de audio analógi-ca a la forma digital, para ser grabada como si fuera una señal de TV) encinta de video.

Las principales contribuciones de Sony en la definición del formatodel CD, tuvieron que ver con:

1) el manejo digital de la señal de audio, sobre todo en lo referente a lasprotecciones contra pérdidas de información (el Código Reed-Solomon Entre-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 7

Capítulo

1

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

lazado y Cruzado, CIRC), y 2) la inclusión de una memoria digital para compensar las diferencias

existentes en la velocidad de recuperación de los datos.

A fin de cuentas, en 1982 se lanzó oficialmente al mercado el discocompacto de audio digital, marcando una nueva época en el terreno delaudio para consumidor. A la fecha han aparecido otros nuevos medios dealmacenamiento: DAT, DCC y MiniDisc; y si bien todos siguen algunaspautas del CD en términos de la digitalización de señales, lo superan enla posibilidad de grabación entre muy diversas y avanzadas prestaciones.

Generalidades Sobre la Recuperación de Señal de un CD

En la figura 1.1 se muestra, a un nivel muy agregado, el proceso de re-cuperación del audio de un CD desde que se lleva a cabo la lectura de lospits de información por el rayo láser, hasta que se obtiene el audio analó-gico que será procesado para entregarse a la salida del aparato.

El proceso comienza cuando el recuperador óptico produce en su in-terior un rayo láser, el cual es conducido por diversos medios ópticos has-ta la superficie del disco, donde se modula para regresar nuevamente alrecuperador; ahí es detectado por un conjunto de fotodetectores, que seencargan de convertir la información luminosa en una señal eléctrica.Posteriormente esta señal es amplificada, limpiada y enviada a un procesoen el que se recupera la información originalmente grabada, la cual toda-

8 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

EF

Diagrama a bloques de un reproductor de CD típico

Motorspindle

ABCDAMPRF

Focus

Tracking

Sled

Servo

Fuente de poder

Proceso digital

D/A

Procesode audio L

Proceso de audio R

L out

R out

Syscon

OPU

Figura 1.1

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

vía mantiene su aspecto digital; por eso es que enseguida debe pasar a unconvertidor digital-analógico que transforma los datos numéricos en unaseñal de audio, misma que se dirige finalmente al amplificador de poten-cia para ser entregada en los altavoces del aparato.

Naturalmente, todo este proceso se realiza bajo la supervisión de uncomplejo sistema de control y de un conjunto de servomecanismos.

Características físicas del CD

Vea en la figura 1.2 las características y dimensiones físicas de un CD.Observe que se trata de un disco de 120 mm de diámetro, fabricado conpolicarbonato; éste es un polímero especial de características superiores

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 9

(Vista en corte)

120 Diámetro exterior33mm26 máx.

15Agujero central

46Area interna máx.

50Iniciación del programa

116Máximo de programas

Area de sujeción

Película reflexivade aluminio

Etiqueta capaprotectora

Sustrato de policarbonato

33Area de programa

1.2

(Unidades: mm)

Area interna(TOC: Tabla de contenido)

Area de programa(información musical)

Area externa(información de finalde programa)

Etiqueta, capa protección

Película de aluminio reflexivo

0.11 micra(profundidad del pit)

Pit

Sustrato transparente de policarbonato(Espaciamientoentre pistas)

1.6 micra 1.6 micra1.2

mm

(Vista amplificada)

Figura 1.2

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

en cuanto a resistencia y transparencia, que son factores indispensablesen todo disco óptico.

En el centro hay un orificio de 15 mm de diámetro, en donde se alojael ensamble de clamping o fijación que hace girar al disco. A su vez, lazona de sujeción se extiende hasta un diámetro de alrededor de 40 mm, yno es sino a partir del diámetro de 50 mm donde comienza la informa-ción grabada en la superficie, abarcando hasta los 116 mm de diámetro;por lo tanto, quedan dos milímetros en toda la circunferencia como ban-da de seguridad.

Puede apreciar entonces que la información grabada en un disco com-pacto (área de programa) se encuentra en un anillo de tan sólo 33 mm deancho, lo que resulta sorprendente si se considera que puede almacenarcerca de 82 minutos de información musical. Esto es más del tiempomáximo que ofrecían los discos negros de acetato, tomando en cuentasus dos caras.

El grueso del disco es de apenas 1.2 mm, magnitud ocupada princi-palmente por el sustrato de policarbonato, sobre el que se imprime la in-formación digital en forma de pits. A esta impresión se le aplica una capamuy fina de aluminio que sirve como material reflejante, y finalmente secoloca una capa de protección -de unas cuantas micras de espesor- sobrela que se imprime (en la parte contraria al área de datos) informaciónacerca del fabricante, contenido, etc.

No obstante, la gran capacidad de los discos ópticos digitales obedeceno tanto a que la información va codificada numéricamente (como a me-nudo se cree), sino al método de almacenamiento, según veremos a con-tinuación.

Cómo se Almacena la Información en el CD

De acuerdo con las explicaciones anteriores, cabe suponer que la in-formación en un disco compacto debe alcanzar una densidad extraordi-naria para lograr almacenar más de 80 minutos de música de una grancalidad; mas esto sólo es factible si el medio de recuperación es lo sufi-cientemente diminuto y preciso como para leer la información ahí codi-ficada. Y en efecto, los datos digitales sobre la superficie del disco alcan-zan el orden de las fracciones de micrómetro (milésima de milímetro,que también recibe el nombre de “micra”); estamos hablando de magni-tudes a las que solamente puede acceder un elemento de lectura tan finocomo es el rayo láser.

Los datos correspondientes a la información musical, van grabados fí-sicamente sobre la superficie del disco en forma de una espiral que va delcentro a la periferia, a su vez constituida por diminutas protuberanciasllamadas pits (en inglés pits significa “huecos“, pero se emplea este térmi-

10 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

no porque en el disco matriz, que es como el “negativo“ del CD, la infor-mación va codificada en pequeños huecos o depresiones, según se mues-tra en la figura 1.3A).

Vea en la figura 1.3B una fotografía ampliada de la superficie de unCD. A cada vuelta de esta espiral de datos se le llama track (pista), y a laslíneas adjuntas se les llama “tracks adyacentes“.

En la figura 1.4 se ilustran las diversas magnitudes asociadas a los pitsy a los tracks. Observe que cada pit mide apenas 0,5 micras de ancho,mientras que su extensión puede variar desde los 0,833 hasta los 3.54micrómetros. A su vez, la separación entre los centros de los tracks es de

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 11

Disco maestro de vidrio

Vidrio

Huecos (Pits)

Lado de corte del disco maestro de vidrio

Disco compacto final

Lado de lectura

Plásticotransparente

Protuberancia

Lado de la etiqueta

A

B

Vista ampliada de la superficie de un disco compacto

Figura 1.3

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

tan sólo 1,6 micras;el diámetro del rayoláser, cuando alcanzala superficie de da-tos, debe ser exacta-mente de 1,7 micró-metros.

Si comparamosestas dimensionescon las de un cabelloo con el surco de undisco negro de aceta-to, tendríamos una situación como lase ilustra en la figura 1.5.

Precisamente en la sucesión de pitsy en las separaciones entre ellos va co-dificada la información digital, deacuerdo con un método que explicare-mos en el siguiente apartado. Y comoel pit viene a ser la célula básica de in-formación, para un mejor análisis con-viene usar un diagrama simplificadoque ilustre de manera separada sus di-mensiones (figura 1.6). Observe quesu altura es de apenas 0,1 de micra.

El Método NRZ

Aunque en el disco compacto la in-formación viene grabada en forma nu-mérica (1’s y 0’s), el reproductor notrabaja con los niveles de voltaje con-vencionales en electrónica digital, sinoque emplea un método conocido co-mo NRZ o No Return Zero, el cualexplicaremos apoyándonos en la figura1.7.

En una señal digital convencionallos 1’s representan niveles altos de vol-taje, mientras que los 0’s correspondena niveles bajos. En tanto, de acuerdocon el método NRZ, la señal cambiasu nivel de voltaje ante cada 1 detecta-

12 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

0 0 0 0 0 0 11 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 . . .

Espacio libre entre pits0.833 a 3.54 µm

Largo del pit0.833 a 354 µm

Separaciónentre tracks

1.6 µm

Ancho deltrack0.5 µm

Haz láser 1.7µm (spot)

Figura 1.4

Separaciónentre tracks:

1.6 µm

Cabello

40tracks

CD

60tracks

Surco de información

Figura 1.5

Largo (desde

0.833 hasta3.54m)

Altura0.1µm

Ancho0.5 µm Figura 1.6

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

do por el haz láser, y no sufre ningún cambiodurante la lectura de los 0’s.

Este tipo de codificación, combinada conuna modulación adecuada, no sólo permitereducir el ancho de banda requerido para ma-nejar los datos (el ancho de banda es un pará-metro muy importante, ya que mientras másfrecuencia maneje un circuito, más costosa se-rá su fabricación), sino que también permiteincrementar de manera significativa la canti-dad de información almacenada, según vere-mos en el apartado siguiente. De hecho, esgracias a este sistema que en el disco compac-to se puede almacenar un máximo teórico de82 minutos de información musical (aunqueen realidad pocos discos rebasan los 74).

No obstante, la sola codificación NRZ no es suficiente para garantizaruna señal limpia y clara. Este factor llevó a los diseñadores a considerarmedidas adicionales que permitieran obtener el máximo de informacióngrabada con los recursos disponibles (recuerde que primero surgió el dis-co láser de video). Así es como surge la modulación EFM.

Modulación EFM

Para explicar el concepto de modulación EFM (Eight-to-FourteenModulation = modulación de ocho a catorce), supongamos por un mo-mento que cada pit representa ya sea un 1 o un 0; esto significa que enuna longitud determinada se tendría una cantidad limitada de informa-ción, puesto que el tamaño del pit no puede reducirse más (actualmentesí es posible, pero no a principios de la década de los 80, cuando el disco

compacto estabaprácticamente enlos límites de latecnología exis-tente).

De esta mane-ra, para aumentarla capacidad de al-macenamiento, sedecidió que inclu-so el pit más pe-queño representa-ra no un 1, sino

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 13

0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1Datos

Lógicapositiva

LógicaNRZ

CLK

Figura 1.8

0 1 0 1 1 0 0 1 0 1Datos

CLK

Lógicapositiva

lógicaNRZ

NRZ para el almacenamiento de datos

Figura 1.7

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

tres bits de información. La modulación EFM postula una sustitucióndirecta de la información que se va grabar, por otra de un aspecto másapropiado a los planteamientos del formato NRZ.

Observe en la figura 1.8 que si en determinado número digital existenmuchos 1’s, la señal correspondiente presentará variaciones constantes; esdecir, como tiene una frecuencia elevada, provocará que aumente el pre-cio de los circuitos necesarios para su manejo. La frecuencia con la que sealmacenan los datos en el CD rebasa los 4MHz; hoy parecería normal es-te nivel, pero en 1980 sólo podía ser manejada por circuitos muy costo-sos.

Para evitar este fenómeno, los diseñadores colocaron 0’s entre los 1’s,de tal forma que se tuviera un arreglo como el que se muestra en la figura1.9, al cual le correspondería una señal con una frecuencia reducida auna tercera parte (un circuito que manejara señales a 1,4MHz ya no erasorprendente a principios de la década de los 80).

Sin embargo, la colocación de 0’s no se fue al azar; mas bien se fijarondeterminadas reglas que respetaban la modulación EFM, a saber:

1) Deben existir por lo menos dos 0’s entre 1’s.2) No deben existir más de diez 0’s en forma consecutiva.

Investigando con palabras digitales de extensiones diversas, se encon-tró que hay suficientes combinaciones de catorce bits que sí cumplen lasreglas anteriores, como para hacer una sustitución directa de cada palabrade 8 bits por su equivalente en 14 (de ahí el nombre de “modulación de

14 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1Datos(Con ceros

intercalados)

CLK

Lógicapositiva

LógicaNRZ

Figura 1.9

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

ocho a catorce”). Y aunque las dificultades técnicas no terminaron ahí(por ejemplo, fue necesario introducir bits de paridad para evitar conflic-tos en las uniones de palabras), al final este método demostró ser el quepermitía una mayor densidad de grabación, lo cual era un aspecto crucialen el planteamiento del nuevo formato.

No vamos a ahondar más en el procedimiento de codificación de lainformación en el disco compacto, puesto que tendríamos que revisarconceptos teóricos cada vez más complejos; esto, naturalmente, quedafuera de los objetivos de la presente obra.

El Recuperador Optico

De acuerdo con las dimensiones tan reducidas sobre las que física-mente se graba la información musical en el CD (pues la separación en-tre tracks adyacentes es de apenas 1.6 micras), se requiere un dispositivo

de lectura ca-paz de distin-guir el trackcorrecto y demantenerse so-bre éste a pesarde las diminu-tas variacionesmecánicas ine-vitables en todaproducción enserie.

Debido algran desarrolloalcanzado porlos servomeca-nismos, se pu-do construirun encapsuladorelativamentepequeño quecontiene tantoal emisor comoa los receptoresde rayo láser, yque además in-cluye los meca-nismos necesa-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 15

Disco

Pit

Lente deenfoque

Rejillade difracción

Semiconductorláser

Haz láser

Espejo semi-transparente

Detector

Policarbonatotransparente

Figura 1.10

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

rios para un seguimiento adecuado del trackde información sobre la superficie del disco;nos referimos al recuperador óptico, tambiénconocido como OPU (Optical Pick-Up).

En la figura 1.10 se muestra un diagramamuy simplificado de la operación interna deun recuperador óptico; puede verse la trayec-toria que sigue el rayo láser, tanto en su viajede ida como en su reflejo de la superficie deldisco.

Primeramente, el diodo láser emite un rayo de luz que sale dirigidohacia el sistema óptico; enseguida el haz cruza un dispositivo denomina-do “rejilla de difracción“, de donde sale dividido en tres componentesprincipales (sólo se ilustra el central); luego sigue la lente colimadora,que se encarga de corregir las trayectorias de los tres haces para hacerlasparalelas. A continuación viene un espejo semi-transparente (o semi-es-pejo), el cual deja pasar al rayo en su trayecto de ida, para dirigirse en-tonces hacia la lente de enfoque y llegar, por último, hasta la superficiede datos del disco; aquí rebota, y vuelve a atravesar la lente de enfoquepara dirigirse ya de retorno al semi-espejo; en éste se refleja hacia unalente cilíndrica, para llegar finalmente a los fotodetectores encargados derecuperar la señal digital grabada en el disco.

La forma en que se recupera la señal es la siguiente: el rayo láser rebo-ta de una manera más uniforme cuando golpea la superficie de espejo deldisco, que cuando golpea un pit; por lo tanto, la luz que llega a los foto-detectores es de un mayor nivel cuando el spot se encuentra fuera de lospits, que cuando se encuentra sobre éstos. Cuando los fotodiodos detec-tan estas variaciones en la intensidad luminosa, envían una señal eléctricatambién variable a los circuitos amplificadores especiales; entonces éstosla amplifican y la filtran, para obtener una señal como la que se muestraen la figura 1.11.

Observe que esta señal presenta una gran similitud con una modula-ción en frecuencia; sin embargo, aquí lo relevante es la distancia entre lastransiciones de nivel (que representan a los 1’s), para determinar cuántos0’s existen y proceder a la demodulación y decodificación de la señal di-gital.

Insistimos: en la codificación NRZ lo importanteson los flancos de la señal, que corresponden a los1’s, mientras que un nivel constante corresponde auno o más 0’s. Así que amplificando la señal anteriora grado tal que se eliminen los bordes superior e infe-rior y sólo permanezcan las transiciones (tarea que selleva a cabo con un limitador muy semejante a losusados en las radios FM), se habrá recuperado de for-

16 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 1.11

Figura 1.12

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

ma muy exacta la información grabada en la superficie del disco compac-to (señal EFM, figura 1.12).

El Formato de Datos en el CD

Habiendo llegado a este punto, conviene mencionar algunas caracte-rísticas que hacen especial al CD en comparación con los medios de al-macenamiento de audio precedentes. Seguramente habrá notado que alintroducir un disco al aparato, al cabo de algunos segundos aparece en eldisplay el número de interpretaciones contenidas; aunque también, de-pendiendo del modelo, llegan a desplegarse otros datos (duración totaldel disco y la de cada selección, un registro del tiempo recorrido, etc.).

También, con toda probabilidad ha utilizado alguna vez la función debúsqueda aleatoria; es decir, la selección por “saltos“ de los números mú-sicales, independientemente de que se siga o no el orden en que vienengrabados.

Estas posibilidades funcionales se obtienen gracias a que en el CD,además de la información musical correspondiente, se incluyen diversosdatos según puede verse en la figura 1.13 En primer lugar, en la partemás interna del disco se encuentra una especie de índice denominadoTOC (Table of Contents = tabla de contenidos), en el cual se incluye in-formación sobre el número de temas, la duración de cada uno y la dura-ción total del disco. Precisamente, los datos contenidos en la TOC sonlos primeros a los que accede el reproductor al insertar o comenzar la lec-tura de un disco; son tan importantes, que el aparato no funcionará sipor alguna razón no pueden ser recuperados. (Quienes estén familiariza-dos con el manejo de computadoras, pueden comparar a la TOC con latabla FAT que se crea al formatear un disco magnético, sea duro o flexi-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 17

12 23

I I D D

3 3 3 33 3 3 324 14 14 1414 14 14 24

SincroníaInformación adicional

1 muestracanal izquierdo

1 muestracanal derecho

SeñalSYNC

SeñalSYNC

Señal decontrol

Audio Audio Audio Audio

Audio

Un “cuadro“ (588 bits)

Paquete de información en el CD

Figura 1.13

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

ble). Por lo que respecta al manejo de la estereofonía, cabe mencionarque a diferencia de los medios convencionales de almacenamiento de au-dio, el CD no posee dos canales separados para grabar las pistas izquierday derecha, sino que la información de ambas va grabada en el mismotrack lineal.

Analizando el formato del CD, encontramos que el audio analógicooriginal es muestreado a una frecuencia de 44.1 KHz, y que cada mues-tra se codifica en palabras digitales de 16 bits. Pero como a principios dela década de los 80 la mayoría de circuitos digitales para manejo de señalsólo aceptaban palabras de 8 bits, se decidió “partir“ cada palabra de 16bits en dos de 8 y, a su vez, modular éstos a 14 -como se describió ante-riormente.

Para lograr la estereofonía, en el mismo track se intercala informaciónde los canales derecho e izquierdo, tal como se muestra en la figura 1.13.

Posteriormente, durante la lectura del disco, una vez que son recupe-rados estos datos pasan por el proceso digital y enseguida se les retiran lasprotecciones e información adicional que venían mezcladas con ellos; yno es sino hasta el convertidor digital-analógico cuando un interruptorinterno define si un dato determinado corresponde al canal derecho o iz-quierdo, canalizándolo a su salida respectiva (algunos reproductores dealto precio realizan la separación en etapas anteriores, pero son casos es-peciales).

Para llevar el control de la duración (minutos y segundos) y númerode la selección que el aparato está reproduciendo, la información musicalen el CD se concentra en “paquetes“ o “cuadros“ (588 bits); en el iniciode cada uno de éstos se envía una ráfaga de información adicional (señalde control). De esta manera, aproximadamente 75 veces por segundo elrecuperador recibe una gran cantidad de datos diversos; entre éstos pode-mos señalar:

a) Una “bandera“ que le avisa al aparato que se encuentraen el inicio de una melodía. Esto es muy útil cuando el usuario brinca decanción en canción.

b) El número de selección que en ese momento preciso se está reprodu-ciendo. Un CD tiene una capacidad teórica máxima de 99.

c) El minuto y segundo correspondientes. Aunque la capacidad máxima del CD excede la hora, el display es in-

capaz de presentar ese formato; por eso, en el remoto caso de que una selec-ción tenga una duración superior a 60 minutos, el contador proseguirá lacuenta pasando a 61, 62, etc.

d) Una serie de bits en los que el fabricante puede asignar informacióndiversa; tal es el caso de los discos que pueden expedir la letra de las can-ciones en pantalla, cierta información de video, datos sobre la melodíaque se está reproduciendo, etc.

18 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

El Sistema de Servomecanismos

Al igual que todo dispositivo que se produce masivamente, los CDstienen un cierto grado de tolerancia mecánica en sus parámetros de cons-trucción; esto redunda en ligeras variaciones tanto laterales como de altu-ra, que a pesar de ser diminutas pueden afectar seriamente el desempeñodel reproductor, dado el ajuste tan crítico que se requiere por las dimen-siones de los pits, tracks de información y del spot de luz que lee los da-tos.

Como se trabaja en el orden de los micrones, cualquier variación me-cánica, por pequeña que sea, desenfoca al haz y entonces provoca la pér-dida del track de información. Para compensar tales perturbaciones, seincorporan en los equipos dos servomecanismos principales (de enfoquey de seguimiento) y dos complementarios (de desplazamiento lateral y develocidad lineal constante).

Servomecanismos Principales

Servo de EnfoqueEl servo de enfoque (al que también se le llama “focus“) es el encarga-

do de mantener al spot de luz sobre el track de información, con un diá-metro de 1.7 micras; un spot más fino o más ancho dificulta la correctarecuperación. Para ello se auxilia de una bobina, la cual, al ser atravesadapor una corriente, genera un magnetismo con el que se induce el acerca-miento o alejamiento de la lente de enfoque en relación a la superficiedel disco; esto se hace con el fin de mantener una distancia relativa y, porende, al spot en su diámetro correcto.

En la figura 1.14 se muestrala estructura en que se montala lente de enfoque, y sobre lacual actúa el servomecanismocorrespondiente. Le será másfácil entender el movimiento, sirecuerda el principio de funcio-namiento de una bocina, consu bobinado y su imán impul-sor.

Servo de SeguimientoEl servo de seguimiento (co-

nocido como “tracking“) tam-bién emplea métodos electro-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 19

Lente de enfoque

Imánpermanente

Imánpermanente Embobinado

de enfoque

Contra-imán

Figura 1.14

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

magnéticos para desplazar lateral-mente la lente de enfoque, de mo-do que se compensen las variacio-nes existentes entre el disco y elspot láser; el propósito es que éstese ubique siempre sobre el trackde información, y que se logre unalectura continua de los datos.

En la figura 1.15 se muestra eldiagrama de un recuperador ópti-co, indicando los bobinados deenfoque y de tracking.

Señales que Controlan a los Servomecanismos

Veamos ahora cómo se generanlas señales que controlan a estosservomecanismos. En el recupera-dor óptico, justo antes de los fotodetectores, existe una lente cilíndricaque produce ciertas transformaciones del haz. En la figura 1.16 se mues-tra el fenómeno queocurre ante la com-binación de unalente esférica y unalente cilíndrica.

Como puede ver,el haz, que venía enforma perfectamen-te circular, experi-menta algunos cam-bios al atravesar lalente cilíndrica: pri-meramente se tieneuna serie de óvalosque desembocan enuna línea; luego otraserie de óvalos; en-seguida un círculo,otra serie de óvalos -girados 90 grados- yuna línea más, para

20 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Tracking Bobina detracking

Bobina detracking

Bobina de enfoque

Imán paratracking

Imán paraenfoque

Imán paratracking

Dispositivo de dos ejes

Figura 1.15

Detector

Vista superior

Vista lateral

Lente cilíndrico

Haz láser

Reflejado

Posición del detector

Figura 1.16

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

finalmente expan-dirse hasta diluirpor completo. Sicolocáramos un re-ceptor exactamen-te donde el haz sevuelve un círculo,sucedería algo co-mo lo que vemosen la figura 1.17.

1. En el primercaso, cuando elhaz está perfecta-mente enfocadosobre la superficiedel disco, la luz re-corre la distanciacorrecta y el spotque llega a los cua-tro fotodiodos(marcados comoA, B, C y D) tieneuna forma circu-lar; por eso se re-parte de una ma-nera exactamenteuniforme. Al su-mar los extremos(B+D y A+C) ycomparar los resul-tados medianteuna resta, se obtie-ne un nivel de cerovoltios; esto signi-fica que el rayo lá-ser está perfecta-mente enfocado enla superficie de da-tos del CD, y que

por lo tanto no necesita ajustarse.2. Cuando el haz se desenfoca, el spot en los fotodetectores se distor-

siona hasta formar un óvalo, concentrándose en dos de ellos. Esto haceque el comparador produzca una salida distinta de cero (positiva cuando

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 21

A B _

+

_

+

_

+

Rejilla dedifracción

Rejilla dedifracción

Semi-espejo

Semi-espejo

Lentecolimadora

Lentecolimadora

Lentecolimadora

Dispositivo de 2 ejes(lente objetivo)

Dispositivo de 2 ejes(lente objetivo)

Disco

Disco

Disco

Lentecilíndrica

Lentecilíndrica

Detector

Detector

Detector de 4 diodos

(B+D)

(A+C)

(B+D)

(A+C)

OVdc

Amplificadorexcitador

Amplificadorexcitador

D C

A B

D C

Enfoquecorrecto

Discomuy cerca

Discomuy lejos

+Vdc

Rejilla dedifracción

Semi-espejoDispositivo de 2 ejes

(lente objetivo)

Lentecilíndrica

Detector (B+D)

(A+C)

Amplificadorexcitador

A B

D C -Vdc

Diodo láser

Diodo láser

Diodo láser

Figura 1.17

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

la lente de enfoque está demasiado cerca del disco, y negativa cuando seda la situación contraria), la cual es amplificada y enviada a la bobina deenfoque; así se induce un movimiento corrector ascendente o descenden-te -según el caso- de la estructura donde va montada la lente de enfoque.

3. Por lo que se refiere al servo de tracking, éste aprovecha los dos ha-ces complementarios que se generan en la rejilla de difracción, tal y comose ilustra en la figura 1.18. Puede ver que si el haz está ubicado correcta-mente sobre el track de información, la cantidad de luz que llega a los fo-todiodos E y F es igual.

Si se hace esta comparación cuando el haz principal se encuentre so-bre el track, la luz reflejada en los diodos E y F será igual y entonces seprovocará que la salida del comparador tenga un valor de cero voltios;obviamente, esto no produce ninguna corriente en las bobinas y -en con-secuencia- ningún movimiento lateral de corrección.

4. En cambio, cuando se presenta algún ligero desplazamiento lateral,ya sea a la izquierda o a la derecha, uno de los haces auxiliares invade eltrack de datos; y en vista de que ello implica que uno de los dos fotodio-dos comience a recibir más luz que el otro, se provocará que el compara-dor produzca una salida distinta de cero; ésta es amplificada y enviada ala bobina respectiva, para que mueva la lente hacia los lados y corrija elproblema.

22 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

TrackingLenteobjetivo

bobinadode

tracking Bobina deenfoque

Bobinade tracking

Imán paratracking

Imán paratracking

Imán paraenfoque

-

+

E

D A

C B

FDetectores

Recuperadoróptico

Detector de haces auxiliares

Disco

Pérdida de tracking Tracking correcto

Haz auxilliar

Haz principal

Haz auxiliar

Aprox. 20µm

Aprox. 20µm

Dispositivo de dos ejes

Servo de tracking

Figura 1.18

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

Servomecanismos Auxiliares

Si bien el servo de tracking puede corregirpequeñas desviaciones del rayo de luz, es inca-paz de mantener a éste correctamente posicio-nado en toda la superficie del disco; y es quemientras el movimiento máximo del tracking esde aproximadamente 1 mm, la información deun CD está repartida en un espacio que puedellegar hasta los 33 mm, según explicamos ante-riormente. Por esta razón se incluye un circuitoespecializado en el control del desplazamientode todo el ensamble óptico, el cual recibe elnombre de “servo de desplazamiento lateral“ o“servo de sled“ (figura 1.19).

El servo de sled funciona sincronizadamentecon el de tracking para mantener siempre al ra-yo láser sobre el track de información del disco,desplazando lentamente todo el conjunto delensamble óptico para abarcar los 33 mm de an-chura efectiva que tiene el área de datos delCD. Este servomecanismo detecta la magnitudde la señal de error de tracking, y la comparacon un cierto valor especificado; si percibe queestá por encima de lo indicado, envía un pulsohacia un motor (el “motor sled“), mismo quese encarga de mover todo el conjunto óptico enuna fracción de milímetro; así, el seguimientode pista se normaliza.

De esta manera, en una serie de pasos desa-juste-ajuste del tracking, el ensamble óptico sedesplaza gradualmente de adentro hacia afueraconforme se va leyendo el CD. Por supuestoque cuando el usuario selecciona una interpre-tación musical no seriada (digamos que pasa dela 1 a 5), el movimiento del bloque sucede enun solo paso.

También se necesita un circuito que manten-ga un control constante de la velocidad de rota-ción del disco; nos referimos al servo de veloci-dad lineal constante o CLV (Constant Lineal

Velocity). Al respecto, conviene mencionar que la velocidad de rotacióndel disco no es constante en términos absolutos; más bien se mueve enun rango que va de las 500 RPM durante la lectura de los tracks centra-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 23

Figura 1.19

A

B

C

Funcionamiento de un Reproductor de Compact Disc

les, hasta 200 RPM para los tracks de la periferia.Si la velocidad de rotación fuera constante de principio a fin del disco,

para mantener la lectura de la misma cantidad de información en el mis-mo tiempo, independientemente de la posición, los datos tendrían quedisponerse con una menor densidad en los tracks periféricos, con lo quehabría un desperdicio de espacio físico. De ahí que para optimizar la ca-pacidad de almacenamiento del CD (o sea, para mantener la misma den-sidad de información en cualquier punto de la espiral), su velocidad degiro deber ser mayor cuando la lectura se realiza en la parte central quecuando se realiza en la parte externa.

A este recurso se le llama “velocidad lineal constante“ (CLV), y signifi-ca que la velocidad absoluta de rotación del disco se va ajustando deacuerdo con la posición de lectura en un momento dado.

Gracias a este recurso se lee la misma cantidad de datos por centíme-tro, independientemente de que la selección musical sea la primera o laúltima (figura 1.20).

24 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Da < Db < Dc

Da =Db = Dc

Dc

Db

Da

RamónJuan

José

RamónJuan

José

Dc

Db

Da

Velocidad angular constante (CAV)

Velocidad lineal constante (CLV)

Si Ramón Juan y José se mueven formando unalínea radial constante, observamos lo siguiente:en el mismo tiempo Ramón corre una mayor distancia que Juan y que José.Por lo tanto, la velocidad lineal a la que se desplaza Ramón es mayor que la velocidad a la que corre Juan y esta es superior a la de José.En tal caso, aunque Ramón, Juan y Josémantienen velocidades de desplazamientodiferentes, se mueven a una velocidad angularconstante, porque los tres recorren el mismo ángulo en el mismo tiempo.Esto es equivalente a lo que ocurre en un disco deacetato, donde la aguja recorre más centímetrospor segundo cuando está en la periferia que cuando está en el centro, pues la velocidad derotación siempre es la misma.

Si ahora los tres personajes recorren el mismocircuito, pero manteniendo la misma velocidad dedesplazamiento, en el mismo tiempo José darámás vueltas que Juan y éste que Ramón.Por ejemplo, podríamos decir que José da diezvueltas en una hora, mientras que Juan alcanza a dar ocho vueltas y Ramón sólo cinco. En tal caso, los tres se mueven a una velocidad linealconstante, pero a una velocidad angular variable.Este es el método que se emplea en reproductoresde discos compactos, y por eso es necesario que enlos primeros tracks de información (parte interna)el disco gire más rápido que en los últimos (parteexterna), para garantizar una recuperaciónuniforme en toda la superficie del CD. Figura 1.20

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

Consideraciones Sobre la Reparación de un Reproductor

de Discos Compactos

Particularidades del Service

Como sabemos, en un reproductor de discos compactos coexisten sis-temas analógicos con sistemas digitales; por ello, debemos enfrentarnos acircuitos que trabajan tanto con niveles de voltaje como con pulsos. Porlo tanto, para acceder al servicio de estos aparatos es necesario tener unmínimo de conocimientos en áreas tan diversas como control, lógica di-gital, conversión de señales, óptica y electrónica analógica, así como so-bre el funcionamiento de microcontroladores, memorias, demoduladoreslógicos, etc.

Asimismo, resulta muy difícil reparar estos equipos si no se cuentacon el instrumental adecuado y la información técnica correspondiente,ya que en el proceso de detección de fallas hay que monitorear varias se-ñales cuya ubicación varía de modelo a modelo. En consecuencia, le re-comendamos que no trate de reparar estos aparatos si no cuenta con loselementos indispensables para iniciar un procedimiento de servicio, por-que fácilmente puede provocarles algún daño que incluso puede llegar aser irreversible.

Un punto que viene a complicar aún más el servicio a reproductoresde CDs es la amplia variedad de modelos existentes, cada uno con susparticularidades. Así, tenemos aparatos de mesa que por lo general se co-nectan directamente a la línea de alimentación; aparatos modulares quese conectan a un modelo específico de minicomponente; radiograbadorascon CD que se conectan a la línea o que se pueden alimentar con bate-rías; reproductores portátiles con pilas recargables y autoestéreos que seconectan a la batería de 12V.

Como puede suponer, aunque en la mayoría de los circuitos internosno hay variantes sustanciales, la fuente de poder sí presenta cambios im-portantes que deben tomarse en cuenta (figura 2.1).

El procedimiento de ajustes de un aparato portátil es ligeramente dis-tinto al de un aparato de mesa, ya que debe estar más protegido contravibraciones externas (golpeteos, oscilaciones, bamboleos, etc.); así, mien-tras que para los modelos de mesa es suficiente un buen funcionamiento

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 25

Capítulo

2

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

en condiciones estáticas, para los reproductores portátiles son indispensa-bles pruebas en movimiento (simulando por ejemplo un trote ligero,mientras el aparato cuelga a un costado), a fin de garantizar que en nin-gún momento se pierda la continuidad de la reproducción.

Es decir, vamos a encontrarnos con métodos de reparación muy dis-tintos a los que estamos acostumbrados en TV y video. Por tal motivo,deben hacerse las consideraciones correspondientes.

26 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

5V (Circuitos digitales)

9-12V (Drivers y motores)

+/-5 - +/-15V (Sección audio)

-30V

3VAC

Otros voltajes

Display

Figura 2.1

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

Equipo y Materiales Recomendados

a) Multímetro digital. Se recomienda uno de marca re-conocida y con amplios rangos de medición (figura 2.2).

b) Osciloscopio. Aunque basta con un osciloscopio de do-ble trazo y con un ancho de banda de por lo menos 20 MHz, puede re-querirse uno de mayor velocidad para algunos ajustes críticos (figura2.3).

c) Frecuencímetro. Son limitadas las aplicaciones de un frecuencíme-tro en este ámbito de servicio. No obstante, se recomienda tener uno deestos instrumentos; su frecuencia de corte mínima debe ser de unos100MHz (figura 2.4), puesto que en algunos reproductores de CDs exis-ten ajustes de osciladores con tolerancias muy reducidas, lo que eliminala posibilidad de usar el osciloscopio.

d) Manuales de Servicio. Definitivamente quedó atrás la época en queel técnico en servicio podía deducir el funcionamiento de un circuito consólo observarlo; esto resulta imposible hoy día, con la integración de cir-cuitos y el uso de módulos completos. Por eso es importante contar con

el manual de servicio del aparato encuestión, tanto para el seguimientode las señales como para los ajustesrequeridos.

Herramientas Electrónicas Diversas

Se debe tener a mano un cautín,destornilladores, pinzas, etc., si esque se quiere reparar un reproductor

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 27

Figura 2.2

Figura 2.3

Figura 2.4

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

de discos compactos (figura 2.5A). Este punto no merece mayores co-mentarios, a excepción del cautín; no debe exceder de 30 watts, y tieneque estar aislado de la línea de alimentación (figura 2.5B). También pro-cure tener a la mano soldadura de aleación de plata, que se recomiendapara el reemplazo de los cada vez más comunes circuitos y dispositivos demontaje superficial.

Discos de Prueba

Aunque para la mayoría de ajustes que se hacen a un reproductor deCDs se puede utilizar prácticamente cualquier disco, llegado el momentode enfrentarse con la etapa de audio se requiere forzosamente uno conpatrones de audio; esto permite una más rápida localización de la etapadefectuosa.

Los discos de prueba son elementos auxiliares que pueden ser prepara-dos por usted, a excepción del que contiene los patrones de audio (pueséste se fabrica especialmente para tal tarea). Se recomienda conseguir al-gunos discos con características especiales, como son: uno de larga dura-ción (más de 73 minutos), para probar la reproducción de toda el áreadel disco; uno con múltiples tracks de audio (preferentemente más de 30selecciones musicales), para comprobar el correcto desempeño de las fun-ciones de búsqueda de canción; uno que provenga de matrices muy anti-guas, a fin de garantizar que está activada la ecualización interna; y unoque incluya una sola selección musical de larga duración (más de 30 mi-nutos), para garantizar la continuidad del display.

También tenga a mano algunos otros discos de prueba inicial, comolos que se mencionan a continuación:

28 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 2.5

A

B

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

a) Uno nuevo para laspruebas preliminares y ajus-tes principales.

b) Uno usado, que depreferencia muestre huellasde maltrato (algunos rayo-nes en la superficie de lectu-ra son suficientes); se utiliza-rá para el ajuste fino de losdiversos controles (y es quecuando un reproductor deCDs ya es capaz de leer sinproblemas un disco bastante“rayado“, seguramente leerácorrectamente los discos queestén en buenas condicio-nes).

c) Uno nuevo, al que co-mo se muestra en la figura2.6 habrá que pegarle delga-das tiras de cinta de aislar(aproximadamente 1 mm deancho).

Estas líneas simulan ra-yones muy pronunciados

que, obviamente, provocan la pérdida de grandes segmentos de señal; siun reproductor de CDs es capaz de leer este disco sin que el audio de sa-lida presente variaciones, se puede afirmar que está convenientementeajustado y que por lo tanto puede reproducir cualquier otro disco en ra-zonables condiciones.

d) El disco con patrones de audio, que se utilizará para hacer pruebasen la sección de audio final. Este disco debe incluir patrones de tipo se-noidal y de diversas frecuencias en ambos canales y por separado, paraidentificar los componentes defectuosos en aparatos con fallas en la cali-dad del audio obtenido.

Dado que los principales fabricantes de reproductores de CDs produ-cen también sus discos de prueba, se pueden encontrar marcas como Ai-wa, Sony, JVC, Philips y otras. Incluso la empresa autora de esta publica-ción, Centro Japonés de Información Electrónica, ha producido unexitoso disco de pruebas (figura 2.7); basta con que consiga uno solo, sinimportar su marca o modelo.

Es cierto que un disco normal sirve también para estas pruebas; sinembargo es más fácil detectar con el osciloscopio aberraciones en una on-da uniforme, que en una señal de audio.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 29

Figura 2.6

Figura 2.7

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

Procedimiento para la Reparación

Seguramente ya está usted ansioso por entrar en acción para efectuarsus primeras reparaciones en reproductores de discos compactos. Peroqueremos insistir en que el conocimiento teórico en muchas ocasionesno resulta suficiente; tan es así, que incluso a un técnico experimentadose le puede dificultar el diagnóstico de algunas fallas cuando todavía nose ha enfrentado a un equipo en particular.

Precisamente para minimizar en lo posible estas eventualidades, en es-ta publicación vamos a presentar un método secuencial que permite de-tectar fallas en reproductores de CDs. La idea general es ir eliminandopoco a poco bloques enteros como posibles fuentes de problema, de mo-do que por aproximaciones sucesivas se vaya aislando la causa de una de-terminada falla.

La guía de detección de fallas que se presenta en el siguiente subtema(“Localización de fallas“), se ha diseñado teniendo en mente abarcar lamayor parte de aparatos posibles; o sea, desde reproductores portátiles ti-po DiscMan hasta los modernos aparatos de carrusel o magazine (figura2.8).

Quizá algunas de las explicaciones sobre determinadas secciones enespecífico le resulten tediosas y obvias; pero la experiencia nos dice quenunca hay que despreciar aquello que parezca obvio, y que hay que revi-sar incluso el aspectomás insignificante de laoperación de un equipo;seguramente que así en-contraremos en pocotiempo la sección defec-tuosa, a la que ya sólohabrá que reparar o sus-tituir.

Metodología de los Diagramas de flujoLa guía de detección

de fallas se ha organiza-do en forma de diagra-mas de flujo, en los quese van indicando paso apaso los elementos quehay que verificar, las se-ñales que hay que visua-lizar, los voltajes que hay

30 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 2.8

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

que buscar, asícomo las accio-nes a ejecutarcuando algúnvoltaje o señalaparezca o noaparezca. De es-ta manera, ustedpuede fácilmen-te ir desconec-tando etapas en-teras del aparatocomo posiblescausas del pro-blema; entoncesse concentraráúnicamente enaquellas que lehagan abrigarfundadas sospe-chas.

Para facilitaraún más el diag-nóstico de losaparatos, vamosa utilizar un dia-grama de flujoinicial al que he-mos denomina-do “diagrama deflujo general“(figura 2.9).

A partir deéste, por mediode pruebas muygenerales, desdeun principio po-dremos descartara ciertos bloquescomo causa del

problema; además, dependiendo de los signos específicos del aparato encuestión, nos conducirá de manera casi directa hacia la(s) sección(es) queesté(n) presentando la falla.

Le recomendamos que siempre que se enfrente por primera vez a un

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 31

No

No

No

No

No

No

No

No

No

Diagrama de flujo generalConecte el equipo, aplique energíaexterna o coloque baterías. Encienda

¿Enciende el equipo?

¿Display correcto?¿Se inicializa correctamente el

aparato?

Solicite la introducción de un disco.¿Se efectúan correctamente todos los

movimientos?

¿Hace la función focus searchcorrectamente?

Introduzca un CD ¿Lee la TOCsin problemas?

¿Lee el audio correctamente?(el display avanza normalmente)

¿Hay salida del audiodel convertidor D/A?

¿Audio correcto?

¿Realiza bien todas las funciones?

Equipo en buen estado

Fuente de poder,Syscon

Syscon Mecanismo

MecanismoSensores del Syscon

Recuperador ópticoSyscon

Servomecanismo

ServomecanismosAmp.RF

Recuperador óptico

ServomecanismosRecuperador óptico

Proceso digital DAC

Etapa de audio

Revisión final

Figura 2.9

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

reproductor de CDs, siga estos sencillos pasos; serán poca las ocasionesen que se le dificulte el aislamiento de un problema.

Localización de Fallas

Diagrama de flujo generalEn la figura 2.9 vemos el diagrama de flujo inicial que nos permitirá

dirigirnos a secciones específicas, con fundadas sospechas de que ahí seencuentra la falla.

32 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

No

No

No

No

No

No

No

No

Fuente de poder

Conecte el aparato a su fuente externa de energía (AC, pilas,

eliminador, etc.)¿Llega este voltaje al aparato?.

¿Salida del transformador correcta?

¿Voltajes de DC rectificadoscorrectamente?

¿Salidad reguladas correctas?

¿Todas las líneas están limpiasy sin rizos?

¿Hay pulso de encendido?

¿Aparecen los voltajes conmutados?

Al funcionar los motores.¿Los voltajes de alimentación

se mantienen?

Fuentes en buenas condiciones

Revise cables, clavijas, fusibles de entrada,

dispositivos de protección,estado de las pilas o

eliminador, etc.

Verifique switch 110/220v, transformador defectuoso

Puente rectificador,filtrado

Checar filtros de línea y/o cortocircuitos

Checar circuitoregulador

Syscon

Circuito conmutador regulador

controlador

Motores, sistemamecánico

Figura 2.10

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

Este diagrama es una guía general para verificar las secciones a grandesrasgos, puesto que más adelante presentaremos los esquemas para cadauno de los bloques que componen un reproductor de discos compactos.

Fuente de poderTal vez parezca extraño que la revisión de un aparato inicie con la ve-

rificación de un bloque tan sencillo como la fuente de poder, en vez dedirigirse primero a, por ejemplo, la emisión láser o la captura del disco.El hecho obedece a que, como sabemos, tal bloque es el encargado de to-mar el voltaje de la fuente original (llámese línea de AC, baterías o cual-quier otra fuente externa) y convertirlo en aquellas tensiones necesariaspara el buen funcionamiento de los circuitos y motores dentro del equi-po.

Entonces, como resultaobvio, un problema en lafuente de poder se puedetraducir en etapas enterasque se queden sin alimen-tación (y que por lo tantono trabajen), o en apara-tos completamente“muertos“. Así que unbuen punto de partidaconsiste en asegurarnos deque la fuente de poderfunciona adecuadamente,para poder descartarla enel sucesivo rastreo de la fa-lla (figura 2.10).

Etapa del sistema de controlEl siguiente bloque

que se debe revisar es, sinduda alguna, el sistema decontrol (syscon); éste hacelas veces de “cerebro“ delaparato, recibiendo todaslas órdenes del exterior yencargándose de su pun-tual cumplimiento.

Si este cerebro falla, laoperación general del apa-rato será muy errática (si

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 33

Teclado, receptor, IR, microcontrolador

Aplique un resetfalso; si se corrige, cambio de circuitoreset; de lo contrarioverifique sensoresy microcontrolador

No

No

No

No

No

Verifique entrada deórdenes al CPU,

salida hacia el o losmotores, excitadores

y sensores

Verifique intercambiode señales entre CPU

y la sección delamplificador de RF

Sistema de controlConecte el aparato (no lo encienda todavía)

¿Llega el voltaje de alimentaciónpermanente al circuito controlador?

Introduzca disco y solicite PLAY¿Hay función focus search y

lectura del TOC?

Durante la reproducción, ¿obedeceel equipo todas las órdenes?

Syscon en buenas condiciones

Solicite la expulsión e introduccióndel carro. ¿Todo correcto?

Encienda el equipo. ¿Todo se comporta de acuerdo con lo esperado?

¿Existe la oscilación del reloj?

Fuente de poder,revisión de tablilla

No Cristal o circuitooscilador

microcontrolador

Figura 2.11

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

es que hayoperación,porque pue-de no ha-berla), a pe-sar de quelos demásc i r c u i t o sfunc ionenp e r f e c t a -mente.

Las fallasque se pre-sentan en elsistema decontrol sonmuchas ymuy varia-das, y vandesde unaparato quetrabaja bien( e x c e p t opor algunafunción quese comportamuy rara)hasta equipos que simple y sencillamente no obedecen ninguna ordendada por el usuario, no capturan los discos y no reproducen las melodíascontenidas en éstos. Sin embargo, se puede decir que es universal el mé-todo para determinar si esta sección está fallando (figura 2.11).

Sistema mecánicoAunque la operación del sistema mecánico está estrechamente relacio-

nada con el syscon, conviene revisarla por separado; en ella pueden apa-recer problemas insospechados.

Es sumamente difícil describir un método de detección de fallas gene-ral para esta sección, tomando en cuenta la enorme variedad de mecanis-mos que existen en el mercado; simplemente considere la sencillez delmecanismo de un Discman y la complejidad de movimientos de un apa-rato de magazine o de carrusel. Mas todos ellos tienen que ejecutar algu-nos movimientos básicos, para introducir el disco a su cámara de repro-ducción y colocarlo en posición de lectura. En la figura 2.12 observamosel diagrama de flujo para diagnosticar esta etapa.

34 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Syscon, sensores,motores

Motores, syscon,sensores

Puesta a tiempo,del mecanismo

Puesta a tiempo,limpieza, verificaciónde sensores

No

No

No

No

Sistema mecánicoConecte y encienda el aparato

(Para sistemas de carrusel omagazine)¿Se inicializa correctamenteel mecanismo? (gira el carrusel,se cargan las charolasbuscando disco, etc.?

Solicite la explusión del carro¿Movimientos correctos?

¿Introduce bien el disco y hace elmovimiento de clamping?

¿Otras funciones mecánicas correctas?

Mecanismo en buen estado

Figura 2.12

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

Amplificador de RF y servomecanismosSon las etapas

en que más fre-cuentemente llegana presentarse pro-blemas. Se calculaque aproximada-mente un 70% delas fallas que surgenen reproductoresde CDs, están rela-cionadas de una uotra forma con losajustes de servome-canismo o con elOPU.

En la figura2.13 presentamosun diagrama de flu-jo para el rápidodiagnóstico de estaetapa.

Proceso digital y convertidor D/A¿Por qué reunir

estas dos etapas enun solo diagramade flujo? Pues pre-cisamente porquecada vez es más co-mún encontrar es-tos dos bloques enun solo circuito in-tegrado; además, ya pesar de ser tancomplejo, el bloquede proceso digitalprácticamente estácontenido en su to-talidad en un IC dealta escala de inte-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 35

Ajuste potenciómetrosde focus, hasta obtenerla señal FOK.Si no se obtiene, checarrecuperador ópticoSí

No

No

No

No

Amplificador de RF y servomecanismosIntroduzca el disco

¿Se activa la señal FOK?

¿Se lee la TOC?

¿Se leen correctamente lasmelodías?

¿Hace los saltos de melodíacorrectamente?

Etapas en buen estado

Visualizar señal RF.Si el patrón de ojo estádefectuoso, retoque a focus.Si RF está muy débil, checar recuperador.Se dificulta la captura del track; ajustarpotenciómetros de tracking.

Retoque al servo,ajuste de PLL o VCO; revisar sled

Retoque al servo,mantenimiento a sled

Figura 2.13

No

No

No

No

Proceso digital y convertidor D/AColoque un disco en modo PLAY

¿Llega la señal EFM al proceso digital?

¿Se expiden las señales DATA,L/RCK y CLK adecuadamente?

¿Salen las señales deaudio L y R?

Introduzca un disco con patronesde audio. ¿Audio correcto?

Etapas en buen estado

Amplificador de RF, servos

Proceso digital

Convertidor digital/análogo

Proceso digital convertidor D / A

Figura 2.14

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

gración; así que para determinar su buen funcionamiento, sólo podría-mos revisar señales de entrada y de salida (sin contar que son pocas lasveces que falla dicho integrado).

Por su parte, la sección del DAC suele fallar con más frecuencia que lade proceso digital; pero sus problemas casi nunca se originan en el mis-mo circuito convertidor, sino en alguno de sus elementos auxiliares.

En consecuencia, es conveniente seguir un método de diagnóstico deestas etapas para no tener que cambiar piezas costosas y difíciles de insta-lar; porque lo peor del caso, es que esta sustitución no garantiza que lafalla sea eliminada.

En la figura 2.14 se muestra el diagrama de flujo para el análisis de es-tas secciones.

Etapa de audioEl último bloque de la cadena que transporta al audio digitalizado

desde la superficie de datos del CD hasta la salida que va hacia el amplifi-

36 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

No

No

No

No

No

Etapa de audioColoque un disco con patrones de pruebaen modo PLAY

¿Salida de DAC correcta?

¿Etapa de ecualizaciónfuncionando corrrectamente?

¿Etapa de MUTE correcta?

¿Salida de audio OK?

¿Salida de audífonos OK?

Etapas en buen estado

Proceso digital y/o DAC

Syscon, ecualizador

Syscon, etapa MUTE

Preamplificadores y filtros

Amplificador, audífonos,jack de conexión

Figura 2.15

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

cador de potencia, es la etapa de audio análogo. No obstante su aparente sencillez, este bloque llega a presentar múlti-

ples problemas en su operación; por tal motivo, también mostramos undiagrama de flujo para diagnosticar fallas en su interior (figura 2.15).

Revisión general finalAunque, estrictamente hablando, con el paso anterior hemos termina-

do de describir cómo se hace el diagnóstico de un reproductor de discoscompactos típico, nunca está de más dar un último vistazo a ciertos deta-lles que podrían escaparse a nuestra atención.

En la figura 2.16 se especifican aquellos puntos finos cuya ejecución

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 37

No

No

No

No

Revisión general finalColoque un disco en modo PLAY

Pruebe función PROGRAM¿todo bien?

Pruebe función FADER¿todo bien?

Someta el equipo a una pruebade vibración. ¿Todo bien?

Pruebe funciones especiales, como el cambio de CD´s mientras reproduce otro.¿Todo bien?

Aparato en buen estado

Syscon

Syscon,etapa MUTE

Retoques muy leves al servomecanismo

Verifique Syscon,mecanismo,sensores

Figura 2.16

Consideraciones Sobre la Reparación de un Disco Compacto

apropiada nos dejará satisfechos de nuestro trabajo; aunque, claro, el be-neficio directo será para nuestro cliente.

Observaciones Como ha podido apreciar, el proceso de detección de fallas en un re-

productor de discos compactos no es más que una serie de pasos perfec-tamente establecidos; si se siguen con estricto orden, le garantizarán unalabor de reparación exitosa en un 90-95% de los casos a los que se en-frente.

Le sugerimos practicar con distintas marcas y modelos de aparatos,para ir adquiriendo habilidad en la detección inmediata del origen deuna falla y, por consiguiente, en una más fácil solución de ésta. Recuerdeque la práctica hace al maestro.

38 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Mantenimiento y Service del Lector Optico

Mantenimiento y Service del Lector Optico

Cuándo Descartar Definitivamente el LectorComo Fuente del Problema

Las causas de que un reproductor de discos compactos envíe el men-saje de “no disc“ a pesar de tener un disco en su interior, pueden ser mu-chas y muy variadas; y efectivamente algunas de ellas son síntoma de fa-llas del lector óptico, lo cual implica casi irremediablemente sureemplazo. Pero tomando en cuenta que es un elemento muy costoso, nohay que reemplazarlo a menos de que estemos 100% seguros de que es lapieza dañada.

En ocasiones, al introducir un disco en nuestro reproductor, éste tardaun buen rato en leer la tabla de contenidos; por lo tanto pasan varios se-gundos antes de que aparezca en el display el número de melodías y laduración total del disco. Sin embargo, a pesar de que el aparato alcanza aleer esta información, cuando recibe la orden PLAY no responde; luegode unos instantes, expide el mensaje de “no disc“ u otro de error similar.

Cuando se enfrente a esta situación, lo más seguro es que el problemano se encuentra en el lector óptico; si estuviera dañado, no sería capaz deleer ni siquiera la tabla de contenidos. Entonces tendremos que pensar enajustes de servomecanismo, revisión del sistema mecánico o fallas simila-res; es decir, podemos descartar casi por completo al lector óptico.

Lo mismo podemos señalar de aquellos aparatos en los que se alcan-zan a leer las primeras melodías pero no las últimas, en los que se repro-ducen los discos y éstos suenan “rayados“, en los que al estar recuperandonormalmente una canción su sistema de pronto se detiene, o en otros cu-yo lector de CDs es capaz de leer la información del disco al menos porunos segundos.

En todos estos casos, lo más probable es que el lector se encuentre enbuenas condiciones operativas y que la falla esté en cualquiera de sus cir-cuitos auxiliares.

Cuándo Sospechar del Lector

Vamos a suponer que -como vemos en la figura 3.1- llega a sus manosun aparato que ante todas las pruebas estáticas (sin disco) parece com-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 39

Capítulo

3

Mantenimiento y Service del Lector Optico

portarse bien; esto es, expulsa e introduce la bandeja, se coloca en posi-ción de lectura e incluso efectúa los movimientos de focus search -es de-cir, cuando la lente de enfoque sube y baja un par de veces tratando deencontrar un disco que leer. No obstante, al momento de recibir un dis-co no gira o lo hace pero a una velocidad incorrecta, y además -luego deunos instantes- expide el mensaje “no disc“; y en general el problemapersiste a pesar de que usted haya hecho múltiples ajustes de los poten-ciómetros de enfoque y/o tracking. Esto quiere decir que muy probable-mente se está usted enfrentando a un lector óptico en mal estado (figura3.2).

Sin embargo, esta prueba puede parecer muy subjetiva. Pero existe unmétodo más técnico por medio del cual podemos asegurarnos de queefectivamente el lector óptico está defectuoso; para ello tendremos queseguir tres pasos principales (figura 3.3):

A) Verificación ocular de la función focus search y de la emisión del láserLa primera prueba a realizar cuando sospechemos del mal funciona-

miento del lector óptico, es comprobar que, al momento de introducir labandeja del disco, el aparato se coloque automáticamente en función defocus search (que como sabemos, es el movimiento que realiza la lente deenfoque al subir y bajar un par de veces mientras busca un disco en elcual enfocar su rayo láser).

Obviamente, esto implica que durante todo el tiempo que dure el fo-cus search, el diodo láser deberá estar encendido; entonces podemos veri-ficar visualmente la existencia de la emisión láser.

El procedimiento correcto para la verificaciónocular de la función focus search y de la emisióndel láser, es el siguiente: coloque el aparato enmodo focus search (generalmente basta con sacary volver a meter la bandeja sin disco, aunque enocasiones hay que “engañar“ al aparato haciéndo-le “creer“ que efectivamente hay un disco aden-tro; para esto, dé la orden PLAY); observe atenta-mente y de manera lateral la lente de enfoque,

40 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 3.1

Figura 3.2

Mantenimiento y Service del Lector Optico

manteniéndose auna distancia depor lo menos 30cm (figura 3.4).

Cuando síexiste una emi-sión láser, en elfondo de la lentede enfoque al-canza a distin-guirse una luzroja muy débil;así se indica queefectivamente eldiodo láser estáfuncionando.

Si la luz no seobserva, lo másseguro es que setrata de un lectorcuyo diodo emi-sor está dañado;lógicamente, seráind i sp en s ab l ereemplazar todala pieza.

B) Búsqueda de la señal FOKUna vez superada la inspec-

ción anterior, es el turno de in-troducir un disco y comenzar amedir, por medio de un multí-metro u osciloscopio, en los cir-cuitos de salida de señal.

Apóyese en su manual de ser-vicio para localizar el punto pordonde sale, del bloque amplifica-dor de RF, una señal conocidapor casi todos los fabricantes co-mo FOK (por sus siglas en inglésde “enfoque correcto“); ésta seactiva cada vez que la lente deenfoque logra concentrar la luz

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 41

¿Se coloca el aparato automáticamente en

función focus search?

Extraiga y vuelva a meter, sin disco, la charola

¿El diodo láser se mantiene encendido durante toda la función

focus search?

Verifique visualmente que hay emisión del láser

¿Se observa una luz roja muy débil en el fondo de la lente

de enfoque?

Diodo láser en buen estado

Oprima la tecla PLAY

Revise el diodo láser

Revise alimentación, filtrado y diodo láser

El diodo emisor del recuperador está dañado

Reemplace el recuperador

Verificación ocular de la función focus search y de la emisión del diodo láser

No

No

No

No

A

Figura 3.3A

Por lo menos30 cm.

Figura 3.4

Mantenimiento y Service del Lector Optico

del láser en la su-perficie de datosde un disco com-pacto (figura3.5); además, co-mo es extraídaprecisamente delos fotodetecto-res del lector óp-tico, cuando estápresente casi ga-rantiza que ellector óptico estáen buenas condi-ciones.

La señal FOKes tan sólo unpulso de aproxi-madamente 5volts, que puedeser activo en ni-vel alto (lógicapositiva) o activoen nivel bajo (ló-gica negativa).Para comprobarcuál de ellos es elque usa un fabri-cante en particu-lar, simplemente mida el nivel que tiene esta señal cuando no hay discodentro del aparato; por supuesto, ese será el nivel en que la señal FOKestá desactivada.

Ahora supongamos que se introduce un disco en el aparato y que éstecomienza a leerlo; si el lector óptico se encuentra en buenas condicionesy además los ajustes de servo no están excesivamente fuera de lugar, estaseñal deberá cambiar de bajo a alto o viceversa; de esta manera sabremosque la lente de enfoque sí pudo localizar la superficie de datos del discocompacto, y que enseguida empezará con el proceso de recuperación delcontenido de la TOC.

Pero si se introduce un disco y la señal FOK no cambia en lo absolu-to, e incluso luego de mover los ajustes de enfoque no conseguimos acti-varla, quiere decir que el lector no es capaz de encontrar la superficie dedatos del CD, ya sea por debilidad de la emisión láser o por falla de algu-no de los fotodetectores.

42 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

¿La lente de enfoque concentra la luz del láser en

la superficie de datos del CD?

Introduzca el disco

¿Se activa la señal FOK?

¿La señal FOK cambiade bajo a alto o viceversa?

Búsqueda de la señal FOK

Recuperador óptico enbuenas condiciones y ajustes

de servo en su lugar

La lente de enfoque localizó la superficie de datos del CD y

empezará a recuperar el contenido de laTOC

Falla de detectores o debilidad de la emisión láser

Revisar

Revisarrecuperador

óptico

Mueva los ajustes de enfoque

¿Ya se activa la señal FOK?

No

No

No

No

Sí Sí

Figura 3.3B

Mantenimiento y Service del Lector Optico

C) Lectura de la TOCHagamos de

cuenta que tam-bién la pruebaanterior fue su-perada sin pro-blemas; en talescircunstancias, esnecesario com-probar una de lasseñales más im-portantes dentrode un reproduc-tor de discoscompactos: la se-ñal de RF, que -como ya sabe-mos- es unaseñal que se ge-nera precisamen-te a partir de lamodulación queen el rayo láserproducen los pitsde la superficiedel disco.

En la señalRF van “monta-

dos“ todos los datos que contiene un disco compacto, desde audio digi-talizado hasta información numérica que indica al reproductor (y alusuario) el número de la melodía que se está leyendo y cuánto tiempolleva ésta en reproducción, entre otros datos. En otras palabras, la señalRF es indispensable para poder obtener la TOC (siglas de Table Of Con-tents o tabla de contenidos -una especie de índice que todo disco com-pacto tiene en su inicio).

Sin la señal RF, de nada serviría que la señal FOK estuviese presente;el disco no sería reconocido por el reproductor, mismo que luego de unrato expediría el mensaje de error “no disc”. Para que la información dela TOC pueda ser leída, también se requiere la presencia de la señal RF;su aspecto sería como el que se muestra en la figura 1.11 (se necesita unosciloscopio para hacer esta medición).

Si la señal RF se ve débil o inestable, es posible que el problema no seencuentre en el lector óptico, sino en alguno de sus circuitos auxiliares.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 43

¿Se obtiene la señal RF?

Conecte el osciloscopio a la salida RF

¿Se observa débil o inestable?

Lectura de la TOC (comprobación de la señal)

Recuperador óptico enbuen estado

Verifique y corrija

Recuperador ópticodefectuoso

Revise modulación delrayo láser cuando éste

alcanza los pits de la superficie del disco

Falla en el recuperadoróptico o en alguno de sus circuitos auxiliares

¿Es coherente ahorala señal RF?

No

No

No

ReemplaceFigura 3.3C

Mantenimiento y Service del Lector Optico

44 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

1 54 102 6

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FGD

LD D

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101,

102

OP

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AL

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LOC

K

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s ga

in

Focu

sbi

as

Fragmento del diagrama a bloques de un reproductor de CD´s SONY HCD-D270Note la línea FOK saliendo del amplificador de RF

Figura 3.5

Mantenimiento y Service del Lector Optico

Si la lectura de una señal RF coherente no se consigue a pesar de que sehan verificado y tratado de corregir estos circuitos, lo más probable esque nos estemos enfrentando a un lector óptico defectuoso.

Acabamos de darnos cuenta de que comprobar las condiciones de ope-ración de un lector óptico es una tarea relativamente sencilla. De cual-quier forma, no olvidemos que hay casos en que los resultados de las trespruebas anteriores apuntan a un dispositivo defectuoso; pero en realidadsólo son síntomas de problemas menores dentro de este ensamble.

A continuación veremos algunos métodos que nos permiten, en de-terminadas situaciones, rescatar un lector óptico que aparentemente yano tiene remedio.

Al Rescate del Lector Optico

Esta es una buena noticia para el personal encargado del servicio elec-trónico: existen algunos procedimientos con los que es posible intentar elrescate del lector óptico, una vez que se ha comprobado que es la fuentede problemas de un reproductor de CDs.

De manera que si usted quiere evitar la necesidad de comprar e insta-lar una nueva pieza, le recomendamos seguir los pasos que enseguida ire-mos mencionando.

Método 1: Limpieza profunda de la lente de enfoqueUna lente de enfoque sucia es causa de un sinnúmero de fallas que re-

currentemente llegan a nuestro centro de servicio. Esta situación se acen-túa en aparatos portátiles como los DiscMan y grabadoras con reproduc-tor de CDs; como el usuario sólo tiene que abrir una puerta para colocar

el disco en su posición de lectura, puedeobservar de cerca la lente de enfoque y -no pocas veces- sentir curiosidad por to-carla.

Por tal motivo, siempre que usted reci-ba un aparato que no sea capaz de leer losdiscos o al que le cueste mucho trabajocapturarlos, acostúmbrese a verificar pri-mero (si es posible con lupa) que la super-ficie de la lente de enfoque se encuentrecompletamente limpia y libre de impure-zas. Este problema también puede apare-cer en aparatos de mesa, sobre todo si pro-vienen de sitios muy polvosos (figura 3.6).

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 45

Figura 3.6

Mantenimiento y Service del Lector Optico

Si la lente se ve polvosa, perono con grasa, puede retirar todasestas impurezas utilizando airecomprimido en spray; aplíquelode forma lateral a la lente, de mo-do que el flujo de aire retire porcompleto las partículas que obs-truyen el correcto paso de la luz.

Si la lente presenta manchas degrasa atribuibles al usuario, se re-comienda emplear un spray queespecialmente para esta tarea pro-ducen diversos fabricantes de equi-po electrónico (consulte en loscomercios especializados). Este limpiador posee solventes especiales queretiran todo vestigio de grasa de la superficie de la lente, pero sin dañar ladelicada película que la recubre (también puede utilizar el líquido que seusa para limpiar los lentes de contacto).

En realidad, este es el método más recomendable para limpiar la lentede enfoque; pero se trata de un producto difícil de conseguir. En tal caso,otros método para limpiar la lente de enfoque consiste en utilizar un po-co de alcohol isopropílico y de agua destilada (se consiguen en farmaciasgrandes); mezcle estos compuestos en proporciones iguales (50% y50%), y tenga a la mano la solución para llevar a cabo la limpieza que acontinuación describimos.

1. Con un palillo de dientes de madera y un poco de algodón, fabri-que una especie de cotonete suave; no conviene usar los cotonetes co-merciales, porque el alcohol isopropílico puede disolver el pegamentocon que el algodón se adhiere al pivote (éste puede traspasarse a la lente,arruinándola por completo).

2. Humedezca (no empape) el cotonete, y páselo sobre la lente de en-foque con un movimiento espiral del centro hacia afuera (figura 3.7);desplácelo por la superficie, ejerciendo la menor presión posible.

Con esto se consigue limpiar perfectamente la superficie de la lente;las pequeñas partículas que de forma casi inevitable quedan adheridas aella, se alojarán en la periferia; pero ahí no estorban el paso del haz láseren su camino hacia el disco compacto.

Método 2: Limpieza interna del lector ópticoCuando la superficie de la lente de enfoque llega particularmente su-

cia de polvo, la mayoría de las veces no basta con limpiar solamente estapieza; es preciso hacer una limpieza más profunda de los elementos dellector óptico. Para el efecto, siempre que sea posible (nunca trate de for-

46 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

La lente de enfoquese limpia con unmovimiento espiral deadentro hacia afuera

Figura 3.7

Mantenimiento y Service del Lector Optico

zar el aparato), retire la cubierta o “capuchón“ de plástico que cubre alensamble donde viene montada la lente de enfoque (conocido como“dispositivo de dos ejes“).

Estando así el lector, aplique una descarga de aire comprimido paraque todas las piezas que tienen contacto con el exterior queden perfecta-mente libres de polvo.

Sin colocar el “capuchón“, trate de que el aparato lea un disco; si estose consigue, usted ya sólo tendrá que volver a colocar en su sitio esta cu-bierta de plástico; así habrá concluido su labor. Pero si el aparato no pue-de leer el disco, inténtelo de nuevo; si la lectura no puede hacerse aún,significa que la causa del problema seguramente se encuentra en otropunto.

Método 3: Ligero ajuste a la potencia del láserSi ya ha hecho la reparación de algunos reproductores de CDs, segu-

ramente habrá notado que en uno de los costados del lector óptico apare-ce un pequeño potenciómetro; como podrá imaginarse, este dispositivose encarga de regular la cantidad de corriente que pasa por el diodo emi-sor láser; por eso es que con él puede ajustarse la potencia del rayo láser(figura 3.8).

Ahora bien, existen fallas en las que por alguna razón el diodo láser yano emite el haz de luz con la potencia requerida y, por lo tanto, le resultaprácticamente imposible recuperar la información desde la superficie deldisco. Nos damos cuenta de este problema, cuando el sistema está tratan-do de leer la TOC y entonces la señal RF aparece en el osciloscopio conuna amplitud sumamente baja (digamos que de una amplitud teórica de1.0 Vpp baja hasta 0.3 Vpp -figura 3.9).

En tal caso, antes de pensar en la sustitución del lector óptico, debe-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 47

Figura 3.8Potenciómetros

Mantenimiento y Service del Lector Optico

mos tratar de “revivirlo“; bastacon mover muy ligeramente el po-tenciómetro, de modo que a tra-vés del diodo láser circule un pocomás de corriente. Pero este movi-miento no debe hacerse “al tan-teo“, sino de acuerdo con ciertasreglas; en primer lugar, hay quemedir la corriente que original-mente circula a través del LED;mas como tampoco conviene abrirel circuito para introducir el am-perímetro, la medición debe ha-cerse por métodos indirectos; au-xiliándose del diagrama esquemático del aparato en cuestión, localicealguna resistencia que esté en serie con el diodo emisor y mida el voltajeque aparece en sus extremos (figura 3.10); vea el valor nominal de dicharesistencia, y calcule la corriente mediante la fórmula I = V/R; una vezobtenido este parámetro, mueva ligeramente el potenciómetro de modoque la corriente aumente (pero nunca más de un 10-20% por encima delvalor original).

El hecho de que sea necesario mover aún más el potenciómetro paralograr la lectura, es síntoma casi seguro de que el diodo láser ha llegado allímite de su vida operativa; dado que puede fallar en cualquier momento,lo más recomendable es reemplazar el lector óptico.

48 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 3.9

Rx

Potenciómetroen el OPU

Rx

Optical Pickup

Figura 3.10

Mantenimiento y Service del Lector Optico

Método 4: Cambio del filtro de voltaje asociadoExisten algunos modelos de lector óptico

que han presentado un elevado índice de fa-llas; se ha descubierto que el problema no estáen ninguno de sus elementos críticos (emisory detectores de luz, elementos ópticos, bobi-nas de servo, etc.), sino en el pequeño filtroque aparece en uno de sus costados (figuras3.11 y 3.12).

Sospeche especialmente de aquellos lec-tores que traen un filtro tipo electrolítico (losde tantalio rara vez fallan). Sólo como prueba,

en caso de que ya haya subido lapotencia del láser sin resultado,cambie este filtro (por supuestoque deberá regresar la corrientedel láser a su valor original).Asegúrese de que la forma delnuevo filtro sea igual a la deloriginal, para que no vaya a es-torbar los movimientos mecáni-cos de todo el conjunto. En mu-chos casos, con esto se lograsalvar el lector óptico.

Método 5: Calentamiento del lector ópticoEste es un método agresivo,

recomendado solamente comoúltimo recurso (siempre y cuan-do esté seguro de que el lector se

encuentra en buenas condiciones, y de que nada más tiene algún peque-ño problema mecánico).

Si ha analizado con cuidado la estructura de un lector óptico (figura3.13), se habrá dado cuenta de que la lente de enfoque se encuentra “flo-tando“ en una posición intermedia gracias a la acción de un pequeño re-sorte de goma; con el uso constante (sobre todo en lugares calurosos), és-te puede comenzar a “vencerse“; en consecuencia, la lente de enfoquepuede caer ligeramente de su posición original de trabajo.

Esto hace que los circuitos servo no sean capaces de enfocar correcta-mente la superficie de datos del disco compacto; aparece entonces el fa-moso mensaje de “no disc“, a pesar de que todos los elementos electróni-cos y ópticos del lector se encuentren en perfectas condiciones.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 49

Figura 3.11

Figura 3.12

Mantenimiento y Service del Lector Optico

Para solucionar elproblema, retire el lectoróptico del aparato (ob-servando las precaucio-nes mencionadas en elsiguiente subtema) y co-lóquelo en posición in-vertida. Acerque un cau-tín caliente a suscostados, y manténgaloahí por unos 5 segun-dos; nunca toque el lec-tor con el cautín, ya quepuede dañarlo irreme-diablemente (figura3.14). Ahora aleje elcautín, y deje reposar allector óptico por unoscuantos segundos; vuél-valo a instalar en el apa-rato, y pruebe si ya pue-de realizar la lectura deldisco. En un buen por-centaje de los casos quehemos encontrado, conesta sencilla operación elresorte de goma recobrasu posición original. En-tonces será posible recu-perar nuevamente la in-formación desde el discocompacto, y habremossalvado un lector enbuenas condiciones quede otra forma hubieratenido que reemplazarse.

Cuándo Cambiar el Lector OpticoSi ha puesto en práctica todos los pasos descritos anteriormente y no

ha podido conseguir una lectura adecuada del disco compacto, lo más se-guro es que el lector óptico no tenga compostura; comúnmente, alguno

50 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Estructura interna de un recuperador óptico típico

Lente de enfoque

Lente cilíndrica

Fotodetectores

Rejilla dedifracción

Diodo láser

Espejo semitransparente

Lentecolimadora

Figura 3.13

Mantenimiento y Service del Lector Optico

de los fotodetec-tores deja defuncionar (y estoimpide hacer unbuen enfoque otracking). Por talmotivo, tendre-mos que cambiartodo el dispositi-vo; y esto es pre-cisamente lo queveremos ensegui-da.

¡Tome todaslas precaucionesanti-estáticas!

Una reco-mendación clara-

mente especificada en los manuales de servicio, y que no está por demásrecordar, es que los lectores ópticos se fabrican con una tecnología semi-conductora especial con base en arseniuro de galio; se trata de un mate-rial que resulta excelente para aplicaciones opto-electrónicas, pero quetiene el inconveniente de dañarse con mucha facilidad ante las descargasde alto voltaje (figura 3.15).

Esto parecería poco preocupante para nosotros, porque no trabajamoscerca de líneas de alta tensión; pero re-cuerde que en la naturaleza sucede un fe-nómeno que provoca la aparición deelectricidad por el simple roce del airecon nuestro cuerpo (como acumulaciónde cargas electrostáticas); tan pronuncia-do es este efecto, que si en días secos unapersona viste de poliéster, puede haberuna diferencia de más de 20.000 voltiosentre el potencial de su cabeza y el de suspies.

Obviamente que cuando tocamos al-gún objeto metálico, hacia éste tienden airse las cargas; la razón es que presentamayor conductividad que el cuerpo hu-mano; y esto es precisamente lo que pue-de sucederle al lector óptico, si lo toca-mos por accidente con las manos.

Así que siempre que vaya a manipular

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 51

1 Utilice pulsera antiestática

2 Placa conductora

1MΩ

1MΩ

Figura 3.15

Pase el cautín caliente cerca del muelle plástico delrecuperador óptico por unos segundos, sin tocarlo.

Figura 3.14

Mantenimiento y Service del Lector Optico

uno de estos elementos, siga todas lasprecauciones antiestáticas recomenda-das por los fabricantes; éstas puedenresumirse básicamente en dos puntos(vea de nuevo la figura 3.15):

1. Trabaje en una superficie que seacapaz de conducir la electricidad. Aun-que un tapete antiestático es lo más re-comendable, puede utilizarse toda su-perficie que sea buena conductora;cualquiera que haya sido la superficieelegida, conéctela a tierra física (si bienla tubería de agua fría es una de lasmejores tierras que podemos encon-trar, también sirve el marco de una ventana).

2. Utilice pulseras antiestáticas conectadas a la misma superficie detrabajo, de modo que se garantice que por lo menos las manos tengan elmismo potencial que la mesa (lo que obviamente evitará por completo laaparición de descargas electrostáticas).

Cómo se Cambia el Lector Optico

En realidad, no existe un método universal para llevar a cabo el reem-plazo de un lector óptico. Sin embargo, podemos señalar una serie de pa-sos típicos que se cumplen en prácticamente todos los reproductores dediscos compactos:

1. Aísle la zona de trabajo. Con esto queremos indicar que deberá de-jar al descubierto la zona del aparato en la que se realizan los movimien-tos del lector óptico. A veces es necesa-rio retirar algunas placas de circuitoimpreso o alguna tapa de plástico; sinembargo, en todos los casos debemosretirar aquellos elementos que nos es-torben para tener acceso a los rielespor donde corre el lector, así como alengrane que se encarga de su desplaza-miento lateral (figura 3.16).

2. Localice los tornillos o segurosque mantienen en su lugar a los rielesde desplazamiento, y retírelos (figura3.17).

52 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 3.16

Figura 3.17

Mantenimiento y Service del Lector Optico

3. Desconecte ellector óptico, del en-grane o engranes desled (figura 3.18).

4. Retire los co-nectores que salen dellector óptico (figura3.19).

5. Retire el lector(figura 3.20).

6. Si es necesario,retire las piezas adi-cionales del lectorque se está desechan-do; colóquelas en elnuevo dispositivo (fi-gura 3.21).

7. Coloque elnuevo dispositivo ensu posición, introdu-ciendo los rieles dedeslizamiento y colo-cando correctamenteel engrane de sled (fi-gura 3.22).

8. Asegure los rie-les en su posición co-rrecta, por medio delos tornillos o los se-guros retirados en elpaso 2.

9. Revise el conec-tor o la estructura del

OPU, en busca de un par de puntos cortocir-cuitados entre sí. Esta es la protección contradescargas electrostáticas que algunos fabri-cantes colocan en sus lectores; si la encuentra,retírela utilizando un poco de malla y un cau-tín de baja potencia (si puede realizar esta ac-ción después de la siguiente, es mejor parausted - figura 3.23).

10. Coloque nuevamente los conectoresdel lector óptico.

11. Regrese todo a su posición original, y

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 53

Figura 3.18

Figura 3.19

Figura 3.20

Mantenimiento y Service del Lector Optico

pruebe el aparato enmodo PLAY. Segura-mente esta vez la lectu-ra se hará de forma casiinmediata; cuandomucho, podrían nece-sitarse unos pequeñosretoques en servomeca-nismo.

¿Verdad que reem-plazar un lector ópticono es realmente muchotrabajo? claro, siemprey cuando se realice si-guiendo las precaucio-nes y los pasos especifi-cados.

54 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 3.21Figura 3.22

Puntos de proteccióncontra descargas electrostáticas

Conector flexible(Maneje con cuidado)

Lente (No tocar)

Recuperadoróptico

Potenciómetro

Figura 3.23

Mecanismos de Selección de Discos

Mecanismos de Selección de Discos

Movimientos Básicos para la Entrada y Captura de los Discos

El aumento en el número de fabricantes y marcas de reproductores decompact disc (discos compactos), ha generado una diversificación de mo-delos con múltiples variantes en sus prestaciones; éstas van desde refina-mientos electrónicos (por ejemplo, la reproducción secuencial de variosdiscos, la programación, el efecto fader y algunas otras particularidadesen el manejo del audio), hasta su tamaño y otros aspectos que no necesa-riamente mejoran la calidad del audio, pero que al usuario le resultanatractivas.

Por lo que se refiere al mecanismo, a la fecha se han desarrollado va-rios sistemas que pueden clasificarse en cuatro categorías básicas (figura4.1):

1. Reproductores de un solo disco.2. Reproductores de varios discos tipo carrusel.3. Reproductores de varios discos tipo magazine.4. Reproductores de múltiples discos.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 55

Capítulo

4

Figura 4.1

Mecanismos de Selección de Discos

Cabe mencionarque, dentro de estascategorías, existen va-riantes que dependendel modelo y marcaespecíficos.

Antes de analizarlos sistemas mecánicosde los reproductoresde CDs ya menciona-dos, primero es nece-sario estudiar los mo-vimientos básicos que debe ejecutar cualquierade estos aparatos. Es por ello que hemos inclui-do este subtema.

Analizaremos entonces el más básico de losmecanismos de un reproductor de CDs, que co-rresponde a los de tipo portátil: los llamadosDiscMan (figura 4.2).

En este tipo de reproductores, el usuario le-vanta una tapa directamente o mediante un bo-tón expulsor; a continuación coloca el disco ensu posición correcta, baja la tapa y presionaPLAY; con esto, el aparato comien-za a funcionar. A pesar de su sim-plicidad, este sistema nos servirá debase para determinar los requeri-mientos mínimos de operación deun reproductor de CDs, desde elpunto de vista mecánico.

Colocación del Disco

En primer lugar, si tiene a manoun reproductor DiscMan le reco-mendamos que haga un experi-mento: encontrándose levantada latapa, acerque un desarmador al dis-co de clamping colocado en ella;seguramente observará que cuandola distancia es lo suficientementepequeña, el desarmador es atraídohacia el disco. La razón es que en

56 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.2

Figura 4.3

Plato de clamping(magnético)

Plato base

Motorspindle

CD

Figura 4.4

Mecanismos de Selección de Discos

éste se incluye un pequeño imán inter-no (figura 4.3), cuyo objetivo es fijaradecuadamente el disco compacto so-bre el disco del motor spindle; así seevita que el CD “patine“ cuando co-mience a girar, ya que esto dificultaríasu reproducción (figura 4.4).

Conviene aclarar que algunos repro-ductores portátiles no utilizan disco declamping, sino un arreglo de balinescolocados en el poste central (figura4.5). Estos aparatos se reconocen fácil-mente, porque es necesario hacer unapresión considerable al momento de in-troducir el disco; con esto se produce

un “clic“ claramente audible cuando el CD ha quedado bien colocado.

Sistema de Seguridad en la Tapa

Otro aspecto relevante en los DiscMan, es que no funcionan cuandose tiene la tapa abierta; se activan sólo cuando ésta es cerrada, y se presio-na la tecla PLAY.

Si usted analiza con cuidado la tapa y el gabinete del aparato, podráobservar que en la propia cubierta hay una protuberancia que encaja enel orificio correspondiente en la periferia del disco (figura 4.6). Si miracon atención el interior de este orificio, podrá notar la presencia de un

interruptor mecáni-co, el cual “avisa“ alsistema de control(syscon) que el apa-rato ya está cerrado;de esta manera sepermite la activa-ción de la funciónPLAY. Sólo por ex-perimentar, con unpequeño desarma-dor empuje este in-terruptor y, sin sol-tarlo, presione latecla PLAY. Notaráque el aparato co-mienza a ejecutar su

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 57

Figura 4.5

Puerta abierta, switch abierto

Puerta cerrada, switch cerrado

Figura 4.6

Mecanismos de Selección de Discos

rutina de arranque (focus search); procure no acercarse demasiado a lalente de enfoque, ya que en este paso el diodo láser se enciende y emitesu haz de luz (que puede llegar a dañar la retina si se le mira de cerca).

Posición del Recuperador Optico

Hagamos ahora otro experimento: 1. Conecte el reproductor portátil, y póngalo a funcionar con un dis-

co; solicite que se salte hasta la última melodía y, sin presionar la teclaSTOP, retire la alimentación (esto se puede hacer más fácilmente si utili-za un eliminador externo). Si en ese momento levanta la tapa y retira eldisco, podrá observar que el recuperador óptico se ha detenido en unaposición lejana al centro.

2. Vuelva a conectar el aparato, y nuevamente “engáñelo“ activando elswitch detector de tapa cerrada; observará que en ese momento el recu-perador comienza a desplazarse hacia su posición central, que cuando lle-ga al centro se regresa ligeramente y que, por último, se detiene (en oca-siones es necesario presionar la tecla PLAY para que el OPU se mueva).Esto se debe a que los CDs se reproducen desde el centro hacia afuera;por eso el recuperador óptico debe regresar a su posición central para co-menzar a leer la información contenida (recuerde que la TOC -Table OfContents = tabla de contenido- se encuentra grabada en la parte más in-terna del CD). Justamente para detectar que el recuperador óptico estéen su posición correcta por debajo del disco de spindle, existe un peque-ño interruptor que se activa cada vez que comienza a reproducirse unCD. Así pues, los tres puntos básicos que deben cumplirse para que unreproductor pueda iniciar la lectura de un disco compacto, son:

a) El disco debe estar firmemente sujeto al plato spindle.b) La tapa del disco debe estar cerrada.c) El recuperador óptico debe estar en su posición central.

Si se combinan estas tres condiciones, el aparato estará listo para co-menzar a recuperar la información grabada en el CD. Tenga esto muy pre-sente para cuando abordemos explicaciones posteriores sobre el particular.

Sistema Mecánico de Disco Sencillo

GeneralidadesEn este tipo de aparatos, las condiciones de operación cambian ligera-

mente con respecto a los modelos del tipo DiscMan. No obstante, aún

58 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Mecanismos de Selección de Discos

deben cumplirse los tres requisitos mencionados en el apartado anterior. La diferencia principal estriba en que mientras que en un reproductor

portátil el mismo usuario abre la tapa para colocar el disco en su posicióncorrecta, y luego la baja (con lo que se acciona el fijador de disco y el de-tector de tapa cerrada), en un aparato de mesa los movimientos se reali-zan automáticamente.

En este caso, el usuario solamente presiona un interruptor para quesea expulsado el carro; enseguida coloca el disco, y vuelve a presionar elinterruptor para que la bandeja se introduzca de nuevo. Incluso, en lamayoría de los modelos de este tipo el reconocimiento del disco se efec-túa de inmediato; entonces aparece en el display el número de seleccio-nes musicales, el tiempo total de reproducción y tal vez otros datos; estosignifica que el aparato ya leyó la tabla de contenidos (TOC) y que se en-cuentra listo para reproducir el disco.

Para que el reproductor de mesa comience a funcionar, se requiere deun sistema mecánico que permita cumplir las siguientes condiciones:

a) Expulsión de la bandeja (de aquí en adelante nos referiremos a estapieza como “el carro“).

b) Su reintroducción en la posición correcta.c) La activación del mecanismo que fija al disco en forma automática,

para que el recuperador se coloque en el centro y comience la exploración desu superficie.

De acuerdo con lo anterior podemos deducir la forma en que funcio-na el mecanismo de un reproductor de CDs sencillo, para después apli-car las deducciones a un par de mecanismos típicos.

Mecanismo de Bandeja de Disco

Para el movimiento de la ban-deja se necesita forzosamente unmecanismo que la expulse y laintroduzca, con sendos detectoresde límites de operación.

Al respecto, se dispone de unmotor eléctrico al que se conectaun engranaje común, el cual, a suvez, activa a un engranaje linealque corre por toda la longituddel carro (figura 4.7).

Por lo tanto, cuando el motorcomienza a girar, el carro (que

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 59

Reductor de velocidad Motor Engrane lineal

Figura 4.7

Mecanismos de Selección de Discos

como ya diji-mos es la ban-deja) comienzaa desplazarse li-nealmente has-ta llegar a su to-pe mecánico;este es un pun-to en el cual laprotección in-dica que el mo-tor debe dejarde funcionar.

Para detectarlas posicionesde “carro afue-ra“ y “carroadentro“, nor-malmente seutiliza un sim-ple interruptorde dos posicio-nes (figura 4.8);observe quecuando el carrose encuentraadentro, unaprotuberancia en su propia estructura hace contacto con el switch paramantenerlo activado; así se conectan los puntos 1 y 2, lo cual a su vez leindica al syscon que el dispositivo de arrastre ya se encuentra en el inte-rior, para que desactive al motor correspondiente.

Una vez que el carro está afuera luego de solicitarse su expulsión, otraprotuberancia en su estructura activa al switch; ahora se conectan lospuntos 2 y 3, con lo que se indica al syscon que debe detener su movi-miento (vea de nuevo la figura 4.8).

Fijación del Disco en el Plato Clamping

Un aspecto interesante a observar, es la forma en que el mecanismo fi-ja el disco en el plato de clamping para que el motor spindle pueda ac-cionar adecuadamente. De hecho, este proceso implica el movimientosincronizado de una serie de piezas para evitar daños al disco y garantizaruna operación correcta. Estos son los factores que se deben cuidar:

60 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

1 2 3

1 2 3

Carro afuera,switches 2 y 3 conectados

Carro adentro,switches 1 y 2 conectados

Figura 4.8

Mecanismos de Selección de Discos

a) El disco debe entrar en una cierta posición, de forma que sea colocadoadecuadamente sobre el mecanismo de spindle cuando el carro se mueva.

b) En su movimiento de entrada, el CD debe librar la pequeña protube-rancia que para centrarlo posee el disco de clamping.

c) Al tiempo que el CD baja a colocarse sobre el disco de clamping, el con-tra-disco magnético debe bajar para fijarlo en posición, y así iniciar la repro-ducción.

Veamos ahora cómo se lleva a cabo cada uno de los pasos anteriores.

1. En primer lugar, la posición correcta del disco se consigue colocán-dolo en el hueco que especialmente para ello se ha hecho sobre el carro;lo único que tiene que hacer el usuario, es meterlo en esa cavidad. En al-gunos aparatos es posible apreciar dos huecos concéntricos; esto es paraincluir el equivalente en CD de los antiguos discos sencillos de 45 RPM,el cual apena mide 8 cm de diámetro (contra los 12 de un CD normal) ysólo permite almacenar un máximo de 20 minutos de música (contra losmás de 75 minutos del CD normal). Si usted posee CDs pequeños y sureproductor no tiene este hueco opcional interno en el carro, puede ad-

quirir un con-vertidor de 8 a12 cm para ca-da disco; de locontrario, esposible que elr ep roduc to rlos “atrape“ enuna posiciónincorrecta yque los lleguea dañar.

2. El segun-do paso es mási n t e r e s a n t e .Mientras queel carro semueve hori-zontalmente,el CD debedesplazarse le-vemente demanera verti-cal, para evitarque la protu-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 61

Puntos de sostén (arriba, carro afuera)

Puntos de sostén (abajo, carro adentro)

A

B

Figura 4.9

Mecanismos de Selección de Discos

berancia cen-tral del discode clampingtoque su su-perficie y la ra-ye. Por lo ge-neral, esto selogra colocan-do en el carrounos puntos desostén, ligera-mente elevadoscon respecto ala posición dedescanso deldisco (figura4.9A); a su vez,estos soportesbajan cuandoel carro se encuentra ya en su posición más interna (figura 4.9B). En for-ma alternativa, podemos tener un conjunto motor de giro de disco-OPUque suba desde una posición inferior hasta su posición de lectura, elevan-do al CD sobre el plato de la bandeja y haciendo la función de clamping(todo en un mismo movimiento); de hecho, este método es el más em-pleado en la actualidad.

3. Finalmente, una vez que el CD está colocado adecuadamente sobreel disco de clamping, el contra-disco magnético debe bajar para asegurar-lo en esa posición. Basta con colocar una barra deslizante en la estructuradel carro, la cual permita, a pesar de que éste se encuentre en su límitemecánico, un desplazamiento ligero del CD.

En esta barra se encuentra grabada una depresión, donde encaja unaleva colocada en el mecanismo del disco magnético (figura 4.10). Obser-ve que cuando el carro ya está en su posición mecánica interna, el discomagnético permanece en su posición superior; pero cuando la barra mó-vil se sigue desplazando, coincide con su depresión la leva en un momen-to dado; con esto se hace bajar el plato magnético y se fija el CD en posi-ción correcta, quedando el conjunto listo para la reproducción.

Sistema Mecánico de Tres Discos Tipo Carrusel

Características generales del mecanismo de tres discosEn los últimos años se ha generalizado el uso de un mecanismo de ca-

rrusel para tres discos compactos, cuyo reducido tamaño permite incluir-

62 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Disco clampingabierto

Disco clampingcerrado

Barra deslizante

Barra deslizante

Figura 4.10

Mecanismos de Selección de Discos

lo en los modernos minicomponen-tes sin modificar sensiblemente lasdimensiones generales del aparato.

Explicar cómo funciona este me-canismo y qué pasos deben seguirsepara ponerlo a tiempo, son los obje-tivos del presente subtema. Para elefecto, vamos describir cómo trabajael sistema mecánico de tres discos ti-po carrusel, que originalmente fueutilizado por Aiwa.

El sistema mecánico de tres discostipo carrusel se ha convertido en unestándar en minicomponentes de au-dio, gracias a una serie de caracterís-ticas sobre las que hablaremos a con-tinuación (figura 4.11).

En principio, hay que mencionarque estos aparatos mantienen todaslas características comunes de cual-quier reproductor de CDs; esto es,operación estable, fácil captura de losdiscos, programación en la reproduc-

ción de tracks, etc. Pero se han agregado algunos refinamientos funciona-les que han incidido en su amplia aceptación. Por ejemplo, es posible ex-pulsar el carro mientras el aparato se encuentra dando lectura a un CD;esta interrupción se hace para sustituir al disco que estaba siendo repro-ducido, o para introducir otros discos. Adicionalmente, el módulo com-pleto tiene un tamaño muy reducido; ello se debe a que el giro de la ban-deja no es uniforme, sino que presenta una ligera excentricidad; enrealidad, el plato parece “bailar“ cada vez que se solicita un cambio deposición. Precisamente por este movimiento tan peculiar, podríamospensar que el mecanismo correspondiente es complicado; pero no es así,como seguramente le quedará claro con las explicaciones subsecuentes.

Mecanismo 4ZG-1Z de Aiwa

Como mencionamos al principio de este subtema, muchos marcas ymodelos de reproductores de CDs han adoptado el sistema mecánico detres discos tipo carrusel, utilizado por la firma Aiwa (entre las más cono-cidas); aunque recientemente se han incorporado módulos semejantescon prestaciones similares en otras marcas y modelos. Técnicamente, estemódulo es conocido con el nombre “4ZG-1Z“, con algunas variantes co-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 63

Figura 4.11

Mecanismos de Selección de Discos

mo 1D, 2D y 1MD (figura 4.12). Sinembargo, todas son prácticamente idénti-cas en cuanto a la secuencia de movi-mientos mecánicos y a la circuitería elec-trónica asociada. Por lo tanto, basta conconocer el funcionamiento de uno deellos, para poder para dar servicio a todoslos modelos que utilicen dicho mecanis-mo.

Funcionamiento del Módulo Reproductor de CDs

Cabe mencionar que tomaremos co-mo referencia al minicomponente mode-lo NSX-V900, de Aiwa, el cual incluye eltipo de módulo reproductor que nos in-teresa estudiar.

1) Para retirar la cubierta acrílica su-perior que protege al mecanismo contrapolvo y otros factores externos, hay quequitar algunos tornillos colocados en laperiferia; tendremos entonces un panora-ma como el de la figura 4.13.

2) Para tener acceso al mecanismo inferior que se encarga del giro dela bandeja y de laexpulsión del carro,es necesario retirarel plato donde secolocan los discos;hay que removerentonces el tornillode la parte centraldel mismo; tam-bién deben retirarseunos pequeñosganchos plásticosque sujetan al ca-rro, para colocar és-te en su posiciónexterna.

64 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.12

Figura 4.13

Mecanismos de Selección de Discos

Tras realizar lo ante-rior, podremos observarel juego de engranajes en-cargados tanto de la en-trada y salida del carrocomo del giro de la ban-deja.

Analicemos primera-mente el mecanismo degiro de bandeja (figura4.14). Este sistema esmuy sencillo, pues constaúnicamente de un motorque por medio de unabanda impulsa a unengranaje tipo tornillosinfin; a su vez, éste hacegirar el engranaje centralque se encuentra justodebajo del centro de labandeja. Dentro de esteengranaje encontramosun pequeño engranajeplanetario, que tiene unaprotuberancia excéntricaen la que se atornilla labandeja; es precisamentedebido a este mecanismotan particular, que labandeja del reproductorde CDs se mueve de for-ma tan curiosa cuando sesolicita cambio de disco.

Y puesto que todo este mecanismo está adherido al carro de expul-sión, cuando los separemos hay que tener cuidado con los conectores quellevan la energía al motor y con los que llevan las señales de control desdela placa detectora de posición hasta el sistema de control.

Funcionamiento del Sistema Detector de Posición

En la parte inferior de la bandeja giratoria, tenemos algunas aletas queidentifican convenientemente cada posición de la misma. El paso de lasaletas es detectado por un conjunto emisor-detector de luz (opto-aclopa-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 65

Figura 4.14

Figura 4.15

Aleta deposición Fotodetector

Mecanismos de Selección de Discos

dor) (figura4.15); así,cada vez quela bandejagira, se inte-rrumpe elpaso de laluz en dichofotodetector.Esta secuen-cia de parpa-deos le indi-ca al sistemade control lap o s i c i ó nexacta de labandeja, ye n t o n c e spueden darsemovimientosmuy preci-sos.

Este siste-ma no necesita ninguna puesta a tiempo, ya que se ajusta de manera au-tomática cuando todo está colocado en su lugar.

Si se desarma el mecanismo, y luego, al tratar de armarlo tiene dudassobre cómo colocar los engranajes,no hay de qué preocuparse. Dadoque la mayoría de los engranajes sonredondos y sin una orientación parti-cular, no debe haber problemas paracolocarlos en cualquier sitio; el únicoque sí necesita una puesta a tiempoes el engranaje grande central, el cualtambién se encarga de realizar el mo-vimiento deslizante que hace subir ybajar al conjunto lector para capturarel disco compacto.

Para poner a tiempo este engrana-je, primero vea que en algún puntodetrás de la hilera de engranajes apa-rece una pequeña flecha triangular;esta marca debe coincidir con unpunto grabado en el chasis, tal y co-

66 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Engrane del CAM principal

CAM del mecanismo de deslizamiento

Haga que la flecha triangular ( ) coincidacon el orificio marcado en el chasis

Engrane relevo

Engrane MK2, relevode bandeja

Engrane, bandeja

Figura 4.16

Cuando haga la alineación de laflecha en el engrane CAM y el punto

en el chasis, cuide que la barra deslizanteque eleva al ensamble OPU esté en el

extremo indicado.

Figura 4.17

Mecanismos de Selección de Discos

mo se muestra en el diagrama de lafigura 4.16; para ello deberá retirarel engranaje y volverlo a colocar ensu posición correcta. Al hacer esto,asegúrese de que el mecanismo desli-zante esté también en su extremo (fi-gura 4.17); si no es así, no habrá sin-cronía entre el movimiento del carroy el movimiento de captura del dis-co compacto; por lo tanto la unidadno funcionará.

Ya que hablamos del mecanismodeslizante, si observa la parte poste-rior de esta placa de plástico notará

que tiene grabado en su pared un surco ascendente; en éste encaja unapequeña protuberancia que viene en el conjunto que aloja al recuperadoróptico (figura 4.18). Esto significa que, tras colocar la bandeja en posi-ción de lectura y un disco para reproducir, cuando el engranaje central

continúa girando obliga a moverse adicha placa; entonces esta misma im-pulsa hacia arriba al ensamble lector,para efectuar el movimiento de clam-ping o atrapado del disco y, con ello,dejar a todo el conjunto listo parainiciar la lectura.

Ahora bien, tal movimiento no estan directo como parece. Y es que,como se mencionó anteriormente, es-te mecanismo es capaz de expulsar labandeja de discos incluso cuando seestá reproduciendo uno de ellos. Estosignifica que todos los engranajes en-cargados de expulsar el carro deben

ser capaces de moverse sin afectar la posición del ensamble de lectura dedisco; para que esto sea posible, es preciso que el engranaje central sólotenga dientes en una zona limitada (ésta será la encargada de impulsarhacia arriba al conjunto lector). Sin embargo, en una gran parte de su re-corrido el engranaje puede estar en movimiento, sin afectar la posicióndel ensamble lector (figura 4.19).

Como punto final, en las figuras 4.20 y 4.21 se presentan las vistas ex-plotadas tanto del conjunto de carga y descarga de discos como del mó-dulo de lectura, para que usted pueda identificar rápida y fácilmente elsitio en que se colocan los elementos mecánicos de este tipo de lectoresde CDs.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 67

Figura 4.18

Figura 4.19

Mecanismos de Selección de Discos

Sistema Mecánico Tipo Magazine

Autoestéreos Sonycon mecanismos tipomagazine

Para el público aficio-nado a los automóviles,ya no es noticia la apari-ción de aparatos que po-seen un reproductor dediscos compactos que seinstala en la cajuela, yque incluye un magazinecapaz de alojar una grancantidad de discos; estaopción permite escuchar-los secuencialmente du-rante varias horas (figura4.22).

Estos aparatos se hanvuelto muy populares apesar de su alto costo; ycomo siempre sucedecuando algunos equiposcomienzan a proliferar,no tardan en ser llevadosa nuestros centros de ser-vicio por fallas diversas.

En el presente subte-ma analizaremos en for-ma detallada la opera-ción mecánica de estosautoestéreos, como unaherramienta auxiliar para que los técnicos en electrónica realicen su laborde forma más efectiva.

Tomaremos como modelo base el autoestéreo CDX-5490, junto conel módulo reproductor CXD-T60, ambos de Sony (figura 4.23); funcio-nan en conjunto: mientras que el CDX-5490 se monta en el panel fron-tal del automóvil (y contiene el sintonizador, el control principal, un re-productor de CDs para un solo disco y el amplificador de potencia), elCXD-T60 es el módulo reproductor de discos compactos que se montaen la cajuela y que posee un magazine para 6 discos.

68 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

B

A

B

LED C.B

Chasis, mecha

B

A

T-T C.B

3CD. C. B

CUSH CD A

KSM-2101BAN3ZG-2 C7N

Figura 4.20

Mecanismos de Selección de Discos

Movimiento de Introducción del CD a la Unidad del Panel Frontal

Veamos paso por paso elproceso que sigue el meca-nismo para llevar a cabo lacarga y descarga de los discoscompactos, en el móduloCDX-5490.

De acuerdo con el diagra-ma a bloques de este panelfrontal (figura 4.24), el cir-cuito de control es un micro-controlador a cuyas termina-les 29 y 31 llegan las señalesque provienen de sendos fo-totransistores que están tra-bajando, respectivamente,como detector de presenciade disco (Q2) y de discoadentro (Q1). Igualmente,este control envía los voltajesque activarán al motor decarga M903.

Veamos cómo se combi-nan estos elementos para rea-lizar la carga del disco com-pacto.

En la figura 4.25 semuestra un diagrama muysimplificado de la posiciónque ocupan los transistoresQ1 y Q2 a la entrada deldisco. Note que cuando seinserta un CD, el primerode los transistores que dejade recibir luz es Q2; éste seapaga entonces, y aplica unnivel ALTO a la terminal 31del microcontrolador (mis-mo que al recibir esta señal

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 69

Cubierta

MOTOR C.B.

A

Figura 4.21

Figura 4.22

Mecanismos de Selección de Discos

pone a funcionar al motor de carga, con lo cual el disco es capturado eintroducido a la unidad hasta alcanzar su posición de lectura).

Para llevar a cabo este movimiento, el motor de carga mueve un rodi-llo -recubierto con goma- cuya forma es muy especial, semejante a un re-loj de arena muy alargado (figura 4.26). Este diseño tan peculiar, garanti-za que el CD siempre sea manejado por sus bordes; así se evita, en loposible, maltratar su superficie de policarbonato.

El movimiento continúa hasta colocar el disco en su posición de lec-tura correcta, misma que es detectada por una pa-lanca que se localiza en la parte trasera del apara-to; cuando esta palanca se acciona, todo elensamble que contiene al disco baja para efectuartres movimientos:

a) Baja el rodillo de entrada, para que ya no es-torbe el libre movimiento del disco.

b) Captura al disco en su posición de lectura,efectuando el movimiento de clamping.

c) Se liberan los seguros mecánicos que mantie-nen fija la sección de CD al resto del autoestéreo. Asíesta porción queda “flotando“ sobre ciertos suspenso-res de goma (figura 4.27), lo cual previene que lasvibraciones inevitables de un automóvil se transmi-tan hacia el CD.

Cuando todo esto sucede, se acciona el inte-rruptor SW-1 (disco abajo); a su vez, esto provocaque el motor de carga se detenga y se dé inicio a

70 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.23

MECH

Q1Q2

DESCARGADELDISCO

Figura 4.25

Mecanismos de Selección de Discos

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 71

Figura 4.24

Mecanismos de Selección de Discos

la función focus search (con lo quecomienza la lectura del disco).

Como ha podido apreciar, el pro-ceso de carga de disco es muy senci-lla. Veamos qué sucede cuando se dala orden de EJECT.

Movimiento de EJECT de la Unidad del Panel Frontal

Cuando el usuario presiona la te-cla EJECT mientras un disco se estáreproduciendo, la secuencia de accio-nes que se llevan a cabo son las si-guientes:

1. El motor de giro de disco se detie-ne con un frenado dinámico, detenien-do en menos de dos segundos la rota-ción del CD.

2. El motor de carga comienza afuncionar en sentido inverso al descritoen el apartado anterior, con lo que con-sigue asegurar nuevamente la porcióndel CD hacia el resto del aparato (dejade estar flotando en sus supensores degoma) y colocar el rodillo de entrada-salida en posición correcta.

3. Se libera el disco compacto del mecanismo de clamping, dejándolo listopara su expulsión.

Una vez hecho esto, el motor de carga sigue girando para impulsar alCD hacia afuera del aparato (y este movimiento no se detiene sino hastaque se activa el fototransistor Q1), pero sin llegar a sacarlo por completo(por lo tanto, el transistor Q2 permanece activado) y dejándolo en esaposición para que el usuario lo retire manualmente. Cuando esto sucede,se enciende Q2 y el aparato queda en condiciones iniciales para repetirtodo el proceso.

Resulta evidente que los movimientos involucrados en la carga y des-carga del CD en la unidad del panel frontal son sumamente sencillos yfáciles de entender.

72 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Fig. 4.26

Figura 4.27

Mecanismos de Selección de Discos

Veamos ahora cómo trabaja la unidad que se encuentra en la cajuela,es decir, el CXD-T60.

Movimiento de Carga de la Unidad Contenedora

Para dejar al descubierto el mecanismo de esta unidad, deberá retiraruna serie de tornillos que se observan en la figura 4.28A; también deberálevantar con cuidado la placa principal (como si fuera la cubierta de unlibro), de modo que queden a la vista los engranajes y motores encarga-dos del movimiento del magazine y de sus bandejas (figura 4.28B)

Por cierto, el CXD-T60 sigue un diseño completamente radical conrespecto a modelos anteriores fabricados por Sony, puesto que los apara-tos clásicos de magazine de 10 discos utilizaban unas bandejas que sólosalían parcialmente; con esto último se buscaba emular el movimientonormal que hace el usuario al introducir un disco en un mecanismo con-vencional (como el descrito en los párrafos anteriores). Mientras tanto, el

nuevo magazine de Sony posee ban-dejas que salen completamente conun movimiento giratorio (figura4.29); además éstas tratan de perma-necer en su posición interna gracias aun resorte, y los discos se colocan conla cara de lectura hacia arriba. Estoquiere decir que el mecanismo co-rrespondiente de carga y descarga esdistinto al que los técnicos experi-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 73

Figura 4.28

A

B

Figura 4.29

Mecanismos de Selección de Discos

mentados ya estabanacostumbrados. Cuan-do el magazine se in-troduce al aparato, seacciona el interruptorSW501 (MAG SW, fi-gura 4.30A); al mismotiempo, se estira un re-sorte que servirá paraexpulsar después al ma-gazine cuando lo orde-ne el usuario. Una vezcolocado en posicióncorrecta, el magazine seasegura por medio deuna palanca; esto ga-rantiza que no será ex-pulsado accidentalmente durante lareproducción de un CD (figura4.30B). Una vez concluido este mo-vimiento, el aparato se coloca enmodo “DISC IN“.

Luego se debe hacer funcionarun mecanismo elevador, para elegirentre los seis discos al que será re-producido (figura 4.31); para ello sepone a funcionar el motor elevadorM501, el cual impulsa variosengranajes que a su vez se encargandel movimiento ascendente y des-cendente del mecanismoreproductor (de modoque éste quede alineadocon las distintas bande-jas del magazine).

Para detectar tal posi-ción, en vez del tradicio-nal método óptico seemplea una resistenciavariable cuyo cursor sedesplaza al mismo tiem-po que el mecanismo (fi-gura 4.32); con ello selogra un voltaje variable

74 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.30A

B

Fig. 4.31

Fig. 4.32

Mecanismos de Selección de Discos

en una de las termina-les del microcontrola-dor, para que este cir-cuito “conozca“ laposición exacta decierta bandeja (ya quea determinado valorde tensión correspon-de una posición).

Cuando esto ocu-rre, se pone a funcio-nar el motor de lanza-miento (chu-ckingmotor), el cual encajacon una serie deengranajes que a suvez impulsan -en unpatrón semicircular- aunos dientes incorpo-rados en cada una delas bandejas; es así co-mo se inicia el movi-miento hacia afuerade la bandeja seleccio-nada (figura 4.33).Posteriormente se si-guen ciertos pasos, locuales se describen acontinuación:

1. Conforme gira labandeja, la palanca de sujeción D acciona al switch D (SW401); éste avisaal control que el disco está completamente dentro de la unidad (figura 4.34).

2. El engranaje SDP impulsa al engranaje CAM-CTP, que a su vez mue-ve la palanca que acciona al switch E; éste se cierra momentáneamentemientras se está expulsando la bandeja, pero se vuelve a abrir cuando la mis-ma ha alcanzado su posición final (lo que le indica al control que debe ini-ciar el movimiento de captura -clamping- del disco).

3. También el engranaje CAM-CTP impulsa la palanca FLP, misma queal deslizarse por el chasis libera al brazo FLP; éste es impulsado por un resor-te. Esta palanca sirve como auxiliar para que el mecanismo esté en posiciónvertical correcta.

4. Gracias al engranaje CTAP montado sobre el brazo de selección C/T, seimpulsan varios engranajes que finalmente moverán el engranaje CAM-C;éste, a su vez, impulsa al engranaje FL y levanta la palanca de lanzamiento.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 75

Chucking motorEngranaje expulsor

Figura 4.34

Figura 4.33

Mecanismos de Selección de Discos

El engranaje FL también im-pulsa una palanca de presiónT (figura 4.35) que se despla-za a la parte trasera del chasis;así se contribuye a que la pa-lanca de lanzamiento tengaun movimiento uniforme.

5. La palanca T impulsaotros brazos, entre ellos el quedesactiva al switch E (mencio-nado al principio).

Una vez logrado esto, ter-mina el movimiento de colo-cación de la bandeja en posi-ción correcta; entoncescomienza el movimiento decaptura.

Captura del Disco

La captura del disco se hace por medio de un motor especial denomi-nado “de lanzamiento“ (chucking motor), el cual impulsa el mecanismode clamping y captura el disco para empezar a leerlo.

Obviamente que si se da la orden de EJECT, todos estos movimientosse realizan en sentido inverso; de esta forma el CD es liberado, y regresa asu posición dentro del magazine.

Como se ha dado cuenta, este movimiento de carga y descarga es mu-cho más complejo que el de la unidad del panel frontal. Pero una vez quese analiza con cuidado un proceso de éstos, resulta relativamente sencillocomprender toda la serie de pasos involucrados en la operación de estemecanismo. Le sugerimos que estudie cuidadosamente el movimiento deeste tipo de mecanismos, ya que estos aparatos son cada vez más popula-res; tan es así, que ya son varias las compañías que producen equipos deautoestéreos con reproductor de magazine en la cajuela. O sea que estapuede ser una buena fuente de ingresos para su taller electrónico.

Sistema Mecánico Multi-disco con Entrada Unica

Reproductores de múltiples discosSi usted se dedica al servicio electrónico, de seguro habrá notado que

recientemente aparecieron diversas marcas y modelos de aparatos que tie-

76 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.35

Mecanismos de Selección de Discos

nen una característica en común: setrata de minicomponentes o radio-grabadoras con disco compacto, loscuales aparentemente son idénticos alos convencionales de un disco; estoes, en la sección de CD aparece latradicional bandeja de entrada-salidade discos; sin embargo, mirandoatentamente la carátula del aparatonos damos cuenta de que se mencio-na que este sistema puede almacenar“N“ discos en su interior (el númerovaría entre 4 y 25, e incluso más - fi-gura 4.36).

De qué manera funciona este sistema multi-disco de una sola entrada,así como la forma correcta de diagnosticar su mal funcionamiento, esprecisamente lo que veremos en este subtema.

Centrémonos en un modelo:Tratar de explicar en estas páginas la forma en que funcionan todos

los mecanismos de multi-disco con una sola entrada, sería casi imposible.Por eso hemos tomado como referencia una marca y modelo de aparatoque nos parece muy representativo: la radiograbadora Sony modeloCFD-610.

Este es un aparato muy atractivo, que a pesar de sus reducidas dimen-siones posee una grabadora-reproductora de casetes, sintonizador de ra-dio y, por supuesto, un sistema cambiador de CDs con entrada única, ca-paz de almacenar dentro del aparato hasta 6 discos (figura 4.37A).

Como mencionamos arriba, por fuera no hay indicación que nos per-mita sospechar que estos aparatos poseen un almacén en su interior; mascuando abrimos uno de ellos, aparece ante nuestra vista el aspecto delmecanismo (figura 4.37B).

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 77

Figura 4.36

Figura 4.33

A

B

Mecanismos de Selección de Discos

Puede ver que exis-ten seis bandejas inter-nas, mismas que vansiendo expedidas una auna a través del meca-nismo de expulsión, se-gún la posición que so-licite el usuario.

Para fines prácticos,esto significa que nosestamos enfrentando aun mecanismo que secomporta casi de formaidéntica a un sistema demagazine convencionalmulti-disco; lo quecambia son las adapta-ciones correspondien-tes, para que la intro-ducción de los discospueda llevarse a cabo através de una entradaindividual.

Circuito de Control

Para controlar losmovimientos del siste-ma mecánico, los repro-ductores de múltiplesdiscos tipo sinfonolaposeen un microproce-sador especialmente de-dicado a ello.

A este microprocesa-dor llegan las indicacio-nes que provienen delsyscon, así como las se-ñales que se generan enlos distintos sensoresque están repartidos al-rededor de esta sección.

En la figura 4.38 se

78 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

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77

Figura 4.38

Mecanismos de Selección de Discos

muestra el diagrama en bloques de esta sección controladora especial.Identifiquemos el funcionamiento de cada uno de los elementos que seobservan ahí.

1. El motor M651 es el encargado del movimiento ascendente y descen-dente del ensamble almacenador (holder), y realiza la función de lanzamien-to (chucking); por su parte, el motor M652 mueve las bandejas hacia aden-tro y hacia afuera, lo mismo que al ensamble encargado de la introducción yexpulsión de discos (drawer).

2. A la derecha del diagrama se observan dos sensores luminosos: elPH601 y el PH663; el primero sirve para detectar la presencia o la ausenciadel disco seleccionado, mientras que el segundo sirve para detectar la alturacorrecta de las 6 posiciones que puede tomar el mecanismo (las de los 5 discosy la de lectura).

3. Por otra parte, existe una serie de interruptores que se encuentran en laparte inferior del controlador: S663 sirve para detectar la posición inicial delanzamiento (home chucking position); S667 detecta la posición de la ban-deja de entrada-salida y la selección de disco; S668 detecta la posición de re-torno de disco; S669 detecta la posición interna de la bandeja de entrada-sa-lida.

A continuación aclararemos cómo funciona cada uno de estos ele-mentos, mientras describimos la secuencia de pasos que se suceden al en-cender el aparato, al expulsar la bandeja y al introducir ésta junto con eldisco compacto.

Operación paso a paso desde el encendido

Cuando se aplica alimentación por primera vez al circuito de control,éste tiene que llevar a cabo las siguientes pruebas de inicialización:

1. En primer lugar, cuando se enciende la grabadora y se selecciona el mo-do CD, el control de mecanismo verifica todos sus switches y sensores para de-terminar si efectivamente se encuentra en una condición reconocible por elsistema. En caso contrario trata de corregirla; si no lo consigue, expide unmensaje de error.

2. Si la prueba anterior fue superada con éxito, se pone a funcionarM651 (motor elevador) para verificar la posición vertical del magazine in-terno. Al hacer este movimiento se abre S663 (chucking), y el fotodetectorPH663 (floor point det) cuenta los pulsos generados por unas pequeñas aletasa la izquierda del ensamble (figura 4.39). El movimiento vertical continúahasta que se activa el switch S668 (stock).

3. Se invierte el movimiento anterior, de modo que se desactive S668;

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 79

Mecanismos de Selección de Discos

PH663 vuelve a contar lospulsos de posición de lasbandejas internas, y estemovimiento termina hastaque se vuelve a activarS663 (chucking).

4. Concluido el movi-miento anterior, se utilizaPH662 (disc detect) paraverificar si en alguna de lasbandejas internas existe unCD; si no es así, se expideen el display el mensaje “nodisc“.

Expulsión de bandeja

Ya que tenemos el mecanismo en la posición anterior, veamos quéocurre cuando el usuario solicita que se expulse alguna de las bandejas.

Cabe mencionar que explicaremos solamente la forma en que se ex-pulsa la bandeja número 6, puesto que es la posición más alejada y la queimplica mayores movimientos mecánicos (los movimientos son los mis-mos para cualquiera de las bandejas inferiores, pero simplificados). La ex-pulsión sólo se sigue después de estar la bandeja en la posición inicialmencionada anteriormente (sensor chucking cerrado).

1. Después de que el usuario selecciona la opción EJECT, se pone a fun-cionar el motor elevador, de modo que se desactive el sensor chucking; conPH663 se detecta la posición de la bandeja 1. El movimiento continúa haciaarriba, y este mismo sensor va detectando las posiciones de las bandejas 2, 3,4, 5 y finalmente la 6, que es la que nos interesa expulsar. Cuando se ha de-tectado que el ensamble holder se encuentra en dicha posición, se detiene elmovimiento del motor elevador.

2. Luego se activa M652 (motor de carga de bandeja), de modo que labandeja correspondiente a la posición 6 se introduzca en el ensamble holder.

3. Se pone a funcionar nuevamente a M651 (motor elevador), pero ahoraen sentido contrario para que el ensamble holder baje a la posición de lanza-miento (chucking); así se detiene dicho motor.

4. Una vez que se ha activado el sensor chucking, el motor elevador vuel-ve a funcionar hacia arriba ligeramente hasta colocar la bandeja en su posi-ción de expulsión.

5. Por medio del motor M652 (motor de carga de bandeja) se introducela bandeja al mecanismo expulsor (drawer).

80 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.39

Mecanismos de Selección de Discos

6. M651 nuevamente se mueve hacia abajo, hasta que el drawer está ensu posición correcta para expulsar la bandeja.

7. M652 expulsa al drawer (con la bandeja 6 en su interior), esperandorecibir un disco compacto por parte del usuario.

Introducción de Bandeja

Para regresar la bandeja a su posición interna, se siguen los mismospasos descritos anteriormente, pero en sentido contrario:

1. M652 introduce el drawer (con la bandeja 6) hasta su posición inter-na dentro del ensamble holder.

2. M651 mueve hacia arriba el ensamble holder ligeramente, y luego loenvía a su posición inferior (de modo que se active el sensor chucking).

3. Se regresa el ensamble holder a su posición de expulsión, y por medio dePH661 se detecta si se ha introducido un disco en esa bandeja.

4. Por medio de M651, el mecanismo holder es elevado hasta la posiciónde la bandeja 6.

5. Se activa M652 para extraer la bandeja 6 del ensamble holder, y colo-carla en su posición interna. Con esto ya tendremos almacenado en el apara-to un CD, listo para tocarse cuando se desee.

6. Finalmente el mecanismo elevador regresa a su posición de descanso, ala espera de nuevas órdenes del usuario.

Como acaba de notar, los movimientos mecánicos de este tipo de apa-ratos también siguen una secuencia bien establecida.

De ahí que conociendo estos pasos, pronto podrá diagnosticar cual-quier mal funcionamiento de este sistema.

Sistema Mecánico de más de 25 Discos

La demanda del público por sistemas de audio cada vez más sofistica-dos, se refleja de muy diversas formas. Una de sus principales inquietudeses disponer, casi de inmediato, de su música preferida sin tener que estarbuscando y cambiando discos compactos.

Fruto de estas necesidades son los sistemas de carrusel de 3 ó 5 discos,y los sistemas de magazine externo o interno. Pero estos sistemas presen-tan un inconveniente desde el punto de vista de un sector de los consu-midores: su cupo limitado no permite tener a la mano todos los discosfavoritos (lo que constituye una imposibilidad para reproducir la melodíadeseada con la sola presión de una tecla).

Precisamente para satisfacer estos requerimientos, diversos fabricantes

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 81

Mecanismos de Selección de Discos

están produciendo reproductores en cuyo interior sepueden almacenar de forma más o menos permanenteuna gran cantidad de discos compactos (cantidadesque van desde 20 hasta más de 100).

En este subtema analizaremos el principio de opera-ción del mecanismo de este tipo de reproductores.

Una Sinfonola en Casa

¿Recuerda las típicas sinfonolas que podíamos encon-trar en bares y restaurantes? (figura 4.40).

Si es así, seguramente vendrá a su mente la formatan particular como los fabricantes de estos aparatosconseguían almacenar dentro de ellos una gran canti-dad de discos sencillos de 45 RPM; cuando un usuariointroducía una moneda y presionaba cierto código, elmecanismo se ponía en movimiento, elegía el disco solicitado, lo coloca-ba en el plato del tornamesa y se iniciaba la reproducción.

Este principio de operación resultó tan efectivo, que desde su inven-ción -a mediados del presente siglo- ha sufrido muy pocas modificacio-nes y se sigue empleando incluso en las modernas sinfonolas que en vezde discos de acetato utilizan los modernos CDs (con la consiguiente me-joría en la calidad de sonido que se obtiene). Figura 4.41.

Ahora bien, es absurdo y hasta incómodo que tengamos en casa unasinfonola. Pero existen usuarios a los que les gustaría tener en su hogarun aparato con la flexibilidad de una sinfonola; esto es, contar con susdiscos preferidos permanentemente montados dentro del equipo, paraque con sólo presionar el código adecuado (número de disco y númerode selección) accedan casi de inmediato a las melodías. Con esto, el usua-rio no tendría que estar colocando alternadamente los discos en caso deque deseara escuchar otras melodías.

Esto ha llevado a algunos fabricantes de reproductores de CDs a desa-rrollar una variantedel mecanismo delas sinfonolas, perocon la característicade ser lo suficiente-mente compactopara ser insertadoen un aparato detamaño reducido(al grado que fácil-mente pueda incor-

82 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.40

Figura 4.41

Mecanismos de Selección de Discos

porarse a un equipo de soni-do tradicional, sin modificarla funcionalidad de éste).

Estos aparatos se recono-cen fácilmente, porque tie-nen un tamaño vertical con-siderable. Cuentan con uncarrusel semejante a los usa-dos en los proyectores de dia-positivas, debido precisamen-te a la necesidad de alojar talcantidad de discos.

Para minimizar los movimientos mecánicos en estos aparatos, lo nor-mal es que el ensamble lector del disco se encuentre colocado de formaque la captura y reproducción del CD se lleve a cabo estando en posiciónvertical. Con todo lo anterior, el mecanismo de este tipo de aparatos sevuelve menos complejo, permitiendo un análisis rápido de su funciona-miento.

El Reproductor de CDs Pioneer CF-D906

Para “aterrizar“ las explicaciones que se darán a continuación, tomare-mos como base un aparato muy representativo de esta tendencia tecnoló-

gica: el Pioneer CF-D906, que es unaparato capaz de almacenar en su inte-rior 100 discos compactos en posicio-nes fijas, más uno de inserción tempo-ral.

Desde su ventana se alcanzan aapreciar los discos compactos guarda-dos en su interior (figura 4.42). Cuan-do abrimos la ventana de inserciónpor medio de la tecla open/close, semuestra el diseño del mecanismo dealmacenamiento de discos: una grancantidad de ranuras donde el usuariomanualmente podrá colocar los discosque desee almacenar (figura 4.43).Una vez que se tengan todos los discosdentro del equipo, estaremos listos pa-ra iniciar su reproducción.

Si retiramos la tapa superior del re-productor, queda a la vista, de forma

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 83

Figura 4.42

Figura 4.43

Mecanismos de Selección de Discos

más evidente, el mecanismo tanparecido al carrusel de un proyec-tor de transparencias. Puede notarque en toda la periferia del carruselse encuentran ranuras en las quevan alojados los 100 discos perma-nentes, más una ranura adicional -claramente marcada- que se utilizapara colocar algún disco que se de-see introducir temporalmente. Ob-serve la posición tan particular queguarda el ensamble reproductor dediscos; es completamente vertical yesquinado, de forma que ocupa elmenor espacio posible (figura4.44). Veamos ahora algunos de los puntos finos de la operación de esteconjunto.

1. Introducción y expulsión del disco del ensamble lectorCuando los discos son colocados en el aparato y se ordena la repro-

ducción de alguno por medio de la orden PLAY, el carrusel gira de modoque el disco seleccionado quede exactamente frente al ensamble repro-ductor. Para sacar del carrusel a este disco e introducirlo en el ensamblede lectura, se activa una pequeña palanca localizada en la parte inferiorde aquél; esta palanca empuja el disco hacia el interior del ensamble,donde otra palanca similar lo recibe y lo coloca en posición de lectura (fi-gura 4.45).

En ese momento se lleva a cabo el movimiento de clamping o atrapa-do del disco, con lo que se obtienen las condiciones necesa-rias para dar inicio a su reproducción.

Cuando se termina de tocar el CD, o cuando el usuarioda la orden STOP, la palanca que en el movimiento de en-trada recibióal disco, aho-ra lo empujanuevamentehacia el carru-sel; aquí laprimera pa-lanca vuelve arecibirlo, y locoloca en surespectiva ra-nura.

84 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.44

Figura 4.45

Mecanismos de Selección de Discos

Estos movimientos constituyen elciclo del mecanismo introducción-ex-pulsión del disco. Una vez concluidos,el aparato queda nuevamente en con-diciones de trasladarse hacia otra posi-ción y repetir la secuencia; o en casocontrario, para llevar el disco hasta laventana de inserción, a fin de que elusuario lo pueda retirar sin proble-mas.

2. Control de giro del carruselComo podrá imaginar, para que los movimientos del carrusel sean lo

suficientemente precisos para colocar los discos justo en la posición ade-cuada para su inserción o expulsión del ensamble lector, se necesita unmedio que controle de forma muy exacta la posición mecánica del con-junto.

Si desmontamos el carrusel de discos, notaremos que en su parte infe-rior aparecen dos hileras de aletas: una que presenta una muesca para ca-da posición de los discos; y otra en la que está codificado el número co-rrespondiente a las decenas, por medio de una abertura de tamañovariable que va creciendo conforme la posición del disco es más alta (fi-gura 4.46).

Estas hileras de aletas se detectan por medio de un par de fotodetecto-res, los cuales envían su señal al microcontrolador; éste combina la infor-mación referente a las decenas y a las unidades, para conocer de formamuy precisa en qué posición se encuentra el carrusel (figura 4.47).

Gracias a que este sistema funciona 100% por métodos ópticos, no senecesita ningún tipo de “puesta a tiempo” del carrusel; basta con colocar

éste en su sitio, para que por símismo, la próxima vez que seencienda el aparato, retorne a suposición de trabajo.

3. Otros detallesAl retirar el carrusel de su

base, podemos apreciar más fá-cilmente la posición de la palan-ca extractora del CD (que se en-carga de introducirlo alensamble lector) y de la palancade expulsión del disco (que loensambla nuevamente hacia elcarrusel - figura 4.48).

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 85

Figura 4.46

Figura 4.47

Mecanismos de Selección de Discos

También apreciamos unapequeña palanca asegurado-ra, cuyo objetivo es fijar me-cánicamente el carruselmientras el aparato esté re-produciendo un disco; tam-bién bloquea la ventana deinserción, de tal manera quesi se está leyendo un discoresulte imposible tratar degirar el carrusel o remover elCD (figura 4.49).

Finalmente, podemostambién observar el inte-rruptor que le indica al mi-crocontrolador el momentoen que la ventana de inser-ción se encuentra cerrada (locual le permite iniciar la se-cuencia de introducción deldisco al ensamble y la lecturadel mismo - figura 4.50)

Todos los movimientos sellevan a cabo por medio detres motores sencillos deDC: uno controla la apertu-ra y cerrado de la ventana deinserción, otro el giro del ca-rrusel, y uno más realiza elmovimiento de introduccióny expulsión del disco al en-samble lector, lo mismo queel movimiento de clamping(figura 4.51)

Como ha podido obser-var a lo largo de este subte-ma, una vez conocido elprincipio de operación deestos aparatos se aprecia queen realidad sus movimientosmecánicos son sorprenden-temente sencillos.

Mas es importante tomaren cuenta que existen varia-

86 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.48

Figura 4.49

Figura 4.50

Mecanismos de Selección de Discos

ciones mínimas en otros tipos deaparatos, los cuales en vez de unaventana de inserción (como la quese utiliza en el modelo que acaba-mos de describir), emplean un mé-todo similar al de los autoestéreoscon CD; esto es, cuentan con doscilindros alargados -en forma dereloj de arena- que capturan el dis-co; cuando el usuario introduce és-te en la ranura, el mismo es colo-cado en el carrusel de formaidéntica como vimos en nuestro

modelo. Para expulsar el disco, este otro sistema recurre a una palanca similar a

la empleada para introducirlo en el ensamble de lectura; pero lo que sebusca ahora es empujar el CD hasta los rodillos de introducción que gi-ran en sentido contrario, y que lo expulsan para que el usuario pueda re-cuperarlo. Fuera de esta pequeña diferencia, la operación de ambos me-canismos es prácticamente la misma.

Sistema Mecánico KSM de Reproductores de CDs Aiwa

Descripción general y procedimiento para sincronizarlo correctamenteEl KSM es un mecanismo de bandeja o tipo carrusel, con comparti-

mento para tres discos; es una versión de tipo flotante. Esto último signi-fica que pueden cambiarse hasta dos discos mientras uno más se está re-produciendo, lo cual es posible gracias a un juego de engranajes queforman parte del propio mecanismo; por lo tanto, para desensamblar yreensamblar éste y colocar aquéllos de manera correcta (en sincronía), eltécnico debe tener los conocimientos y la habilidad que sólo un buenmétodo puede proporcionarle. Esta es justamente la intención del pre-sente subtema: explicar paso a paso el procedimiento que debe seguirsepara efectuar tan delicada tarea; veamos qué es lo que hay que hacer:

1. Retire todo el sistema del componente de audio (figura 4.52). 2. Tome cuidadosamente la bandeja por la parte frontal, y extráigala has-

ta el tope. 3. Presione un par de pestañas o seguros de plástico, y empuje la bandeja

ligeramente para que salga del ensamble del chasis (figura 4.53).

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 87

Figura 4.51

Mecanismos de Selección de Discos

Una vez retirada la bandeja, en el cha-sis encontramos varios engranajes que difie-ren entre sí en su función específica; entreellos se cuenta el engranaje CAM o princi-pal (conformado a su vez por algunosengranajes colocados a distinta altura), elengranaje de cremallera, los engranajes deacoplamiento, una polea de impulsión, elengranaje elevador y un par de interrupto-res (figura 4.54). Uno de estos dos últimosse encarga de detectar si la bandeja se en-cuentra abierta o cerrada, y el otro sensa laposición de la lente o del ensamble del recu-perador óptico (si está arriba o abajo).

4. Para desmontar los engranajes queacaban de señalarse, quite los tornillos tipoPhilips que los mantienen sujetos al chasis(figura 4.55).

5. El mantenimiento que debe darse alos interruptores detectores de puerta abier-ta-puerta cerrada y de recuperador ópticoarriba-abajo, consiste en aplicarles limpia-dor de tipo “limpia-contactos“ y hacerlosfuncionar. De esta manera se evita que elcompartimento de bandeja se “resista“ a serabierto o cerrado, o que el recuperador no“quiera“ subir o bajar.

Los interruptores suelen ensuciarse por lacierta carbonización que les provoca el com-ponente eléctrico que pasa a través de ellos.

6. Se recomienda limpiar con alcohol iso-propílico la banda impulsora; incluso puedeser reemplazada, si el técnico lo consideraconveniente. Limpie también con alcoholisopropílico los engranajes multicitados, y aplique grasa delgada o vaselina a susejes y a sus dientes; así se previene el desgaste natural que sufre toda pieza de es-te tipo.

7. Para reensamblar el equipo, primero coloque el engranaje elevador. Cuideque el ensamble del recuperador óptico quede en la parte inferior, y que su pivo-te embone en las partes deslizables (sólo así se devolverá el movimiento arriba-abajo). Una vez que se logre este acoplamiento, asegúrese de que el engranajeelevador quede en la posición que se observa en la figura 4.56.

8. Verifique también la posición del interruptor detector de pick-up arriba-abajo, ya que debe encontrarse en dirección del ensamble de este último. Con

88 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.52

Figura 4.53

Figura 4.54

Mecanismos de Selección de Discos

respecto al seguidor de leva, éste debequedar enganchado con la leva que semuestra en la figura 4.57.

9. Cuando coloque el engranajeprincipal o CAM, cuide que la salienteplástica -con forma de flecha- que tieneen su parte superior quede “señalando“hacia el ensamble del recuperador ópti-co. Para sincronizar este último, hagaque el primer diente del engranaje supe-rior quede en dirección al punto locali-zado en el bastidor plástico (figura4.58).

10. Coloque en su sitio los tornillosde tipo Philips.

11. Introduzca la bandeja princi-pal, no sin antes haber reinstalado elengranaje de acoplamiento de la crema-llera. Asegúrese de que el primer dientede la cremallera de la bandeja coincidacon el punto indicado en la figura 4.59.

12. Empuje suavemente la bandeja,hasta que escuche un “click“ provenien-te de los seguros plásticos. Al colocar elcompartimento de bandeja, cuide quelas guías de ésta se deslicen sobre las ra-nuras o guías plásticas del bastidor; es-tas dos guías deben estar lubricadas, pa-ra permitir una mejor entrada y salidade la bandeja.

13. Para comprobar que el sistemamecánico ha sido bien ensamblado ysincronizado, haga girar con la mano elengranaje de impulsión que acopla conla polea impulsada por la banda.Cuando este engranaje gire, la bandejadeberá empezar a introducirse; al llegarésta al tope, hará que el ensamble delrecuperador óptico suba.

Si la polea sigue girando en la mis-ma dirección (antihorario), la bandeja tenderá a salir; entonces el recuperadorquedará en la parte superior. Esto es posible gracias a la función de acción flo-tante con que cuenta este sistema mecánico.

14. En el momento en que durante su movimiento de salida la bandeja lle-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 89

Figura 4.55

Figura 4.56

Figura 4.57

Mecanismos de Selección de Discos

gue al tope, haga girar dicho engranaje ensentido horario; la bandeja se introduciráhasta el otro tope, y enseguida el ensamble delrecuperador tendrá que bajar; por último, alseguir girando el engranaje, la bandeja volve-rá a salir hasta el tope.

15. Si se cumplen las condiciones descritasen el paso anterior, podemos estar razonable-mente seguros de que el sistema mecánico haquedado correctamente sincronizado. Y aun-que sólo resta reinstalarlo sobre el componen-te de audio, cabe mencionar que hay otraforma de verificar su apropiada sincronización: con una fuente de corriente di-recta, alimente externamente al motor de impulsión principal (se recomiendauna carga de entre 3 y 4.5 volts); al ser alimentado éste, veremos que la bande-ja hace los movimientos ya descritos (adentro y afuera), pero ahora sin necesi-dad de que aquellos engranajes giren.

16. Si se recurre al método de alimentación de voltaje de corriente directapara verificar la correcta sincronización del sistema mecánico, es preciso que lasterminales del motor queden aisladas de la tarjeta principal; recuerde el riesgoque implica el hecho de que el componente llegue de maneradirecta al circuito excitador o drive (éste queda expuesto asufrir daños).

Fallas más comunesVeamos los principales problemas que aquejan a este

tipo de sistemas mecánicos:

a) La banda impulsora sufre cristalización o alarga-miento. Esto provoca que el ensamble de bandeja se abra ycierre lentamente; a veces, cuando le es imposible abrir porcompleto, se regresa; cuando no cierra totalmente, tiende aabrirse.

b) Daños en los interruptores detectores de bandejaabierta-bandeja cerrada o pick-up abierto-pick-up cerrado.Cuando sufren daños, estos interruptores dejan de cumplircon tales funciones. Se recomienda sustituirlos, en caso deque ni aun limpiándolos (como vimos en el paso 5) vuelvana operar correctamente.

c) Daños en los conectores flexibles o de tipo plano que se acoplan a la tarje-ta principal. Es común que se fracturen por el constante abrir y cerrar de labandeja; como resultado, a veces ésta no puede ser abierta o cerrada; por su par-te, el ensamble del recuperador se “resiste“ a subir o comienza a trabajar erráti-camente. La solución a este problema consiste en reemplazar el cable flexible.

90 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 4.58

Figura 4.56

Figura 4.59

Ajustes en reproductores de Compact Disc

Ajustes en Reproductoresde Compact Disc

Pasos Previos al Ajuste y Verificación de la Función FFocus Socus Searearchch

¿Qué ajustes trataremos?En este capítulo examinaremos los procedimientos

que deben seguirse para efectuar de forma correcta losajustes electrónicos en un reproductor de discos com-pactos. Es necesario entonces repasar brevemente cuá-les son estos ajustes, y el punto específico que se afectacuando se mueve el potenciómetro en cuestión.

Al hablar de ajustes electrónicos dentro de estosequipos, la mayoría de las veces nos estamos refirien-do a los ajustes de servomecanismos; como sabemos,se trata de uno de los puntos más importantes paragarantizar una correcta recuperación de la informa-ción grabada en un CD.

Como referencia, en la figura 5.1 mostramos undiagrama de flujo que indica el orden en que debenirse ajustando las señales de ser-vomecanismo. Con-súltelo conforme vayamos explicando cada ajuste.

Generaciones de reproductores de CDsLo primero que hay que hacer cuando nos enfren-

temos a un proceso de ajuste de servomecanismos enreproductores de discos compactos, es determinar lageneración a la que pertenece el aparato en cuestión.De ello dependerán nuestros próximos movimientos.

En la actualidad, podemos identificar claramentecuatro generaciones de reproductores de discos com-pactos.

Pero antes de verlas, cabe señalar que a medidaque han ido evolucionando los circuitos electróni-cos empleados para construir los reproductores, elnúmero de ajustes electrónicos ha decrecido consi-derablemente.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 91

Capítulo

5

Función focus search

Comprobación visual dela emisión de CD

Introducción de CD

Señal FOK

Lectura del TOC

Señal RF

Reproducción del CD

Señal FE y TE

Figura 5.1

Ajustes en reproductores de Compact Disc

Reproductores de la 1ª Generación

Casi ya no existen; fueron los primeros apa-ratos que se produjeron masivamente, haciaprincipios de la década de los 80 (figura 5.2).

Se caracterizan por estar construidos connumerosos circuitos integrados y dispositivosdiscretos (transistores, diodos, resistencias,etc.). Quiere decir que estos reproductoresprácticamente necesitaban un ajuste para cadauna de sus etapas, de modo que era común en-contrar aparatos a los que había que calibrarmás de 10 potenciómetros.

Reproductores de la 2ª Generación

Se considera que a esta generación pertenecen todos los reproductoresque, gracias a la integración creciente de sus componentes y al alto gradode confiabilidad de los mismos, requieren apenas de 5 ó 6 ajustes (figura5.3A).

Típicamente, éstos son el focus gain, el tracking gain, el focus bias, eltracking offset, el E-F balance y el VCO -tam-bién conocido como PLL (figura 5.3B).

Estos aparatos surgieron a mediados de ladécada de los 80, y de hecho se siguen fabri-cando hasta nuestros días. La razón es que hayalgunos tipos de reproductores (especialmentelos portátiles, como los DiscMan y las radio-grabadoras) en los que resulta muy convenien-te tener a mano todos estos ajustes para poderhacer una “sintonía fina“ de los movimientosmecánicos del recuperador óptico; así se evita,en lo posible, que la reproducción se vea afec-tada por vibraciones externas.

Reproductores de la 3ª Generación

Son aquellos aparatos (principalmente demesa) que, comparados con los de la segundageneración, necesitan un menor número deajustes; sólo podemos encontrar dos de éstos:

92 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 5.2

Figura 5.3

A

B

Ajustes en reproductores de Compact Disc

focus gain y tracking gain (figura 5.4A).Estamos hablando de los equipos más po-

pulares hasta nuestros días, a los que se identi-fica fácilmente porque algunos de sus poten-ciómetros de ajuste se han trasladado hacia elrecuperador óptico (figura 5.4B). Con esto, elmargen de maniobra se reduce considerable-mente para el técnico de servicio.

Reproductores de la 4ª Generación

Ya han aparecido aparatos que carecen porcompleto de potenciómetros externos.

No es que estos últimos sean innecesarios,sino que se les reemplaza con ajustes digitalesque se realizan por medio de jigs de servicioespecializados, pocas veces al alcance del técni-co (figura 5.5).

Esta tendencia se acentúa cada vez más, alparecer con el objeto de que no cualquier per-sona pueda modificar los ajustes internos delaparato (con el riesgo que ello implica). La

idea es que solamente el personal de los centros deservicio autorizados pueda acceder a estos paráme-tros.

Antes de Realizar los Ajustes

Así las cosas, lo primero que debe hacerse antes dellevar a cabo los ajustes de servomecanismos en losreproductores de discos compactos, es -como ya diji-mos- identificar la generación a la que pertenece ca-da uno de éstos.

El segundo punto a tomar en cuenta, consiste enmarcar cuidadosamente la posición original de todoslos potenciómetros. Utilice un plumón de tinta inde-leble, o aplique pintura acrílica pero con un pincelmuy fino (figura 5.6).

Esta precaución tiene el propósito de establecerun punto inicial de referencia a partir del cual hare-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 93

Figura 5.4

B

A

Figura 5.5

Ajustes en reproductores de Compact Disc

mos el ajuste; tanta importanciatiene, que si -en el peor de los ca-sos- no es posible llevar a buentérmino la reparación, al menosestaremos seguros de poder regre-sar el aparato exactamente en lasmismas condiciones en que lo re-cibimos.

El tercer punto que debe con-siderarse antes de realizar losajustes, es verificar que el aparatosea capaz de llevar a cabo satisfac-toriamente la función focussearch (FS). Como recordará, ésta consta de tres acciones fundamentales:

a) El pequeño movimiento que experimenta el recuperador óptico para co-locarse en su posición central de lectura.

b) El encendido del diodo láser para que aparezca una emisión estable yse pueda iniciar la búsqueda de información.

c) La elevación -un par de veces- de la lente de enfoque, en busca de unasuperficie reflejante donde rebotar y conseguir un enfoque correcto.

Cómo Verificar el Modo Focus Search

Es obvio que los movimientos de la función focus search deben hacer-se sin problemas; puesto que marcan el inicio de todo el proceso que cul-mina con la lectura de la información grabada en el CD, con ellos empe-zamos de hecho los ajustes electrónicos del reproductor.

Para verificar de manera visual estos movimientos, sólo hay que seguirciertos pasos:

1. En reproductores de mesade un solo disco, basta con ex-pulsar y volver a introducir elcajón del CD para que el apa-rato por sí mismo se coloque enfunción FS (figura 5.7). En es-tos reproductores, el método quegeneralmente se emplea para sa-ber si se ha introducido o no unCD consiste en buscar y leer latabla de contenidos o índice(TOC) de éste.

94 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Antes de mover cualquiera de los potenciómetros de un reproductor de discos compactos, marquecuidadosamente su posición original para teneruna referencia futura.

Figura 5.6

Figura 5.7

Ajustes en reproductores de Compact Disc

2. En aparatos de carrusel, lo que se acos-tumbra es “engañarlos“ para que “determinen“que tienen introducido un disco en alguna delas posiciones. Entonces simplemente solicite quese reproduzca dicha posición, y verá que el apa-rato se coloca en el modo de búsqueda de enfo-que (figura 5.8).

3. Para observar la función FS en aparatosportátiles (DiscMan y radiograbadoras con re-productor de discos compactos), debemos mante-ner el compartimiento del CD abierto. Por estemotivo es necesario accionar manualmente elinterruptor que detecta si la puerta en cuestiónestá abierta (vuelva a ver la figura 4.6); sólo

entonces (y presionando la tecla PLAY) lograremos que el sistema se coloqueen modo focus search.

4. Los aparatos de carrusel y los auto-estéreos con reproductor de CDs sue-len ser los más difíciles de “engañar“; prácticamente hay que colocar un discoy retirarlo de inmediato, para comprobar que se realiza la función FS.

Qué se Debe Verificar del Modo Focus SearchUna vez que el aparato ha entrado en modo focus search, hay que ve-

rificar de manera visual básicamente dos aspectos:

1. Que se enciende el diodo láser. Para ello nos asomaremos al interior dela lente de enfoque en busca de una luz roja muy débil . Esta observación de-be hacerse a una distancia mínima de 30 cm y en forma ligeramente lateral(nunca de frente a la lente), para evitar que el rayo láser afecte la retina (veanuevamente la figura 3.4).

2. Que el movimiento ascendente y descendente de la lente de enfoque seauniforme (vea nuevamente la figura 3.1). El propósito es asegurarse que seacapaz de localizar la superficie de datos (en caso de tener un disco en posiciónde lectura) y de recuperar la información grabada en el disco.

Unicamente hasta que se hayan superado las dos pruebas anteriores,será posible iniciar la tarea de ajuste de los potenciómetros de servomeca-nismos.

Ajustes de Enfoque y la Señal Focus OK¿Qué es la señal FOK?Antes de dar inicio, cabe hacer la aclaración de que los pasos que des-

cribiremos se refieren principalmente a reproductores de la segunda ge-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 95

Figura 5.8

Ajustes en reproductores de Compact Disc

neración; las ac-ciones sin embar-go pueden apli-carse también asistemas de la ter-cera generación,pues éstos de-mandan menosajustes y por esoresultan aún mássencillos de diag-nosticar.

Si el aparatoejecuta correcta-mente la funciónFS, ha llegado lahora de introdu-cir un CD y darcomienzo a nues-tra labor de ajus-te:

1. Lo primeroque hay que bus-car, auxiliándo-nos del diagramaesquemático delequipo en cues-tión, es una líneaconocida comoFOK o FocusOK (enfoque co-rrecto, figura5.9). Lo únicoque hace esta lí-nea, es indicar alsyscon si en cier-to momento el rayo láser se ha podido enfocar satisfactoriamente en lasuperficie de datos del disco compacto. Esta “notificación“ se basa en dostipos de pulsos; el primero toma un valor alto o bajo para indicar que nose ha conseguido el enfoque, y el segundo u opuesto un valor bajo o altopara indicar que ya se ha conseguido tal objetivo (figura 5.10).

2. Para monitorear esta señal, puede utilizarse un multímetro digital oanalógico. Pero sería preferible observarla por medio del osciloscopio,

96 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

31

62 1

24

24

8

75

20

11

78 80 64

25

7

1

21

10

77

23

9

76

19

12

79 624 65

37

40

39

1

9

5

13

3

11

7

15

2

10

6

14

4

12

8

16

35

36

38

33

34

1 13 16

42

44

E

PH D1

PH D2

VC

Inside limit SW

SW101

VCC

F+

T+

T-

F-

Con 101

F

LD

PD

IC101

CXA 1782BQ

RF SIGNALSERVO PROCESOR

FB

VCC

SFR 101FOCUS

BIAS ADJ

SFR 103

TRACKINGGAIN ADJ

SFR 102

TRACKINGBALANCEABJ

EI

TE0

FE

O

TA

O

SL

O

RF

OR

F

FO

KF

OK

SE

NS

SE

IN

C.O

CN

IN

DA

TA

DA

TO

XLT

XL

TO

CLK

CK

O

WF

CK

MIR

P

SB

SO

MD

P

EX

CK

TE1

LD Drive01 01

Fragmento de diagrama de un reproductor de CD´s AIWA, señalando la línea FOK.

Figura 5.9

Ajustes en reproductores de Compact Disc

porque su comporta-miento suele ser muy es-table y sin variacionesbruscas.

La señal FOK Como Punto de Partida

Cuando en operaciónnormal un aparato con-sigue enfocar correcta-

mente la superficie de datos de un CD, la señal FOK se activa y entoncesavisa al microcontrolador que efectivamente parece haber un disco inser-tado. Al “enterarse“ de ello, el microcontrolador activa diversos bloquesinternos del equipo para que pueda dar inicio la lectura de la informa-ción. Algunos de esos bloques son el motor de giro de disco (puesto quedebe comenzar a girar el CD) y los servos de tracking y sled (para detec-tar el track de información y darle seguimiento).

Una vez activados tales bloques, el microcontrolador lee la informa-ción referente al TOC o tabla de contenidos; y al cabo de pocos segun-dos expide en el display del aparato la información sobre el total de me-lo-días y su duración en minutos y segundos.

Cuando se presiona PLAY, el aparato vuelve a colocarse en modo fo-cus search; al encontrar la superficie de datos del CD, hace que se activela señal FOK -con lo que se repite el proceso anterior. Mas ahora el siste-ma no se limita a leer la información del TOC, sino que continúa la lec-tura sencuencial de las melodías contenidas en el CD; por eso la señalFOK permanece siempre activa, y sólo cesa de trabajar cuando el usuariosolicita STOP o cuando se termina de reproducir el disco.

Por todo lo anterior, resulta evidente la importancia que tiene la señalFOK en el desempeño general del aparato. Así que un buen punto de par-tida para nuestro proceso de ajuste es precisamente la obtención de una se-ñal FOK correcta y sin variaciones; para lograrlo, conecte la punta deprueba del osciloscopio al punto referido; enseguida dé inicio al ajuste.

Ajuste de la señal FOKEn el momento en que por cualquier motivo la señal FOK no se acti-

ve o lo haga de forma intermitente, será necesario comenzar la manipula-ción de los ajustes de servomecanismo. Es decir, con la finalidad de obte-

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 97

5V

Se inicia la función FS

5V

0V

0V

FOK(Lógicapositiva)

FOK(Lógicanegativa)

Diagrama de tiempos para señal FOKSe consigue el enfoque

Figura 5.10

Ajustes en reproductores de Compact Disc

ner dicho pulso lo más correcto posible, ejecute las si-guientes acciones (vea también, de nuevo, la figura 3.3B):

1. Mueva muy lentamente el potenciómetro marcado co-mo focus bias (FB), tanto a la derecha como a la izquierda(figura 5.11). El movimiento debe ser en pequeños pasos,procurando nunca salirse de la zona autorizada para estosajustes (figura 5.12).

2. Si a pesar de haberse recorrido toda esta zona aún nose consigue una señal FOK correcta, proceda a realizar elajuste de focus gain. Lo que debe hacerse entonces es movermuy ligeramente el potenciómetro marcado como “focusgain“ (FG), de manera que la señal se amplifique un pocomás (figura 5.13). Ya con este ajuste en la nueva posición,repita el paso número 1; pruebe constantemente para verifi-car si ya se consigue una señal FOK adecuada.

3. En caso de no obtener todavía una señal FOK correcta,vuelva a mover levemente el ajuste de FG e in-tente de nuevo conseguir el enfoque por mediode FB. Si ya recorrió toda la zona de ajuste enambos potenciómetros y aún no consigue unaseñal FOK correcta, lo más seguro es que se estéenfrentando a un recuperador óptico dañado;reemplácelo.

(Recuerde que en el capítulo 3 vimos algu-nos métodos para tratar de rescatar el recupera-dor óptico).

4. Supongamos que en uno de estos intentosse consigue por fin una señal FOK adecuada,al grado de que el disco comienza a girar y elaparato inicia la búsqueda de la TOC. Es elmomento justo para realizar los ajustes de trac-king, como se describirá a continua-ción.

Ajustes de Seguimiento y la Señal RF

¿Qué es la señal de RF?Si ya se consiguió un enfoque

correcto (lo cual se manifiesta conun pulso FOK limpio y sin varia-

98 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

FB

Figura 5.11

45º 45º

Posicióncentral

Area deajustepermitida

Figura 5.12

AMPMatriz

ABCD

Bobinafocus

FG

(A+C)-(B+D)Error de enfoque

Con el potenciómetro FG podemos controlar laamplitud del movimiento de la lente de enfoque. Figura 5.13

Ajustes en reproductores de Compact Disc

ciones), ha llegado la hora de tratar de recuperar la información de laTOC. Con este propósito, el CD comenzará a girar y el recuperador óp-tico deberá capturar el track de información y leer los datos de dicha ta-bla.

En consecuencia, el siguiente paso del proceso de ajuste de los ser-vo-mecanismos consiste precisamente en asegurarse de que la captura deltrack de datos se realice de forma satisfactoria; para verificarlo, es necesa-rio que los ajustes de tracking estén funcionando adecuadamente.

A fin de comprobar esto último, haga uso del osciloscopio para moni-torear una de las señales más importantes dentro de un reproductor dediscos compactos: la señal RF (vea nuevamente la figura 1.11).

Estamos hablando de una representación fiel de los “pits“ leídos desdela superficie del CD; o sea que es la primera acción del proceso de recu-peración del audio digital grabado en el disco.

Obviamente que mientras una señal RF clara implica una lectura co-rrecta, una señal RF débil o intermitente implica que aún tenemos pro-blemas ya sea en el enfoque o en el seguimiento.

Si la señal RF no es continua, la causa puede atribuirse principalmen-te a los ajustes de tracking. Entonces, y tomando como referencia preci-samente a dicha señal, proceda a realizar los ajustes de seguimiento otracking.

Ajustes de Tracking

De manera similar a lo que describimos en el apartado “Ajuste de laseñal FOK“, aquí tenemos básicamente dos potenciómetros que se en-cargan, de forma directa, de afinar la correcta recuperación de la señalRF: el tracking gain (TG) y el tracking offset (TO); también se cuentacon el ajuste E-F Balance (E-F BAL).

Ajuste de TG y TO

Tal y como se hizo con los ajustes de enfoque, en el caso del segui-miento hay que intentar en principio arreglar el problema. Para esto, pri-mero mueva lentamente a TO a través de toda la zona de ajuste; sólo encaso de no lograr nada, mueva ligeramente a TG y repita el proceso conTO.

Recuerde que ninguno de los dos debe salir de la zona de ajuste; perosi sucediera, sabríamos que la falla está en otro componente (al grado quesólo un ajuste muy agresivo puede compensar ese mal funcionamiento).

Por lo general, un mal ajuste en los potenciómetros de seguimiento se

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 99

Ajustes en reproductores de Compact Disc

refleja en una señal RF que sube y baja levemente; es decir, se nota untemblor tanto en la parte de arriba como en la parte de abajo de ella. Es-to se traduce en un patrón de ojos inestable (figura 5.14).

Por lógica, si se toma en cuenta que precisamente en ese patrón deojos va contenida la información que se está recuperando del CD, másproblemas tendrá el aparato para recuperarla adecuadamente cuando elmismo se muestre más inestable. De ahí que mediante los ajustes de TOy TG haya que garantizar que el patrón de ojos sea lo más estable posible(aunque en ocasiones será necesario dar un ligero retoque a FG). Conello obtendremos una señal RF limpia y una reproducción del disco librede problemas.

Ajuste de E-F BAL

Hacer correctamente el ajuste de E-F BAL sólo es cuestión de mani-pularlo de forma ligera, luego de observar la señal RF, hasta que ésta ad-quiera su máxima amplitud.

Este ajuste obliga al rayo láser a pasar exactamente por el centro deltrack de información, con lo que se logra la máxima amplitud de señalrecuperada (figura 5.15).Como ha podido darse cuenta, llevar a cabo es-tos ajustes no resulta realmente tan complicado. Basta con seguir una se-rie de pasos bien estructurados.

Veamos ahora la forma en que debe hacerse el último de los ajustes: elde frecuencia libre de oscilación del PLL o VCO.

1 0 0 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Se llama “patrón de ojo“ a la figura en forma de rombos que seobtiene al amplificar la sección central de la señal RF. Cuando un reproductor de CDs está correctamente ajustado, las líneas que forman ese patrón son claras y definidas, mientras que unas líneas borrosas son resultado de problemas en el sistema de servomecanismos.

Figura 5.14

Ajustes en reproductores de Compact Disc

El Ajuste de PLL o VCO

Característica de desajuste del PLLEl último ajuste que debe hacerse en los reproductores de CDs de la

segunda generación, es el de un potenciómetro o bobina variable identi-ficado con las siglas PLL ó VCO (figura 5.16).

Como usted podrá suponer, este ajuste se encuentra relacionado conel servomecanismo de velocidad lineal constante del CD; además resultaespecialmente crítico, dado que la oscilación debe estar sincronizada conotros relojes repartidos en diversos circuitos; una falla en este parámetro,

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 0 1

F

E

A Haz láser

1.7 µmEnfoque correcto

B Haz láser

Menor que 1.7 µmLente muy lejos

CHaz láser

Mayor que 1.7 µmLente muy cerca

D

Trackingcorrecto

Trackingcargado a la

derecha

Trackingcargado a la

izquierda

Figura 5.15

Ajustes en reproductores de Compact Disc

impedirá por completo la correctalectura del disco.

Entonces, el signo típico de unafalla en la frecuencia libre de oscila-ción del PLL puede describirse co-mo hacemos en el siguiente caso.Vamos a suponer que tenemos unreproductor que captura perfecta-mente los discos, y en el que se ob-serva sin problemas la señal FOK yse recupera una señal RF adecuada;no obstante, luego de pocos segun-dos de empezar a funcionar, el apa-rato se detiene por sí mismo sin re-producir la melodía. ¿Qué debe hacer entonces? Remítase al siguienteprocedimiento.

Procedimiento de Ajuste del PLL

Para llevar a caboeste ajuste, son indis-pensables tanto uncontador de frecuen-cia como el manualde servicio del apara-to en cuestión (éste leirá indicando los pa-sos a seguir). En otraspalabras, este ajustedebe hacerse “ajustán-dose a un procedi-miento“.

A continuacióndescribiremos cincopasos que no debeperder de vista alajustar el PLL.

Después de poner-los en práctica, veráusted que de segurorecupera la operaciónnormal del equipo.

1 0 2 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 5.16

Service

VCO

Para ajustar correctamente la frecuencia libre de oscilación del PLL, es necesario cortocircuitar uno o dos puntos, para garantizar que el VCO oscile a su frecuencia central y poder ajustarla mediante un frecuencímetro

Figura 5.17

Ajustes en reproductores de Compact Disc

1. Localice el punto de prueba. Estepunto debe corto-circuitarse, de modoque se garantice que el VCO esté fun-cionando exactamente a su frecuencialibre de oscilación (figura 5.17).

2. Coloque el aparato en “modo deservicio“. Esto se hace para que el PLLfuncione incluso sin tener un disco in-sertado y trabajando.

3. Mida la frecuencia libre de osci-lación del VCO. En caso de que no estétrabajando de acuerdo con la frecuen-cia marcada por el manual de servicio,mueva el potenciómetro o bobina va-riable hasta que quede dentro de pará-metros operativos (figura 5.18).

4. Retire el cortocircuito tanto del VCO como del modo de servicio.5. Verifique si se soluciona el problema.

Comprobaciones finales

¿Qué hacer después de los ajustes?Una vez hechos los ajustes de servomecanismos, resta solamente poner

a prueba el aparato. Tenga a la mano los siguiente discos:

a) Un disco de prueba en buenas condiciones (vea nuevamente la figura2.7).

b) Un disco cualquiera levemente rayado.c) Un disco cualquiera muy rayado.d) Un disco de “prueba de fuego“. Tome un disco cualquiera, y péguele

tres cintas delgadas opacas de aproximadamente 1 mm de ancho (vea nueva-mente la figura 2.6).

Ordene al aparato que reproduzca las melodías inicial, intermedia yúltima de cada uno de los cuatro discos. Si las órdenes se cumplen sinproblemas, significa que usted ha realizado un buen trabajo. ¿Pero quépasa cuando subsisten fallas? Veamos.

1. Normalmente, en el disco muy rayado aparecen algunos tramos que nopueden reproducirse de manera satisfactoria. Esto obliga a que en los ajustesde servomecanismo tengan que hacerse algunos retoques, los cuales deben sermovimientos muy leves para que no se modifique sustancialmente el compor-tamiento del conjunto.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 0 3

FRECUENCY COUNTER

TP(PLL)

VC

O

GND

Para ajustar la frecuencia libre de oscilación del PLL, hay queusar el frecuencímetro y mover el potenciómetro respectivohasta obtener el valor indicado en el manual.

Figura 5.18

Ajustes en reproductores de Compact Disc

Si usted consigue que el disco muy rayado se reproduzca sin problemas deprincipio a fin, puede dar por terminado el trabajo

2. Si usted logra que el disco de prueba de fuego sea capturado y reprodu-cido sin fallas, puede estar seguro de que el ajuste que acaba de realizar. Ten-ga en cuenta que prácticamente sólo los aparatos recién salidos de fábrica soncapaces de leer sin equivocaciones estos discos especiales.

Con esto concluimos nuestro breve repaso sobre el método para reali-zar los ajustes electrónicos en reproductores de CDs. Esperamos que leresulte útil en sus labores diarias, y que le facilite considerablemente lareparación de estos sofisticados aparatos.

1 0 4 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Probador de Potencia Láser para el Lector Optico

Probador de Potencia Láser para el Lector Optico

Introducción

De conformidad con todo lo dicho en los capítulos anteriores, resaltala importancia del recuperador óptico en la estructura del reproductor dediscos compactos. También desde el punto de vista del servicio este com-ponente es fundamental, ya que -como se dijo anteriormente- suele ser elmás costoso de los que emplea este aparato; al mismo tiempo es una delas piezas que más problemas presenta, con fallas que van desde sistemasen los que sólo algunos discos no se reproducen hasta equipos totalmenteinoperantes.

En el capítulo 3, “Mantenimiento y Service del Lector Optico” se re-comiendan algunos métodos para “revivir” un elemento de éstos, con ac-ciones tan sencillas como la simple limpieza de la lente de enfoque hastala manipulación del potenciómetro de control de potencia láser adosadoal OPU. También se menciona que mover este ajuste implica realizar unamedición indirecta de la corriente que circula a través del diodo láser, pa-ra que con este valor pueda determinarse si la potencia del haz de salidaes suficiente para lograr una lectura adecuada de la información grabadaen el CD. Sin embargo, este método tiene un inconveniente: estamos su-poniendo que en el OPU hay una etiqueta en la que viene especificado elvalor nominal de corriente necesaria para la correcta operación de esediodo; mas en vista de que muchos fabricantes omiten tal información,

lo único que nos queda es mover el ajuste y esperarque todo resulte bien.

Obviamente, esto no es lo ideal; así que no pode-mos menos que preguntarnos:

“¿No existe un método para medir directamente lapotencia de la luz emitida por el diodo láser?”.

Sí existe un aparato que permite medir directa-mente la potencia del haz láser generado (figura 6.1)pero dicho instrumento resulta extremadamente difí-cil de conseguir, y además es muy costoso (más de$300).

Si está a su alcance, adquiéralo; pero consideran-do que por ese precio casi podemos comprar porejemplo un osciloscopio básico para el taller, es lógi-co que pocos se animen a hacerlo.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 0 5

Capítulo

6

Figura 6.1

Probador de Potencia Láser para el Lector Optico

Circuito Medidor de la Potencia del Haz Láser

Por tal motivo, recomenda-mos un pequeño circuito quecumple la misma función de eseinstrumento (figura 6.2). Si lo sa-be utilizar adecuadamente, lepermitirá hacer una mediciónmuy precisa de la potencia gene-rada por el diodo láser, auxilián-dose de un elemento que no pue-de faltar en ningún centro deservicio electrónico: el multímetro digital; éste no es sin embargo indis-pensable, pues también basta con uno de tipo analógico capaz de medircorrientes del orden de los 10mA y que usted domine perfectamente lalectura de sus escalas; pero siempre tenga en cuenta que debido a la proli-feración de los instrumentos digitales, a su bajo margen de error y a sualta precisión, resulta más conveniente el uso de un multímetro digital.

Diagrama del Circuito

En la figura 6.3 se aprecia el diagrama esquemático del circuito quenos permitirá medir la potencia real de emisión del diodo láser en unmomento determinado. Observe que se trata tan sólo de un transistor ro-deado de algunas resistencias, y de una foto-resistencia que hará las vecesde captador de la luz emitida por la lente de enfoque.

Ahora veamos cuáles son los componentes que se requieren (Tabla 1)El principio

de operación deeste circuito esen realidad muysencillo. Puedever que el tran-sistor Q1 se ha-lla en una confi-guración en laque, dependien-do de la canti-dad de corrienteque llegue a subase a través del

1 0 6 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 6.2

10 mAR3

D1

R1

R2

RV1

LDR1

9V

+

-

Q1

Figura 6.3

Probador de Potencia Láser para el Lector Optico

divisor formado por la suma de R1, RV1 y LDR1 y la resistencia R2, ha-rá que una corriente proporcional circule por R3, D1 y el multímetro ensu modalidad de medidor de corriente (en la escala de 10mA). Ahorabien, es normal que cuando la foto-resistencia LDR1 se encuentre com-pletamente a oscuras, tenga una resistencia de 2MΩ; esto significa que lacorriente que llega a la base del transistor es extremadamente pequeña(casi despreciable). En consecuencia, la corriente que circule por R3 ypor el medidor de corriente será tan pequeña que la escala casi no se mo-verá.

Cuando a la foto-resistencia llega una cierta cantidad de luz, su resis-tencia interna disminuye; esto indica que más corriente llegará a la basede Q1, y que por lo tanto la corriente medida en su colector comenzará asubir; a su vez, esto implica que cuando la corriente sea lo suficientemen-te alta, el LED se encenderá y el multímetro presentará un valor suscepti-ble de ser medido. O sea que dependiendo de la intensidad luminosa que

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 0 7

daditnaC otnemelE nóicpircseD

11RDL smhoM2edaicnetsiser-otoF

11R W2/1,smhoK021edaicnetsiseR

1 1VR22edteserpopitortemóicnetoP

arutainimsmhoK

12R W2/1,smhoK72edaicnetsiseR

13R W2/1,smho065edaicnetsiseR

11D DELodoiD

11Q 4093N2rotsisnarT

1- adardaucV9edaliparaprotcenoC

1 -lasrevinuoserpmiotiucricedacalP

senoixenocarap

- -senoixenocarapelbacedsomarT

sasrevid

1- tif-omretobutedomarT

1 - V9edanilaclaaliP

Tabla 1

Probador de Potencia Láser para el Lector Optico

llegue a LDR1, el valor de medición leído en el co-lector de Q1 subirá o bajará.

Si ahora ajustamos el valor de RV1, de modoque al medirlo junto con R1 la resistencia combina-da sea de aproximadamente 133,3kΩ, lograremosque este pequeño circuito quede calibrado para uti-lizarse en la medición de la potencia de láser en unrecuperador óptico.

Para hacer esta medición se recomienda colocarun tramo de cable termo-contraíble alrededor deLDR1, de modo que se forme una especie de cam-pana que bloquee el paso de toda luz ajena a la queproviene del recuperador óptico (figura 6.4).

Será suficiente entonces con poner a funcionar el reproductor de dis-cos compactos, y “engañarlo” para que se coloque en modo focus search -o búsqueda de enfoque, como ya dijimos en otro capítulo; y cuando estosuceda, sólo habrá que colocar la campana con el foto-detector justofrente a la lente de enfoque, para que tengamos en nuestro multímetrouna lectura de corriente.

Otras Consideraciones

Pruebas realizadas en diversas marcas y modelos de reproductores deCDs, han demos-trado que casi to-dos los fabrican-tes utilizan unapotencia de lectu-ra estándar; conésta, el medidormarca 6,8mAcuando RV1 seencuentra perfec-tamente calibrado(usted mismopuede hacer laprueba, utilizan-do un reproduc-tor de CD nue-vo). Ello implicaque cuando ajus-te la corriente deexcitación del

1 0 8 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Figura 6.4

10 mA

+

-

Circuitoprobador

OPU

(En modofocus search)

6.8

Ajustar el presethasta obtener unamedición cercana a 6.8 mA

Figura 6.5

Probador de Potencia Láser para el Lector Optico

diodo láser, envez de medir in-directamente lacorriente (comose recomienda enel capítulo 3), só-lo tendrá que co-locar el circuitoque acaba de ar-marse y ajustar elpreset del OPUhasta que en elamperímetro semarque una co-rriente de entre6,5 y 7 mA; loideal es que mar-que exactamente

6,8mA, pero el rango indicado garantiza una buena reproducción (figura6.5).

Conclusiones

Como ha podido ver, el ensamblado de este circuito es una tarea muysencilla y de bajo costo; con él, usted tiene a mano un valioso auxiliar pa-ra la reparación de reproductores de discos compactos; además, si ustedcortocircuita las terminales a las que se conecta el multímetro, este cir-

cuito puede ser-virle también pa-ra comprobar laemisión lumino-sa de los contro-les remotos in-frarrojos, loscuales a vecesson un poco di-fíciles de probar(figura 6.6).

Le recomen-damos que noemplee bateríasnormales de car-bón-zinc para

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 0 9

10 mA

+

-

Circuitoprobador

OPU

(En modofocus search)

6.8

Ajustar el presethasta obtener unamedición cercana a 6.8 mA

Figura 6.5

Circuitoprobador

Cortocircuitar

El LED seenciende cuandoel remoto si emite.

Figura 6.6

Probador de Potencia Láser para el Lector Optico

alimentar este circuito, ya que hemos descubierto que el voltaje de lasmismas es poco estable.

Aunque cuesta un poco más, es preferible utilizar una pila del tipo al-calina; ésta ofrece mucho tiempo de vida, y un voltaje sumamente establedurante toda la operación.

Como acaba de darse cuenta, sólo se necesita un poco de ingenio y detrabajo manual para no tener que comprar el costoso instrumento demedición al que ya hicimos referencia. De esta manera, cada centro deservicio contará con una forma fácil y rápida de determinar si un recupe-rador óptico está funcionando adecuadamente en su etapa de emisión lá-ser.

Construya ahora mismo este proyecto, y verá que pronto le encuentramúltiples aplicaciones.

1 1 0 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

Punta de Prueba para Ajustede Foco y Tracking

Ajustes de Servomecanismos con y sin Osciloscopio

Una de las tareas que más se le complica al técnico en electrónicacuando da servicio a reproductores de CDs, son los famosos ajustes deservomecanismos.

Según los fabricantes, se requiere para ello de instrumental especiali-zado; específicamente, un osciloscopio, un frecuencímetro y hasta unanalizador de espectros (un equipo de medición parecido al osciloscopio,pero que muestra el comportamiento de un circuito en el dominio de lafrecuencia; cuesta alrededor de $1.000).

Obviamente que no todos los talleres de servicio cuentan con instru-mental tan sofisticado, y no son raros los casos en que el técnico sólo dis-pone de un multímetro para realizar todas sus labores de medición yprueba. Puesto que desafortunadamente ésta es una realidad, deben bus-carse alternativas para subsanarla en lo posible.

Con base en tal apreciación, en este capítulo explicaremos cómo pue-den efectuarse los ajustes de servomecanismo en reproductores de CDs;veremos el método tradicional recomendado por los fabricantes, y unmétodo alternativo que hemos desarrollado gracias a múltiples medicio-nes y pruebas en distintas marcas de reproductores de CDs (las cualeshan comprobado su efectividad en la enorme mayoría de los casos).

Lea cuidadosamente este capítulo, y comprobará que las fallas relacio-nadas con los servomecanismo de estos aparatos no tienen por qué seguirsiendo su “dolor de cabeza”.

Identificación de Ajustes

Antes de especificar cómo se llevan a cabo los distintos ajustes de ser-vo-mecanismos, es conveniente que el técnico en electrónica conozca -orepase- todo aquello con lo que se enfrentará durante el servicio a un re-productor de CDs típico.

Aunque en el capítulo cinco ya vimos algo sobre las generaciones deestos equipos, hay otros aspectos por mencionar; por ejemplo, actual-mente el mercado ofrece tres tipos básicos de ellos:

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 1 1

Capítulo

7

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

a) Segunda GeneraciónSon aquellos aparatos que aún incluyen alrededor de 4 a 6 potenció-

metros, lo cual complica notablemente la ejecución de los ajustes. Estospotenciómetros son:

• Polarización de enfoque (Focus Bias o FB)• Ganancia de enfoque (Focus Gain o FG)• Ganancia de seguimiento (Tracking Gain o TG)• Desviación de seguimiento (Tracking Offset o TO)• Balance de seguimiento (E-F Balance o EF BAL)• PLL o VCO

Aunque todo indica que este tipo de aparatos ya tendrían que haberdesaparecido, se siguen produciendo debido a que resultan ideales paraajustar ciertos factores críticos en reproductores de tipo portátil; así quees común encontrarlos en aparatos tipo DiscMan o radiograbadoras conreproductor de discos compactos.

b) Tercera generaciónLa mayoría de los aparatos que se fabrican en la actualidad son de este

tipo; sobre todo los modelos de mesa, los reproductores de CDs inclui-dos en los minicomponentes de audio, etc. Se identifican fácilmente por-que en la placa de circuitos sólo encontramos 2 potenciómetros:

• Ganancia de enfoque (Focus Gain o FG)• Ganancia de seguimiento (Tracking Gain o TG)

Esto reduce mucho el campo de acción, debido a que algunos ajustesse han incorporado al recuperador óptico.

c) Cuarta generaciónSon los de más reciente fabricación, y en ellos apenas encontramos un

potenciómetro o incluso ninguno. Entre los aparatos que tienen potenciómetro, el ajuste puede variar de

modelo en modelo; pero generalmente se trata del ajuste de ganancia deenfoque.

Y como cabe suponer, la labor del técnico en electrónica se reduceconsiderablemente; no obstante, la mayoría de las veces que estos equi-pos muestran fallas aparentemente relacionadas con los servomecanis-mos, la solución se obtiene con alguno de los métodos de rescate del re-cuperador óptico descritos en el capítulo tres. Por lógica, elprocedimiento de ajuste de servomecanismos en reproductores de CDsvaría ligeramente de generación en generación. Sin embargo, los métodosque describiremos a continuación sirven para todos ellos.

1 1 2 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

Ajustes con el Instrumental Recomendado

Una vez identificados los ajustes por hacer, es necesario determinar laposición de los potenciómetros de servomecanismo. Si éstos se encuen-tran fuera de su posición correcta, hay que manipularlos para que el apa-rato vuelva a operar normalmente; para esta tarea, los fabricantes reco-miendan contar con un multímetro digital, un osciloscopio, unfrecuencímetro y, por supuesto, el manual de servicio del aparato encuestión -para localizar fácilmente los puntos de prueba correspondientesa Focus OK (FOK), RF, Focus Error (FE) y Tracking Error (TE), porquecon las señales que extraigamos de éstos se podrán realizar de manera co-rrecta los ajustes.

Sólo como referencia, basaremos nuestra explicación en una marca ymodelo específico de reproductor de CDs; para fines didácticos hemosoptado por el equipo de sonido Samsung modelo MAX-630, que poseeun reproductor tipo carrusel de 3 discos (figura 7.1). En la figura 7.2 veaun diagrama de la placa de circuito impreso donde encontramos todoslos ajustes de la sección de CD, así como la indicación de los puntos deprueba utilizados.

Revisiones a Realizar

a) Ajuste de polarización de enfoque (focus bias)1. Encienda el equipo en modo CD, y déjelo en

modo STOP (encendido pero sin disco, o con dis-co adentro pero sin reproducir).

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 1 3

TUNER C D TAPE AUXBAND

MINI COMPONENT SYSTEMMAX-630

DISC 1 DISC 2 DISC 3

POWER

PHONES

ON/STANDBY

PROGRAM

A/ OFF

SLEEP

PUSH EJECDECK 1 PLAY BACK

PUSH EJECDECK 2 PLAY BACK

AUTO REVERSE AUTO REVERSE

MULTI JOG CONTROLSUPER SENSITIVE TINERSRS (•) 30 SOUND SYSTEM

3 DISC

DISC CHANGE OPEN/CLOSE

DISC DIRECT PLAY

1 2 3

CD TAPE REPEATREVERCE FORWARD HIGH NORMAL

DISC DUBBING

DOLBY NR TAPE STOP COUNTER RESET DECK 1/2

SBS

PRESET EO

USER EO R

SRS

DOLBY B NR

MULTI JOGVOLUME

UP

DOWN

MONO/ST ENTER CLEAR TUNING MODEMEMORY TIMER/CLOCK

COMPACT

DIGITAL DATA

Figura 7.1

Figura 7.2

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

2. Co-loque laescala ver-tical deloscilosco-pio en1 0 0 m V -/div deDC; co-necte lapunta de prueba del instrumento a la referencia GND que posee el osci-loscopio; fije la posición del nivel GND en la pantalla.

3. Ahora conecte la referencia GND al punto VR de la placa de cir-cuito impreso, y la punta de prueba al punto TP1. En ese instante, esprobable que la línea en el osciloscopio sufra algún desplazamiento haciaarriba o hacia abajo; si es así, mueva NVR1701 hasta que la línea regresea la posición fijada como 0V.

b) Ajuste de ganancia de tracking o seguimiento1. Introduzca un disco y póngalo en modo PLAY. 2. Conecte la punta de prueba del osciloscopio al punto TP2, y la re-

ferencia de tierra a VR. 3. Para ajustar NVR1704, tome como punto de apoyo los oscilogra-

mas que se especifican en la figura 7.3.

c) Ajuste de ganancia de enfoque en modo PLAY1. Reproduzca un CD.2. Conecte la punta de GND al punto VR, y la punta de prueba a

TP1.3. Ajuste con NVR1703, como se muestra en los oscilogramas de la

figura 7.4.

d) Ajuste de balance E/F en modo PLAY1. Coloque la escala vertical del osciloscopio en 0.5V/div y la horizon-

tal en 2ms/div.2. Com-

pruebe quela referen-cia del va-lor de 0Vno se ham o v i d o(ajuste conla perilla de

1 1 4 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Frecuencia normal Baja frecuencia Alta frecuencia

•••0V •••0V •••0V

VOLT/DIV : 0.2VTIME/DIV : 2mS

VOLT/DIV : 0.2VTIME/DIV : 2mS

VOLT/DIV : 0.2VTIME/DIV : 2mS

Figura 7.3

Frecuencia normal Baja frecuencia Alta frecuencia

•••0V

•••100mV•••250mV •••100mV

•••0V

•••0V

VOLT/DIV : 0.1VTIME/DIV : 2mS

VOLT/DIV : 0.1VTIME/DIV : 2mS

VOLT/DIV : 0.1VTIME/DIV : 2mS

Figura 7.4

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

posición vertical, en caso de ser necesario).Conecte la terminal GND a VR, y la punta deprueba a TP2.

3. Coloque y ponga en PLAY un CD.4. Gire NVR1704 en sentido contrario a

las manecillas del reloj, hasta que alcance suvalor mínimo.

5. Ahora mueva NVR1702 hasta que laforma de onda en el osciloscopio quede exac-tamente en el centro de la pantalla (porcionesiguales por encima y por debajo del punto dereferencia de 0V -figura 7.5). Una vez obteni-

do esto, vuelva a mover NVR1704 hasta que el sonido reproducido seaperfectamente normal.

Con esto habremos concluido el ajuste de los potenciómetros de servoen un reproductor de CDs utilizando el manual y el osciloscopio. A con-tinuación veremos un método muy efectivo para llevar a cabo esta mismalabor, pero auxiliándonos tan sólo del multímetro digital.

Ajustes Sin el Instrumental Recomendado

Aunque la opción anterior es la que recomiendan los fabricantes, no-sotros, luego de múltiples experiencias y pruebas realizadas con distintasmarcas y modelos de reproductores de CDs, hemos desarrollado un mé-todo alternativo en el que para hacer estos ajustes con un alto grado deprecisión tan sólo se necesita un multímetro digital y una pequeña puntade prueba (la cual puede fabricarse fácilmente con elementos de uso co-mún en un taller electrónico, y con piezas adicionales que pueden adqui-rirse en cualquier tienda de partes electrónicas bien surtida). Antes, sinembargo, hay dos aspectos que deben verificarse:

a) Asegúrese de que el rayo láser sea emitido con la potencia adecua-da. Para esto puede emplear el dispositivo cuyo armado se explicó en elcapítulo anterior.

Este punto es fundamental, puesto que un diodo con emisión bajapuede causar múltiples problemas que fácilmente pueden confundirsecon una falla en servomecanismos; entonces sería inútil mover los poten-ciómetros correspondientes, porque el origen del problema no es el quepensamos. Una vez que se logre la emisión adecuada, podremos conti-nuar con las siguientes verificaciones.

b) Constantemente encontramos errores en la relación “altura del dis-co de sujeción (clamping)“- “altura del ensamble recuperador“ (figura

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 1 5

0VA

B

A=B

Figura 7.5

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

7.6). Esta es una situación crí-tica, tomando en cuenta que sila diferencia de altura entreambos no es correcta, es muyprobable que el servomecanis-mo de enfoque no sea capaz decompensar las pequeñas varia-ciones que presente el discodurante su rotación. Aunque sesupone que el disco de sujeciónestá firmemente adherido al ejedel motor de giro de disco, al-gunas veces puede “hundirse»un poco; esto provoca que elCD gire demasiado cerca delOPU, y que el servo de enfo-que nunca encuentre la distan-cia precisa entre la lente de en-foque y la superficie de datosdel mismo. En tales circuns-tancias, el fabricante recomen-daría reemplazar todo el en-samble de motor de giro dedisco -con el disco de clamping incluido; mas la experiencia nos ha ense-ñado que para ajustar la altura del CD sólo hay que colocar una monedade 5 pesos sobre el OPU, y hacer que la superficie del disco de clampingquede al mismo nivel de ésta (figura 7.7). Tras conseguir la altura desea-da, aplique una gota de pegamento tipo cola plástica para que el dibujode clamping se mantenga en un mismo lugar durante la operación nor-mal del aparato. (Este ajuste de posición es válido para todos los aparatosque utilicen recuperadores ópticos Sony; pero puede diferir ligeramenteen OPUs de otras marcas).

Si ya verificó que los dos factoresque acabamos de señalar cumplencon lo requerido, proceda a mani-pular los ajustes de servomecanismoen la forma que le iremos diciendo.

1. Ajuste de polarización de enfoque (FB)a) Encienda el aparato y póngalo

en modo STOP (puede hacerlo in-cluso sin disco adentro).

b) Coloque la punta negativa del

1 1 6 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Separación normal entre el disco declamping y el OPU

Separación excesiva

Separación insuficiente

Figura 7.6

Figura 7.7

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

multímetro (que debe estar enmodo de voltímetro de DC) enla línea de Vref indicada por elfabricante para los ajustes deservo; coloque la punta positivaen la salida de focus error (figu-ra 7.8). En ese momento, en elmultímetro aparecerá un voltajeque puede variar desde valoresnegativos hasta valores positi-vos.

c) Mueva el ajuste hasta ob-tener el valor más cercano posi-ble a cero. Así nos aseguraremos

de que este potenciómetro quede correctamente ajustado.

2. Ajustes dinámicos de servo a) Introduzca un CD y ordene que sea reproducido (PLAY). b) Para comprobar que el diodo láser emite con la potencia adecuada,

mida con el multímetro el voltaje que se obtiene en la salida de la señalRF. En condiciones normales, este valor debe ser de 0,9V u otro muyaproximado (figura 7.9); si se obtiene un valor más bajo, quiere decir queel diodo no está emitiendo con la suficiente potencia; si se obtiene un va-lor más alto, significa que el led láser es demasiado brillante.

c) Ajuste el potenciómetro del OPU, hasta que se obtenga el valormás cercano posible a 0,9V. De esta manera garantizaremos una lecturaadecuada.

3. Ajuste de la ganancia de enfoque (FG)a) Coloque nuevamente la punta negativa del multímetro en el punto

Vref, y la positiva en focus error. En ese momento aparecerá en la panta-lla del multíme-tro un valor quepuede fluctuarentre 0 y aproxi-madamente 1V.

b) Para efec-tuar el ajuste,mueva el poten-ciómetro hastaque se lea enpantalla un va-lor de entre 100y 400mV.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 1 7

2V

-

0.00

VREF FE

FB

Ajustar hasta que elvalor medido sea lo

más cercano a 0V

Figura 7.8

2V

-

0.90

VREF FE

CD(Modo PLAY)

Ajuste el potenciómetro del OPU hastaobtener un valor lo más cercanoposible a 0 9 VCD

Figura 7.9

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

c) Ponga aprueba su oído;trate de locali-zar el punto enel que, dentrode dicho rango,se escuche elmenor nivel deruido desde elOPU (figura7.10).

4. Ajuste delVCO o PLL

a) Mueva este potenciómetro, hasta conseguir que el aparato lea porlo menos el TOC.

En vista de que un ajuste VCO fuera de lugar impide la sincronía delos relojes internos del reproductor de CDs, podemos asumir con facili-dad que lo hemos hecho correctamente siempre que el aparato sea capazde leer la información contenida en el disco.

5. Ajuste de la ganancia de seguimiento (TG)a) Aplique la punta especial cuyo diagrama se muestra en la figura

7.11. Observe que se trata de dos diodos de germanio comunes de pe-queña señal, junto con dos condensadores de baja capacidad (0,022µF).Para modificar la estructura interna de esta punta, a fin de realizar la me-dición que acaba de señalarse y la que sigue, se le ha añadido un inte-rruptor de dos tiros y dos polos.

b) Coloque la punta en la forma que se muestra en la figura 7.12; estoes, el extremo negativo en el punto Vref y el positivo en la salida trackingerror.

1 1 8 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

2V

-

0.100 -0.400

VREF

CD(Modo PLAY)

FG

Para ajustar FG, use la punta especial propuesta y mueva elpreset hasta que el multímetro registre entre 100 y 400 mV.Utilice el oído para determinar el punto óptico de ajuste(donde el OPU haga el menor ruido)

Figura 7.10

Terminal (+)multímetro

Terminal (-)multímetro

VREF

Punta deprueba

Figura 7.11

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

c) Disponga el interruptor de modo que la señal tenga que atravesar elcondensador C1. Con el multímetro en modo voltímetro de DC, midael voltaje que ahí se presenta.

Si bien hemos comprobado que un aparato normal presenta un volta-je de aproximadamente 400mV, se considera correcta una variación de ±200mV; esto significa que cualquier valor entre 200 y 600mV se tomacomo adecuado. En este paso también tendremos que auxiliarnos del oí-do, para encontrar el punto en el que el ruido proveniente del OPU seamínimo.

6. Ajuste de EF BAL a) Lleve el interruptor de la punta de prueba especial al otro extremo

(en el cual se “brinca” al condensador C1 y se abre la línea del diodoD1). Así la señal de tracking error llegará directamente hasta D2, en tan-to que D1 y C1 quedarán desactivados.

b) Vuelva a medir el voltaje en el punto de tracking error. Si el repro-ductor de CDs está trabajando de manera normal, el valor medido debe-rá ser exactamente la mitad del que se obtenga en el punto anterior; estoquiere decir que si en el punto anterior -TG- se ajustó a un voltaje de400mV, entonces EF BAL deberá ajustarse a 200mV.

Con esto damos por terminadas las explicaciones sobre los ajustes deservomecanismos que podemos hacer con la sola ayuda de un multíme-tro y una punta de prueba fácil de construir.

Como se dará cuenta, el método es realmente ingenioso; y de acuerdocon diversas pruebas realizadas, resulta efectivo en la gran mayoría de ca-sos de servicio a reproductores de CDs.

Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc 1 1 9

2V

-

0.400

VREF

TG

Para ajustar TG, use la punta especial propuesta y mueva el preset hasta que el multímetro registre 400mVDC +/- 200mV.Nuevamente utilice el oído para determinar el punto óptimo de ajuste (donde el OPU haga el menor ruido).

Puntaespecial

Figura 7.12

Punta de Prueba para Ajuste de Foco y Tracking

Y antes de finalizar, queremos dejar tres cosas en claro:

1. No porque usted ya pueda realizar esta tarea sin la ayuda del osci-loscopio, se despreocupe de adquirir este instrumento; recuerde que esun elemento indispensable para un sinnúmero de mediciones y pruebasen el taller de servicio.

2. El método que se le recomienda es sólo una solución temporal oemergente, puesto que suponemos que usted tiene en mente comprar di-cho aparato de medición.

3. Los resultados serán adecuados SIEMPRE Y CUANDO SE LO-CALICE PERFECTAMENTE EL PUNTO DE Vref, ya que si se tratade hacer la medición usando la tierra normal, las mediciones no seráncorrectas. Por tal razón, se sugiere utilizar el punto Vref indicado por elfabricante, ya que de lo contrario la punta no funcionará; es por ello quees muy importante contar con el manual o por lo menos el diagrama delaparato que se esté reparando.

Esperamos entonces que usted se vaya familiarizando con los ajustesde servomecanismo en reproductores de CDs, y que pronto adquiera lahabilidad necesaria para reparar eficientemente los aparatos de este tipoque lleguen a su centro de servicio. Mientras tanto, ¡ánimo! son muchaslas personas que pronto estarán solicitando sus servicios.

1 2 0 Mantenimiento y Reparación de Reproductores de Compact Disc

Apéndice: “El Láser”

El LáserIntroducción

El láser es, hoy por hoy, uno de los tantos grandes inventos que el hombre mo-derno ha puesto a su servicio. Sus aplicaciones son muy variadas, y van desde el em-pleo del bisturí láser en la microcirugía, hasta su uso en el corte de planchas de acero,en las telecomunicaciones, la holografía, la fusión termonuclear, etc. Entre estas apli-caciones, destaca la que tiene en el mundo del sonido y del video, con los discoscompactos de audio digital, los CD-ROMs y el DVD, los cuales se basan en un sis-tema de lectura de la información por medio de un rayo emitido por un dispositivoláser.

"Láser" es una palabra compuesta por las siglas de Light Amplification by Stimu-lated Emission of Radiation, que se puede traducir al castellano como “Amplifica-ción de la Luz por Emisión Estimulada de Radiación”. En pocas palabras, el láser esuna fuente de radiación o haz lumínico (en forma de rayo o haz) constituido por trespartes fundamentales: un medio activo, un sistema de bombeo y una cavidad reso-nante. Su principio de operación, tal como su nombre lo indica, reside en un fenó-meno de la física llamado "emisión estimulada".

La primera proposición teórica de láser, ya en forma definitiva, fue hecha en1960 cuando se perfeccionó la técnica del láser. Y este invento debe mucho a uno delos científicos prominentes del siglo XX: Albert Einstein, cuyo aporte principal fuejustamente el descubrimiento de la emisión estimulada.

Es importante dejar bien claro que la luz concentrada que emiten los láseres –queson muy variados- es en forma de rayo, lo cual posibilita que pueda ser dirigida haciaun determinado objetivo, a diferencia de la luz emitida por las llamadas fuentes con-vencionales, por ejemplo un foco, que se dispersa o difunde en distintas direcciones(figura 1).

Antes de explicar con más detalle qué es el láser, ha-blaremos de algunos antecedentes teóricos.

La Luz en la Epoca de las LucesLa Europa que había salido de un largo período que

modernamente hemos llamado "Edad Media", descubrióla luz y sus propiedades, y puso sus esperanzas en la refle-xión y en la observación como método de acercamiento ala "realidad". En esa época no había las barreras entre dis-ciplinas como las que ahora existen, de tal manera que losartistas, los escritores y los científicos podían compartirsus intereses y pasiones. Lo mismo se interesaban por lasmatemáticas y los fósiles que por la mecánica y la botáni-ca; por la metalurgia y la estadística. La Europa que des-

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Apéndice

Luz emanada de unafuente convencional

Luz (rayo) emanadade un láser

Figura 1

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pertaba tenía una gran vocación de saber y de ampliar sus conocimientos sobre la na-turaleza.

En Holanda, a mediados del siglo XVII uno de estos espíritus provocadores,Christiaan Huygens, se refería a la posibilidad de que existieran más tierras habita-das, y hablaba del enorme salto que implicaría para el pensamiento humano el quepudiésemos vislumbrar aunque fuera por un momento otros mundos y otras civiliza-ciones, contrastando semejanzas y diferencias. En otro extremo, en Inglaterra, IsaacNewton se ganaba el prestigio de la comunidad científica mundial al descubrir fenó-menos tan conocidos (y poco comprendidos) como la gravedad o la ley de la accióny la reacción, trabajo que no le impidió desarrollar un método infalible para la reso-lución de las ecuaciones de segundo grado que hasta la fecha se sigue utilizando.

Era pues la época de los grandes descubrimientos científicos, de los viajes, de losprimeros descubrimientos astronómicos serios; fue cuando el hombre por fin pudoreflexionar con mayor lucidez sobre muchos dogmas (el modelo geocéntrico, el po-der de los reyes, el papel de la Iglesia) que habían mantenido estáticos a los pueblospor más de 10 siglos. Es por eso que al siglo XVII se le conoce como el de la Ilustra-ción Europea.

Precisamente en esos años de grandes avances científicos, Christiaan Huygens eIsaac Newton abordaron independientemente el estudio de un fenómeno cotidiano,pero al cual nadie había podido dar una explicación coherente hasta ese momento: elde la luz.

Los Planteamientos de HuygensHuygens fue uno de los científicos que en su época analizaron los fenómenos óp-

ticos. Por entonces ya se conocían las propiedades de las lentes, con las cuales se fa-bricaban telescopios y microscopios. Pero a pesar de que los artesanos podían fabri-car lentes de muy alta precisión (para los estándares de la época), prácticamentenadie trataba de explicarse por qué los rayos de luz se “torcían” al atravesar estos ele-mentos. Huygens realizó diversos experimentos y observaciones, y llegó a la sorpren-dente conclusión de que la luz está formada por ondas diminutas que se propagabanen todas direcciones. Esta naturaleza de los rayos lumínicos explicarían su comporta-miento al atravesar un prisma (fenómeno descubierto por Newton), y su desviaciónal atravesar medios de distinta densidad. Tan convincente y acertada fue la teoría deHuygens que permaneció prácticamente sin cambios por más de dos siglos.

Los Planteamientos de NewtonPor su parte, y con base en sus observaciones empíricas, Newton descubrió que

cuando se tiene una fuente puntual de luz y se interpone un objeto entre ésta y cual-quier otra superficie (por ejemplo, el piso o una pared), la sombra del objeto tienebordes perfectamente definidos y no difuminados, como se podría esperar si los ra-yos luminosos efectivamente fueran ondas como había propuesto Huygens.

Esto le llevó a pensar que la luz no estaba compuesta por ondas, sino por partícu-las tan pequeñas que no era posible verlas, pero que al chocar con los objetos, rebo-

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tar y llegarhasta nues-tros ojos,nos permi-tían apre-ciar todon u e s t r ocampo vi-sual.

Por supuesto que una teoría corpuscular de la luz no explicaba fenómenos comola difracción de los rayos lumínicos con las lentes (ni siquiera explicaba el por qué dela descomposición de la luz descubierta por el mismo Newton), así que por muchosaños la teoría corpuscular fue abandonada por la comunidad científica, la cual se in-clinó favorablemente por la teoría ondulatoria de Huygens. Habrían de pasar más dedos siglos para que se recuperaran los planteamientos teóricos de Newton.

Einstein y el Efecto Fotoeléctrico

A principios de este siglo, Albert Einstein, científico alemán más conocido por lateoría de la relatividad, descubrió que cuando un rayo de luz golpea un cuerpo metá-lico, la conductividad de éste aumenta considerablemente. A este fenómeno se le lla-mó “efecto fotoeléctrico”, y la explicación que le dio Einstein lo remitió nuevamentea la naturaleza corpuscular de la luz propuesta por Newton dos siglos antes (figura2). Según el planteamiento de Einstein, la luz estaría compuesta por una gran canti-dad de minúsculas partículas a los que llamó “fotones”, los cuales, cuando golpeabana los átomos de la placa metálica del experimento, liberaban electrones, incremen-tando así la conductividad del material. Sin embargo, la teoría de Einstein conteníaun elemento asombroso: planteaba que la luz efectivamente estaba compuesta porminúsculas partículas, pero que en ciertas condiciones también estaba formada porondas. En otras palabras, Einstein le daba la razón tanto a Huygens como a Newton.

Esto podría parecer un desatino; sin embargo, los más recientes experimentos si-guen comprobando una y otra vez que la luz puede comportarse en determinadascondiciones como ondas y en otras como partículas, y esta dualidad onda-partículahace que los fenómenos ópticos sean tan interesantes (un detalle poco conocido esque el Premio Nobel que se le concedió a Einstein no fue por su teoría de la relativi-dad, sino por su descubrimiento del efecto fotoeléctrico). Figura 3.

Partículas Elementales de la Materia

Seguramente ya hemos despertado su curiosidad sobre los fenómenos luminosos,pero antes de avanzar en el tema, tenemos que revisar algunos conceptos básicos quenos permitirán un mejor entendimiento de las explicaciones posteriores. Comenzare-mos con una explicación breve sobre las partículas elementales que componen la ma-teria.

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Fuente luminosa

El efecto fotoeléctrico fue interpretado por Einstein en 1905.Cuando la luz cae sobre la placa de metal, ésta expele unalluvia de electrones. Este fenómeno no puede explicarse mediante la clásica teoría ondulatoria de la luz. Einstein dedujo que la luz no es una corriente continua de energía,sino que está compuesta de partículas individuales o hacesde energía que llamó fotones. Cuando un fóton golpea un electrón la acción resultante es análoga a la del choque debolas de billar, como se muestra en figura simplificada.

Figura 2

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Todo estudiante de electrónica sabe que la materia, en cualquiera de sus estados(sólido, líquido o gaseoso), se compone en un nivel muy elemental de partículas de-nominadas átomos. El átomo es, a su vez, un sistema constituido por un núcleo ypor electrones que giran en torno a él, de manera parecida a como giran los planetasen el sistema solar (figura 4).

El núcleo tiene carga positiva y está formado por dos partículas más elementales,llamadas protón y neutrón. En tanto, los electrones son gránulos de electricidad ne-gativa que, en conjunto, neutralizan la carga del núcleo; si ambas fuerzas se cancelanrecíprocamente en su totalidad, se dice que el átomo que las contiene es neutro.

Los electrones son considerablemente más livianos que el protón o el neutrón,por lo que pueden desprenderse fácilmente de la fuerza que los une al núcleo, y conello dar origen a fenómenos de flujos de carga eléctrica, más conocida como electrici-dad.

Cuando un átomo pierde electrones se convierte en ion positivo porque se hadescompensado, predominando una carga de esa clase (positiva); el átomo en cues-tión queda así en disposición de atraer las partículas perdidas para mantenerse equili-brado. Por el contrario, cuando gana electrones se convierte en ion negativo y quedaen disposición de expeler los electrones sobrantes que le producen una carga de esaclase (negativa). De hecho, podemos decir que todo fenómeno eléctrico puede expli-carse en última instancia como el "intento" de un grupo de átomos por conservar unequilibrio eléctrico entre sus protones y sus electrones.

Absorción y Emisión

El átomo es un sistema que, además, posee un determi-nado nivel de energía. Si dicho sistema es sometido a unaradiación –es decir, a la acción o golpeo de paquetes ocuantos de energía- se produce entonces un aumento en elestado energético que posee; en este caso, como los electro-

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La doble "personalidad" de la luz

Los experimentos de dos rendijas han puesto de manifiesto la dualidad onda-partícula de la luz y otras formas de radiaciónelectromágnetica. Un fotón aislado incide sobre la pantalla en un cierto lugar, como si fuese una partícula (izquierda) Al aumentar elnúmero de fotones, empieza a aparacer una figura de interferencia (centro). Tal figura exige que cada fotón haya pasado a través deambas rendijas, como si fuese una onda (derecha).

Figura 3

Atomo Electrón(carga -)

Núcleo o protón(carga +)

Figura 4

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nes son las partículas que poseen menos masa, saltan fá-cilmente de una órbita cercana al núcleo (de baja velo-cidad) a otra más alejada (de mayor velocidad); en esemomento podemos decir que el átomo ha pasado a unestado de “excitación”.

Y al contrario, cuando los electrones regresan a unaórbita más cercana al núcleo es porque el átomo ha ce-dido una cierta cantidad de energía en forma de foto-nes, con lo que decimos que el átomo nuevamente estáen su estado “base”. Para entender mejor esta idea recu-rramos a la figura 5.

En la parte A de la figura, partimos de una situacióninicial en la que tenemos un átomo que posee ciertacantidad de energía; dicho átomo contiene un electrónque gira en una órbita intermedia cualquiera; si el áto-mo emite un fotón, se producirá un salto del electrónhacia una órbita más cercana al núcleo.

Ello sucede porque el fotón emitido representa unapequeña pérdida de energía del electrón, y esto, a su vez, significa que el núcleo lopuede atraer con más facilidad. (Recuerde que la energía del núcleo atrae el electrón,pero la velocidad de giro de éste le permite cierta posibilidad escapatoria; de ahí en-tonces que se desarrolle tanto una fuerza centrífuga como una centrípeta al interiordel átomo. Esta combinación de fuerzas contrarias es lo que determina la distancia ala que gira el electrón en torno al núcleo.) A este fenómeno se le llama "emisión", yes en principio el responsable del fenómeno de la luz, ya que cada fotón emitido es,de hecho, luz emitida.

En la parte B de la figura se presenta una situación inversa, en la que el átomo enlugar de ver disminuida su energía por la emisión de luz (fotón), la ve aumentadapor la llegada de un paquete o cuanto de energía. Cuando esto sucede, el fenómenose conoce con el nombre de absorción, y a él se debe que disminuya la cantidad ini-cial de luz; en este caso, el átomo en cuestión pasa de su estado base a un estado exci-tado, en el que ha ganado energía, permitiendo que el electrón se traslade a una órbi-ta más lejana del núcleo.

Fuentes Convencionales de Luz

Con todo lo anterior, podemos deducir fácilmente cómo funcionan las fuentestradicionales de luz que todos conocemos, y por qué es necesaria una fuente de ener-gía para mantenerlas funcionando.

Las fuentes convencionales o clásicas de luz son, sencillamente, una vela, unalámpara incandescente, el sol etc. Producen luz porque los átomos en su interior hansido excitados más allá del límite estable, por lo que de forma espontánea sus electro-nes están brincando a órbitas de baja energía, liberando durante este proceso sufi-cientes fotones para producir una luz apreciable.

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Figura 5

Emisión

Electrón

Situación inicial(Estado base)

Situación inicial(Estado base)

Situación final

Situación final(Estado excitado)

Absorción

Fotón

Fenómenos de emisión y absorción de fotones

A

B

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Por ejemplo, la luz incandescente tiene como fuenteenergética la corriente eléctrica, que -como ya dijimos- noes más que una enorme cantidad de electrones fluyendode un punto a otro. En este flujo, estas partículas chocancontra los electrones del material incandescente del foco,obligándolos a pasar a una órbita superior de alta energía.Como dicho estado no es muy estable, los electrones tar-de o temprano caen a su órbita normal, liberando en elproceso un fotón.

Ya estando en su órbita normal, existe la posibilidadde que llegue nuevamente un electrón viajero y choquecon él regresándolo a una órbita de alta energía, y el pro-ceso se repite una y otra vez mientras haya flujo eléctricoa través del material del foco.

Lo mismo podemos decir de una vela, pero en este caso la fuente de energía ex-terna es la combustión del material.

Ahora bien, la luz que emana de estas fuentes se denomina "luz incoherente"porque surge como un conjunto de ondas que se refuerzan o cancelan entre ellas, se-gún su dirección. Ver la figura 6.

Se dice que la incoherencia de este tipo de luz es espacial porque se trata de luzemitida al azar por átomos alejados entre sí, y llega a un punto por trayectorias ópti-cas diferentes.

La incoherencia también es temporal porque la luz emitida es de diferentes fre-cuencias, lo que la hace ser policromática. En suma, la luz que emana de las fuentesconvencionales es incoherente espacial y temporalmente; en cambio, la luz que surgedel láser –según veremos más adelante- es coherente espacial y temporalmente, locual le brinda características cruciales que la diferencian completamente de la luzsurgida de fuentes convencionales. En otras palabras: la luz del láser emana en formade rayo y es de un solo color; la luz del otro tipo de fuentes se propaga en forma deradiaciones en diferentes direcciones y es policromática.

Emisión Inducida o Estimulada

En este caso tenemos un átomo en estado excitado que es golpeado por un fotón;en consecuencia, el átomo puede emitir dos fotones, con lo que retorna al nivel ener-gético correspondiente al estado base, saltando el electrón no a una órbita superior,sino a una inferior (figura 7). A este fenómeno se le llama "emisión inducida o esti-mulada", y constituye el principio de operación del láser; fue descubierto por Eins-tein en 1917.

En esencia, como puede deducir el lector, la emisión estimulada consiste en pro-vocar el retorno de un átomo excitado a su estado base, golpeándole con un fotónincidente; ello produce la emisión de dos fotones con las mismas características y di-rección de propagación, las cuales son determinadas por el fotón incidente. Segúneste fenómeno, la luz puede ser amplificada por medio de la emisión estimulada deradiaciones.

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Fotón

Fotón

Fotón

Emisión espontánea

Figura 6

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Estructura Básica del Láser

C o n s i d e r e m o sahora un sistema for-mado por un con-

junto de átomos, algunos en su estado base y otros en estado excitado. Si golpeamosa este sistema con un fotón, se verificará en su interior tanto el fenómeno de emisióninducida como el de absorción de fotones.

El primero producirá la expulsión de paquetes de energía de algunos átomos, entanto que el segundo tenderá a hacerlos desaparecer. Es decir, por un lado se amplifi-ca el efecto del fotón incidente, pero por otro tiende a nulificarse; el resultado finaldependerá del número de átomos que se encuentran en estado excitado y del núme-ro de ellos que se hallen en su estado base. Para que se produzca al final una amplifi-cación del efecto, la cantidad de átomos en estado excitado deber ser mayor al núme-ro de ellos en su estado base. Ejemplifiquemos esto con la figura 8.

Las líneas horizontales superiores representan al estado excitado de los átomosque componen al sistema atómico en cuestión, y las líneas inferiores representan alestado base. Al golpear a un átomo excitado con un fotón emite, a su vez, dos foto-nes y decae su nivel de energía a su estado base; posteriormente, estos dos fotones re-sultantes golpean a otro átomo excitado, produciéndose el mismo fenómeno de am-plificación. Estos tres paquetes de energía se proyectan ahora contra un átomo que seencuentra en su estado base, por lo que ahora se emiten solamente dos fotones y elúltimo átomo golpeado absorbe energía, quedando al final en estado excitado.

Y así sucesivamente, tendremos un proceso de emisión-absorción de fotones. Pa-ra que al final prevalezca el efecto de amplificación propio de la emisión inducida, esnecesario que el número de átomos en estado excitado sea constantemente mayor alnúmero de ellos en su estado base, lo cual requiere de un sistema de bombeo quebrinde selectivamente a los átomos la energía necesaria.

Así pues, el sistema de bombeo es el encargado de proporcionar un elevado flujode energía (fotones) a un cierto conjunto de átomos –en el que ocurren los procesosde absorción y emisión inducida-, el cual recibe el nombre de "medio activo". Estepuede encontrarse en cualquiera de los estado de la materia: sólido, líquido o gaseo-so; sin embargo, a pesar de que se ha logrado que persista el efecto amplificador de laemisión inducida, al aplicarse al medio activo un sistema de bombeo, debido a la du-ración de cada fotón en el citado medio activo es pequeñísima –ya que los fotones

viajan a la velocidadde la luz-, el procesode la emisión esti-mulada es incapazde extraer toda laenergía que el siste-ma de bombeo de-posita en el medio

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Fotónincidente

Fotones

Emisión inducida estimulada

Electrón

Figura 7

Fotones

Fotónincidente

Estado excitado de los átomos

Estado base de los átomos

Dos átomos en estado excitado(inicialmente)

Atomo en estadobase (inicialmente)

Principio de la amplificación por láser

.............................

Figura 8

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activo. Para resolver este problema debe hacerse uso de un ele-mento denominado "cavidad resonante", que consiste en un parde espejos paralelos colocados en los extremos del medio activo,tal como podemos ver en la figura 9.

Cada fotón que se refleja en el espejo rebota y dirige nueva-mente hacia el medio activo, permitiendo así una expansión ma-yor de la emisión de fotones.

Sin embargo, advierta que sólo uno de los espejos refleja to-dos los fotones incidentes en él y que el otro deja escapar una pe-queña cantidad de ellos. Este número pequeño de fotones que escapan de uno de losespejos de la cavidad resonante, es lo que viene a constituir el rayo de luz láser. Di-cho haz de energía así emitido posee las características de coherencia espacial y tem-poral; en otras palabras, la luz que emite el láser surge a partir de un cierto punto yes monocromática, a diferencia de la luz incoherente que emiten las fuentes de luzconvencionales.

Ya sabemos entonces que el láser es una fuente de radiación integrada por un me-dio activo, un sistema de bombeo y una cavidad resonante; conviene ahora aclararque la radiación se ubica en la región visible, infrarroja o ultravioleta del espectroelectromagnético, aunque ya se habla de un láser que puede operar a las longitudesde onda de los rayos X.

Recordemos que, desde el punto de vista de la física moderna, la única diferenciaque existe entre la luz visible, los rayos X, infrarrojos y ultravioleta, las ondas de ra-dio, de televisión, etc. estriba en las distintas longitudes de onda de esas radiaciones.El espectro electromagnético comprende una gran variedad de ondas electromagnéti-cas, que van desde rayos cuya longitud de onda es de una cienbillonésima fracciónde centímetro –como los cósmicos-, hasta ondas de radio con longitudes infinitas. Elhombre percibe sólo una diminuta fracción de este espectro (figura 10).

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3

1

2

3

Fotones

Fotones

Rayoláser

1 Medio activo2 Sistema de bombeo3 Cavidad resonante

Estructura básica del láser

Figura 9

Des

cono

cido

Ray

oscó

smic

os

Ray

os g

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a

Ray

os X

Ray

osul

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Infr

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Ond

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Rad

ar

Tele

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Ond

as c

orta

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rad

io

Ond

as r

adio

Ond

as r

adio

side

rale

s

Región de luz visible para el hombre

10-14 10-13 10-12 10-11 10-10 10-9 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-310-2 10-110 1 102 103 104 105 106 107 108 109

Longitud en centímetros(expresadas en potenciasdel número 10)

Región en que se producela luz del láser

Vio

leta

Azu

l

Ver

de

Am

arill

o

Nar

anja

Roj

o400mm 700mm

Espectro electromagnéticoFigura 10